Как видно уже из самого ее названия, электроника основывается на электронах — тех мельчайших «кирпичиках», из которых отчасти состоят также не отличающиеся большими размерами атомы. Именно благодаря электронам во всех проводящих электричество материалах (проводниках) вообще может течь электрический ток; электроны при этом перескакивают внутри проводника с одного атома на другой.
Хотя в не проводящих электричество материалах также имеются электроны, они очень крепко привязаны к атомным ядрам. Поэтому они не могут перемещаться, и сквозь такое вещество электрический ток не проходит.
Третью группу материалов составляют так называемые полупроводники. Это кристаллы (в большинстве случаев германия и кремния), в атомном строении которых электронов не хватает или имеются излишние электроны. Благодаря этому возникает запланированный при изготовлении полупроводника эффект — такой кристалл может проводить электрический ток лишь при определенных условиях. Если эти условия не соблюдены, образуется запирающий слой, и ток прерывается.
Полупроводниковые элементы, разумеется, устанавливаются на автомобиль не только по отдельности. В большинстве случаев они собраны в интегральные схемы — например, в модуле управления системы впрыска или зажигания.
Полупроводники
Транзистор: Он пропускает электрический ток лишь тогда, когда ток подается на его третий вывод. Если этот управляющий ток высок, транзистор пропускает много тока; если управляющий ток уменьшается, соответственно уменьшается и пропускаемый ток. Это можно сравнить с действием водопроводного крана: чем шире открыт его вентиль, тем больше вытекает воды.
Диод: он пропускает электрический ток лишь в одном направлении. Если ток поступаете противоположной стороны, диод запирается. Это похоже на вентиль шины: через него воздух можно накачать в шину, а обратно он не выйдет.
Светодиод: этот полупроводниковый кристалл излучает свет, если на него подается электрическое напряжение. В основном он подобен электрической лампе, только здесь нет спирали накаливания, которая постепенно перегорает.
Другие электронные элементы
Почти во всех электронных схемах есть детали, которые не принадлежат к числу полупроводников, однако без них электроника была бы немыслима. Из них наиболее распространены:
Сопротивление: как уже указывалось, его задача уменьшать величину электрического тока.
Конденсатор: он действует как маленький аккумулятор и способен на определенное время запасать электрическую энергию. Конденсаторы применяются для сглаживания колебаний напряжения и уменьшения его скачков. Когда при работе схемы (например, реле указателей поворотов) требуется создать временную задержку, для этого конденсатор и сопротивление объединяют в «схему задержки».
Электронные схемы
Интегральная схема (ИС): В маленьком корпусе ИС собрано множество электронных элементов. У этих по большей части черных«жучков» с 14 и более выводами-»ножками» бывает множество функций.
Микропроцессоры: Они играют в технике все более возрастающую роль. Микропроцессоры представляют собой дальнейшее развитие интегральных схем, но они значительно «интеллигентнее». В зависимости от характера входного электрического сигнала они выполняют заложенные в их программу действия.