Von elektrisch zu elektronisch

Einführung

Dieser dritte Band der Buchreihe Lessons In Electric Circuits weicht von den beiden ersteren ab, indem der Übergang zwischen elektrisch Schaltungen und elektronische Kreise werden förmlich gekreuzt. Elektrische Stromkreise sind Verbindungen von leitfähigen Drähten und anderen Geräten, wodurch der gleichmäßige Fluss elektrischer Ladungen erfolgt. Elektronische Schaltungen verleihen elektrischen Schaltungen eine neue Dimension, indem einige Mittel zur Steuerung wird über den elektrischen Ladungsfluss durch ein anderes elektrisches Signal, entweder eine Spannung oder einen Strom, ausgeübt.

Elektronische Schaltungen

Die Kontrolle des elektrischen Ladungsflusses an sich ist für den Studenten elektrischer Schaltungen nichts Neues. Schalter steuern den elektrischen Ladungsfluss ebenso wie Potentiometer, insbesondere wenn sie als variable Widerstände (Rheostate) geschaltet sind. Weder der Schalter noch das Potentiometer sollten Ihnen zu diesem Zeitpunkt Ihrer Studie neu sein. Die Schwelle, die den Übergang von elektrisch zu elektronisch markiert, wird dann definiert durch wie der Fluss der elektrischen Ladungen wird eher kontrolliert als ob irgendeine Form von Kontrolle in einem Stromkreis existiert oder nicht. Schalter und Rheostate steuern den elektrischen Ladungsfluss entsprechend der Positionierung einer mechanischen Vorrichtung, die durch eine physikalische Kraft außerhalb des Stromkreises betätigt wird. In der Elektronik haben wir es jedoch mit speziellen Geräten zu tun, die den elektrischen Ladungsfluss nach einem anderen elektrischen Ladungsfluss oder durch Anlegen einer statischen Spannung steuern können. Mit anderen Worten, in einem elektronischen Schaltkreis ist Elektrizität in der Lage, Elektrizität zu steuern .

Geschichte des modernen Elektronikzeitalters

Thomas Edison

Der historische Vorläufer des modernen Elektronikzeitalters wurde 1880 von Thomas Edison bei der Entwicklung der elektrischen Glühlampe erfunden. Edison fand heraus, dass ein kleiner Strom vom erhitzten Lampenfaden zu einer Metallplatte fließt, die im Vakuumkolben angebracht ist. (Abbildung unten (a)) Heute ist dies als „Edison-Effekt“ bekannt. Beachten Sie, dass die Batterie nur zum Erwärmen des Filaments erforderlich ist. Elektronen würden immer noch fließen, wenn eine nicht-elektrische Wärmequelle verwendet würde.

Edison-Effekt, Fleming-Ventil oder Vakuumdiode, DeForest Audion Triode Vakuumröhrenverstärker.

Vakuumdiode

Im Jahr 1904 stellte der Berater der Marconi Wireless Company, John Flemming, fest, dass ein extern angelegter Strom (Plattenbatterie) nur in einer Richtung von Glühfaden zu Platte floss (Abbildung oben (b)), aber nicht in umgekehrter Richtung (nicht gezeigt). Diese Erfindung war die Vakuumdiode, die verwendet wird, um Wechselströme in Gleichstrom umzuwandeln. Das Hinzufügen einer dritten Elektrode von Lee DeForest (Abbildung oben (c)) ermöglichte es einem kleinen Signal, den größeren Elektronenfluss vom Filament zur Platte zu steuern.

Audion-Röhre

Historisch gesehen begann die Ära der Elektronik mit der Erfindung der Audion-Röhre , eine Vorrichtung, die den Fluss eines Elektronenstroms durch ein Vakuum durch Anlegen einer kleinen Spannung zwischen zwei Metallstrukturen innerhalb der Röhre steuert. Eine detailliertere Zusammenfassung der sogenannten Elektronenröhre oder Vakuumröhre Technologie steht Interessierten im letzten Kapitel dieses Bandes zur Verfügung.

Transistor

Die Elektroniktechnik erlebte 1948 mit der Erfindung des Transistors eine Revolution. Dieses winzige Gerät erzielte ungefähr die gleiche Wirkung wie die Audion-Röhre, jedoch auf wesentlich weniger Platz und mit weniger Material. Transistoren steuern den Fluss elektrischer Ladungen durch feste Halbleitersubstanzen statt durch ein Vakuum, und daher wird die Transistortechnologie oft als Festkörperelektronik bezeichnet.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Arbeitsblatt zur Elementarverstärkertheorie