U ovom 21. stoljeću, svaki dan s kojim imamo posla elektronički sklopovi i uređaje u nekim drugim oblicima jer uređaji, kućanski aparati, računala, transportni sustavi, mobiteli, kamere, TV itd. imaju elektroničke komponente i uređaji. Današnji svijet elektronike duboko se probio u nekoliko područja, poput zdravstva, medicinske dijagnoze, automobila, industrije, elektronički projekti , itd. i uvjerio sve da je bez elektronike zaista nemoguće raditi. Stoga je radovanje poznavanju prošlosti i kratke povijesti elektronike neophodno za oživljavanje naših umova i za nadahnuće onih pojedinaca koji su žrtvovali svoje živote baveći se tako nevjerojatnim otkrićima i izumima koji za njih koštaju sve, ali ništa nas, i zauzvrat nam je od tada neizmjerno koristila.
Kratka povijest elektronike i njezin razvoj
Stvarna povijest elektronike započela je izumom vakuumske diode J.A. Fleminga, 1897. i nakon toga, Lee De Forest implementirao je vakuumsku triodu kako bi pojačao električne signale. To je dovelo do uvođenja cijevi od tetrode i pentode koje su dominirale svijetom do Drugog svjetskog rata.
Kratka povijest elektronike
Nakon toga, tranzistorska era započela je izumom spojnih tranzistora 1948. Iako je ovaj izum dobio Nobelovu nagradu, ipak je kasnije zamijenjen glomaznom vakuumskom cijevi koja će za svoj rad trošiti veliku snagu. Korištenje germanijevih i silicijskih poluvodičkih materijala učinilo je da ovi tranzistori steknu popularnost i široku prihvaćenost u različitim elektroničkim sklopovima.
Integrirani krugovi (IC)
Sljedećih godina svjedočili smo izumu integriranih sklopova (IC) koji su drastično promijenili prirodu elektroničkih sklopova jer se cijeli elektronički sklop integrirao na jedan čip, što je rezultiralo niskim troškovima, veličinom i težinom elektroničkih uređaja. Godine 1958. do 1975. obilježile su uvođenje IC-a s proširenim mogućnostima preko nekoliko tisuća komponenata na jednom čipu, kao što su integracija malih razmjera, srednje velika i vrlo velika integracija IC-a.
A trend se dalje nastavio s JFETS i MOSFET s koji su razvijeni od 1951. do 1958. poboljšanjem postupka projektiranja uređaja i izradom pouzdanijih i snažnijih tranzistora.
Digitalni integrirani sklopovi bili su još jedan snažni IC razvoj koji je promijenio ukupnu arhitekturu računala. Te su IC razvijene s tranzistor-tranzistorskom logikom (TTL), integriranom logikom ubrizgavanja (I2L) i tehnologijom povezanom s emiterima (ECL). Kasnije su ove digitalne IC koristile tehnologije dizajniranja izrade PMOS, NMOS i CMOS.
Sve ove radikalne promjene u svim tim komponentama dovele su do uvođenja mikroprocesori 1969. godine Intel. Ubrzo nakon toga razvijeni su analogni integrirani krugovi koji su uveli operativno pojačalo za analognu obradu signala. Ti analogni krugovi uključuju analogne množitelje, ADC i DAC pretvarače i analogne filtre.
Ovdje se radi o temeljnom razumijevanju povijesti elektronike. Ova povijest elektroničke tehnologije košta većih ulaganja vremena, napora i talenta stvarnih heroja, neki od njih opisani su u nastavku.
Izumitelji u povijesti elektronike
Luigi Galvani (1737. - 1798.)
Luigi Galvani bio je profesor na Sveučilištu u Bologni. Proučavao je učinke električne energije na životinje, posebno na žabe. Uz pomoć pokusa pokazao je prisutnost električne energije u žabama 1791. godine.
Charles Coulomb (1737. - 1806.)
Charles Coulomb bio je veliki znanstvenik 18. stoljeća. Eksperimentirao je s mehaničkim otporom i razvio Coulonov zakon elektro-statičkih naboja 1799. godine.
Allesandro Volta (1745.-1827.)
Allesandro Volta bio je talijanski znanstvenik. Bateriju je izumio 1799. godine. Prvi je razvio bateriju (Voltova ćelija) koja je mogla proizvoditi električnu energiju kao rezultat kemijske reakcije.
Hans Christian Oersted (1777. - 1852.)
Hans Christian Oersted pokazao je da kad god struja prolazi kroz vodič, magnetsko polje je povezano s njim. Inicirao je proučavanje elektromagnetizma i otkrio Aluminij 1820. godine.
George Simon Ohm (1789.-1854.)
George Simon Ohm bio je njemački fizičar. Eksperimentirao je s električni krugovi i izradio vlastiti dio uključujući i žicu. Otkrio je da su neki dirigenti radili u usporedbi s drugima. Otkrio je Ohmov zakon 1827. godine, koji je odnos između struje, napona i otpora. Po njemu je nazvana jedinica za otpor.
Michael Faraday (1791-1867)
Michael Faraday bio je britanski znanstvenik i veliki pionirski eksperiment u elektricitetu i magnetizmu. Nakon otkrića od strane Oersteda, pokazao je elektromagnetsku indukciju 1831. godine. To je osnovno načelo rada generatori .
Samuel Finley Breese Morse (1791-1872)
Samuel Finley Breese Morse doveo je u prvi plan telegrafski sustav s elektromagnetima i izumio kôd 1844. godine i nazvao ga.
1837. godine, širenje električnog telegrafskog sustava koristi magnetsku iglu koja skreće, koju su razvili Sir Charles Wheatstone i Sir W. F. Cooke, koji su fiksirali primarni željeznički telegraf u Engleskoj. Kako bi telegraf učinio održivim sustavom za komunikaciju, Morse je prevladao dizajnerske nedostatke kako električnih, tako i ograničenja protoka informacija kako bi se telegraf pretvorio u izvediv sustav za komunikaciju.
Joseph Henry (1799.-1878.)
Joseph Henry bio je američki znanstvenik i samostalno je otkrio elektromagnetsku indukciju 1831. godine - godinu dana prije Faradayevog otkrića. Po njemu je nazvana jedinica indukcije.
Heinrich F.E. Lenz (1804.-1865.)
Heinrich F.E. Lenz rođen je u Tartuu, starom sveučilišnom gradu u Estoniji. Radio je kao profesor na Sveučilištu u Sankt Peterburgu. Slijedio je nekoliko eksperimenata na vodstvu Faradaya.
Počašćen je zakonom sa svojim imenom i navodi da se elektrodinamičko djelovanje inducirane struje podnosi jednako mehaničkom indukcijskom djelovanju. Nakon toga identificiran je kao izraz za očuvanje energije.
Hermann Lud-wig Ferdinand von Helmholtz (1821. - 1894.)
Hermann Lud-wig Ferdinand von Helmholtz bio je univerzalni znanstvenik i istraživač. U 19. stoljeću jedan je od poznatih znanstvenika. Godine 1870., nakon ispitivanja svih uobičajenih teorija elektrodinamike, daje potporu Maxwellovoj teoriji koja je bila malo prepoznata na europskom kontinentu.
Joseph Wilson Swan (1828.-1914.)
1879. godine u Britaniji je Joseph Wilson Swan izumljen kao električna svjetiljka. Nit žarulje je ugljik i imao je razlomljeni vakuum i demonstraciju prethodio je Edisonovoj u šest mjeseci.
James Clerk Maxwell (1831.-1879.)
James Clerk Maxwell bio je britanski fizičar, a raspravu o magnetizmu i elektricitetu napisao je 1873. godine. Jednadžbe elektromagnetskog polja razvio je 1864. godine. Jednadžbe u njemu su objašnjene i predviđene hertzovim radom i faradejevim radom. James Clerk Maxwell formulirao je važnu teoriju - to jest elektromagnetsku teoriju svjetlosti.
Sir William Crookes (1832.-1919.)
Sir William Crookes razvio je električno pražnjenje pomoću 'Crookesovih cijevi' koje su visoko evakuirane 1878. godine. Te su studije postavile temelj za istraživanje J. J. Thomsona 1890. godine o fenomenu ispuštanja cijevi, kao i o elektronu. Sir William je također izumio element Talij kako bi dovršio radiometar.
Oliver Heaviside (1850.-1925.)
Oliver Heaviside radio je s Maxwell-ovim jednadžbama kako bi smanjio iscrpljenost nastalu njihovim rješavanjem. U postupku je stvorio obrazac za vektorsku analizu poznat kao 'Operativni račun' koji je promijenio diferencijal (d / dt) kroz algebarsku varijablu (p) kako bi promijenio diferencijalne jednadžbe za algebarske jednadžbe. Dakle, ovo će uvelike povećati brzinu rješenja.
Oliver je također izumio ionizirani sloj zraka i nazvao ga po njemu, da se induktivitet može uključiti u dalekovode za povećanje udaljenosti prijenosa i da će se naboji povećavati u masi kad se ubrzaju.
Heinrich Rudolph Hertz (1857.-1894.)
Heinrich Rudolph Hertz bio je prvi znanstvenik koji je pokazao postojanje radio valova. Njegova motivacija potekla je od Helmholtza i Maxwella.
Godine 1887. demonstrirao je brzinu radijskih valova, poznatih i kao Hertzijevi valovi koji su bili jednaki svjetlosnim valovima. Frekvencijska jedinica poput Hertza nazvana je po njemu.
Henrich Rudolph Hertz (1857.-1894.)
Henrich Rudolph Hertz bio je njemački fizičar rođen 1857. u Hamburgu. Demonstrirao je elektromagnetsko zračenje koje je predvidio Maxwell. Korištenjem eksperimentalnih postupaka dokazao je teoriju inženjerskim instrumentima za odašiljanje i primanje radioimpulsa. Bio je prva osoba koja je pokazala fotoelektrični efekt. Jedinica frekvencije nazvana je Hertz u svom honoraru.
Charles Proteus Steinmetz (1865.-1923.)
Charles Proteus Steinmetz otkrio je matematiku gubitka histereze, omogućavajući tako inženjerima da smanje magnetski gubitak unutar transformatora. Charles je također primijenio matematiku složenih brojeva na analizu izmjenične struje i stoga je smjestio inženjerski dizajn električnih sustava na znanstvenu bazu umjesto crne umjetnosti.
Zajedno s Nikolom Teslom, odgovoran je za proizvodnju električne energije koja je od Edisonovog neučinkovitog istosmjernog sustava prema modernijem AC sustavu.
Ben Franklin (1746.-52.)
Ben Franklin je za eksperiment izumio različite elektrostatičke generatore rotacijskim staklenim kuglicama. Koristeći ovaj eksperiment, izumio je teoriju električne energije za pojedinačni fluid.
U ranijim teorijama korištene su dvije električne tekućine kao i dvije magnetske tekućine. Tako je zamislio jednostavno jednu nevjerojatnu električnu energiju u svemiru. Razlike u električnim nabojima razjašnjene su suviškom (+) inače nedostatkom (-) jedine električne tekućine. Pozitivni i negativni simboli pojavljuju se u električnom krugu.
Andre Marie Ampere (1775.-1836.)
Andre Marie Ampere bio je francuski matematičar i fizičar. Proučavao je učinke električne struje i izumio solenoid. Po njemu je nazvana SI jedinica električne struje (Ampere).
Karl Friedrich Gauss (1777. - 1855.)
Karl Friedrich Gauss bio je fizički znanstvenik i najveći njemački matematičar. Doprinio je mnogim poljima poput algebre, analize, statistike, elektrostatike i astronomije. Po njemu je nazvana CGS jedinica gustoće magnetskog polja.
Wilhelm Eduard Weber (1804.-1891.)
Wilhelm Eduard Weber bio je njemački fizičar. Istražio je zemaljski magnetizam sa svojim prijateljem Carlom prženim bogatim. Osmislio je elektromagnetski telegraf 1833. godine, a uspostavio je i sistem apsolutnih električnih jedinica, a MKS jedinica toka dobila je ime po Weberu.
Thomas Alva Edison (1847.-1932.)
Thomas Alva Edison bio je poslovni čovjek i američki izumitelj. Razvio je mnoge uređaje poput praktičnih električnih žarulja, filmskih kamera, fotografija, i drugih takvih stvari. Dok je izumio električnu svjetiljku, primijetio je Edisonov efekt.
Nikola Tesla (1856-1943)
Nikola Tesla izumio je Teslinu zavojnicu, Tesla sustav napajanja izmjeničnom strujom (AC) asinkronog motora koji uključuje: transformator Trofazna struja i motor. 1891. izumljena je Teslina zavojnica koja se koristi u elektroničkoj opremi, televiziji i radio uređajima. Po njemu je nazvana jedinica gustoće magnetskog polja.
Gustav Robert Kirchhoff (1824.-1887.)
Gustav Robert Kirchhoff bio je njemački fizičar. Razvio je Kirchhoffov zakon koji omogućuje izračunavanje napona, struja i otpora električnih mreža.
James Prescott Joule (1818. - 1889.)
James Prescott Joule bio je pivar i engleski fizičar. Otkrio je zakon očuvanja energije. Jedinica energije - Joule nazvan je u njegovu čast. Da bi razvio temperaturnu ljestvicu, surađivao je s lordom Kelvinom.
Sir John Ambrose Fleming (1849.-1945.)
Najraniju diodnu cijev izumio je Sir John Ambrose Fleming 1905. Ovaj uređaj uključuje tri elektrode, gdje su dva elektroda grijač i katoda, a preostala ploča.
Lee De Forest (1873.-1961.)
Lee de Forest bio je američki izumitelj i izumio je prvu triodnu vakuumsku cijev: Audion cijev 1906. Bio je počašćen kao otac radija.
Albert Einstein (1879.-1955.)
1905. godine Einstein je sudjelovao u eksperimentalnim rezultatima Maxa Plancka kako bi primijetio da se čini da se elektromagnetska energija proizvodi od predmeta koji zrače u odvojenim količinama.
Snaga ovih emitiranih veličina poznata je pod nazivom svjetlosni kvanti i bila je izravno proporcionalna frekvenciji zračenja. Ovdje se ova frekvencija razlikovala od standardne elektromagnetske teorije, ovisno o Maxwellovim jednadžbama, kao i o termodinamičkim zakonima.
Einstein je upotrijebio Planckovu kvantnu hipotezu da objasni uočljivo elektromagnetsko zračenje, inače svjetlost. Na temelju gledišta Einsteina, snop se mogao vizualizirati kako bi uključivao diskretne pakete zračenja.
Einstein se služio ovom analizom kako bi razjasnio učinak fotoelektrike, gdje određeni metali proizvode elektrone nakon što se osvijetle kroz svjetlost u određenoj frekvenciji. Einsteinova teorija stvorila je izvor kvantne mehanike.
Walter Schottky (1886. - 1997.)
Walter Schottky bio je njemački fizičar. Definirao je slučajni šum elektronskog šuma u termionskim cijevima i izumio vakuumsku cijev s više mreža.
Edwin Howard Armstrong (1890.-1954.)
Edwin Howard Armstrong bio je izumitelj i američki inženjer elektrotehnike. Izumio je elektronički oscilator i regenerativnu povratnu spregu. 1917. izumio je superheterodinski radio i patentirao FM radio 1933. godine.
Jack St. Clair Kilby (1923.-2005.)
Jack St. Clair Kilby izumio je IC (integrirani sklop) na Texas instrumentima dok je istraživao minijaturizaciju, oscilator s faznim pomakom s neovisno povezanim dijelovima. Autorska prava dobio je 1959. godine.
Robert Norton Noyce (1927.-1990.)
Robert Norton Noyce implementirao je IC koristeći praktični pristup skaliranju veličine kruga. Godine 1957. postao je organizator tvrtke kao što je Fairchild Semiconductor.
Godine 1959. Noyce i njegov kolega izumili su poluvodički dizajn čipa, slična misao pala mi je na pamet odvojeno 'Jacku Kilbyu' u Texas Instrumentsu iste godine. Dakle, i Noyce kao i Kilby dobili su patente.
Godine 1968. Norton i Gordon Moore osnovali su Intel. 1971. godine Intelov dizajner Ted Hoff izumio je primarni mikroprocesor, naime 4004.
Seymour Cray (1925.-1996.)
1976. godine otac superračunala, naime Seymour Cray i George Amdahl, definiran je kao industrija superračunala.
Ray Prasad (1946-još traje 2019)
Autor udžbenika za principe i praksu tehnologije površinskog montiranja je Ray Prasad. Dobitnik je mnogih nagrada poput predsjednika IPC-a, Intelovih dostignuća, SMTA-ovog člana odlikovanja i medalje stipendista Dietera W. Bergmana IPC-a.
Budući da je bio vodeći inženjer, pokrenuo je SMT u zrakoplove, kao i sigurnosne sustave u Boeingu. Vodio je globalnu implementaciju SMT-a poput voditelja programa u Intel Organization.
Od 2000. do 2019., vremenska crta povijesti elektronike navedena je u nastavku.
2006. godine izumljeni su bivši Drugi svjetski rat, kao i PS3 Gaming Console.
Godine 2007. izumljen je prvi Apple iPhone kao i iPod.
Godine 2008. izumljen je prvi Android operativni sustav za pametne telefone.
Godine 2008. izumljen je Veliki hadronski sudarač.
U 2010. godini izumljena je Gaming Console za Xbox 360.
U 2011. godini, revolucije solarne ploče poput obnovljivog izvora energije ili zamjenskog izvora energije.
U 2011. godini svemirsko vozilo izumilo je NASA koja je sletjela na Mars.
2014. godine pokrenut je 3-D tisak Microscale.
2018. godine NASA je lansirala solarnu sondu Parker.
Godine 2019. Indija je na Mjesec lansirala Chandrayan-2.
Povijest elektronike je ogromno područje i nije moguće pružiti cjelovite informacije o sustavnoj povijesti u ograničenom rasponu. Inače, koncept elektronike pokrenut je prvo poput filozofije, nakon toga fizika, nakon toga elektrotehnika i sada je ovaj koncept dobio svoje priznanje.
Rođenje moderne elektronike započinje od vakuumske diode. 20. stoljeće promijenilo se zbog elektronike jer su svi sustavi koji se danas koriste zasnovani na elektronici. Čini se da je budućnost elektronike izuzetno dobra zbog rasta elektronike. Predstojeća područja poput bioinformatike i kvantne komunikacije vodeća su područja elektronike.
Nadam se da ste nešto bolje razumjeli ovo kratka povijest elektronike . Zašto ne možemo naučiti nešto od gore navedenih filozofa i velikih izumitelja za poboljšanje našega svijeta i tehnologije? Podijelite svoje stavove o ovom članku u odjeljku za komentare u nastavku
