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Als Teilbereich der Elektrotechnik wird die Elektronik vor allem von Wissenschaftlern als Lehre von den Elektronen und deren Bewegung im luftleeren Raum bezeichnet. Elektronische Steuerung bzw. Schaltung von beweglichen Teilen ist das Ziel aller elektronischen Bauteile. Ein solcher Prozess kommt durch einen Wechselwirkungsprozess zwischen Metallen und Nichtmetallen, den so genannten Halbleitern, zustande. Man unterscheidet in der Elektronik die drei wichtigen Bereiche Analogtechnik, Digitaltechnik und Hochfrequenztechnik. Zu ihnen gehören die für die diversen Schaltungen benötigten Bauteile wie Transistoren, Elektronenröhren, Operationsverstärker, integrierte Schaltkreise, Flipflops und Multiplexer. Dabei gilt gerade der Transistor als das Herzstück der modernen Elektronik, da er in seinen Eigenschaften dem so genannten Schaltrelais in der Elektrotechnik entspricht. Beide werden durch den elektrischen Fluss und die Schaltspannung beeinflusst, so dass sich die physikalischen Werte verändern. Das Ergebnis: enorme Kapazitäten, elektrische Widerstände und Elektronen-Flussmenge – all das machen sich Maschinenbauer und Ingenieure bei der Konstruktion neuer elektronischer Geräte zunutze.

 

Der Bereich der Analogtechnik oder Analogelektronik stellt die Verarbeitung von kontinuierlichen Signalen in ihren Mittelpunkt. Als eine der wesentlichen Errungenschaften der Analogtechnik gilt der Verstärker. Mittels dieser Schaltung lassen sich viele weitere Funktionen wie beispielsweise Oszillatoren oder Filter aufbauen. In der Praxis finden beispielsweise die analogen Operationsverstärker breite Anwendung. Man findet sie in Analog-Digital-Umsetzern, Verstärkern und Vorverstärkern sowie in Analogfiltern oder anderen Stufen zur analogen Signalverarbeitung. Bei allen Stärken der Analogelektronik gibt es jedoch auch Schwachstellen. So in der genauen Signalverarbeitung, in der störende Effekte wie Rauschen oder Nichtlinearitäten auftauchen können. 

 

Anders in der Digitalelektronik: Hier spielen die störenden Effekte keine Rolle mehr. Zwar kommen auch hier Transistoren zum Einsatz; sie werden jedoch nicht als Verstärker sondern als Schalter genutzt. Da sich die Digitaltechnik hauptsächlich mit der Verarbeitung von diskreten Signalen (statt wertkontinuierlichen Signalen) beschäftigt, werden die ursprünglich analogen Signale zunächst digitalisiert, das heißt in Zahlen umgewandelt. Man bedient sich dabei entweder der Hilfe von Analog-Digital-Wandlern oder nutzt dazu die Transistoren. Beste Voraussetzungen dafür, dass sich bei der Signalverarbeitung nichts verändert, selbst wenn es Abweichungen beim Spannungspegel geben sollte. Die Digitaltechnik ist insbesondere aufgrund ihrer Miniaturisierung stetig auf dem Vormarsch. Sie ermöglicht, dass sich auf einem integrierten Schaltkreis eine Vielzahl von Funktionen realisieren lässt. Bestes Beispiel für die Ablösung analoger Technologien durch die Digitalelektronik findet man in der Telekommunikation. Auch im Vergleich analoger und digitaler Uhren kann man sich den Unterschied vor Augen führen.    

 

Dritter Teilbereich der Elektronik ist die Hochfrequenzelektronik, die sich mit dem Empfang und der Erzeugung von Funksignalen beschäftigt. Die Einsatzgebiete dieser Technologie befinden sich in den Bereichen TV, Radio, Radar, Navigation oder drahtlose Telefonie. Auch Mikrowellentechnik oder moderne Medizinelektronik basieren auf den Erkenntnissen der  Hochfrequenzelektronik.