Pracovní list č.7 Myšlenková mapa „Elektronika“
Napište referát na téma „Elektronika“. Nejprve si vytvořte myšlenkovou mapu (osnovu) a následně podle ní napište text.
Jedno z možných řešení:
Elektronika
Elektronika je technický obor, který studuje a využívá přístrojů fungujících na principu řízení toku elektronů nebo jiných elektricky nabitých částic. Toho se dosahuje pomocí různých elektronických součástek. Přeneseně se tímto slovem označují spotřební elektronické přístroje, například televize, videa, přehrávače atd. Elektronických součástek je celá řada typů a lze je dělit podle mnoha různých kritérií. Nejčastěji se ovšem dělí podle toho, zda součástky pro svoji činnost potřebují zdroj napájení a to na pasivní součástky (zdroj nepotřebují – např. rezistor, kondenzátor, cívka) a aktivní součástky (k činnosti potřebují zdroj napájení – např. dioda, tranzistor, operační zesilovač). Dalším důležitým kritériem je to, zda je v jednom pouzdru umístěna jediná součástka, nebo zda jich pouzdro sdružuje několik. Podle toho je dělíme na diskrétní součástky a integrované obvody. Existuje velké množství elektronických obvodů od velmi primitivních, sestavených pouze z několika diskrétních součástek (například jeden z nejstarších radiopřijímačů tzv. krystalka) až po obvody velmi komplexní, obsahující milióny součástek (například počítač). Elektronické obvody nejčastěji dělíme podle toho, zda zpracovávají spojitý, nebo diskrétní signál. Obvodům zpracovávajícím spojitý signál říkáme analogové obvody. Zpracování a přenos spojitých signálů je ovšem velmi náchylné na rušení a zkreslení, a proto se čím dál, tím víc setkáváme s převodem spojitých signálů do číslicové (digitální) podoby a jejich následným zpracováním v číslicových obvodech. Obvody, které částečně zpracovávají analogový a částečně digitální signál, nazýváme obvody smíšené. Příkladem takových obvodů jsou analogově digitální a digitálně analogové převodníky. Elektronika prodělala a prodělává obrovský a velmi prudký vývoj. Na jeho začátku stály primitivní obvody sestavené z jednoduchých, často elektromechanických součástí, jako například sluchátko, různé typy mikrofonů, elektrický zvonek atd. Mnohé z nich se již v současnosti zdají být exotické, ale principy, které používaly, se v elektronice využívají v nezměněné formě dodnes. Později bylo vynalezeno elektromagnetické relé a to ovlivnilo na mnoho let další vývoj elektroniky. Byl to hlavní spínací prvek komplikovaných telefonních ústředen, ale dokonce byly postaveny i reléové počítače. Dalším významným prvkem, na kterém stála celá jedna éra elektroniky, byla elektronka. Jev dnes známý jako termoemise elektronů objevil už Thomas Alva Edison v roce 1883, ačkoliv v té době se ještě o elektronech jako takových nevědělo. První elektronky byly zkonstruovány až na začátku 20. Století. Elektronky mají sice výborné vlastnosti, co se týká fungování v elektronických obvodech, ale jsou velké, ke své činnosti potřebují značné množství energie a výrazně hřejí. Také jejich životnost je poměrně malá. Polovodičové zařízení bylo známo již na počátku 20. Století, kdy se používala hrotová elektroda, avšak cílená výroba polovodičových diod byla uskutečněna až v roce 1940.
Výrazným mezníkem v historii elektroniky byl vynález tranzistoru v Bellových laboratořích 16. Prosince 1947. Přechod od elektronek k tranzistorům znamenal obrovskou miniaturizaci, větší možnost zařízení napájet baterií a podstatné zvýšení spolehlivosti elektronických obvodů. Integrovaný obvod vyrobil v roce 1958 Jack Kilby. Obsahoval v jednom pouzdře čtyři tranzistory a byl dalším zlomem v rozvoji elektroniky. Dnes dokážeme na polovodičové destičce jediného integrovaného obvodu realizovat až desítky milionů součástek. Jejich velikost se již dostala pod hranici mikrometru, u procesorů se jejich velikost pohybuje v desítkách nanometrů. Se zvyšující se miniaturizací se také stále snižuje napájecí napětí obvodů, čímž se dále snižují jejich ztráty. Spotřební elektronika zahrnuje elektronická zařízení každodenního (nebo alespoň častého) použití pro komunikaci, v kanceláři i doma. Bez spotřební elektroniky bychom se dnes asi těžko obešli. Veškerá elektronika se neustále zlepšuje, zdokonaluje a asi nikdy nebude jen tak bez chyb. Produkty, které spadají pod spotřební elektroniku, jsou zejména televizory, set-top boxy, satelitní přijímače, digitální fotoaparáty a videokamery, audio přehrávače (MP3, CD, minidisk), přehrávače obrazových formátů (DVD, VHS), kalkulačky, tiskárny, kopírky a jiná kancelářská elektronika, mobilní a bezdrátové telefony, pagery apod., ostatní zvukové vybavení (reproduktorové soustavy a zvukové sestavy), sluchátka, GPS navigace. Mezi spotřební elektroniku jsou někdy počítány i osobní počítače a notebooky. Podle jiného úhlu pohledu jsou naopak považovány za oblast jako takovou. V současnosti trhu spotřební elektroniky dominují japonské a jihokorejské společnosti. Spotřební elektronika je od podobných odvětví jedinečná v šíři záběru (a cílové skupiny), rychlosti vývoje, rozmanitosti nabídky, „trendovosti“ i celkovém objemu prodeje. Spotřební elektronika se vyrábí napříč světem, přestože obzvlášť velkou koncentraci výzkumu a vývoje lze najít v Japonsku a Jižní Koreji. Nejnovější spotřební elektroniku je možno shlédnout na každoročním Consumer Electronics Show v nevadském Las Vegas. Typický je trend neustále klesajících cen spotřební elektroniky. Ten je vytvářen přínosy v efektivitě sériové výroby a automatizaci, klesajícím podílem nákladů za lidskou práci, tím, že se výroba přesunula do zemí s nižšími platy, a vylepšeními v návrhu elektroniky a polovodičových součástek. Jako u každé skupiny zboží se s tím, jak se jednotlivé modely zdokonalují, mohou co do funkčnosti začít prolínat s jinou skupinou produktů nebo se začít specializovat a tím se oddělit a vytvořit vlastní skupinu. Například mezi GPS navigacemi lze najít modely, které dokáží nahradit MP3 přehrávače, elektronický diář, kalkulačku, rádio, budík i přijímače digitálního televizního vysílání. Obdobně většina mobilních tzv. chytrých telefonů v sobě integruje několik funkcí (hodinky, kalendář, budík, kalkulačku, poznámky, MP3 přehrávač, rádio, USB flash disk, WWW prohlížeč, …), které všechny (nebo většina z nich) existovaly ve specializovaném zařízení.
Obecně vzato dochází k pozvolné metamorfóze designu z podoby, která jednoznačně vycházela z mechanických možností daného výrobku, směrem k abstraktnějšímu návrhu, u kterého se více uplatňuje např. ergonomie, ale i extravagance toho kterého designéra, jenž daný produkt navrhl. Příkladem mohou být digitální zrcadlovky, které jsou tvarově „věrné“ svým analogovým předchůdkyním (jejichž tvar a velikost vycházely z potřeby umístění kinofilmu do jejich těla), přestože u nich teoreticky vzato již není důvod, aby měly zrovna týž tvar a velikost. Jiným příkladem jsou zařízení s dotykovým displejem, jehož existence sama o sobě odbourává použití mechanické klávesnice a tím zásadně mění návrh přístroje (třeba co do vedení jeho elektronických obvodů a všeho, co z toho vyplývá). Designéři takových zařízení se pak více soustředí např. na „líbivosti“ takových zařízení. Trend posledních několika málo let ve spotřební elektronice je konektivita. U mnoha zařízení je běžná možnost připojení buď navzájem mezi sebou (například mezi tiskárnou a digitálním fotoaparátem), nebo na připojení na internet (kromě notebooků zejména mobilní telefony, novější televize, některé herní a dokonce kapesní herní konzole).
