Pratarmė

1897 metais anglų fizikas Dž. Tomsonas (J. Thomson) atrado elektroną. Po elektrono atradimo pradėjo formuotis nauja mokslo ir technikos sritis – elektronika. Per šimtmetį ji taip veržliai vystėsi ir tobulėjo, kad įsiskverbė praktiškai į visas žmogaus veiklos sritis. Pastaruoju metu elektronika tapo besikuriančios informacinės visuomenės varikliu.

Elektronikos šaknys fizikoje. Jos susiję su Ampero (Ampere), Kulono (Coulomb), Faradėjaus (Faraday), Gauso (Gauss), Henrio (Henry), Omo (Ohm), Kirchhofo (Kirchhoff), Maksvelo (Maxwell), Herco (Hertz) ir kitų mokslo gigantų vardais. Pirmiausia nuo fizikos atsiskyrė elektrotechnika, paskui nuo jos – elektronika.

Elektronika dažnai apibrėžiama kaip mokslo ir technikos šaka, tirianti ir taikanti elektros krūvininkų generacijos, judėjimo, rekombinacijos reiškinius vakuume, dujose, kietuosiuose kūnuose ir taikanti šiuos reiškinius ir jais pagrįstus įtaisus informacijai apdoroti.

Taigi elektronika, kaip ir elektrotechnika, tiria ir taiko reiškinius, susijusius su elektronais. Tačiau elektroniką nuo elektrotechnikos skiria du svarbūs skiriamieji bruožai. Pirma, elektrotechnika tiria ir taiko reiškinius, susijusius su elektronais ir elektros srove metaluose, elektronika – su elektronų judėjimu vakuume, plazmoje, puslaidi­ninkiuose. Antra, elektrotechnika susijusi su energetika, elektronika – su informacijos apdorojimu.

Spręsdami informacijos apdorojimo ir perdavimo uždavinius šiuolaikinės elektronikos srities mokslininkai ir inžinieriai taiko naujausius visų mokslo sričių pasiekimus. Apdorojant informaciją panaudojami nebe tik elektronai, bet ir kitos dalelės – fotonai, nebe tik elektronų krūviai, bet ir jų magnetinės savybės. Mikroelektronika transformuojasi į nanoelektroniką. Prognozuojama, kad, taikant nanotechnologijas, informacija bus apdorojama molekuliniame lygyje. Nanotechnologijos taikys kvantinius reiškinius ir reiškinius biologinėse sistemose.

Taigi šiuolaikinė elektronika jau nebetelpa į suformuluoto apibrėžimo rėmus. Siejant su paskirtimi, literatūroje anglų kalba elektronika kartais apibrėžiama kaip 4C: components (komponentai, įtaisai), communication (ryšiai), computation (kompiuterija) ir control (automatika, valdymas).

Šiame vadovėlyje, skirtame elektronikos, automatikos, informatikos ir kitų inžinerijos krypties pagrindinių studijų studentams, pateikiamos žinios tik apie komponentus – šiuolaikinės puslaidininkinės ir funkcinės elektronikos įtaisus, dar neseniai, atsižvelgiant į veikimo ir sandaros sudėtingumą (šiuolaikiniuose integriniuose grandynuose sutelpa šimtai milijonų elementų!), vadintus prietaisais.

Vadovėlį sudaro trys dalys.

Pirmojoje dalyje pateikiami puslaidininkinės elektronikos fizikiniai pagrindai: nagrinėjama puslaidininkių sandara, jų krūvininkai, kietųjų kūnų laidumas, reiškiniai pn sandūrose, įvairialytėse sandūrose, metalo-dielektriko-puslaidininkio dariniuose, aptariamos sandūrų ir kitų darinių savybės.

Antrojoje dalyje nagrinėjami puslaidininkiniai įtaisai – diodai, dvipoliai tranzistoriai, tiristoriai, lauko tranzistoriai, integriniai grandynai, mikrobangų puslaidininkiniai įtaisai.

Trečiojoje dalyje apžvelgiami funkcinės elektronikos įtaisai. Šią dalį sudaro akustinės elektronikos, optinės elektronikos, informacijos apdorojimo ir magnetoelektronikos įtaisų skyriai.

Vadovėlio paskirtis – teikti skaitytojui žinių, kurios reikalingos gilesnėse elektronikos, ryšių, kompiuterijos, automatikos studijose.

Sparčiai tobulėjant elektronikos įtaisams, labai svarbia problema tampa naujų lietuviškų terminų paieška. Šis darbas labai atsakingas ir labai reikalingas. Kita vertus, kažin ar galima pilnai pateisinti prieš dešimtmetį pradėtą elektronikos terminijos revoliuciją. Atrodytų, kad reikia ieškoti pavadinimų naujiems reiškiniams, naujiems įtaisams, o vartojamą terminą keisti tik tuo atveju, kai jis aiškiai nevykęs, o naujas – neabejotinai geras ir jį vartosiančiai bendrijai priimtinas. Tačiau už tokį konservatyvų požiūrį “Mikroelektronikos pagrindų” vadovėlio autoriai (šio vadovėlio autorius ir prof. R. Kirvaitis) buvome piktai išbarti.

Prieš rengiant šį vadovėlį pasirodė “Radioelektronikos terminų žodynas”. Jame įteisinta daug gerų elektronikos srities terminų. Tačiau su kai kuriais naujadarais šio vadovėlio autoriui nepavyko susitaikyti. Gal, skaitytojas atleis radęs senesnės kartos terminų, kurie buvo priimtini “Fizikos terminų žodyno”, kitų leidinių autoriams ir jau buvo įsitvirtinę praktikoje.

Dėkoju Lietuvos valstybiniam mokslo ir studijų fondui, parėmusiam knygos rengimą. Nuoširdžiai dėkoju už vertingas pastabas ir siūlymus knygos recenzentams – LMA akademikui KTU profesoriui habil. dr. D. Eidukui, VGTU Elektronikos fakulteto dekanui prof. habil. dr. R. Kirvaičiui ir VGTU Radioelektronikos katedros docentui dr. Š. Paulikui.

Būsiu dėkingas visiems, kurie praneš apie pastebėtus trūkumus ir klaidas ir teiks siūlymus, kaip tobulinti žinių apie šiuolaikiškų elektronikos įtaisų teikimą.

S.Štaras

El. paštas: staras@el.vtu.lt

Pagrindiniai žymenys

00. Pradzia.doc 2001.10.17 2001.10.19 13:06 2001.11.10