ELEKTRONIIKKA

Puolijohteen löytäminen johti transistorin keksimiseen, mikä mullisti elektroniikan kehitystä ja mikä taas johti fyysisesti yhä pienempiin ja käytännöllisempiin sovelluksiin. Ennen transistoria käytettiin vahvistimiin ja logiikkaan elektroniputkia siitä seurasi että esim. tietokone oli talon kokoinen. Tämänpäivän mikroprosessorit sisältävät miljoonia transistoreja.

Ennen kuin tuli mikroprosessorit niin tietokoneet tehtiin integroiduista piireistä. Näitä kutsuttiin mini tietokoneiksi.

Nykyisin integroituja piirejä käytetään esim. radiotekniikassa ja eri tarkoituksiin sopivia ohjelmoitavia asiakaspiirejä.

Elektroniikassa Digitaalitekniikkan kehitys on valtavaa perinteinen Analogia elektroniikka on jäämässä jalkoihin joskin sitäkin tarvitaan vielä.

Mitä nuo edellä kuvatut termit tarkoittavat no: Molemmissa tarvitaan sähköä Digitaalinen on Ykkösiä ja Nollia. Ykköstä vastaa kun jännitettä on esim. 5 volttia ja Nollaa vastaa kun jännite on 0 volttia. On muitakin tapoja erottaa ykköset ja nollat sähköstä esim. vaihe ja taajuus. Analoginen taas tarkoittaa sitä että sähkö saa monia arvoja (eikä vain kahta oteta huomioon) esim äänen toistossa kaiutin toimii siten, että se mukailee sähkön monia eri tiloja ja sen kalvo saa ilmaan äänen aikaan.

Mikroprosessoreita sovelletaan tänä päivänä äärettömän moneen paikkaan, puhutaan niin sanoituista sulautetuista sovelluksista tai järjestelmistä.

Mikroprosessorit rakennetaan logiikka periaatteella ja logiikka taas kootaan transistoreista. Logiikka piirejä on seuraavanlaisia:

INVERTTERI piiri missä lähtö on 1 kun tulo on 0 ja päinvastoin

JA piiri missä lähtö on 1 kun molemmat tulot on ykkösiä ja 0 kun jompikumpi tai kumpikin on 0

TAI piiri missä lähtö on 1 kun jompikumpi tai kumpikin tulo on 1 ja 0 kun kumpikin tulo on 0

KIIKKU piiri

LASKURI piiri

Ja näistä edellisistä on vielä erillaisia eri tarkoituksiin sopivia muunnelmia

Tietokone tarvii toimiakseen myös muistia muisteja on:

Sähköisiä rakennettu transistori tekniikalla

Magneettisia magneetti nauha ja levy muisteja

Optisia laaser tekniikalla toteutettuja

Elektroniikassa on paljon erillaisia puolijohteista valmistettuja kompponentteja niitä on:

Diac

Triac

Diodi niitä on erillaisia mm. valoa tuottava

Tyristori

Transistori

Logiikka piirit

Eri tarkoituksiin integroidut piirit

Asiakaspiirit kerran ohjelmoitavia johonkin tarkoitukseen

DSPprosessori digitaaliseen signaalin käsittelyyn tarkoitettu piiri

Muistipiirit

Mikroprosessori ja siihen kytkettävät piirit eli piiri perheet

Sitten on eri tekniikalla tehtyjä sähköisiä komponentteja esim.:

Vastus

Kondensaattori

Kela

Muuntaja

Kvartsi kide

Kytkin

Elektroniputki

Nestekide

Sähkölähteet

Johtimet

Liittimet

Eristeet

Muistit

Säteilylähteet

Komponentteja kytketään toisiinsa tinalla juottamalla.

Suunnittelu vaatii paljon laskemalla mitoittamista ja ohjelmointia algoritmien tekoa ja loogista päättelyä.

Mikroprosessoreita tehdään litografia tekniikalla.Jos olet ihmetellyt mite mikroprosessoreita tehtäessä esim.3 miljoonan transistorin käsittely tapahtuu niin,et ole ainoa. Mikroprosessoreita suunnitellaan tietokoneella esim. seuraavasti:
1. Piirin toiminta kuvataan VHDL kielellä.
2. Synopsis ohjelmalla ajetaan kuvauksesta transistori malli.
3. Transistori mallista Place&Routte ojelmalla Sijoitetaan transistorit oikeille paikoilleen ja langoitetaan ne.
4. Lopuksi Tämä tietokanta lähetetään piiritehtaalle valmistusta varten.