Van elektrisch naar elektronisch

Inleiding

Dit derde deel van de boekenreeks Lessen in elektrische circuits maakt een afwijking van de eerste twee doordat de overgang tussen elektrische circuits en elektronische circuits is formeel gekruist. Elektrische circuits zijn verbindingen van geleidende draden en andere apparaten waardoor de uniforme stroom van elektrische ladingen plaatsvindt. Elektronische schakelingen voegen een nieuwe dimensie toe aan elektrische schakelingen doordat sommige middelen van controle wordt uitgeoefend over de stroom van elektrische ladingen door een ander elektrisch signaal, ofwel een spanning of een stroom.

Elektronische schakelingen

Op zichzelf is de beheersing van de elektrische ladingsstroom niets nieuws voor de student van elektrische circuits. Schakelaars regelen de stroom van elektrische ladingen, net als potentiometers, vooral wanneer ze zijn aangesloten als variabele weerstanden (reostaten). Noch de schakelaar, noch de potentiometer zouden op dit punt in uw studie nieuw moeten zijn voor uw ervaring. De drempel die de overgang van elektrisch naar elektronisch markeert, wordt bepaald door hoe de stroom van elektrische ladingen wordt gecontroleerd in plaats van of er al dan niet enige vorm van controle in een circuit bestaat. Schakelaars en reostaten regelen de stroom van elektrische ladingen volgens de positionering van een mechanisch apparaat, dat wordt aangedreven door een fysieke kracht buiten het circuit. In de elektronica hebben we echter te maken met speciale apparaten die de stroom van elektrische ladingen kunnen regelen volgens een andere stroom van elektrische ladingen, of door het aanleggen van een statische spanning. Met andere woorden, in een elektronisch circuit kan elektriciteit elektriciteit regelen .

Geschiedenis van het moderne elektronicatijdperk

Thomas Edison

De historische voorloper van het moderne elektronicatijdperk werd uitgevonden door Thomas Edison in 1880 tijdens de ontwikkeling van de elektrische gloeilamp. Edison ontdekte dat een kleine stroom van de verwarmde lampgloeidraad naar een metalen plaat ging die in de vacuümomhulling was gemonteerd. (Figuur hieronder (a)) Tegenwoordig staat dit bekend als het "Edison-effect". Houd er rekening mee dat de batterij alleen nodig is om de gloeidraad te verwarmen. Elektronen zouden nog steeds stromen als een niet-elektrische warmtebron zou worden gebruikt.

Edison-effect, Fleming-klep of vacuümdiode, DeForest audion triode vacuümbuizenversterker.

Vacuümdiode

Tegen 1904 ontdekte de adviseur van Marconi Wireless Company, John Flemming, dat een extern aangelegde stroom (plaatbatterij) slechts in één richting van gloeidraad naar plaat ging (Figuur hierboven (b)), maar niet in de omgekeerde richting (niet getoond). Deze uitvinding was de vacuümdiode, die werd gebruikt om wisselstromen om te zetten in gelijkstroom. Door de toevoeging van een derde elektrode door Lee DeForest (figuur hierboven (c)) kon een klein signaal de grotere elektronenstroom van filament naar plaat regelen.

Audionbuis

Historisch gezien begon het tijdperk van de elektronica met de uitvinding van de Audionbuis , een apparaat dat de stroom van een elektronenstroom door een vacuüm regelt door het aanleggen van een kleine spanning tussen twee metalen structuren in de buis. Een meer gedetailleerde samenvatting van de zogenaamde elektronenbuis of vacuümslang technologie is beschikbaar in het laatste hoofdstuk van dit boek voor geïnteresseerden.

Transistor

De elektronicatechnologie beleefde in 1948 een revolutie met de uitvinding van de transistor. Dit kleine apparaat bereikte ongeveer hetzelfde effect als de Audion-buis, maar in een veel kleinere hoeveelheid ruimte en met minder materiaal. Transistors regelen de stroom van elektrische ladingen door vaste halfgeleiderstoffen in plaats van door een vacuüm, en daarom wordt transistortechnologie vaak solid-state elektronica genoemd.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Werkblad elementaire versterkertheorie