Igas elektroonilises vooluringis kohtame kahte tüüpi elektroonilisi komponente: üks, mis reageerib voolule elektrienergia ja kas salvestada või hajutada energiat. Need on passiivsed komponendid. Need võivad olla lineaarsed komponendid, millel on lineaarne reaktsioon elektrienergiale, või mittelineaarsed komponendid, millel on mittelineaarne reaktsioon elektrienergiale.

Üks, mis tarnib energiat või kontrollib energiavoogu. Need on aktiivsed komponendid. Need nõuavad välise toiteallika käivitamist ja neid kasutatakse tavaliselt elektrilise signaali võimendamiseks. Vaatame kõiki komponente üksikasjalikult.

3 passiivset lineaarset komponenti:

Takisti: Takisti on elektrooniline komponent, mida kasutatakse voolu vastu pidamiseks ja potentsiaali vähenemise põhjustamiseks. See koosneb madalast juhtivast komponendist, mis on ühendatud juhtmete mõlemas otsas juhtimisega. Kui vool voolab läbi takisti, neeldub takisti elektrienergia ja hajub soojuse kujul. Takisti pakub seega takistust või vastuseisu voolu voolule. Takistus on antud

R = V / I, kus V on takistuse pingelang ja I on takisti kaudu voolav vool. Hajutatud võimsuse annab:

P = VI.

Vastupanu seadused:

Materjali pakutav vastupanu ‘R’ sõltub erinevatest teguritest

Varieerub otseselt selle pikkuse järgi, l
Varieerub ristlõikepindalal A
Sõltub materjali iseloomust, mis on määratletud selle vastupidavus või eritakistus, ρ
Oleneb ka temperatuurist
Eeldades, et temperatuur on konstantne, võib takistust (R) väljendada R = ρl / A, kus R on takistus oomis (Ω), l on pikkus meetrites, A on pindala ruutmeetrites ja ρ on spetsiifiline Takistus Ω-mts

Takisti väärtus arvutatakse selle takistuse järgi. Vastupanu on vastuseis voolu voolule.

Kaks meetodit resistentsuse väärtuste mõõtmiseks:

Värvikoodi kasutamine: iga takisti koosneb selle pinnal 4 või 5 värviribast. Esimesed kolm (kaks) värvi tähistavad takisti väärtust, samas kui 4^th(kolmas) värv tähistab kordistaja väärtust ja viimane tähistab tolerantsi.
Multimeetri kasutamine: takistuse mõõtmise lihtsaks viisiks on takistuse väärtuse mõõtmine oomides multimeetri abil.

Elektrooniliste ahelate takistid

2 tüüpi takistid:

Fikseeritud takistid : Takistid, mille takistuse väärtus on fikseeritud ja mida kasutatakse vastuvoolu andmiseks voolu voolule.
- Need võivad olla süsiniku koostisega takistid, mis koosnevad süsiniku ja keraamika segust.
- Need võivad olla süsinikfilmitakistid, mis koosnevad isoleerivale aluspinnale sadestatud süsinikkilest.
Süsinikutakisti
- Need võivad olla metallist kiletakistid, mis koosnevad metallist või metallioksiidiga kaetud väikesest keraamilisest vardast, mille takistuse väärtust reguleerib katte paksus.
Metallist takistid
- Need võivad olla traadiga keritud takisti, mis koosneb keraamilise varda ümber keeratud ja isoleeritud sulamist.
- Need võivad olla pinnakinnitusega takistid, mis koosnevad keraamilisele kiibile ladestatavast takistusmaterjalist nagu tinaoksiid.
Muutuvad takistid : Nad pakuvad varieeruvust oma takistuse väärtuses. Neid kasutatakse tavaliselt pinge jagamisel. Need võivad olla potentsiomeetrid või eelseadistused. Vastupanu saab varieerida klaasipuhasti liikumist reguleerides. Muutuv takisti või muutuv takistus, mis koosneb kolmest ühendusest. Kasutatakse tavaliselt reguleeritava pingejagajana. See on liikuva elemendiga takisti, mis asetatakse käsitsi nupu või kangi abil. Liikuvat elementi nimetatakse ka klaasipuhastiks, mis loob kontakti takistusribaga mis tahes punktis, mille valib käsitsi juhtimine.

Potentsiomeeter

Potentsiomeeter jagab pinge erinevates proportsioonides, sõltuvalt selle liikuvatest asenditest. Seda kasutatakse erinevates vooluringides, kus vajame vähem pinget kui lähteallika pinge.

Muutuvate takistite praktiline kasutamine:

Mõnikord on vaja kujundada muutuva alalisvoolu eelarveahel, mis peaks suutma väga täpselt saada mingi konkreetse pinge, näiteks 1,5 volti. Seega on muutuva takistiga potentsiaalijaotur valitud nii, et 12-voldise alalisvoolu patarei pinget saab muuta vahemikus 1 kuni 2 volti. Mitte 0–2, vaid 1–2 volti kindlal põhjusel. 12-voldise alalisvoolu peal saab kasutada 10k potti ja selle pinge saab, kuid poti reguleerimine muutub täisnurga umbes 300 kraadi juures väga keeruliseks . Kuid kui keegi järgib allpool olevat vooluringi, saab ta selle pinge hõlpsasti kätte, sest kogu 300 kraadi on saadaval vaid 1 volti kuni 2 volti reguleerimiseks. Näidatud vooluahelas alla 1,52 volti. Nii saame parema resolutsiooni. Neid ühekordselt seatud muutuvaid takistoreid nimetatakse eelseadistusteks.

Potentsiomeeter praktiline 3 Potentsiomeeter praktiline 1

Kondensaatorid : Kondensaator on lineaarne passiivkomponent, mida kasutatakse elektrilaengu salvestamiseks. Kondensaator tagab reaktantsi voolu voolule. Kondensaator koosneb paarist elektroodidest, mille vahel on isoleeriv dielektriline materjal.

Salvestatud laengu annab

Q = CV, kus C on mahtuvuslik reaktants ja V on rakendatud pinge. Kuna vool on laengu voolukiirus. Seetõttu on kondensaatori kaudu vool:

I = C dV / dt.

Kui kondensaator on ühendatud alalisvooluahelasse või kui sellest voolab püsiv vool, mis on ajaga konstantne (nullsagedus), salvestab kondensaator lihtsalt kogu laengu ja vastandub voolu voolule. Seega blokeerib kondensaator alalisvoolu.

Kui kondensaator on ühendatud vahelduvvooluahelasse või kui sellest voolab läbi aja muutuv signaal (mitte nullsagedusega), salvestab kondensaator esialgu laengu ja pakub hiljem vastupanu laenguvoolule. Seega saab seda kasutada vahelduvvooluahela pinge piirajana. Pakutav takistus on proportsionaalne signaali sagedusega.

2 kondensaatoritüüpi

Fikseeritud kondensaatorid : Need pakuvad fikseeritud reaktanti voolu voolule. Need võivad olla vilgukivist kondensaator, mis koosneb vilgust kui isoleermaterjalist. Need võivad olla polariseerimata keraamilised kondensaatorid, mis koosnevad hõbedaga kaetud keraamilistest plaatidest. Need võivad olla elektrolüütkondensaatorid, mis on polariseeritud ja mida kasutatakse juhul, kui on vaja suurt mahtuvuse väärtust.

Fikseeritud kondensaatorid

Muutuvad kondensaatorid : Need pakuvad mahtuvust, mida saab muuta, muutes plaatide vahelist kaugust. Need võivad olla õhupilu kondensaatorid või vaakumkondensaatorid.

Mahtuvuse väärtust saab lugeda kas otse kondensaatorilt või dekodeerida antud koodi abil. Keraamiliste kondensaatorite puhul 1^stkaks tähte tähistavad mahtuvuse väärtust. Kolmas täht tähistab nullide arvu ja ühik on Pico Faradis ning täht tolerantsi väärtust.

Induktiivpoolid : Induktor on passiivne elektrooniline komponent, mis salvestab energiat magnetvälja kujul. See koosneb üldjuhul juhimähisest, mis pakub rakendatud pingele vastupanu. See töötab Faraday induktiivseaduse aluspõhimõttel, mille kohaselt tekib magnetväli, kui vool läbi juhtme voolab ja arenenud elektromotoorjõud vastandub rakendatud pingele. Salvestatud energia annab:

E = LI ^ 2. Kus L on Henriesis mõõdetud induktiivsus ja I on selle kaudu voolav vool.

Induktiivpoolid

Seda saab kasutada õhuklappina, et pakkuda vastupanu rakendatud pingele ja salvestada energiat või kasutada koos kondensaatoriga häälestatud vooluahela moodustamiseks, mida kasutatakse võnkumisteks. Vahelduvvooluahelates juhib pinge voolu, kuna sisselülitatud pinge võtab vastuseisu tõttu spiraali voolu moodustamiseks aega.

2 passiivset mittelineaarset komponenti:

Dioodid: Diood on seade, mis piirab voolu ainult ühes suunas. Diood on tavaliselt kahe erinevalt legeeritud piirkonna kombinatsioon, mis moodustavad ristmikul ristmiku nii, et ristmik kontrollib seadme kaudu toimuvat laenguvoolu.

6 tüüpi dioodid:

PN ühendusdiood : Lihtne PN-liitumisdiood koosneb p-tüüpi pooljuhist, mis on paigaldatud n-tüüpi pooljuhile nii, et p ja n-tüüpi vahel moodustub ristmik. Seda saab kasutada alaldina, mis võimaldab korraliku ühenduse kaudu voolu ühes suunas.

PN-ühendusdiood

Zeneri diood : See on diood, mis koosneb tugevalt legeeritud p-piirkonnast võrreldes n-piirkonnaga, nii et see võimaldab mitte ainult voolu ühes suunas, vaid võimaldab voolu ka vastupidises suunas piisava pinge korral. Seda kasutatakse tavaliselt pinge regulaatorina.

Zeneri diood

Tunnelidiood : See on tugevalt legeeritud PN-ristmikdiood, kus vool väheneb edasi-tagasi pinge suurenedes. Ristmiku laiust vähendatakse lisandite kontsentratsiooni suurenemisega. See on valmistatud germaaniumist või galliumarseniidist.

Tunnelidiood

Valgusdiood : See on spetsiaalne PN-ühenddiood, mis on valmistatud pooljuhtidest nagu Gallium Arsenide, mis kiirgab valgust sobiva pinge rakendamisel. LEDi kiiratav valgus on ühevärviline, s.t ühevärviline, mis vastab konkreetsele sagedusele elektromagnetilise spektri nähtavas ribas.

LED

Fotodiood : See on spetsiaalne PN-ühenddioodi tüüp, mille takistus väheneb, kui sellele langeb valgus. See koosneb plastikust sisestatud PN-diooddioodist.

Fotodiood

Lülitid : Lülitid on seadmed, mis võimaldavad voolu aktiivsetesse seadmetesse. Need on binaarseadmed, mis täielikult sisse lülitatuna võimaldavad voolu ja täielikult välja lülitatuna blokeerivad voolu. See võib olla lihtne lülituslüliti, mis võib olla 2-kontaktiline või 3-kontaktiline või surunupulüliti.

2 aktiivset elektroonilist komponenti:

Transistorid : Transistorid on seadmed, mis tavaliselt muudavad takistust ahela ühest osast teise. Need võivad olla pinge või voolu juhtimisega. Transistor võib töötada võimendi või lülitina.

2 transistori tüüpi:

BJT ehk bipolaarse ristmiku transistor : BJT on vooluga juhitav seade, mis koosneb n-tüüpi pooljuhtmaterjalide kihist, mis on paigutatud kahe p-tüüpi pooljuhtmaterjali kihi vahele. See koosneb kolmest terminalist - emitter, alus ja kollektor. Kollektor-alus ristmikul on vähem emiteeritud kui emitter-aluse ristmikul. Emitter-aluse ristmik on ettepoole kallutatud, samas kui kollektori ja aluse ristmik on tavalise transistori töö korral vastupidine.

Bipolaarse ristmiku transistor

FET ehk väljatransistor : FET on pingega juhitav seade. Ohmkontaktid võetakse n-tüüpi riba kahelt küljelt. See koosneb kolmest terminalist - Gate, Drain ja Source. Gate-Source'i ja Drain-Source-terminali rakendatav pinge kontrollib voolu läbi seadme. Üldiselt on see kõrge takistusega seade. See võib olla JFET (ristmiku väljatransistor), mis koosneb n-tüüpi substraadist, mille küljele on asetatud vastassuundlik riba, või MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET), mis koosneb ränoksiidi isoleerkihist värava metallkontakti ja aluspinna vahel.

MOSFET

TRIACS või SCR : SCR või räni abil juhitav alaldi on kolme terminaliga seade, mida tavaliselt kasutatakse sisselülitina jõuelektroonika . See on kahe ristmikuga dioodi kombinatsioon. SCR-i läbiv vool voolab läbi anoodi ja katoodi rakendatud pinge ning seda kontrollib värava terminali rakendatav pinge. Seda kasutatakse ka alalisvooluna vahelduvvooluahelates.

SCR

Nii et need on mõned olulised komponendid mis tahes elektroonilises vooluringis. Peale nende aktiivsete ja passiivsete komponentide on veel üks komponent, mis on vooluringis eluliselt vajalik. See on integraallülitus.

Mis on integreeritud vooluahel?

DIP IC

Integreeritud vooluahel on kiip või mikrokiip, millele on valmistatud tuhandeid transistore, kondensaatoreid, takisteid. See võib olla võimendi IC, taimeri IC, lainekuju generaatori IC, mälu IC või mikrokontrolleri IC. See võib olla pideva muutuva väljundiga analoog-IC või mõnes määratletud kihis töötav digitaalne IC. Digitaalsete mikroprotsessorite põhilised ehituskivid on loogikaväravad.

See võib olla saadaval erinevates pakettides, nagu Dual in Line Package (DIP) või Small Outline Package (SOP) jne.

Takistite praktiline rakendamine - potentsiaalsed jagajad

Potentsiaalseid eraldajaid kasutatakse sageli elektroonilistes ahelates. Seetõttu on soovitav, et selle põhjalik mõistmine aitaks suuresti kaasa elektrooniliste vooluringide kujundamisel. Selle asemel, et pingeid matemaatiliselt tuletada Ohmi seaduse rakendamise abil, oleks järgmises näites suhtelise hindamise abil võimalik kiiresti saada ligikaudne pinge, jälgides samal ajal töö teadus- ja arendustegevust.

Kui kaks võrdse väärtusega takistit (nt 6K nii R1 kui ka R2 puhul) on ühendatud üle toite , läbi nende voolab sama vool. Kui arvesti asetatakse skeemil näidatud toiteallikale, registreerib see 12v maapinda. Kui arvesti asetatakse maapinna (0v) ja kahe takisti keskosa vahele, loeb see 6v. Seejärel jagatakse aku pinge pooleks. Seega pinge R2 korral maanduse korral = 6v

Potentsiaalijagaja 1

Samamoodi

2. Kui takisti väärtused muudetakse väärtuseks 4K (R1) ja 8K (R2), on keskel olev pinge maapinnale 8v.

Potentsiaalijagaja 2

3. Kui takisti väärtused muudetakse väärtuseks 8K (R1) ja 4K (R2), on keskel olev pinge maapinnale 4v.

Potentsiaalijagaja 3

Pinge keskpunktis on paremini määratud kahe takisti väärtuse suhtega, kuigi sama väärtuse saamiseks võib arvutamiseks kasutada Ohmi seadust. Case-1 suhe oli 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, Case-2 suhe 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v ja Case-3 suhe 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Järeldus : -Potentsiaalijaoturis, kui ülemist takisti väärtust alandatakse, tõuseb keskel olev pinge (maapinna osas). Kui takisti madalamat väärtust alandatakse, langeb pinge keskel.

Matemaatiliselt kuid pinge keskel saab alati kindlaks määrata kahe takisti väärtuse suhtega, mis on aeganõudev ja mille annab kuulus Ohmi seaduse valem V = IR

Vaatame näidet-2

V = {toitepinge / (R₁+ R_kaks)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8v