Ce am face fără electricitate în ziua de azi? De când s-a inventat electricitatea, viața noastră de zi cu zi a devenit mai ușoară și datorită ei putem comunica și dezvolta. Viitorul nostru se bazează pe electricitate și va deveni o sursă unică a energiei. Electricitatea este viitorul și avem nevoie de specialiști pentru a ne descurca.

În perioada actuala de dezvoltare, electronica ocupa un loc foarte important, fiind prezenta in toate domeniile activitatii umane. Electronica a inceput ca o ramura a electrotehnicii - numindu-se "electrotehnica curentilor slabi", avand ca domeniu principal de actiune telecomunicatiile. Datorita avantajelor oferite de miniaturizare, amplificare, memorare, viteza de calcul, precum si de posibilitatile de automatizare, electronica poate satisface orice cerinta.
Diversitatea si pretentiile sunt tot mai mari, astfel ca este necesar sa se creeze echipamente cu functiuni specifice prin interconectarea corespunzatoare a unor componente performante. Realizarea echipamentelor electronice a inceput prin utilizarea componentelor discrete, conectate in circuite care sa realizeze functiile dorite. Dezvoltarea actuala a electronicii a permis realizarea unor functii, direct cu ajutorul dispozitivelor electronice speciale.

Simboluri și scheme electronice

Schema electrica este reprezentarea tuturor elementelor care împreună cu legăturile dintre acestea vor constitui o instalație electrică. În cadrul unei astfel de scheme se vor respecta simbolurile convenționale pentru fiecare componentă care face parte din schema. Toate simbolurile sunt stabilite prin norme standardizate.Schemele de montaj au un singur scop, asamblarea sau montarea corectă și eficientă a întregului sistem electric. O schemă de montaj nu va ține cont nici de aparatele componente ale instalației și nici de principiul de funcționare al acesteia.Schemele de principiu sunt special concepute pentru o înțelegere mai rapidă a instalației ce urmează a fi concepută. Schema de principiu, având un nume foarte sugestiv are ca scop recunoașterea mai rapidă a principiului de la baza proiectării instalatiei fiind orientată către rolurile fiecărui element care face parte din schema electrica.

Dispozitivele pasive sau componentele nu generează energie, dar poate să o păstreze sau să o disipeze. Dispozitivele pasive sunt componentele principale utilizate în electronică, cum ar fi rezistențele, inductoarele, condensatoarele și transformatoarele care împreună sunt necesare pentru a construi orice circuit electric sau electronic.După cum sugerează și numele lor, Componente pasive sunt componente electrice care nu necesită niciunul forma de energie electrică de funcționat, spre deosebire de "dispozitivele active", cum ar fi tranzistoarele, amplificatoarele operaționale și circuitele integrate care necesită o alimentare într-un anumit mod pentru a le face să funcționeze.Fiind dispozitive pasive, pasive nu oferăcâștig, amplificare sau direcționalitate la un circuit, dar în schimb oferă atenuare deoarece au întotdeauna un câștig mai mic decât unu, unitate. Prin urmare, dispozitivele pasive nu pot genera, oscila sau amplifica un semnal electric.

Un element de circuit activ este orice tip de component ce poate controla deplasarea electronilor (curentul) pe cale electrica. Pentru ca un circuit sa poarte numele de circuit electronic, acesta trebuie sa contina cel putin un astfel de element activ.Elementele active includ, printre altele, tuburile cu vid, tranzistoarele, redresoarele cu semiconductoare, si triacurile.Toate dispozitivele active controleaza curentul prin ele. Unele dispozitive active realizeaza acest lucru prin intermediul unei tensiuni, iar altele prin intermediul curentului. Cele care utilizeaza o tensiune statica ca si semnal de control, sunt denumite dispozitive controlate in tensiune. Cele care folosesc un alt curent pentru controlul curentului in cauza sunt cunoscute sub numele de dispozitive controlate in curent. Tuburile cu vid sunt dispozitive controlate in tensiune iar tranzistoarele pot fi de ambele tipuri.

Proiectarea și realizarea cablajelor imprimate

Un circuit imprimat sau cablaj imprimat, (prescurtat PCB, din engleză Printed Circuit Board), este o placă cu cablaj imprimat care are rolul de a susține mecanic și de a conecta electric un ansamblu de componente electrice și electronice, pentru a realiza un produs final funcțional.Proiectarea cablajului imprimat se poate realiza manual sau automat.

În electronica, o mare diversitate de elemente se asambleaza prin lipire: conductoare filare (intre ele, pe terminale / pini, pe conductoare imprimate, pe sasie, carcase etc.), componente electronice montate „in gauri” pe cablaje imprimate, componente montate pe suprafata, piese metalice de variate forme si dimensiuni (distantiere, elemente de fixare/rigidizare, table etc.).Procedeul de lipire se alege/adopta in functie de „ce se lipeste, unde si cand se lipeste” – componente electronice – la asamblare sau la depanare, cu montarea in gauri sau pe suprafata cablajelor imprimate etc.; conductoare filare masive sau multifilare – la formarea capetelor sau la imbinare etc.

Un sistem se numește sistem digital atunci când pentru prelucrarea de informații (numere și simboluri nenumerice) el folosește la reprezentarea acestora valori discrete în amplitudine și în timp, în contrast cu un sistem analogic, în care informațiile de prelucrat sunt reprezentate prin valori continue, nediscrete, tranzitorii în amplitudine și în timp, eventual situate între un minimum și un maximum. Într-un sistem digital valorile discrete pot fi reprezentate de exemplu prin câteva (cel puțin două) nivele de tensiune electrică continuă diferite, prestabilite. Prelucrarea informațiilor poate cuprinde înregistrarea, modificarea, transmiterea, stocarea sau afișarea acestora pe dispozitive tehnice corespunzătoare. Cuvântul digital=„de deget” este un adjectiv echivalent în tehnica informațiilor cu cuvântul "numeric". Provine din latină, unde digitus înseamnă deget (pentru numărare omul și-a folosit dintotdeauna degetele). Tehnicile digitale sunt folosite în special în electronică și la computere. Aici informația din lumea reală este convertită la forma numerică binară, așa cum se întâmplă în domeniile de audio digital, fotografie digitală și multe altele. De obicei codificarea digitală este următoarea: un 0 când semnalul lipsește (tensiunea este nulă), și un 1 când semnalul e prezent.

O poartă logică este un dispozitiv electronic numeric elementar implementând o funcțiune logică abstractă elementară. Porțile logice sunt structurile de bază care permit realizarea unor funcții logice și matematice mult mai complexe în circuitele integrate digitale. O poartă logică poate fi modelată ca o rețea de comutatoare controlate electric (de exemplu cu tranzistoare MOS). La început porțile logice erau realizate din diode (lămpi electronice sau semiconductoare) și rezistențe electrice (discrete). O poartă logică are una sau mai multe intrări digitale/binare (semnale reprezentând 0 logic sau 1 logic), și are ca ieșire o funcție simplă a acestor intrări, de exemplu ȘI logic sau SAU logic. O poartă logică nu are stări interne, intermediare. Aceasta înseamnă că pentru o combinație de valori binare (0 și 1) existentă la intrări, corespunde la ieșirea porții numai o anumită (definită) stare (valoare binară). Altfel exprimat, o poartă logică nu este, electronic, un circuit secvențial ci un circuit combinațional ("de combinare").Porțile logice elementare sunt: Poarta ȘI(AND), poarta SAU(OR), poarta ȘI-NU(NAND), poarta SAU-NU(NOR), poarta SAU-EXCLUSIV(XOR). Porțile ȘI-NU engleză: NAND) și SAU-NU (engleză: NOR) sunt numite și porți universale, pentru că cu ajutorul lor pot fi reproduse (combinațial) oricare din funcțiile celorlalte porți. Ele sunt din acest punct de vedere, porți fundamentale. Porțile logice au cel puțin două intrări (cu excepția inversorului NU, engleză: NOT), putându-se ajunge până la 10 intrări, și o singură ieșire.

Circuitele logice combinationale, CLC, sunt un caz particular al sistemelor secventiale finite sau al automatelor finite, numite automate de grad 0.Circuitele logice combinationale se caracterizeaza prin faptul ca variabilele de iesire sunt independente de timp si de starea interna, fiind determinate numai de variabilele de intrare (starea variabilelor de intrare la momentul considerat).Legatura dintre starea iesirii si starea intrarii unui CLC este realizata de functia de transfer.Functiile se vor exprima in forma canonica disjunctiva FCD sau in forma canonica conjunctiva FCC. Independenta fata de timp presupune ca o data cu modificarea variabilelor de intrare se modifica simultan si variabilele de iesire. Din punct de vedere practic, datorita intarzierilor produse de circuitele logice si de conexiuni, modificarea simultana nu este posibila. Ca urmare, pe durata procesului tranzitoriu de stabilire a variabilelor de iesire, vectorul iesirilor poate lua valori intermediare diferite de valoarea finala, ceea ce conduce la fenomenul de hazard combinational, de care trebuie sa se tina cont la proiectarea unui sistem numeric. In general, la circuitele logice combinationale, vom face abstractie de proprietatile fizice ale portilor logice, de faptul ca un impuls teoretic difera de unul real.