Bármely elektronikus áramkörben kétféle elektronikai alkatrésszel találkozhatunk: Az egyik az áramlásra reagál elektromos energia vagy tárolja vagy eloszlatja az energiát. Ezek a passzív alkatrészek. Lehetnek lineáris komponensek, amelyek lineárisan reagálnak az elektromos energiára, vagy nemlineáris komponensek, amelyek nemlineárisan reagálnak az elektromos energiára.

Olyan, amely energiát szolgáltat vagy szabályozza az energia áramlását. Ezek az Aktív komponensek. Külső áramforrás aktiválására van szükség, és általában elektromos jel erősítésére szolgálnak. Nézzük meg minden alkatrészt részletesen.

3 passzív lineáris alkatrész:

Ellenállás: Az ellenállás olyan elektronikus alkatrész, amelyet az áramlás ellenállására és a potenciál csökkenésének előidézésére használnak. Alacsony vezetőképességű alkatrészből áll, amelyet mindkét végén vezetékek vezetnek össze. Amikor az ellenálláson áram áramlik, az elektromos energiát az ellenállás elnyeli és hő formájában eloszlatja. Az ellenállás tehát ellenállást vagy ellenállást kínál az áram áramlásával szemben. Az ellenállást úgy adják meg

R = V / I, ahol V az ellenállás feszültségesése és I az ellenálláson átáramló áram. Az eloszlott energiát a következők adják:

P = VI.

Az ellenállás törvényei:

Az anyag által kínált „R” ellenállás különféle tényezőktől függ

Közvetlenül a hosszától függ, l
Fordítottan változik keresztmetszeti területén, A
Az anyag ellenállóképessége vagy fajlagos ellenállása által meghatározott jellegétől függ, ρ
A hőmérséklettől is függ
Feltéve, hogy a hőmérséklet állandó, az ellenállás (R) kifejezhető R = ρl / A, ahol R jelentése ellenállás ohmban (Ω), l a hossz méterben, A terület négyzetméterben és ρ specifikus Ellenállás Ω-mts-ben

Az ellenállás értékét az ellenállása alapján számítják ki. Az ellenállás az áramlás ellenzése.

Két módszer az ellenállási értékek mérésére:

Színkód használata: Minden ellenállás a felületén egy 4 vagy 5 színsávból áll. Az első három (két) szín az ellenállás értékét képviseli, míg a 4^th(harmadik) szín a szorzó értékét, az utolsó pedig a tűrést jelenti.
A multiméter használata: Az ellenállás mérésének egyszerű módja az, ha a multimétert használjuk az ellenállás értékének ohmos mérésére.

Ellenállások elektronikus áramkörökben

2 típusú ellenállás:

Fix ellenállások : Ellenállások, amelyek ellenállási értéke rögzített, és amelyeket az áramlás ellenállásának biztosítására használnak.
- Lehetnek szén-összetételű ellenállások, amelyek szén és kerámia keverékéből állnak.
- Lehetnek szénfóliás ellenállások, amelyek egy szigetelő hordozóra lerakódott szénfóliából állnak.
Szénellenállás
- Ezek lehetnek fémréteg-ellenállások, amelyek kis fémből vagy fém-oxiddal bevont kerámia rúdból állnak, és az ellenállási értéket a bevonat vastagsága szabályozza.
Fémellenállások
- Huzalra tekercselt ellenállás lehet, amely kerámia rúd köré tekert ötvözetből áll és szigetelt.
- Felületre szerelhető ellenállások lehetnek, amelyek rezisztív anyagokból állnak, például ón-oxidból, amelyet egy kerámia forgácsra raknak le.
Változó ellenállások : Változást nyújtanak az ellenállási értékükben. Általában feszültségosztásban használják őket. Lehetnek potenciométerek vagy presetek. Az ellenállás az ablaktörlő mozgásának vezérlésével változtatható. A változó ellenállás vagy változtatható ellenállás, amely három csatlakozásból áll. Általában állítható feszültségosztóként használják. Ez egy ellenállás, amelynek mozgatható eleme egy kézi gombbal vagy karral van elhelyezve. A mozgatható elemet ablaktörlőnek is hívják, és a kézi vezérlés által kiválasztott bármely ponton érintkezést hoz létre egy ellenálló szalaggal.

Potenciométer

A potenciométer mozgatható helyzetétől függően különböző arányokra osztja a feszültséget. Különböző áramkörökben használják, ahol kevesebb feszültségre van szükségünk, mint a forrásfeszültséghez.

Változó ellenállások gyakorlati alkalmazása:

Néha szükség van egy változó egyenáramú előfeszítő áramkör megtervezésére, amelynek képesnek kell lennie arra, hogy nagyon pontosan megkapjon bizonyos feszültséget, mondjuk 1,5 V-ot. Így egy változó ellenállású potenciálosztót úgy választunk meg, hogy a feszültség 1 V-tól 2 V-ig változtatható legyen egy 12 V-os DC akkumulátoron. Nem 0 és 2 volt között, hanem 1 és 2 volt között, egy adott okból. Használhat egy 10 ezer fazékot egy 12 voltos egyenfeszültségen, és megkapja ezt a feszültséget, de nagyon nehéz lesz beállítani a fazékot, mivel a teljes ívszög körülbelül 300 fok . De ha valaki egy áramkört követ az alábbiakban, akkor könnyen megkapja ezt a feszültséget, mert a teljes 300 fok csak 1 és 2 volt közötti beállításra áll rendelkezésre. Az áramkörben 1,52 volt alatt látható. Így jobb felbontást kapunk. Ezeket az egyszer beállított változó ellenállásokat előre beállítottnak nevezzük.

Potenciométer gyakorlati 3 Potenciométer gyakorlati 1

Kondenzátorok : A kondenzátor egy lineáris passzív alkatrész, amelyet elektromos töltés tárolására használnak. A kondenzátor általában reaktanciát biztosít az áramáramra. A kondenzátor egy pár elektródból áll, amelyek között szigetelő dielektromos anyag van.

A tárolt töltetet az adja

Q = CV ahol C a kapacitív reaktancia és V az alkalmazott feszültség. Mivel az áram a töltés áramlási sebessége. Ezért a kondenzátoron keresztüli áram:

I = C dV / dt.

Amikor egy kondenzátor egy egyenáramú áramkörbe van csatlakoztatva, vagy amikor állandó áram folyik rajta, amely állandó az idővel (nulla frekvencia), a kondenzátor egyszerűen tárolja az egész töltetet, és ellenzi az áram áramlását. Így egy kondenzátor blokkolja az egyenáramot.

Ha egy kondenzátor egy váltakozó áramú áramkörbe van csatlakoztatva, vagy egy időben változó jel áramlik át rajta (nem nulla frekvenciával), akkor a kondenzátor eleinte tárolja a töltést, és később ellenállást kínál a töltés áramlásával szemben. Így feszültségkorlátozóként használható az AC áramkörben. A felajánlott ellenállás arányos a jel frekvenciájával.

2 kondenzátor típusa

Rögzített kondenzátorok : Rögzített reaktanciát kínálnak az áramáramra. Ezek lehetnek a csillám kondenzátorok, amelyek csillámból, mint szigetelő anyagból állnak. Ezek lehetnek nem polarizált kerámia kondenzátorok, amelyek ezüsttel bevont kerámia lemezekből állnak. Ezek lehetnek elektrolit kondenzátorok, amelyeket polarizálnak és akkor használnak, ahol nagy kapacitású értékre van szükség.

Rögzített kondenzátorok

Változtatható kondenzátorok : Kapacitást kínálnak, amely a lemezek közötti távolság változtatásával változtatható. Lehetnek légrés-kondenzátorok vagy vákuum-kondenzátorok.

A kapacitás értéke vagy közvetlenül leolvasható a kondenzátorról, vagy dekódolható a megadott kód segítségével. Kerámia kondenzátorok esetén az 1^utcakét betű jelöli a kapacitás értékét. A harmadik betű a nullák számát jelöli, az egység Pico Faradban van, a betű pedig a tűrésértéket jelöli.

Induktorok : Az induktor egy passzív elektronikai alkatrész, amely mágneses tér formájában tárolja az energiát. Általában egy vezetőtekercsből áll, amely ellenáll az alkalmazott feszültségnek. Faraday induktivitási törvényének alapelvén működik, miszerint mágneses mező jön létre, amikor az áram a vezetéken keresztül áramlik, és a kialakult elektromotoros erő szembeszáll az alkalmazott feszültséggel. A tárolt energiát a következők adják:

E = LI ^ 2. Ahol L a Henriesben mért induktivitás és I a rajta átfolyó áram.

Induktív tekercsek

Fojtóként használható az alkalmazott feszültséggel szembeni ellenállás biztosítására és az energia tárolására, vagy egy kondenzátorral kombinálva felhangolt áramkör kialakításához használható, lengésekhez. A váltakozó áramú áramkörökben a feszültség vezeti az áramot, mivel a feszültség egy kis időt vesz igénybe az ellenállás miatt a tekercsben lévő áram felépítéséhez.

2 passzív nemlineáris alkatrész:

Diódák: A dióda olyan eszköz, amely az áramlást csak egy irányban korlátozza. A dióda általában két különböző módon adalékolt régió kombinációja, amely kereszteződést képez a kereszteződésben úgy, hogy a csomópont vezérli a készüléken keresztüli töltés áramlását.

6 diódatípus:

PN csatlakozási dióda : Egy egyszerű PN elágazási dióda egy p típusú félvezetőből áll, amely n típusú félvezetőre van felszerelve úgy, hogy a p és n típus között összeköttetés jön létre. Egyenirányítóként használható, amely megfelelő áramlás révén lehetővé teszi az áram áramlását egy irányba.

PN csatlakozási dióda

Zener dióda : Ez egy dióda, amely az n-régióhoz képest erősen adalékolt p régióból áll, oly módon, hogy nem csak egy irányú áramot enged meg, hanem az ellentétes irányú áramot is lehetővé teszi, megfelelő feszültség alkalmazásakor. Általában feszültségszabályozóként használják.

Zener dióda

Alagútdióda : Ez egy erősen adalékolt PN csatlakozási dióda, ahol az áram csökken az előremenő feszültség növekedésével. A csomópont szélessége a szennyeződés koncentrációjának növekedésével csökken. Germániumból vagy Gallium Arsenide-ből készül.

Egy alagútdióda

Fénykibocsátó dióda : Ez egy speciális típusú PN csatlakozó dióda, amely olyan félvezetőkből készül, mint a Gallium Arsenide, amely megfelelő feszültség esetén fényt bocsát ki. A LED által kibocsátott fény monokromatikus, azaz egyetlen színű, amely megfelel az elektromágneses spektrum látható sávjának adott frekvenciájának.

A LED

Fotódióda : Ez egy speciális típusú PN csatlakozási dióda, amelynek ellenállása csökken, ha fény esik rá. Műanyag belsejében elhelyezett PN csatlakozási diódából áll.

Egy fotodióda

Kapcsolók : A kapcsolók olyan eszközök, amelyek lehetővé teszik az áram áramlását az aktív eszközök felé. Bináris eszközök, amelyek teljesen bekapcsolt állapotban lehetővé teszik az áramlást, teljesen kikapcsolt állapotukban pedig blokkolják az áramlást. Ez lehet egy egyszerű kapcsoló, amely lehet 2 érintkezős vagy 3 érintkezős kapcsoló vagy nyomógombos kapcsoló.

2 aktív elektronikus alkatrész:

Tranzisztorok : A tranzisztorok olyan eszközök, amelyek általában átalakítják az ellenállást az áramkör egyik részéből a másikba. Ezek lehetnek feszültségvezéreltek vagy áramvezéreltek. A tranzisztor működhet erősítőként vagy kapcsolóként.

2 típusú tranzisztor:

BJT vagy bipoláris csomópontú tranzisztor : A BJT egy áram által vezérelt eszköz, amely n típusú félvezető anyagból álló rétegből áll, amely két réteg p típusú félvezető anyag közé van szorítva. Három terminálból áll - az emitter, az alap és a kollektor. A kollektor-alap csomópont kevésbé adalékolt, mint az emitter-alap csomópont. Az emitter-bázis csomópontja előre irányú, míg a kollektor-bázis csomópontja fordított előfeszítésű normál tranzisztoros működés esetén.

Bipoláris csomópontú tranzisztor

FET vagy terepi effektus tranzisztor : A FET feszültség által vezérelt eszköz. Az ohmos érintkezőket az n típusú rúd két oldaláról vesszük. Három terminálból áll - Gate, Drain és Source. A Gate-Source és a Drain-Source terminálon alkalmazott feszültség szabályozza az eszköz áramának áramlását. Általában nagy ellenállású eszköz. Ez lehet JFET (junction Field Effect tranzisztor), amely n típusú szubsztrátumból áll, amelynek oldalán egy ellenkező típusú rúd van elhelyezve, vagy egy MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET), amely szilícium-oxid szigetelő rétegből áll a fém kapu érintkezés és az aljzat között.

MOSFET

TRIACS vagy SCR : Az SCR vagy szilícium-vezérelt egyenirányító egy három terminálos eszköz, amelyet általában kapcsolóként használnak teljesítményelektronika . Két hátsó-hátsó dióda kombinációja, amelyeknek 3 csomópontja van. Az SCR-en keresztüli áram az anódon és a katódon alkalmazott feszültség miatt áramlik, és a kapu terminálján alkalmazott feszültség vezérli. AC-áramkörökben egyenirányítóként is használják.

SCR

Tehát ezek az elektronikus áramkör néhány fontos eleme. Ezen aktív és passzív komponenseken kívül van még egy komponens, amely létfontosságú felhasználása az áramkörben. Ez az integrált áramkör.

Mi az az integrált áramkör?

A DIP IC

Az integrált áramkör olyan chip vagy mikrochip, amelyen több ezer tranzisztort, kondenzátort, ellenállást gyártanak. Ez lehet erősítő IC, időzítő IC, hullámforma generátor IC, memória IC vagy mikrokontroller IC. Ez lehet analóg IC folyamatos változó kimenettel vagy digitális IC, amely néhány meghatározott rétegen működik. A digitális IC-k alapvető építőkövei a logikai kapuk.

Különböző csomagokban kapható, például Dual in Line Package (DIP) vagy Small Outline Package (SOP) stb.

Az ellenállások gyakorlati alkalmazása - Potenciális elválasztók

A potenciális elválasztókat gyakran használják az elektronikus áramkörökben. Ezért kívánatos, hogy ennek alapos megértése nagyban hozzájáruljon az elektronikus áramkörök tervezéséhez. Ahelyett, hogy Ohm törvényét alkalmazva matematikailag levezetnék a feszültségeket, a következő példa arányos felméréssel képes lenne gyorsan megszerezni a hozzávetőleges feszültséget, miközben figyelembe veszi a munka K + F jellegét.

Amikor két azonos értékű ellenállás (pl. 6K mind R1, mind R2 esetén) egy tápegységen keresztül csatlakozik , ugyanaz az áram folyik át rajtuk. Ha egy mérőt az ábrán látható tápegységre helyeznek, akkor a földet 12v-val regisztrálja. Ha a mérőt ezután a föld (0v) és a két ellenállás közepe közé helyezzük, akkor 6v értéket fog mutatni. Ezután az akkumulátor feszültségét felére osztják. Tehát R2 feszültsége földelés esetén = 6v

Potenciális osztó 1

Hasonlóképpen

2. Ha az ellenállás értékeit 4K (R1) és 8K (R2) értékre változtatják, akkor a középpontban a feszültség 8v lesz a test számára.

Potenciális osztó 2

3. Ha az ellenállás értékeit 8K (R1) és 4K (R2) értékre változtatják, akkor a középpontban a feszültség 4v lesz a test számára.

Potenciális osztó 3

A középpontban lévő feszültséget jobban meghatározza a két ellenállás értékének aránya, bár Ohm törvény szerint kiszámíthatjuk, hogy azonos értéket érjünk el. Az 1. eset aránya 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, 2. eset arány 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v és a Case-3 arány 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Következtetés : -A potenciálelosztóban, ha a felső ellenállás értéke csökken, akkor a középpontban a feszültség emelkedik (a testet illetően). Ha az ellenállás alacsonyabb értéke csökken, akkor a középpontban a feszültség csökken.

Matematikailag de a középpontban lévő feszültséget mindig a két ellenállás értékének arányával lehet meghatározni, amely időigényes, és amelyet a híres Ohm-törvény képlete ad meg V = IR

Lássuk a 2. példát

V = {tápfeszültség / (R₁+ R_két)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8v