电子学包括处理电子在真空和物质中的发射、流动和控制的物理、工程、技术和应用。[1]1897年，电子识别与放大和整流小电信号的真空管的发明开创了电子领域与电子时代。[2]
电子学处理的是涉及有源电子元件的电路，例如真空管、晶体管、二极管、集成电路、光电子学，传感器和相关的无源电子元件与互连技术。通常，电子器件包含主要或专门由有源半导体组成并辅以无源元件的电路；这种电路被称为电子电路。
有源元件的非线性和它们控制电流的能力使得弱信号的放大成为可能。电子学广泛用于信息处理，电信和信号处理。电子设备充当开关的能力使数字信息处理成为可能。诸如电路板，电子封装技术和其他各种形式的通信基础设施之类的互连技术完善了电路功能并将混合电子元件转换为常规的工作系统，称为电子系统；例如计算机或控制系统。电子系统可以是另一个工程系统的组件或独立设备。
电气和机电科学技术能够处理电能的产生、分配、转换、储存以及与其他能量形式的相互转换（使用电线，发动机，发电机，电池，开关，继电器，变压器，电阻器和其他无源元件）。这种区别始于1906年左右Lee De Forest发明的三极管，这使得利用非机械设备对弱无线电信号和音频信号进行电子放大成为可能。直到1950年，这个领域被称为“无线电技术”，因为它的主要是无线电发射器，接收器和电子管的设计和理论的应用。
截至2018年，大多数电子设备[3]使用半导体元件进行电子控制。半导体器件及其相关技术的研究被认为是固体物理的一个分支，而解决实际问题的电子电路的设计和构建属于电子工程。本文着重于电子学的工程学方面。
电子学有如下分支：
电子元件是电子系统中用和电子系统预期功能一致的方式影响电子的任何物理实体。元件通常通过焊接到印制电路板（PCB）的方式连接在一起，以此创建具有特定功能的电子电路（例如放大器，无线电接收器或振荡器）中。元件可以单独包装，或以更复杂的组为单位包装，如集成电路。一些常见的电子元件有电容器，电感器，电阻器，二极管，晶体管等。元件通常被分类为有源（例如晶体管和晶闸管）或无源的（例如电阻器、二极管、电感器和电容器）。[4]
电子管（热离子管）是最早的电子元件之一。[5]他们在二十世纪上半叶的电子革命中几乎无处不在。[6][7]他们支持更复杂的系统并为我们带来了无线电、电视、唱片、雷达、长途电话等等。直到20世纪80年代中期，它们在微波和高功率传输以及电视接收机领域发挥了主导作用。[8]从那时起，固态设备几乎已经完全被接替。真空管仍在一些专业应用中使用，如高功率射频放大器、阴极射线管、专业音响设备、吉他放大器和一些微波设备。
1955年4月，IBM 608成为第一个使用无真空管的纯晶体管电路的IBM产品，这被认为是第一个为商业市场制造的全晶体管电路计算器。[9][10]608包含3000多个锗晶体管。Thomas J. Watson Jr.下令所有未来的IBM产品在设计中使用晶体管。从那时起，晶体管几乎专门用于计算机逻辑和外设。
电路和元件可以分为两组：模拟和数字。特定设备可以由具有其中一种或两种类型混合的电路组成。
大多数模拟电子设备如无线电接收器，是由几种基本电路的组合构成的。模拟电路使用连续范围的电压或电流，而不是数字电路中的离散电平。
迄今为止设计出的不同模拟电路数量巨大，特别是因为任何从包含单个元件到数千个元件的系统都可以被定义为“电路”。
尽管许多非线性效应被用于模拟电路，如混频器、调制器等，模拟电路有时会被称为线性电路。真空管和晶体管放大器、运算放大器和振荡器都是模拟电路的很好的例子。
人们很少会发现完全模拟的现代电路。如今，模拟电路可以使用数字甚至微处理器技术来提高性能。这种电路通常被称为“混合信号”，而不是模拟或数字电路。
有时很难区分模拟电路和数字电路，因为它们同时具有线性和非线性操作的元素。一个例子是比较器，它接受连续范围的电压，但只输出数字电路中的两个电平之一。类似地，过载晶体管放大器可以表现出本质上具有两级输出的受控开关的特性。事实上，许多数字电路是作为类似于这个例子的模拟电路的变体来实现的——毕竟，真实物理世界的所有方面本质上都是模拟的，所以数字效果只能通过限制模拟行为来实现。
数字电路是基于许多离散电压电平的电路。数字电路是布尔代数最常见的物理表示，是所有数字计算机的基础。对大多数工程师来说，术语“数字电路”、“数字系统”和“逻辑”在数字电路的上下文中是可以互换的。大多数数字电路使用标记为“0”和“1”两个电压电平的二进制系统。逻辑“0”通常是较低的电压，称为“低电平”，而逻辑“1”称为“高电平”。然而，一些系统使用相反的定义（“0”是“高电平”）或使用基于电流的定义。逻辑设计者通常会将这些定义从一个电路移植到另一个电路，因为他认为这有助于他的设计。“0”或“1”的电平定义是任意的。
三进制(具有三种状态)逻辑已有研究，一些原型计算机也已出产。
计算机、电子时钟和可编程逻辑控制器（用于控制工业过程）由数字电路构成。数字信号处理器是另一个例子。
构件：
高度集成设备：
对于电子电路产生的热量必须进行散热，以防止当即失效并提高长期可靠性。散热主要通过被动传导/对流实现。实现更强散热的方法包括搭载用于空气冷却的散热器和风扇以及其他形式的计算机冷却，例如水冷。这些技术使用热能的对流、传导和辐射。
由于意料之外的干扰叠加在有用信号上往往会模糊信息内容，人们定义了电子噪声[11]。噪声不同于电路引起的信号失真。噪声与所有电子电路相关。噪声可能是电磁或热产生的，这可以通过降低电路的工作温度来减弱。其他类型的噪声如散粒噪声，由于物理特性的限制而无法消除。
数学方法是电子学研究不可或缺的部分。要精通电子学，也有必要精通电路分析数学。
电路分析是一门针对未知变量（例如某个节点的电压或通过网络的某个支路的电流）求解一般线性系统方法的学问。SPICE电路模拟器是一个常见的分析工具。
对电子学同样重要的是学习和理解电磁场理论。
由于电子学理论的复杂性，实验室实验是电子器件发展的重要组成部分。这些实验用于测试或验证工程师的设计并检测错误。历史上，电子实验室由现实中的电子设备和装置组成，尽管近年来趋势朝着电子实验室模拟软件发展，例如CircuitLogix 、Multisim 和PSpice 。
当今的电子工程师能够设计使用预制构件的电路，例如电源、半导体（即半导体器件，例如晶体管）和集成电路。电子设计自动化软件程序包括Schematic capture程序和印刷电路板设计程序。EDA软件界中流行的名称有NI Multisim、Cadence ( ORCAD )、EAGLE PCB和Schematic、Mentor (PADS PCB和LOGIC Schematic)、奥腾（Protel）、LabCentre Electronics （Proteus）、gEDA、KiCad和许多其他公司。
多年来人们使用了许多不同的连接元件的方法。例如，早期的电子设备通常使用点对点布线，将元件连接到木质线路板上来构建电路。积木结构和绕线是使用的其他方法。大多数现代电子设备现在使用由诸如FR4或更便宜（且不太耐磨）的合成树脂粘合纸（SRBP，也称为帕克索林/帕克索林（商标）和FR2）等材料制成的印刷电路板——特点是其为棕色。近年来，与电子元件相关的健康和环境问题越来越受到关注，特别是针对欧盟的产品，欧盟的危害性物质限制指令（RoHS）和废电子电机设备指令（WEEE）于2006年7月起生效。
电子系统设计处理的是复杂电子设备和系统的多学科设计问题，例如手机和计算机。该主题涵盖从电子系统的设计和开发（新产品开发）到确保其正常运转、使用寿命和循环使用等广泛范围。[12]因此，电子系统设计是定义和开发复杂电子设备以满足用户特定需求的过程。
电气元件通常以以下方式安装：
^"electronics | Devices, Facts, & History". Encyclopedia Britannica (in 英语). Retrieved 2018-09-19..
^"October 1897: The Discovery of the Electron" (in 英语). Retrieved 2018-09-19..
^Floyd, Thomas L. Electronics fundamentals : circuits, devices, and applications. ISBN 978-1-292-23880-7. OCLC 1016966297..
^Power Electronics and Variable Frequency Drives: Technology and Applications (in 英语). Wiley Online Library. 1996. doi:10.1002/9780470547113. ISBN 978-0-470-54711-3..
^Guarnieri, M. (2012). "The age of vacuum tubes: Early devices and the rise of radio communications". IEEE Ind. Electron. M. 6 (1): 41–43. doi:10.1109/MIE.2012.2182822..
^Guarnieri, M. (2012). "The age of vacuum tubes: the conquest of analog communications". IEEE Ind. Electron. M. 6 (2): 52–54. doi:10.1109/MIE.2012.2193274..
^Guarnieri, M. (2012). "The age of Vacuum Tubes: Merging with Digital Computing". IEEE Ind. Electron. M. 6 (3): 52–55. doi:10.1109/MIE.2012.2207830..
^Sōgo Okamura (1994). History of Electron Tubes. IOS Press. p. 5. ISBN 978-90-5199-145-1. Archived from the original on 31 December 2013. Retrieved 5 December 2012..
^Bashe, Charles J.; et al. (1986). IBM's Early Computers. MIT. p. 386..
^Pugh, Emerson W.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H. (1991). IBM's 360 and early 370 systems. MIT Press. p. 34. ISBN 978-0-262-16123-7..
^IEEE电气和电子术语词典ISBN 978-0-471-42806-0.
^J. Lienig; H. Bruemmer (2017). Fundamentals of Electronic Systems Design. Springer International Publishing. p. 1. doi:10.1007/978-3-319-55840-0. ISBN 978-3-319-55839-4..
暂无