Redigerer Elektronikk

[[Fil:Arduino ftdi chip-1.jpg|thumb|right|[[Overflatemontering|Overflatemonterte]] elektroniske komponenter]]
'''Elektronikk''' er den delen av [[elektroteknikk]]en som beskjeftiger seg med å styre [[elektron]]er i såkalt forsterkende, eller aktive, komponenter. De viktigste aktive komponentene er [[radiorør]] og [[transistor]]er. Elektronikk behandler hovedsakelig [[elektrisk strøm]] og [[elektrisk spenning|spenning]], samt [[lys]], men også [[magnetisme]], [[varme]] og [[elektromagnetiske felt]]. I dagligtale benyttes gjerne begrepet også om apparater som inneholder elektroniske komponenter, for eksempel [[radio]], [[fjernsyn]] og [[datamaskin]]er.

De viktigste komponentene som anvendes i elektronikken er [[Motstand (resistor)|motstand]], [[Kondensator (elektrisk)|kondensator]] og [[transistor]] (eller tidligere [[vakuumrør]]), samt [[Spole (induktans)|spole]], [[transformator]] og [[diode]].

Det gjøres et skille mellom elektronikk og [[elektrisitet|elektrisk]] og [[Elektromekanikk|elektromekanisk]] vitenskap og teknologi, som omhandler produksjon, distribusjon, lagring og omgjøring av elektrisk energi til og fra andre energiformer med [[Kabel|kabler]], [[motor]]er, [[generator]]er [[Elektrisk batteri|batterier]], [[Strømbryter|brytere]], [[relé]]er, [[transformator]]er og andre [[Passiv komponent|passive komponenter]]. Dette skillet startet omkring 1906 da [[Lee De Forest]] fant opp [[triode]]n, som gjorde elektrisk [[Forsterker|forsterking]] av svake radiosignaler og lydsignaler mulig med en ikke-mekanisk innretning. Fram til 1950 ble dette feltet kalt «radioteknologi» fordi design og teori først og fremst var i bruk i radio [[radiosender]]e og [[Radio|-mottakere]] og vakuumrør.

Når lys tas i bruk kalles teknologien [[optoelektronikk]]. Den bruker i hovedsak [[lysdiode]]r (LED), [[optokopler]]e og [[fotosensor]]er samt kilder, vendere og mottakere for signalmodulert lys i [[lysbølgeleder]]e. Fotosensorer kan være enkle og reagere på lysmengde eller -farge, eller sammensatte for retningsbestemmelse eller avbildning av objekter som i digitalkameraer.

Moderne apparater er i stand til å fremstille komponenter med ekstremt små dimensjoner og plassere et stort antall komponenter på et enkelt lite krystall. Her er det først og fremst transistorer og motstander, men også kondensatorer og dioder det dreier seg om. Slike komplekse komponenter blir kalt [[integrerte kretser]], og slike finnes i både digitale og analoge utførelser, samt i blandinger.

Ledere som forbinder komponenter er så godt som alltid av [[kobber]]. Det er få unntak, som sølv når små tap er påkrevd, og aluminium inne i [[integrerte kretser]]. Komponentene forbindes ved smelting av et forbindelsesmetall, kalt [[loddetinn]]. Loddetinn består av 38% bly, 2 % kopper og 60 % tinn og smelter ved 185 °C, lavere enn enkeltmetallene. I 2006 ble det forbudt å bruke bly i loddetinn (Restrictions of Hazardous Substances, [[RoHS]]). Tinn for lodding tilføres da små mengder kopper og sølv og av og til andre stoffer. Smeltetemperaturen er 217-220 °C når blyet utelates. Mange typer loddetinn inneholder en kjerne av [[Flussmiddel|fluss]] for å forbedre loddeevnen, men fluss kan også tilføres i gele- eller væskeform. Ved lodding av overflatekomponenter i en loddeovn, ofte kalt reflow-ovn, brukes [[loddepasta]] bestånde av små tinnkuler i et flussmiddel, som ved korrekt temperatur vil smelte sammen og forbinde komponent med [[kretskort]].<ref>{{Kilde www|url=https://confluence.omegav.no/display/OV/Reflow+Oven|tittel=Reflow Oven|besøksdato=2024-08-03|dato=29. januar 2021|verk=Omega Verksted Wiki}}</ref>

== Historie ==
I 1873 oppdaget [[Frederick Guthrie]] det grunnleggende prinsippet bak av termioniske dioder.<ref>[http://nobelprize.org/physics/laureates/1928/richardson-lecture.pdf 1928 Nobel Lecture:] Owen W. Richardson, "Thermionic phenomena and the laws which govern them," December 12, 1929</ref> Guthrie fant at et positivt ladet [[elektroskop]] kunne utløses ved å bringe en [[Jording| jordet]] hvitglødende metallbit nær det (men ikke berøre det). Det samme gjelder ikke for et negativt ladet elektroskop, noe som indikerte at strømmen bare var mulig i én retning. [[Thomas Edison]] gjenoppdaget prinsippet uavhengig av Guthrie i 1880.
[[Fil:Bardeen Shockley Brattain 1948.JPG|thumb|[[John Bardeen|Bardeen]], [[Walter Houser Brattain|Brattain]] og [[William Shockley|Shockley]] i 1948]]
[[John Ambrose Fleming]] hadde vært ansatt av Edison, men jobbet i [[Marconi Company]] da han i 1904 tok patent på det første vakuumrøret. Denne oppfinnelsen har av flere blitt kalt «en av de viktigste utviklingene innen elektronikkens historie», og banet vei for ytterlige framskritt i årene som fulgte. I 1906 tok både østerrikeren [[Robert von Lieben]] og amerikaneren [[Lee De Forest]] uavhengig av hverandre ut patenter på teknologi som skulle bli viktige for utviklingen av [[triode]]n. Med slik teknologi var man i stand til å forsterke radiosignaler med en ikke-mekanisk innretning. Utviklingen skjøt virkelig fart under [[andre verdenskrig]] hvor man så utviklingen av komponenter som [[magnetron]]er og [[klystron]]er.<ref name="SNLelektronikk">{{kilde www | url=http://snl.no/elektronikk | tittel = Elektronikk | utgiver=[[Aschehoug og Gyldendals Store norske leksikon|Store norske leksikon]] | forfatter=Finn Lied og Thor Hansen | besøksdato= 25. november 2012}}</ref> 

Dagens elektronikk benytter seg i stor grad av [[halvleder]]e. Det første patentet på en innretning som skulle erstatte trioden ble tatt ut allerede i 1925,<ref>Vardalas, John, [http://www.todaysengineer.org/2003/May/history.asp Twists and Turns in the Development of the Transistor]   {{Wayback|url=http://www.todaysengineer.org/2003/May/history.asp |date=20150108082709 }} ''IEEE-USA Today's Engineer'', May 2003.</ref> men denne manglet en fungerende prototype. Produksjonen av materialer som fungerte godt som halvledere var heller ikke kommet langt nok til at teknologien kunne utvikles effektivt. Det var ikke før [[John Bardeen]], [[Walter Houser Brattain|Walter Brattain]] og [[William Shockley]] presenterte den første [[transistor]]en i 1948 at arbeidet med halvledere i elektronikkomponenter skjøt fart. Trioen fikk også [[nobelprisen i fysikk]] for denne prestasjonen i 1956.

Fordi transistoren var mindre spenningskrevende og plasskrevende, mer solid og rimeligere å produsere tok det ikke lang tid før den utkonkurrerte trioden.<ref name="SNLelektronikk" /> Etterhvert som stadig mer effektive halvledere så dagens lys ble komponentene stadig mindre, og i dag er det plass til flere millioner komponenter per kvadratmillimeter.<ref name="SNLelektronikk" />

== Elektroniske komponenter ==
{{utdypende|Elektronisk komponent}}
En elektronisk komponent er en fysisk enhet i et elektronisk system som brukes til å påvirke elektronene eller deres tilknyttede felt på en måte som er i samsvar med den tiltenkte funksjonen til systemet. Komponentene er vanligvis ment å bli koblet sammen, vanligvis ved å bli loddet til et [[kretskort]], for å skape en elektronisk krets med en bestemt funksjon (for eksempel en [[forsterker]], [[radio]]mottaker, eller [[Oscillator|elektronisk oscillator]]). Komponenter kan pakkes enkeltvis, eller i mer komplekse grupper som [[integrerte kretser]]. Noen vanlige elektroniske komponenter er [[Kondensator (elektrisk)|kondensator]]er, [[Spole (induktans)|spole]]r, [[motstand]]er, [[diode]]er, [[transistor]]er, etc. Komponenter kategoriseres ofte som aktive (f.eks transistorer og [[tyristor]]er) eller passive (f.eks motstander og kondensatorer).

[[Radiorør|Vakuumrør]] var en av de tidligste elektroniske komponentene. De dominerte elektronikken før 1950. Siden den gang har transistorene så godt som helt tatt over. Vakuumrør er fortsatt i bruk i enkelte spesialiserte apparater som [[rørforsterker]]e, [[Bilderør|katodestrålerør]], spesialist-lydutstyr og noen [[magnetron| mikrobølgeenheter]].

== Analog og digital elektronikk ==
I prinsippet er all elektronikk analog, men oppdelingen mellom [[Analog informasjon|analog]] og [[digital]] elektronikk er likevel meget nyttig. Begge former for elektronikk er i rivende utvikling og nye utførelser av komponenter av alle slag ser stadig dagens lys. Særlig i den digitale verden stiger mulighetene mens prisene faller.

=== Analog elektronikk ===
I analog elektronikk er signalstyrken generelt av en slik natur at den ikke benytter nivåer som danner grenser, som ved klipping. Analog elektronikk benytter seg av kontinuerlige endringer i [[elektrisk strøm|strøm]] og [[elektrisk spenning|spenning]]. [[Radio]]er og [[audioforsterker]]e er eksempler på bruk av analog elektronikk. Disse er gjerne bygd opp av passive komponenter som [[motstand]]er, [[Kondensator (elektrisk)|kondensator]]er og [[Spole (induktans)|spole]]r og aktive komponenter som for eksempel [[transistor]]er og [[operasjonsforsterker]]e. Transistorer og operasjonsforsterkere har ofte stor spredning i parametre som forsterkning og båndbredde, så det blir ofte benyttet negativ [[tilbakekobling]] for å kontrollere forsterkning, båndbredde, osv.

=== Digital elektronikk ===
Digital elektronikk har to forskjellige betydninger. Når det gjelder ett enkelt signal går det alltid til en grense gitt av elektronikken som signalet befinner seg i. 0 er ofte jordnivå, 1 er ofte spenningsforsyningens nivå, og overgangen mellom disse er hurtig. Signalet klippes stadig på nytt. Den andre betydningen ser en i en annen målestokk som gjelder organiseringen av flere enkeltsignaler, som for eksempel i [[byte]]s á åtte enkeltsignaler ([[bit]]s).

I den digitale elektronikken blir kretsene laget slik at spenningen i kretsen bare kan ha to stabile diskrete verdier (for eksempel 0 og 5 volt) som da tilsvarer de logiske verdiene '0' og '1'. Digital elektronikk er oppbygd av [[transistor]]er. Historisk har det eksistert ulike logikkfamilier, for eksempel [[Transistor-transistor logic|TTL]] og [[NMOS]], men i dag er nesten all digital elektronikk basert på [[CMOS]]. CMOS-teknologien er sammensatt av komplementære [[felteffekttransistor]]er. De komplementære transistorene kan settes sammen til større byggeklosser som [[inverter]]e, [[logisk port|logiske porter]] og [[multiplekser]]e. Disse byggesteinene kan på et høyere nivå settes sammen til enda større funksjonsblokker som for eksempel register, tellere og [[Aritmetisk enhet|aritmetiske enheter]], som i sin tur kan kombineres med andre enheter til [[mikrokontroller]]e, [[grafikkprosessor]]e og lignende. På denne måten har elektronikkonstruktører mange ulike hierarki av abstraksjonsnivå å holde seg til. De ferdige enhetene implementeres i form av [[FPGA]]er eller [[ASIC]]er.

Byggesteiner:
* [[Logisk port|Logiske porter]]
* [[Adderer|Adderere]]
* [[Flip-flop (elektronikk)|Flip-flop]]
* [[Teller (elektronikk)|Tellere]]
* [[Prosessorregister|Registre]]
* [[Multiplekser]]e
* [[Schmittrigger]]e

Høyintegrerte enheter:
* [[Mikroprosessor]]e
* [[Mikrokontroller]]e
* [[ASIC]]
* [[Digital signalprosessor|Digitale signalprosessorer]]
* [[FPGA]]

== Utdanning ==
[[File:Elektro E.JPG|thumb|«Elektro E» ved [[Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet|NTNU]] ligger på [[Gløshaugen]] i [[Trondheim]].]]
Mange universiteter og høgskoler i landet tilbyr kurs innenfor elektronikk, både på bachelornivå og masternivå. Tidligere kunne man utdanne seg til [[høgskoleingeniør]] og [[sivilingeniør]] i elektronikk, men disse titlene er i dag byttet ut med [[Bachelor i ingeniørfag]] (3 år etter videregående skole) og [[Master i ingeniørfag]] (2 år etter Bachelor). 

En ufullstendig liste over elektronikkutdanning i Norge:
* Sivilingenørstudiet (master) ved f.eks. [[Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet|NTNU]] 
* Bachelor ved f.eks. [[Høgskolen i Gjøvik|HiG]], [[Oslomet – storbyuniversitetet|OsloMet]], [[Høgskolen i Bergen|HiB]], [[Universitetet i Agder|UiA]], [[Universitetet i Sørøst-Norge|USN]]
* Masterstudium ved [[Universitetet i Oslo|UiO]]
* Masterstudium ved [[Universitetet i Tromsø|UiT]]
* Spesialiserte elektronikkutdanninger:
** Bachelor og master i [[Romteknologi (studieretning)|romteknologi]] ved [[Høgskolen i Narvik|HiN]]
** Bachelor i [[audioteknologi]] ved [[Høgskolen i Buskerud|HIBU]]

== Se også ==
* [[Elektriske komponenter]]
* [[Teknologi]]

== Referanser ==
<references/>

{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Elektronikk| ]]
[[Kategori:1000 artikler enhver Wikipedia bør ha]]