Jebkurā elektroniskajā ķēdē mēs sastopamies ar divu veidu elektroniskajiem komponentiem: vienu, kas reaģē uz plūsmu elektriskā enerģija vai nu uzkrāt, vai arī izkliedēt enerģiju. Tie ir pasīvie komponenti. Tie var būt lineāri komponenti ar lineāru reakciju uz elektrisko enerģiju vai nelineāri komponenti ar nelineāru reakciju uz elektrisko enerģiju.

Tas, kas piegādā enerģiju vai kontrolē enerģijas plūsmu. Tie ir Aktīvie komponenti. Viņiem ir nepieciešams iedarbināt ārēju enerģijas avotu, un tos parasti izmanto elektriskā signāla pastiprināšanai. Ļaujiet mums detalizēti apskatīt katru komponentu.

3 pasīvie lineārie komponenti:

Rezistors: Rezistors ir elektroniska sastāvdaļa, ko izmanto, lai pretotos strāvas plūsmai un izraisītu potenciāla samazināšanos. Tas sastāv no zema vadoša komponenta, kas savienots, vadot vadus abos galos. Kad strāva plūst caur rezistoru, rezistors absorbē elektrisko enerģiju un izkliedē siltuma formā. Tādējādi rezistors piedāvā pretestību vai pretestību strāvas plūsmai. Pretestība tiek dota kā

R = V / I, kur V ir sprieguma kritums pretestībā un I ir strāva, kas plūst caur rezistoru. Izkliedēto jaudu dod:

P = VI.

Pretestības likumi:

Materiāla piedāvātā pretestība ‘R’ ir atkarīga no dažādiem faktoriem

Atšķiras tieši no tā garuma, l
Atšķirīgi mainās pēc šķērsgriezuma laukuma A
Atkarīgs no materiāla veida, ko nosaka tā pretestība vai īpatnējā pretestība, ρ
Atkarīgs arī no temperatūras
Pieņemot, ka temperatūra ir nemainīga, pretestību (R) var izteikt kā R = ρl / A, kur R ir pretestība omos (Ω), l ir garums metros, A ir laukums kvadrātmetros un ρ ir specifisks Pretestība Ω-mts

Rezistora vērtību aprēķina, ņemot vērā tā pretestību. Pretestība ir pretestība strāvas plūsmai.

Divas metodes pretestības vērtību mērīšanai:

Krāsu koda izmantošana: katrs rezistors uz tā virsmas sastāv no 4 vai 5 krāsu joslas. Pirmās trīs (divas) krāsas attēlo rezistora vērtību, bet 4^th(trešā) krāsa apzīmē reizinātāja vērtību, bet pēdējā - pielaidi.
Multimetra izmantošana: Vienkāršs veids, kā izmērīt pretestību, ir izmantot multimetru, lai izmērītu pretestības vērtību omos.

Rezistori elektroniskajās ķēdēs

2 rezistoru veidi:

Fiksētie rezistori : Rezistori, kuru pretestības vērtība ir fiksēta un tiek izmantoti, lai nodrošinātu pretestību strāvas plūsmai.
- Tie var būt oglekļa sastāva rezistori, kas sastāv no oglekļa un keramikas maisījuma.
- Tie var būt oglekļa plēves rezistori, kas sastāv no oglekļa plēves, kas nogulsnēta uz izolācijas pamatnes.
Oglekļa rezistors
- Tie var būt metāla plēves rezistori, kas sastāv no maziem keramikas stieņiem, kas pārklāti ar metālu vai metāla oksīdu, un pretestības vērtību kontrolē pārklājuma biezums.
Metāla rezistori
- Tie var būt ar stiepli savīti rezistori, kas sastāv no sakausējuma, kas aptīts ap keramikas stieni un ir izolēts.
- Tie var būt virsmas stiprinājumi, kas sastāv no pretestības materiāla, piemēram, alvas oksīda, kas nogulsnēts uz keramikas mikroshēmas.
Mainīgie rezistori : Tie nodrošina pretestības vērtības variāciju. Tos parasti izmanto sprieguma dalīšanā. Tie var būt potenciometri vai iepriekš iestatīti iestatījumi. Pretestību var mainīt, kontrolējot tīrītāja kustību. Mainīgs rezistors vai mainīga pretestība, kas sastāv no trim savienojumiem. Parasti izmanto kā regulējamu sprieguma dalītāju. Tas ir rezistors ar kustīgu elementu, kas novietots ar manuālu pogu vai sviru. Kustīgo elementu sauc arī par tīrītāju, kas jebkurā vietā, kuru izvēlas manuālā vadība, rada kontaktu ar pretestības sloksni.

Potenciometrs

Potenciometrs spriegumu sadala dažādās proporcijās atkarībā no tā pārvietojamās pozīcijas. To lieto dažādās ķēdēs, kur mums vajadzīgs mazāks spriegums nekā avota spriegumam.

Mainīgo rezistoru praktiskā izmantošana:

Dažreiz ir jāveido mainīga līdzstrāvas novirzes shēma, kurai jāspēj ļoti precīzi iegūt noteiktu spriegumu, piemēram, 1,5 volti. Tādējādi potenciāla dalītājs ar mainīgu rezistoru tiek izvēlēts tā, ka spriegumu var mainīt no 1 volta līdz 2 voltiem no 12 voltu līdzstrāvas akumulatora. Nevis no 0 līdz 2 voltiem, bet no 1 līdz 2 voltiem konkrēta iemesla dēļ Var izmantot 10k pot 12 voltu līdzstrāvā un iegūt šo spriegumu, bet ir ļoti grūti pielāgot katlu, jo pilns loka leņķis ir aptuveni 300 grādi . Bet, ja kāds seko zemāk esošai ķēdei, viņš var viegli iegūt šo spriegumu, jo viss 300 grāds ir pieejams tikai 1 volta līdz 2 voltu pielāgošanai. Parādīts ķēdē zem 1,52 voltiem. Tādējādi mēs iegūstam labāku izšķirtspēju. Šos vienreiz iestatītos mainīgos rezistorus sauc par iepriekš iestatītiem.

Potenciometrs praktiskais 3 Potenciometrs praktiskais 1

Kondensatori : Kondensators ir lineāra pasīva sastāvdaļa, ko izmanto elektriskā lādiņa uzglabāšanai. Kondensators parasti nodrošina reaktivitāti strāvas plūsmai. Kondensators sastāv no elektrodu pāra, starp kuriem ir izolējošs dielektrisks materiāls.

Uzkrāto maksu dod

Q = CV, kur C ir kapacitatīvā reaktivitāte un V ir pielietotais spriegums. Tā kā strāva ir lādiņa plūsmas ātrums. Tāpēc strāva caur kondensatoru ir:

I = C dV / dt.

Kad kondensators ir pievienots līdzstrāvas ķēdē vai kad caur to plūst nemainīga strāva, kas ir nemainīga laikā (nulles frekvence), kondensators vienkārši uzglabā visu lādiņu un pretojas strāvas plūsmai. Tādējādi kondensators bloķē līdzstrāvu.

Kad kondensators ir pievienots maiņstrāvas ķēdē vai caur to plūst laika mainīgs signāls (ar frekvenci, kas nav nulle), kondensators sākotnēji uzglabā lādiņu un vēlāk piedāvā pretestību lādiņa plūsmai. Tādējādi to var izmantot kā sprieguma ierobežotāju maiņstrāvas ķēdē. Piedāvātā pretestība ir proporcionāla signāla frekvencei.

2 kondensatoru veidi

Fiksētie kondensatori : Tie piedāvā fiksētu reaktivitāti strāvas plūsmai. Tie var būt vizlas kondensators, kas sastāv no vizlas kā izolācijas materiāla. Tie var būt nepolarizēti keramikas kondensatori, kas sastāv no keramikas plāksnēm, kas pārklātas ar sudrabu. Tie var būt elektrolītu kondensatori, kas ir polarizēti un izmantoti tur, kur nepieciešama liela kapacitātes vērtība.

Fiksētie kondensatori

Maināmi kondensatori : Tie piedāvā kapacitāti, kuru var mainīt, mainot attālumu starp plāksnēm. Tie var būt gaisa spraugas kondensatori vai vakuuma kondensatori.

Kapacitātes vērtību var nolasīt vai nu tieši kondensatorā, vai arī to var dekodēt, izmantojot norādīto kodu. Keramikas kondensatoriem 1^svdivi burti apzīmē kapacitātes vērtību. Trešais burts apzīmē nulļu skaitu, un vienība ir Pico Farad un burts apzīmē pielaides vērtību.

Induktori : Induktors ir pasīva elektroniska sastāvdaļa, kas enerģiju uzkrāj magnētiskā lauka veidā. Tas parasti sastāv no vadītāja spoles, kas piedāvā pretestību pielietotajam spriegumam. Tas darbojas pēc Faradeja induktivitātes likuma pamatprincipa, saskaņā ar kuru magnētiskais lauks tiek radīts, kad strāva plūst caur vadu un attīstītais elektromotora spēks ir pretrunā ar pielietoto spriegumu. Uzkrāto enerģiju dod:

E = LI ^ 2. Kur L ir Henrijā izmērītā induktivitāte, un I ir caur to plūstošā strāva.

Induktīvās spoles

To var izmantot kā droseli, lai piedāvātu pretestību pielietotajam spriegumam un uzkrātu enerģiju, vai arī to izmanto kopā ar kondensatoru, lai izveidotu noregulētu shēmu, ko izmanto svārstībām. Maiņstrāvas ķēdēs spriegums vada strāvu, jo pretestības dēļ spriegumam ir vajadzīgs zināms laiks, lai izveidotu strāvu spolē.

2 pasīvie nelineārie komponenti:

Diodes: Diods ir ierīce, kas ierobežo strāvas plūsmu tikai vienā virzienā. Diods parasti ir divu atšķirīgi leģētu reģionu kombinācija, kas krustojumā veido krustojumu tā, ka krustojums kontrolē lādiņa plūsmu caur ierīci.

6 diodu veidi:

PN savienojuma diode : Vienkāršs PN savienojuma diods sastāv no p tipa pusvadītāja, kas uzstādīts uz n tipa pusvadītāja tā, ka starp p un n tipiem izveidojas savienojums. To var izmantot kā taisngriezi, kas nodrošina strāvas plūsmu vienā virzienā, izmantojot pareizu savienojumu.

PN savienojuma diode

Zenera diode : Tas ir diods, kas sastāv no stipri leģēta p reģiona, salīdzinot ar n reģionu, tāds, ka tas ļauj ne tikai strāvas plūsmu vienā virzienā, bet arī strāvas plūsmu pretējā virzienā, piemērojot pietiekamu spriegumu. To parasti izmanto kā sprieguma regulatoru.

Zenera diode

Tuneļa diode : Tas ir stipri leģēts PN savienojuma diods, kurā strāva samazinās, palielinoties spriegumam uz priekšu. Krustojuma platums tiek samazināts, palielinoties piemaisījumu koncentrācijai. Tas ir izgatavots no germānija vai Gallium Arsenide.

Tuneļa diode

Gaismas diode : Tas ir īpašs PN savienojuma diodes veids, kas izgatavots no pusvadītājiem, piemēram, Gallium Arsenide, kas izstaro gaismu, ja tiek piemērots piemērots spriegums. LED izstarotā gaisma ir vienkrāsaina, t.i., vienas krāsas, kas atbilst noteiktai frekvencei redzamajā elektromagnētiskā spektra joslā.

LED

Foto diode : Tas ir īpašs PN savienojuma diodes veids, kura pretestība samazinās, kad uz to nokrītas gaisma. Tas sastāv no PN savienojuma diodes, kas ievietots plastmasas iekšpusē.

Fotodiods

Slēdži : Slēdži ir ierīces, kas nodrošina strāvas plūsmu uz aktīvajām ierīcēm. Tās ir bināras ierīces, kuras, pilnībā ieslēgtas, ļauj strāvas plūsmai un, pilnībā izslēgtas, bloķē strāvas plūsmu. Tas var būt vienkāršs pārslēdzējs, kas var būt 2 kontaktu vai 3 kontaktu slēdzis vai spiedpogas slēdzis.

2 aktīvās elektroniskās sastāvdaļas:

Tranzistori : Tranzistori ir ierīces, kas parasti pārveido pretestību no vienas ķēdes daļas uz otru. Tie var būt kontrolēti ar spriegumu vai strāvu. Transistors var darboties kā pastiprinātājs vai kā slēdzis.

2 tranzistoru veidi:

BJT vai bipolārā savienojuma tranzistors : BJT ir strāvas vadāma ierīce, kas sastāv no n-veida pusvadītāju materiāla slāņa, kas iestiprināts starp diviem p-veida pusvadītāju materiāla slāņiem. Tas sastāv no trim spailēm - izstarotāja, bāzes un kolektora. Kolektora-bāzes savienojums ir mazāk leģēts, salīdzinot ar emitētāja-bāzes savienojumu. Emitētāja-bāzes savienojums ir novirzīts uz priekšu, turpretī kolektora-bāzes savienojums ir pretējs, normālā tranzistora darbībā.

Bipolārā savienojuma tranzistors

FET vai lauka efekta tranzistors : FET ir ar spriegumu kontrolēta ierīce. Ohmiskie kontakti tiek ņemti no n-veida stieņa abām pusēm. Tas sastāv no trim termināliem - Gate, Drain un Source. Spriegums, kas tiek pielietots vārtu avotam un kanālam Drain-Source, kontrolē strāvas plūsmu caur ierīci. Parasti tā ir augstas pretestības ierīce. Tas var būt JFET (savienojuma lauka tranzistors), kas sastāv no n veida pamatnes, uz kura malām ir novietots pretēja tipa stienis, vai MOSFET (metāla oksīda pusvadītāju FET), kas sastāv no silīcija oksīda izolācijas slāņa starp metāla vārtu kontaktu un pamatni.

MOSFET

TRIACS vai SCR : SCR vai silīcija kontrolēts taisngriezis ir trīs termināļu ierīce, ko parasti izmanto kā komutatoru spēka elektronika . Tā ir divu aizmugures un aizmugures diodu kombinācija ar 3 savienojumiem. Strāva caur SCR plūst sprieguma dēļ, kas tiek pielikts pāri anodam un katodam, un to kontrolē spriegums, kas tiek pieslēgts vārtiem. To izmanto arī kā taisngriezi maiņstrāvas ķēdēs.

SCR

Tātad šie ir daži no svarīgākajiem komponentiem jebkurā elektroniskajā ķēdē. Bez šiem aktīvajiem un pasīvajiem komponentiem ir vēl viena sastāvdaļa, kas ķēdē ir vitāli nepieciešama. Tā ir integrētā shēma.

Kas ir integrētā shēma?

DIP IC

Integrētā shēma ir mikroshēma vai mikroshēma, uz kuras izgatavo tūkstošiem tranzistoru, kondensatoru, rezistoru. Tas var būt pastiprinātāja IC, taimera IC, viļņu formas ģeneratora IC, atmiņas IC vai mikrokontrollera IC. Tas var būt analogais IC ar nepārtrauktu mainīgu izeju vai ciparu IC, kas darbojas dažos noteiktos slāņos. Digitālo IC galvenie pamatelementi ir loģiskie vārti.

Tas var būt pieejams dažādos iepakojumos, piemēram, Dual in Line Package (DIP) vai Small Outline Package (SOP) utt.

Praktisks rezistoru pielietojums - potenciālie dalītāji

Potenciālos dalītājus bieži izmanto elektroniskajās shēmās. Tāpēc ir vēlams, lai tā pamatīga izpratne ievērojami palīdzētu projektēt elektroniskās shēmas. Tā vietā, lai matemātiski atvasinātu spriegumus, piemērojot Ohma likumu, nākamais piemērs, novērtējot proporcionāli, varētu ātri iegūt aptuveno spriegumu, vienlaikus ievērojot darba R&D raksturu.

Kad ir divi vienādas vērtības rezistori (piem., 6K gan R1, gan R2) savienots pāri padevei , caur tām plūdīs tā pati strāva. Ja skaitītājs ir novietots pāri barošanai, kas parādīta diagrammā, tas reģistrēs 12v attiecībā uz zemi. Ja skaitītājs pēc tam tiek novietots starp zemi (0v) un divu rezistoru vidu, tas rādīs 6v. Pēc tam akumulatora spriegums tiek sadalīts uz pusi. Tādējādi spriegums pāri R2 zemējumam = 6v

Potenciālais dalītājs 1

Līdzīgi

2. Ja rezistora vērtības tiek mainītas uz 4K (R1) un 8K (R2), spriegums centrā būs 8v zemējumam.

Potenciālais dalītājs 2

3. Ja pretestības vērtības tiek mainītas uz 8K (R1) un 4K (R2), spriegums centrā būs 4v zemei.

Potenciālais dalītājs 3

Spriegumu centrā labāk nosaka divu rezistoru vērtību attiecība, lai gan saskaņā ar Ohma likumu var aprēķināt, lai sasniegtu to pašu vērtību. Case-1 attiecība bija 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, Case-2 attiecība 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v un Case-3 attiecība 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Secinājums : - Ja potenciālā dalītājā tiek pazemināta rezistora augšējā vērtība, tad spriegums centrā palielinās (attiecībā uz zemi). Ja zemāka rezistora vērtība tiek pazemināta, tad spriegums centrā samazinās.

Matemātiski bet spriegumu centrā vienmēr var noteikt pēc divu rezistoru vērtību attiecības, kas ir laikietilpīga un ko izsaka slavenā Ohma likuma formula V = IR

Apskatīsim 2. piemēru

V = {barošanas spriegums / (R₁+ R_divi)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8v