الکترونیک علم مطالعه ی عبور جریان الکتریکی از مواد مختلف - مانند نیمه هادی‌ها, مقاومت‌ها, القاگرها و خازن‌ها - و آثار آن است. الکترونیک همچنین به عنوان شاخه‌ای از فیزیک نظری شناخته میشود. طراحی و ساخت مدارهای الکترونیکی برای حل مشکلات عملی, قسمتی از مباحث موجود در مهندسی الکترونیک و را تشکیل میدهد.
در برخی موارد مطالعه المان‌های جدید نیمه‌هادی و فن‌آوری‌‌ها نزدیک به آن, شاخه‌ای از فیزیک در نظر گرفته میشود. این مقاله بیشتر به مفاهیم مهندسی الکترونیک می‌پردازد.
ارتباطات الکترونیک بین موسسات تجاری چیز تازه‌ای نیست، بلکه سالها به شکل تبادل الکترونیکی اطلاعات (EDI=Dlectronic Data Interchange) که توسط شبکه‌های (VAN=value added networks) پشتیبانی می‌شدند و از طریق خطوط تلفن اختصاصی عمل می‌کردند، وجود داشته است.
غالباً به منظور جابجایی الکترونیکی اسناد تجاری مرسوم (فاکتور و ...) استفاده میشود. در واقع منظور از EDI تجارت بدون کاغذ میباشد. تعریفی که برای EDI ارایه شده است چنین است: «انتقال اطلاعات تجاری سازماندهی شده توسط استانداردهای اطلاع‌رسانی مورد توافق از یک سیستم کامپیوتری به سیستم کامپیوتری دیگر از طریق تجهیزات الکترونیکی». ارایه توضیح مختصری درباره این تعریف، به درک موضوع کمک قابل توجهی خواهد کرد.
منظور از «اطلاعات تجاری سازماندهی شده» استفاده از روشی دقیق، قابل فهم و مورد قبول برای جمع‌آوری اطلاعات است. این قبیل اطلاعات شامل: کد کالا، قیمت پایه، محل تحویل کالا و سایر مواردی میباشد که یک سفارش خرید یا یک صورتحساب را تشکیل میدهد. صورتحسابهای دو شرکت مختلف، معمولاً با هم تفاوت دارند. ممکن است جای قرار گرفتن اسم مشتری و یا آدرس او تفاوت داشته باشند و یا تاریخ به شکلهای مختلفی نوشته شود. عبارت «استانداردهای اطلاع‌رسانی مورد توافق» بیان می‌کند که اختلافهای موجود بین صورتحسابها با تعیین یک روش مورد توافق و ثابت برای ارایه اطلاعات به حداقل خواهد رسید. تاکنون تلاشهای گسترده‌ای برای تدوین این استانداردها در سطح بین‌المللی انجام شده است.
مختصری بر سیستم‌ها و مدارهای الکترونیکی
مدارهای الکترونیکی برای ایفا کردن وظایف مختلفی استفاده میشوند. کاربردهای اصلی مدارهای الکترونیکی عبارتند از:
1) کنترل و پردازش داده‌ها
2) تبدیل و توزیع توان الکتریکی
هر ردی این کاربردها با ایجاد و آشکارسازی میدان الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی سرو کار دارند. گرچه از انرژی الکتریکی در سال‌های انتهایی قرن 19 برای انتقال پیام به وسیله تلگراف و تلفن استفاده می‌شد اما بیشتر پیشرفت‌های مربوط به علم الکترونیک پس از ساخت رادیو شکل گرفت. در یک نگاه ساده, یک سیستم الکترونیکی را می‌توان به سه بخش تقسیم کرد:
* ورودی: حسگرهای الکترونیکی و مکانیکی (یا مبدل‌های انرژی) . این تجهیزات سیگنال‌ها یا اطلاعات را از محیط خارج دریافت کرده و سپس آنها را به جریان, ولتاژ یا سیگنال‌های دیجیتال تبدیل میکنند.
* پردازشگر سیگنال: این مدارها در واقع وظیفه اداره کردن, تفسیر کردن و تبدیل سیگنال‌های ورودی برای استفاده آنها در کاربرد مناسب را بر عهده دارند. معمولاً در این بخش پردازش سیگنال‌های مرکب بر عهده پردازشگر سیگنال‌های دیجیتال است.
* خروجی: فعال کننده‌ها یا دیگر تجهیزات (مانند مبدل‌های انرژی) که سیگنال‌های ولتاژ یا جریان را به صورت خروجی مناسب در خواهند آورد (برای مثال با ایفای یک وظیفه فیزیکی مانند چرخاندن یک موتور).
برای مثال یک تلویزیون دارای هر سه بخش بالا است. ورودی تلویزیون سیگنال‌های پراکنده شده را دریافت کرده (به وسیله یک آنتن یا کابل) و آنها را به ولتاژ و جریان مناسب برای کار دیگر تجهیزات تبدیل می‌کند. پردازشگر سیگنال پس از دریافت داده‌ها از ورودی اطلاعات مورد نیاز مانند میزان روشنایی, رنگ و صدا را از آن استخراج می‌کند. در نهایت قسمت خروجی این اطلاعات را دویاره به صورت فیزیکی در خواهد آورد این کار به وسیله یک لامپ اشعه کاتدیک و یک بلندگوی آهنربایی انجام خواهد شد.
انواع مدارها
مدارهای آنالوگ
بیشتر دستگاههای الکترونیکی آنالوگ مانند رادیو از تعدادی مدار اساسی تشکیل شده‌اند. مدارهای آنالوگ بر خلاف مدارهای دیجیتال از یک دامنه مداوم ولتاژ استفاده میکنند. تعداد مدارهای مختلف آنالوگ بسیار زیاد است به دلیل که یک مدار آنالوگ می‌تواند از یک مدار تشکیل شده از یک قطعه تا یک مدار متشکل از هزاران قطعه مختلف باشد.
مدارهای آنالوگ مدارهای خطی نیز می‌نامند گرچه از بسیاری از عوامل غیر خطی مانند آشکارسازها, تلفیق‌کننده‌ها و ... در آنها استفاده میشود. به عنوان مثال‌های خوب برای مدارهای آنالوگ می‌توان از تقویت کننده‌های ترانزیستوری یا لامپ خلاء, تقویت کننده‌های عملیاتی و نوسان‌سازها نام برد.
امروزه برخی از مدارهای آنالوگ از المان‌های دیجیتال و یا حتی ریزپردازنده‌ها برای بهبود عملکرد مدار استفاده میکنند. این مدارهای معمولا مدارهای «سیگنال مرکب» می‌نامند. برخی موارد ممکن است تشخیص مدارهای آنالوگ از دیجیتال سخت باشد چراکه در برخی از مدارها از هر دو نوع عناصر خطی و غیر خطی استفاده شده است.
مدارهای دیجیتال
مدارهای دیجیتال مدارهایی هستند که بر پایه چند سطح ولتاژ مجزا طراحی شده‌اند. مدارهای دیجیتال رایج‌ترین مثال برای معرفی سیستم‌های جبر بول هستند و اصول پایه همه رایانه‌های دیجیتال را تشکیل میدهند. در بیشتر موارد تعداد حالت‌های ولتاژ در یک مدار دیجیتال دوتا هستند که با بالا (High) و پایین (Low) نمایش داده میشوند. که در این حالت ولتاژ پایین ولتاژی نزدیک به صفر و ولتاژ بالا ولتاژی غیر صفر است که با توجه به نوع تغذیه متفاوت است.
رایانه‌ها, ساعت‌های الکترونیکی و کنترل کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر (PLC) بر پایه مدارهای دیجیتال ساخته میشوند.
