En electrónica se utilizan los principios físicos de electricidad y magnetismo para el manejo de información -señales-. A diferencia de la electrotecnia, no se focaliza únicamente en la potencia y energía, sino en el significado de las señales que se generan, captan, procesan y emiten.
En electrónica se valora la eficiencia. A menor consumo de los equipos, más posibilidades se generan y menores son los costes. Se necesitan baterías menos voluminosas y los componentes se vuelven más baratos a medida que se reduce su escala.
Inicialmente, a comienzos del siglo XX, los sistemas electrónicos se construían sobre las válvulas (o tubos) de vacío. Luego, a mediados de este siglo surge el transistor, invento que revolucionó toda el área, e incluso, la industria entera. El siguiente paso consistió en la integración de componentes en un mismo lugar: el circuito integrado. La tendencia que se estableció continúa hasta nuestros días, disminuyendo la escala y complejizando los circuitos integrados disponibles. Un hito importante fue el microprocesador, un componente electrónico programable que puede ser aplicado a distintos proyectos.
Los semiconductores se inmiscuyen en el proceso, permitiendo la creación de un sin fin de componentes, gracias a sus propiedades eléctricas especiales.
Una válvula de vacío es uno de los primeros dispositivos electrónicos creados. Se comenzaron a fabricar a comienzos del siglo XX. Son ampollas de vidrio a las que se ha extraído el aire. Poseen un cátodo con un filamento suministrado por una corriente auxiliar, que calienta un material termoionizable. Los electrones térmicos liberados establecen una corriente eléctrica con un ánodo, ubicado en el extremo opuesto al cátodo.
Inicialmente, se utilizaban como diodos, dado que la corriente únicamente puede establecerse desde el cátodo hacia el ánodo. Luego, se añadieron una o más rejillas ubicadas en el medio, que llevan una señal codificada en forma de potencial eléctrico. Estas permiten incrementar o disminuir la corriente anódica, de acuerdo a la polaridad del potencial resultante introducido.
La partícula “odo” significa camino, por lo que de acuerdo a la cantidad de contactos que posea un elemento se lo puede denominar diodo, triodo, tetrodo, pentodo, etc. Las válvulas tipo diodo pueden utilizarse como rectificadores o detectores. Otras aplicaciones de válvulas más complicadas incluyen radares, microondas, tubos generadores de rayos X y tubos de rayos catódicos (CRT, Cathode Rays Tube).
Los motivos por los cuales reemplazaron las válvulas de vacío incluyen que son voluminosas, frágiles, de construcción es compleja, ineficientes y se agotan con el tiempo. El descubrimiento de materiales con propiedades eléctricas inusuales dio camino a la creación de elementos electrónicos compactos, eficientes y poco costosos.
Los semiconductores son materiales que, en un principio son aislantes, pero que ante determinadas condiciones conducen corriente eléctrica.
El proceso de fabricación de los semiconductores más usuales es el fotolitográfico. Se trabaja sobre silicio (Si, 30), un semiconductor barato y ampliamente abundante en la corteza terrestre. A continuación, se realiza dopaje del material con materiales N y P, creando zonas con exceso de conductores (electrones) y zonas con carencia de conductores, respectivamente. Para realizar este proceso, se utilizan esténciles (máscaras) que protegen las zonas del semiconductor que no se quieren contaminar. Estas máscaras se crean con resina fotocurable, que se expone a luz UV en las zonas donde se desea cubrir al semiconductor.
La ley de Moore es una tendencia empírica en la industria que indica que la cantidad de transistores que pueden imprimirse por unidad de área se duplica cada dos años. No obstante, debido a que en la actualidad el tamaño del trazado de transistores está cerca de la escala atómica, se espera que en un futuro próximo se llegue al límite físico de esta ley.
En electrónica analógica se emplean magnitudes eléctricas análogas a las magnitudes físicas o numéricas de interés, tales como tensiones, corrientes, frecuencias y fases.
Las soluciones para electrónica analógica se aplican en modulación, detectores, amplificadores, filtros, sumadores, integradores, diferenciadores, osciladores, temporizadores, memorias y computadoras analógicas.
Los principales componentes analógicos son diodos, transistores, amplificadores, bloques analógicos y fuentes de tensión.