În orice circuit electronic, întâlnim două tipuri de componente electronice: unul care răspunde la fluxul de energie electrica și fie stochează, fie disipează energie. Acestea sunt componentele pasive. Ele pot fi componente liniare cu un răspuns liniar la energia electrică sau componente neliniare cu un răspuns neliniar la energia electrică.

Unul care furnizează energie sau controlează fluxul de energie. Acestea sunt componentele active. Acestea necesită declanșarea unei surse externe de alimentare și sunt utilizate în general pentru a amplifica un semnal electric. Să vedem fiecare componentă în detaliu.

3 componente liniare pasive:

Rezistor: Un rezistor este o componentă electronică care este utilizată pentru a rezista fluxului de curent și pentru a determina o reducere a potențialului. Se compune dintr-o componentă conductivă joasă unită prin conductoare la ambele capete. Când curentul curge prin rezistor, energia electrică este absorbită de rezistor și disipată sub formă de căldură. Rezistorul oferă astfel o rezistență sau o opoziție la fluxul de curent. Rezistența este dată ca

R = V / I, unde V este căderea de tensiune peste rezistență și I este curentul care curge prin rezistor. Puterea disipată este dată de:

P = VI.

Legile rezistenței:

Rezistența „R” oferită de un material depinde de diverși factori

Variază direct pe lungimea sa, l
Variază invers pe aria secțiunii sale transversale, A
Depinde de natura materialului specificat de Rezistivitatea sau Rezistența sa specifică, ρ
Depinde și de temperatură
Presupunând că temperatura este constantă, rezistența (R) poate fi exprimată ca R = ρl / A, unde R este rezistență în ohmi (Ω), l este lungimea în metri, A este o zonă în metri pătrați și ρ este specifică Rezistența în Ω-mts

Valoarea unui rezistor este calculată în funcție de rezistența sa. Rezistența este opoziția la fluxul de curent.

Două metode de măsurare a valorilor rezistenței:

Utilizarea codului de culoare: fiecare rezistor este format dintr-o bandă de 4 sau 5 culori pe suprafața sa. Primele trei (două) culori reprezintă valoarea rezistenței, în timp ce 4^a(a treia) culoare reprezintă valoarea multiplicatoare, iar ultima reprezintă toleranța.
Utilizarea multimetrului: o modalitate simplă de măsurare a rezistenței este utilizarea unui multimetru pentru a măsura valoarea rezistenței în ohmi.

Rezistoare în circuite electronice

2 tipuri de rezistențe:

Rezistențe fixe : Rezistoare a căror valoare a rezistenței este fixă și sunt utilizate pentru a oferi o opoziție la fluxul de curent.
- Pot fi rezistențe la compoziția carbonului, care sunt alcătuite dintr-un amestec de carbon și ceramică.
- Pot fi rezistențe de film de carbon care constau din film de carbon depus pe un substrat izolator.
Un rezistor de carbon
- Ele pot fi rezistențe de film metalic care constă din tijă ceramică mică acoperită cu metal sau oxid de metal, valoarea rezistenței fiind controlată de grosimea stratului de acoperire.
Rezistoare metalice
- Ele pot fi un rezistor înfășurat prin sârmă care constă dintr-un aliaj înfășurat în jurul unei tije ceramice și izolat.
- Ele pot fi rezistențe de montare pe suprafață, care constă din material rezistiv, cum ar fi oxidul de staniu depus pe un cip ceramic.
Rezistoare variabile : Oferă o variație a valorii rezistenței lor. Ele sunt utilizate în general în divizarea tensiunii. Ele pot fi potențiometre sau presetări. Rezistența poate fi variată prin controlul mișcării ștergătorului. Rezistența variabilă sau rezistența variabilă, care constă din trei conexiuni. Utilizat în general ca divizor de tensiune reglabil. Este un rezistor cu un element mobil poziționat de un buton manual sau de o manetă. Elementul mobil este, de asemenea, numit ștergător, creează un contact cu o bandă rezistivă în orice punct selectat de comanda manuală.

Potențiometru

Potențiometrul împarte tensiunea în diferite proporții în funcție de pozițiile sale mobile. Este utilizat în diferite circuite în care avem nevoie de tensiune mai mică decât tensiunea sursei.

Aplicarea practică a rezistențelor variabile:

Uneori este necesar să se proiecteze un circuit variabil de curent continuu care ar trebui să poată obține foarte precis o anumită tensiune pentru a spune 1,5 volți. Astfel, un divizor de potențial cu un rezistor variabil este ales astfel încât se poate varia tensiunea de la 1 volt la 2 volți dintr-o baterie de 12 volți DC. Nu de la 0 la 2 volți, ci de la 1 la 2 volți dintr-un anumit motiv. Se poate folosi o potă de 10 k pe o curent continuu de 12 volți și poate obține acea tensiune, dar devine foarte dificil să reglați potul ca unghi de arc complet de aproximativ 300 de grade . Dar dacă cineva urmează un circuit de mai jos, poate obține cu ușurință acea tensiune, deoarece întregul 300 de grade este disponibil pentru doar 1 volt la 2 volți pentru a fi reglat. Afișat în circuitul sub 1,52 volți. Astfel obținem o rezoluție mai bună. Aceste rezistențe variabile setate la un moment dat sunt numite presetate.

Potențiometru practic 3 Potențiometru practic 1

Condensatoare : Un condensator este o componentă pasivă liniară care este utilizată pentru a stoca o încărcare electrică. Un condensator asigură în general reactanță la fluxul de curent. Un condensator este format dintr-o pereche de electrozi între care există un material dielectric izolator.

Taxa stocată este dată de

Q = CV unde C este reactanța capacitivă și V este tensiunea aplicată. Deoarece curentul este debitul de încărcare. Prin urmare, curentul printr-un condensator este:

I = C dV / dt.

Când un condensator este conectat într-un circuit de curent continuu sau când un curent constant trece prin el, care este constant cu timpul (frecvență zero), condensatorul stochează pur și simplu întreaga încărcare și se opune fluxului de curent. Astfel, un condensator blochează DC.

Când un condensator este conectat într-un circuit de curent alternativ sau când un semnal care variază în timp trece prin el (cu o frecvență diferită de zero), condensatorul stochează inițial încărcătura și oferă ulterior o rezistență la fluxul de sarcină. Poate fi astfel utilizat ca limitator de tensiune în circuitul de curent alternativ. Rezistența oferită este proporțională cu frecvența semnalului.

2 tipuri de condensatoare

Condensatori fixi : Oferă o reactanță fixă la fluxul de curent. Ele pot fi condensatorul Mica care constă din mica ca material izolant. Pot fi condensatori ceramici nepolarizați care constau din plăci ceramice acoperite cu argint. Pot fi condensatori de electroliți care sunt polarizați și utilizați acolo unde este necesară o valoare ridicată a capacității.

Condensatori fixi

Condensatoare variabile : Oferă capacitate care poate fi variată variind distanța dintre plăci. Acestea pot fi condensatoare de aerisire sau condensatoare de vid.

Valoarea capacității poate fi citită direct pe condensator sau poate fi decodată folosind codul dat. Pentru condensatoarele ceramice, 1^Sfdouă litere denotă valoarea capacității. A treia literă indică numărul de zerouri, iar unitatea este în Pico Farad, iar litera indică valoarea toleranței.

Inductori : Un inductor este o componentă electronică pasivă care stochează energie sub forma unui câmp magnetic. În general, este format dintr-o bobină conductor, care oferă o rezistență la tensiunea aplicată. Funcționează pe principiul de bază al legii inductanței Faraday, conform căruia se creează un câmp magnetic atunci când curentul curge prin fir și forța electromotivă dezvoltată se opune tensiunii aplicate. Energia stocată este dată de:

E = LI ^ 2. Unde L este inductanța măsurată în Henries și I este curentul care curge prin ea.

Bobine inductoare

Poate fi folosit ca un sufocator pentru a oferi rezistență la tensiunea aplicată și pentru a stoca energia sau poate fi utilizat în combinație cu un condensator pentru a forma un circuit acordat, utilizat pentru oscilații. În circuitele de curent alternativ, tensiunea conduce curentul, deoarece tensiunea impusă durează ceva timp pentru a acumula curentul în bobină din cauza opoziției.

2 componente neliniare pasive:

Diode: O diodă este un dispozitiv care restricționează fluxul de curent într-o singură direcție. O diodă este, în general, o combinație a două regiuni dopate diferit care formează o joncțiune la intersecție astfel încât joncțiunea controlează fluxul de sarcină prin dispozitiv.

6 tipuri de diode:

PN Junction Diode : O diodă de joncțiune PN simplă constă dintr-un semiconductor de tip p montat pe un semiconductor de tip n, astfel încât se formează o joncțiune între tipurile p și n. Poate fi folosit ca redresor care permite curgerea curentului într-o direcție printr-o conexiune adecvată.

O diodă de joncțiune PN

Diodă Zener : Este o diodă alcătuită din regiunea p puternic dopată în comparație cu regiunea n, astfel încât nu numai că permite curgerea curentului într-o direcție, ci permite și curgerea curentului în direcția opusă, la aplicarea unei tensiuni suficiente. Este folosit în general ca regulator de tensiune.

O diodă Zener

Diodă tunel : Este o diodă de joncțiune PN puternic dopată, în care curentul scade odată cu creșterea tensiunii înainte. Lățimea joncțiunii este redusă odată cu creșterea concentrației de impurități. Este fabricat din germaniu sau arsenidă de galiu.

O diodă de tunel

Dioda electro luminiscenta : Este un tip special de diodă de joncțiune PN realizată din semiconductori precum arsenura de galiu, care emite lumină atunci când se aplică o tensiune adecvată. Lumina emisă de LED este monocromatică, adică de o singură culoare, corespunzătoare unei anumite frecvențe din banda vizibilă a spectrului electromagnetic.

Un LED

Foto diodă : Este un tip special de diodă de joncțiune PN a cărei rezistență scade atunci când lumina cade pe ea. Se compune dintr-o diodă de joncțiune PN plasată în interiorul unui plastic.

O fotodiodă

Comutatoare : Comutatoarele sunt dispozitive care permit fluxul de curent către dispozitivele active. Sunt dispozitive binare, care atunci când sunt complet pornite, permit fluxul de curent și când sunt complet oprite, blochează fluxul de curent. Poate fi un comutator simplu care poate fi un comutator cu 2 sau 3 contacte sau un comutator cu buton.

2 componente electronice active:

Tranzistoare : Tranzistoarele sunt dispozitive care transformă în general rezistența dintr-o parte a circuitului în alta. Ele pot fi controlate de tensiune sau controlate de curent. Un tranzistor poate funcționa ca amplificator sau ca întrerupător.

2 tipuri de tranzistori:

BJT sau tranzistor de joncțiune bipolar : Un BJT este un dispozitiv controlat de curent care constă dintr-un strat de material semiconductor de tip n intercalat între două straturi de material semiconductor de tip p. Este format din trei terminale - Emițătorul, baza și colectorul. Joncțiunea colector-bază este mai puțin dopată în comparație cu joncțiunea emițător-bază. Joncțiunea emițător-bază este polarizată înainte, în timp ce joncțiunea colector-bază este polarizată invers în funcționarea normală a tranzistorului.

Un tranzistor de joncțiune bipolar

FET sau tranzistor cu efect de câmp : Un FET este un dispozitiv controlat de tensiune. Contactele ohmice sunt preluate de pe cele două laturi ale barei de tip n. Se compune din trei terminale - Poartă, Scurgere și Sursă. Tensiunea aplicată peste poarta-sursă și terminalul de scurgere controlează fluxul de curent prin dispozitiv. Este, în general, un dispozitiv cu rezistență ridicată. Poate fi JFET (tranzistor cu efect de câmp de joncțiune) care constă dintr-un substrat de tip n, pe partea căruia se depune o bară de tip opus sau un MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) care constă dintr-un strat izolator de oxid de siliciu între contactul Gate metalic și substrat.

MOSFET

TRIACS sau SCR : Un redresor SCR sau silicon controlat este un dispozitiv cu trei terminale care este utilizat în general ca intrare electronice de putere . Este o combinație de două diode spate în spate cu 3 joncțiuni. Curentul prin SCR curge din cauza tensiunii aplicate peste anod și catod și este controlat de tensiunea aplicată peste terminalul Gate. Este, de asemenea, utilizat ca redresor în circuitele de curent alternativ.

Un SCR

Deci, acestea sunt unele dintre componentele importante din orice circuit electronic. În afară de aceste componente active și pasive, mai există o componentă, care este de folos vital în circuit. Acesta este circuitul integrat.

Ce este un circuit integrat?

Un IC DIP

Un circuit integrat este un cip sau un microcip pe care sunt fabricate mii de tranzistoare, condensatori, rezistențe. Poate fi un CI amplificator, un IC temporizator, un IC generator de forme de undă, un IC de memorie sau un IC cu microcontroler. Poate fi un IC analogic cu o ieșire variabilă continuă sau un IC digital care funcționează la câteva straturi definite. Elementele fundamentale ale circuitelor digitale digitale sunt porțile logice.

Poate fi disponibil în diferite pachete, cum ar fi Dual in Line Package (DIP) sau Small Outline Package (SOP) etc.

O aplicație practică a rezistențelor - Divizoare de potențial

Separatoarele de potențial sunt utilizate frecvent în circuitele electronice. Prin urmare, se dorește ca o înțelegere aprofundată a acestora să ajute foarte mult la proiectarea circuitelor electronice. În loc să derivăm tensiunile matematic prin aplicarea legii lui Ohm, următorul exemplu prin evaluarea raportată, s-ar putea obține rapid tensiunea aproximativă în timp ce urmărim natura R&D a muncii.

Când sunt două rezistențe de valoare egală (de exemplu 6K ambele pentru R1 și R2) sunt conectat la o sursă de alimentare , același curent va curge prin ele. Dacă un contor este plasat pe sursa de alimentare indicată în diagramă, acesta va înregistra 12v cu privire la sol. Dacă contorul este așezat între sol (0v) și mijlocul celor două rezistențe, va citi 6v. Tensiunea bateriei este apoi împărțită la jumătate. Astfel, tensiunea pe R2 pentru masă = 6v

Divizorul potențial 1

În mod similar

2. Dacă valorile rezistenței sunt schimbate la 4K (R1) și 8K (R2), tensiunea la centru va fi de 8v pentru masă.

Divizorul potențial 2

3. Dacă valorile rezistenței sunt schimbate la 8K (R1) și 4K (R2), tensiunea la centru va fi de 4v pentru masă.

Divizorul potențial 3

Tensiunea la centru este mai bine determinată de raportul celor două valori ale rezistorului, deși se poate merge prin legea lui Ohms pentru a calcula pentru a ajunge la aceeași valoare. Raportul Case-1 a fost de 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, raportul Case-2 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v și raportul Case-3 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Concluzie : -Într-un divizor de potențial, dacă valoarea rezistenței superioare este redusă, atunci tensiunea din centru crește (în ceea ce privește solul). Dacă valoarea rezistenței inferioare este redusă, atunci tensiunea la centru scade.

Matematic dar tensiunea din centru poate fi întotdeauna determinată de raportul celor două valori ale rezistenței, care consumă mult timp și este dat de celebra formulă a legii lui Ohms V = IR

Să vedem exemplul-2

V = {tensiunea de alimentare / (R₁+ R_Două)} X R2

V = {12v / (4K + 8K)} R2

= (12/12000) x 8000

V = 8v