Cursuri DEEA

Electronica este stiinta si tehnologia miscarii sarcinilor intr-un gaz, vid sau semiconductor.

Obs: Miscarea sarcinii nu este considerata ca tinand de electronica.

Istoria electronicii este divizata in 2 perioade majore de timp:

-era tubului cu vid (pana in anul 1947)

-era tranzistorului (incepand cu 1947)

1. Tubul cu vid

In decembrie 1947, laboratoarele Bell au inventat primul transistor.

In 1837, Samuel Morse, professor la Universitatea din New York, pune la punct telegraful si utilizeaza pentru transmisie alfabetul morse

In 1876, Graham Bell inventeaza telefonul si pune la punct un sistem de codare a informatiei vorbite in semnal electric la emitator, respectic un sistem de decodare al sistemului electric in semnal sonor (audio), la receptor.

In 1877, Thomas Edison pune la punct un fonograf prin care o serie de semnale electrice sunt stocate si inregistrate secvential pentu ca ulterior sa poata fi redate.

O contributie majora la comunicatiile radio o aduce James Clark Maxwell care, in 1865 reuseste sa structureze cercetarile sale anterioare intr-o consistenta teorie a electromagnetismului (Relatiile/Ecuatiile lui Maxwell). Prin teorie, Maxwell prevede ca undele electromagnetice pot fi transmise in spatiu. Peste 23 de ani, Hertz produce experimental asemenea unde electromagnetice intr-un laborator.

In 1896, Marconi a transmis succesiuni de astfel de unde pe care a reusit sa le detecteze la o distanta de 2 mile fata de pozitia emitatorului, punand bazele telegrafiei fara fir. Se obtine deci in 1896 telegrafia fara fir.

Era tubului cu vid acopera prima jumatate a secoulului XX. In 194, Fleming inventeaza un dispozitiv: clasica dioda numita de el lampa. Acest dispozitiv consta intr-un fir incalzit, botezat filament, care in cazul diodei joaca rol si de catod, care prin efect Edison emitea electroni care puteau ajunge la anodul dispozitivului. Acesta era separat de un platou metalic iar intreaga structura era incapsulata in vid printr-un balon de sticla.

In 1906, DeForest introduce un al treilea electrod(numit grila) intre platou si catodul tubului lui Fleming si obtine un dispozitiv nou numit trioda.

Era alcatuita dintr-un filament si un anod. Potentialul aplicat pe grila putea controla cantitatea de electroni ce puteau parasi filamentul.

Televiziunea alb-negru apara dupa 1925 si consta intr-un iconoscop si cinescopul lui Zworykin.

TRANZISTORUL

In 1947, in laboratoarele Bell, un grup de cercetatori condus de Shockey au terminat experimentele legate de transistorul cu jonctiune. Circulatia curentului din transistor, considerau ei ca se datoreaza celor doi purtatori de sarcina: electroni si goluri, considerand ca sunt tranzistori bipolari.

In 1956, datorita inventiei tranzistorului, grupului condus de Schockley i se acorda premiul Nobel pentru fizica.

Intre 1952 – 1953 Shockley si Pearson pun la punct tranzistorul cu efect de camp numit jonctiune, iar in 1953 Lask inventeaza tranzistorul unijonctiune.

In 1961, firmele Fairchild si Texas Instruments au trecut la comercializarea circuitelor integrate. Primul amplificator operational a fost dezvoltat de Fairchild in anul 1964.

MECANISMUL CONDUCTIEI

Atomul este format dintr-un nucleu , care contine neutroni(particule fara sarcina electrica) si potroni. In jurul nucleului graviteaza electroni. Cand numarul protonilor este egal cu numarul electronilor, atomul este neutru din punct de vedere electric.

In anumite imprejurari, electronii pot sa sara de pe orbita pe alta, emitand sau absorbind cuante de energie. Electronii situati pe ultima orbita purtand numele de electroni de valenta sa fie mai slabi legati de nucleu. Acesti electroni de valenta definesc comportarea atomului respectiv in concordanta privind alti atomi.

In miscarea lor electronii dispun de energii bine definite posedand anumite niveluri energetic. Unitatea de masura a unui nivel energetic este eV.

1eV=1,6 x 10-19 J

Materialul este unul de tip cristalin. Asistam la cuplarea electronilor de valenta, a unor atomi vecini si ca urmare electroni de valenta au posibilitatea sa ocupe nivele energetic cuprinse in anumite benzi de energie, si deci nu mai au nivele energetice discrete asa cum erau in cazul unui atom izolat.