Au cours des dernières décennies, l'électronique a su se faire une place très importante dans la société moderne. En réalité, il devient compliqué de s'en passer. Non seulement dans la vie quotidienne, mais dans plusieurs secteurs d'activités : mécanique, aéronautique et même médical.
Les appareils électroniques stockent votre argent. Ils transmettent le son de votre voix dans les foyers d'autres personnes. Ils font atterrir les avions et guident les voitures en toute sécurité jusqu'à leur destination. Il est étonnant de penser au nombre de choses qu'ils font réellement. Ils, ce sont les appareils électroniques. L'une des plus grandes choses que l'on a appris à faire au XXe siècle a été d'utiliser les électrons. Les électrons servent à contrôler des machines et traiter des informations. Mais comment des particules de taille nanoscopique, bien trop petites pour être visibles, peuvent-elles réaliser des choses aussi importantes ?
Quelle est la différence entre l'électricité et l'électronique ?
L'électricité, c'est une sorte d'énergie très polyvalente que nous pouvons produire de toutes sortes de manières. Une énergie que nous pouvons aussi utiliser de bien d'autres. L'électricité consiste à faire circuler l'énergie électromagnétique autour d'un circuit afin qu'il entraîne quelque chose comme un moteur électrique ou un élément chauffant. Ces moteurs alimentent ensuite d'autres appareils tels que des voitures électriques, des bouilloires, des grilles – pain et des lampes.
En général, les appareils électriques ont besoin de beaucoup d'énergie pour fonctionner, ils utilisent donc des courants électriques assez importants. L'élément chauffant de 2500 watts à l'intérieur d'une bouilloire électrique fonctionne sur un courant d'environ 10 ampères. En revanche, les composants électroniques utilisent des courants susceptibles d'être mesurés en fractions de milliampères. En d'autres termes, un appareil électrique typique est susceptible d'utiliser des courants des dizaines, des centaines ou des milliers de fois plus importants qu'un appareil électronique typique.
L'électronique est un type d'électricité beaucoup plus subtil. Dans celui-ci, de minuscules courants électriques sont soigneusement dirigés autour de circuits beaucoup plus complexes pour traiter des signaux ou stocker et traiter des informations. Pensez à quelque chose comme un four à micro-ondes. Il est ainsi facile de voir la différence entre l'électricité ordinaire et l'électronique. Dans un micro-ondes, l'électricité fournit la puissance qui génère des ondes à haute énergie qui cuisent vos aliments ; l'électronique contrôle le circuit électrique qui fait la cuisson.
Électroniques analogiques et numériques
Il existe deux manières très différentes de stocker des informations, appelées analogiques et numériques.
La différence entre le numérique et l'analogique
Cela ressemble à une idée assez abstraite, mais c'est vraiment très simple. Supposons que vous preniez une photographie à l'ancienne de quelqu'un avec un appareil photo argentique. L'appareil photo capture la lumière qui pénètre à travers l'obturateur à l'avant sous forme de motifs de zones claires et sombres sur du plastique traité chimiquement. La scène que vous photographiez est convertie en une sorte de peinture chimique instantanée. Une « analogie » de ce que vous regardez. C'est pourquoi nous disons qu'il s'agit d'une manière analogique de stocker des informations.
Mais si vous photographiez exactement la même scène avec un appareil photo numérique, la caméra stocke un enregistrement très différent. Au lieu d'enregistrer un motif reconnaissable de lumière et d'obscurité, il convertit les zones claires et sombres en nombres et les stocke à la place. Le stockage d'une version numérique et codée de quelque chose est connu sous le nom de fichier numérique.
Les signaux analogiques
Les équipements électroniques fonctionnent généralement sur des informations au format analogique ou numérique. Dans une radio à transistors à l'ancienne, les signaux de diffusion entrent dans les circuits de la radio via l'antenne qui sort du boîtier. Il s'agit de signaux analogiques. Les ondes radio voyagent dans l'air à partir d'un émetteur radio distant, qui vibre de haut en bas selon un schéma qui correspond exactement aux mots et à la musique qu'ils véhiculent.
Mais dans une radio numérique moderne, les choses se passent différemment. Premièrement, les signaux voyagent au format numérique, sous forme de nombres codés. Lorsqu'ils arrivent à votre radio, les chiffres sont reconvertis en signaux sonores. C'est une façon très différente de traiter l'information et elle présente à la fois des avantages et des inconvénients. En général, la plupart des formes modernes d'équipement électronique utilisent l'électronique numérique.
Composants électroniques
Si vous avez déjà contemplé une ville depuis la fenêtre d'un gratte-ciel, vous serez émerveillé par tous les minuscules petits bâtiments sous vous et les rues qui les relient de toutes sortes de manières complexes. Chaque bâtiment a une fonction et les rues font fonctionner tous les bâtiments ensemble. La collection de bâtiments, la façon dont ils sont disposés et les nombreuses connexions entre eux sont ce qui fait d'une ville dynamique bien plus que la somme de ses parties individuelles.
Les circuits à l'intérieur des équipements électroniques sont aussi un peu comme les villes. Ils sont remplis de composants (semblables aux bâtiments) qui effectuent des tâches différentes et les composants sont reliés entre eux par des câbles ou des connexions métalliques imprimés (semblables aux rues). Contrairement à une ville, où pratiquement chaque bâtiment est unique et même deux maisons ou immeubles de bureaux supposés identiques peuvent être subtilement différents. Les circuits électroniques sont construits à partir d'un petit nombre de composants standard.
À quoi sert l'électronique ?
Le divertissement a été l'un des premiers domaines à en bénéficier, la radio (et plus tard la télévision) étant toutes deux fortement dépendantes de l'arrivée des composants électroniques. Bien que le téléphone ait été inventé avant que l'électronique ne soit correctement développée, les systèmes téléphoniques modernes, les réseaux de téléphonie mobile et les réseaux informatiques au cœur d'Internet bénéficient tous d'une électronique numérique sophistiquée.
Essayez de penser à quelque chose que vous faites qui n'implique pas l'électronique et vous pourriez avoir du mal. Le moteur de votre voiture contient probablement des circuits électroniques, et qu'en est-il du dispositif de navigation par satellite GPS qui vous indique où aller ? Même l'airbag de votre volant est déclenché par un circuit électronique qui détecte quand vous avez besoin d'une protection supplémentaire.
L'équipement électronique sauve nos vies dans bien d'autres manières aussi. Les hôpitaux regorgent de toutes sortes de gadgets électroniques. On peut y trouver des moniteurs de fréquence cardiaque et des scanners à ultrasons et cérébraux complexes. Il est aussi possible de trouver des appareils à rayons X. Les aides auditives ont été parmi les premiers gadgets à bénéficier du développement de minuscules transistors au milieu du 20e siècle. Des circuits intégrés de plus en plus petits ont permis aux aides auditives de devenir plus petites et plus puissantes.
Circuits électroniques et circuits imprimés
La clé d'un appareil électronique n'est pas seulement les composants qu'il contient, mais la façon dont ils sont disposés en circuits. Le circuit le plus simple possible est une boucle continue reliant deux composants. Les appareils électroniques analogiques ont tendance à avoir des circuits beaucoup plus simples que les appareils numériques. Une radio à transistors de base peut avoir quelques dizaines de composants différents.
Il peut aussi avoir un circuit imprimé probablement pas plus gros que la couverture d'un livre de poche. Mais dans quelque chose comme un ordinateur, qui utilise la technologie numérique, les circuits sont beaucoup plus denses et complexes. Ils comprennent généralement des centaines, des milliers, voire des millions de voies distinctes. De manière générale, plus le circuit est complexe, plus les opérations qu'il peut effectuer sont complexes.
Une manière plus systématique d'organiser les composants
Si vous avez expérimenté des composants électroniques simples, vous saurez que le moyen le plus simple de construire un circuit consiste simplement à connecter des composants avec de courtes longueurs de câble en cuivre. Mais plus vous devez connecter de composants, plus cela devient difficile. C'est pourquoi les concepteurs électroniques optent généralement pour une manière plus systématique d'organiser les composants sur une carte de circuit imprimé. Un circuit imprimé de base est simplement un rectangle de plastique avec des rails de connexion en cuivre d'un côté et de nombreux trous percés à travers. Vous pouvez facilement connecter des composants ensemble en les passant à travers les trous. Ou en utilisant le cuivre pour les relier ensemble.
Un circuit imprimé chimiquement sur une carte en plastique
L'équipement électronique que vous achetez dans les magasins va plus loin dans cette idée. Il utilise effectivement des circuits imprimés fabriqués automatiquement dans les usines. La disposition exacte du circuit est imprimée chimiquement sur une carte en plastique, avec toutes les pistes de cuivre créées automatiquement pendant le processus de fabrication. Les composants sont ensuite simplement poussés à travers des trous pré-percés. Une sorte d'adhésif électriquement conducteur connu sous le nom de soudure les fixe ensuite en place. Un circuit fabriqué de cette manière est connu sous le nom de carte de circuit imprimé (PCB).
L'état actuel de l'industrie électronique
Les économies prospèrent aujourd'hui partout dans le monde. Les dix plus grandes entreprises d'électronique du monde contribuent par conséquent à cette croissance spectaculaire par la fabrication, l'exportation, l'importation et la vente de produits électroniques grand public. Outre l'électronique grand public, le secteur de l'électronique se divise également en services publics d'électricité et en électronique générale.
Quelle est la valeur de l'industrie électroniques ?
Le marché mondial des composants électroniques devrait connaître un taux de croissance annuel composé (TCAC) d'environ 5,6 % d'ici à 2024. À l'avant-garde d'un marché de l'électronique en pleine évolution, on trouve des entreprises comme Apple, qui innove avec ses iPhones. On peut aussi citer Samsung avec ses appareils Samsung Galaxy.
Dans ce groupe, on peut également inclure le principal fabricant de semi-conducteurs pour le marché mondial de l'électronique : Foxconn, de Taïwan. L'entreprise change ainsi les règles et perturbe le marché grâce à ses services de fabrication électronique sous contrat.
Les segments clés de l'industrie électronique
Approvisionnement en semi-conducteurs et services de fabrication
Ce segment assure les travaux de conception et de fabrication. En outre, il fournit tous les éléments liés aux semi-conducteurs. Il s'agit notamment des composants électriques et des circuits intégrés que l'on retrouve dans de nombreux appareils électriques et électroniques.
Matériel industriel
Ce secteur fabrique les matériels qui facilitent le déroulement des processus industriels. Parmi ces équipements figurent les robots industriels, les systèmes d'automatisation et de contrôle, les équipements de traitement des plaquettes, les appareils d'assemblage, etc.
Systèmes de réseaux et de communication
Ce domaine concerne les fabricants de matériel de réseaux grand public et industriels ainsi que d'autres équipements de communication. Ces matériels incluent les routeurs, les réseaux locaux, les réseaux étendus, les tableaux de distribution, les ponts, les concentrateurs et les passerelles.
Informatique et produits de bureau
Il existe un large éventail d'équipements électroniques professionnels. Il s'agit par exemple de photocopieurs et de télécopieurs, ainsi que d'équipements informatiques tels que des ordinateurs personnels, des serveurs.
Appareils médicaux
Ce dernier segment couvre la fabrication d'équipements médicaux utilisés pour le diagnostic, les procédures chirurgicales, l'imagerie médicale, la médecine légale. Ces appareils comprennent les appareils à ultrasons, les appareils à rayons X, les appareils de dialyse, les moniteurs cardiaques, etc.
Appareils électroniques grand public et ménagers
Il s'agit d'un segment majeur de l'industrie électronique qui génère des produits de consommation. Par exemple, les téléviseurs, les radios, les lecteurs DVD, les systèmes de jeux vidéo, les téléphones portables, les appareils photo.
Cartes électroniques personnalisées pour les PME et TPE
Les cartes électroniques constituent le pilier de l'innovation dans le secteur technologique. Pour rappel, une carte électronique désigne la plaque qui permet de connecter entre eux les composants électroniques pour créer un circuit assez complexe. Cette dernière étant dissimulée dans la plupart des produits électroniques, elle joue un rôle essentiel auprès de nombreux secteurs d'activité.
Les demandes de cartes électroniques connaissent une évolution constante et deviennent toujours plus spécifiques. Elles intéressent divers secteurs d'activité comme la musique, les transports, l'énergie, l'industrie et la santé.
Outre ces grandes entreprises, les PME et TPE commencent à adopter cette technologie. Pour concevoir une carte électronique sur mesure, ces dernières doivent faire appel à un bureau d'étude électronique tel qu'Innovel. En effet, ces professionnels sont capables de fournir des solutions personnalisées répondant aux exigences de chaque entreprise, peu importe son envergure. Expérimentés et compétents, ils peuvent créer un prototype typique de la version finale ou bien produire des cartes électroniques en série.
De plus, les experts peuvent élaborer des cartes de haute qualité en tenant compte du budget et des différentes contraintes des PME. Ils veillent également à ce que les critères de conformité aux normes en vigueur soient respectés afin de garantir une réalisation optimale des interfaces connectées.
Ces ingénieurs accompagnent les TPE et PME dans la mise en place des applications connexes telles que Android, iOS et Windows.
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