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Elektronik,

 

Teilgebiet der Elektrotechnik; bei Computern die Bezeichnung für alle Bauelemente, die rein elektrisch funktionieren. Beispiele für elektronische Bauelemente sind der Prozessor (abgesehen von dessen Kühlung), der Arbeitsspeicher sowie alle anderen Elemente der Systemplatine. Im Unterschied dazu stehen die zusätzlich mechanisch funktionierenden Bauelemente, beispielsweise Laufwerke, Drucker, Scanner usw. Da die elektrischen Bauelemente, die in Computern zum Einsatz kommen, sehr kleine Abmessungen haben, spricht man hier auch von Mikroelektronik.

Elektronik

 

die, -, Teilgebiet der Elektrotechnik, das sich mit den durch elektrische oder magnetische Felder, durch elektrische Ströme, durch Licht u. a. Strahlen oder durch Wärme beeinflussten physikalischen Vorgängen, v. a. der Elektrizitätsleitung von Elektronen (auch von Ionen), im Vakuum, in Gasen, Festkörpern oder Flüssigkeiten (seltener) und Flüssigkristallen befasst und sie (sowie die dabei auftretenden Effekte) in technisch realisierbare Anwendungen umzusetzen sucht. Zu diesen Zwecken entwickelt und nutzt sie in unterschiedlicher Weise aufgebaute und funktionierende elektronische Bauelemente, die sich u. a. durch das Fehlen mechanisch bewegter Teile (Kontakte), durch große Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer, große Schaltgeschwindigkeit (d. h. nahezu trägheitslose Informationsverarbeitung) und Signalverstärkung sowie geringen Energiebedarf und - als Folge einer immer stärkeren Miniaturisierung - auch geringen Platzbedarf auszeichnen; außerdem besitzen sie eine große Anpassbarkeit an unterschiedliche Aufgaben und ermöglichen die Realisierung sehr komplexer elektronischer Systeme und Geräte (z. B. Computer).

 

Die Elektronik gründet sich auf die Entwicklung der Elektronenröhre (ab 1907) und umfasste zunächst die dort und in ähnlichen Anordnungen (Elektronenstrahl- und Laufzeitröhren, Quecksilberdampfventile, Photozellen u. a.) auftretenden physikalischen Erscheinungen, aber auch den Aufbau von Schaltungen und Schaltkreisen mit diesen elektronischen Bauelementen. Im weiteren Sinn zählt auch die Untersuchung der Wechselwirkung sich im Vakuum bewegender freier Elektronen untereinander und mit elektrischen und magnetischen Feldern zur Elektronik (diese Phänomene werden jedoch meist zur Elektronenoptik gerechnet).

 

Ein wichtiger Zweig der Elektronik ist die Halbleiterelektronik, die sich allgemein mit der Untersuchung und Ausnutzung gesteuerter Ströme und Ladungsverteilungen von Elektronen und Defektelektronen (Löchern) in gebietsweise unterschiedlich dotierten Halbleiterkristallen sowie den dort auftretenden Effekten (v. a. in p-n-Übergängen und anderen Sperrschichten) befasst. Ihre wesentliche Aufgabe ist die Entwicklung und Anwendung von Halbleiterbauelementen, besonders von Halbleiterdioden (Diode), bipolaren Transistoren (seit 1948) und Feldeffekttransistoren sowie in immer stärkerem Maße von integrierten Schaltungen (ICs) und Mikroprozessoren im Rahmen der Mikroelektronik (seit Beginn der 70er-Jahre). Diese elektronischen Bauelemente werden in großen Stückzahlen, weitgehend automatisiert, hergestellt und haben die Elektronenröhre bis auf spezielle Anwendungen verdrängt. Die Ausnutzung unterschiedlicher physikalischer und elektronischer Effekte auch in anderen Festkörpern hat darüber hinaus zur Entwicklung einer allgemeinen Festkörperelektronik geführt. Sie umfasst u. a. die Akustoelektronik, die Magnetoelektronik und die Optoelektronik, wobei sich optoelektronische Bauelemente im Rahmen der Glasfaseroptik mit Lichtleitern (Glasfasern) koppeln lassen und dadurch optische Nachrichtenübertragungen ermöglichen, sowie die Entwicklung piezoelektrischer Bauelemente, die durch Druck direkt steuerbar sind. Schließlich hat sich mit der Entwicklung des Masers und Lasers die Quantenelektronik ausgebildet.

 

Von der Anwendungsseite her haben sich in der Elektronik zwei Anwendungsgebiete herausgebildet, die der Aufteilung der Elektrotechnik in die Bereiche der Energie- und der Nachrichtentechnik entsprechen. Als Teilgebiet der elektrischen Energie- und Starkstromtechnik hat sich die Leistungselektronik, als Teilgebiet der Nachrichtentechnik die Informationselektronik entwickelt, in der die zu steuernden Ströme als Informationsträger dienen und v. a. Transistoren die wesentliche Rolle in Verstärker-, Oszillator-, Impuls- u. a. elektronische Schaltungen der Hochfrequenz-, Mess-, Steuer- und Regeltechnik spielen; zu ihr zählen u. a. die Konsumgüterelektronik, die Kfz-Elektronik, die medizinische Elektronik und die Unterhaltungselektronik sowie ihre Anwendungen in der Automatisierung, Bionik, Musik (z. B. Klangerzeugung mittels Synthesizer), Fotografie, Raumfahrt und Waffentechnik. In ihrer digitalen Form (Ditigalelektronik) findet sie Anwendung in der Digitaltechnik.

 

Literatur:

 

K. Bystron: Techn. E., 2 Bde. (^1-21976-79);

 

Lex. E., hg. v. H.-D. Junge (Neuausg. 1978);

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Lex. der E., hg. v. O. Neufang (1983);

 H. Meinhold: Was ist E.? (⁵1984);

 K.-W. Dugge u. D. Haferkamp: Grundl. der E. (1985);

 D. Zastrow: E. (³1988);

 

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 C. Weddigen u. W. Jüngst: E. (²1993);

 D. Nührmann: Das große Werkbuch E., 4 Tle. (^1-61994).