Obstajajo številne osnovne elektronske komponente, ki se uporabljajo za izdelavo elektronskih vezij. Brez teh komponent načrti vezij nikoli niso popolni ali niso dobro delovali. Te komponente vključujejo upore, diode, kondenzatorje, integrirana vezja itd. Nekatere od teh komponent so sestavljene iz dveh ali več sponk, ki so spajkane na vezja. Nekateri so lahko pakirani, na primer integrirana vezja, v katera so vgrajene različne polprevodniške naprave. Tu je kratek pregled vsakega od teh osnovne elektronske komponente poglobljene informacije pa lahko dobite s klikom na povezave, priložene vsaki komponenti.
Osnovne elektronske komponente
Elektronske komponente so osnovne ločene naprave v katerem koli elektronskem sistemu za uporabo v elektroniki, sicer na različnih povezanih področjih. Te komponente so osnovni elementi, ki se uporabljajo za načrtovanje električnih in elektronskih vezij. Ti sestavni deli imajo najmanj dva terminala, ki se uporabljata za priključitev na vezje. Razvrstitev elektronskih komponent je mogoče razvrstiti na podlagi aplikacij, kot so aktivne, pasivne in elektromehanske.
Glavne elektronske komponente
Pri načrtovanju elektronskega vezja se upoštevajo:
- Osnovne elektronske komponente: kondenzatorji, upori, diode, tranzistorji itd.
- Viri energije: Generatorji signala in enosmerni napajalniki.
- Merilni in analizni instrumenti: katodni osciloskop (CRO), multimetri itd.
Aktivne komponente
Te komponente se uporabljajo za ojačanje električnih signalov za proizvodnjo električne energije. Delovanje teh komponent se lahko izvede kot izmenični tokokrog v elektronskih napravah, da se zaščiti pred napetostjo in povečano močjo. Aktivna komponenta izvaja svoje funkcije, ker se poganja prek vira električne energije. Vse te komponente zahtevajo nekaj vira energije, ki se običajno odstrani iz enosmernega tokokroga. Vsaka kakovostna vrsta aktivne komponente vključuje oscilator, IC (integrirano vezje) in tranzistor.
Pasivne komponente
Te vrste komponent ne morejo uporabljati mrežaste energije v elektronsko vezje, ker se ne zanašajo na vir energije, razen tistega, kar je dostopno iz AC vezja, s katerim so povezani. Posledično se ne morejo ojačati, čeprav lahko povečajo tok, sicer napetost ali tok. Te komponente vključujejo predvsem dvo terminale, kot so upori, induktorji, transformatorji in kondenzatorji.
Elektromehanske komponente
Te komponente uporabljajo električni signal za izvajanje nekaterih mehanskih sprememb, kot je vrtenje motorja. Na splošno te komponente uporabljajo električni tok za tvorbo magnetnega polja, tako da lahko pride do fizičnega gibanja. Za te vrste komponent se uporabljajo različne vrste stikal in relejev. Naprave, ki imajo tako električni kot mehanski postopek, so elektromehanske naprave. Elektromehanski sestavni del deluje ročno, da z mehanskim gibanjem ustvari električno moč.
Pasivne elektronske komponente
Te komponente lahko shranjujejo ali vzdržujejo energijo v obliki toka ali napetosti. Nekatere od teh komponent so obravnavane v nadaljevanju.
Upori
Upor je dvokončna pasivna elektronska komponenta, ki se uporablja za nasprotovanje ali omejevanje toka. Upor deluje na principu Ohmovega zakona, ki pravi, da je 'napetost, ki deluje na sponke upora, sorazmerna s tokom, ki teče skozi njega'
V = IR
Enote upora so ohmi
Kjer je R konstanta, imenovana upor
Komponente upora
Upori so nadalje razvrščeni na podlagi naslednjih specifikacij, kot so nazivna moč, vrsta uporabljenega materiala in vrednost upora. Ti tipi uporov se uporabljajo za različne namene.
Fiksni upori
Ta vrsta upora se uporablja za nastavitev pravih pogojev v elektronskem vezju. Vrednosti upora v fiksnih uporih se določijo med fazo načrtovanja vezja, na podlagi tega ni treba prilagoditi vezja.
Spremenljivi upori
Naprava, ki se uporablja za spreminjanje upora v skladu z našimi zahtevami v elektronskem vezju, je znana kot spremenljivi upor. Ti upori vsebujejo fiksni uporni element in drsnik, ki se dotakne uporovnega elementa. Spremenljivi upori se običajno uporabljajo kot triselna naprava za kalibracijo naprave. Za več informacij glejte to povezavo. Več o tem upori
Kondenzatorji
Kondenzator, izdelan iz dveh prevodnih plošč z izolatorjem med njimi, ki hrani električno energijo v obliki električnega polja. Kondenzator blokira enosmerne signale in omogoča izmenične signale in se uporablja tudi z uporom v časovnem krogu.
Shranjeni naboj je Q = življenjepis
Kje
C je kapacitivnost kondenzatorja in
V je uporabljena napetost.
Kondenzatorske komponente
Ti kondenzatorji so različnih vrst, kot so filmski, keramični, elektrolitski in spremenljivi kondenzatorji. Za iskanje njegove vrednosti se uporabljajo številke in metode barvnega kodiranja, z LCR merilniki pa je mogoče najti tudi vrednost kapacitivnosti. Za več informacij glejte to povezavo o kondenzatorjih
Induktorji
Induktor se imenuje tudi AC upor, ki hrani električno energijo v obliki magnetne energije. Upre se spremembam toka in standardna enota induktivnosti je Henry. Sposobnost ustvarjanja magnetnih linij se imenuje induktivnost.
Induktivnost induktorja je podana kot L = (µ.K.N2.S) / I.
Kje,
'L' je induktivnost,
„Μ“ je magnetna prepustnost,
'K' je magnetni koeficient,
„S“ je prečni prerez tuljave,
„N“ je število zavojev tuljav,
In 'I' je dolžina tuljave v aksialni smeri.
Sestavni deli induktorja
Druge pasivne elektronske komponente vključujejo različne tipe senzorjev, motorjev, anten, memristorjev itd. Da bi zmanjšali zahtevnost tega članka, je zgoraj obravnavanih nekaj pasivnih komponent. Glejte to povezavo, če želite izvedeti več o induktorjih
Aktivne elektronske komponente
Te komponente se zanašajo na vir energije in lahko nadzirajo pretok elektronov skozi njih. Nekatere od teh komponent so polprevodniki, kot so diode, tranzistorji, integrirana vezja, različni zasloni, kot so LCD, LED, CRT-ji in viri napajanja, kot so baterije, PV-celice in drugi viri napajanja z izmeničnim in enosmernim tokom.
Diode
Dioda je naprava, ki omogoča tok toka v eno smer in je običajno narejena iz polprevodniškega materiala. Ima dva terminala, anodni in katodni terminal. Ti se večinoma uporabljajo pri pretvorbi vezij, kot so vezja izmeničnega in enosmernega toka. To so različne vrste, kot so PN diode, Zener diode, LED, fotodiode itd. Za več informacij glejte to povezavo o diodah
Diode
Tranzistorji
Tranzistor je polprevodniška naprava s tremi priključki. Večinoma se uporablja kot preklopna naprava in tudi kot ojačevalnik. Ta preklopna naprava je lahko krmiljena z napetostjo ali tokom. Z nadzorovanjem napetosti, ki se nanaša na en terminal, nadzoruje tok toka skozi druga dva terminala. Tranzistorji so dveh vrst, in sicer bipolarni križni tranzistor (BJT) in tranzistorji s poljskim učinkom (FET). Poleg tega so to lahko PNP in NPN tranzistorji. Za več informacij o tem glejte to povezavo tranzistorji
Tranzistorji
Integrirana vezja
Integrirano vezje je posebna komponenta, izdelana s tisoči tranzistorjev, uporov, diod in drugih elektronskih komponent na drobnem silicijevem čipu. To so gradniki sedanjih elektronskih naprav, kot so mobilni telefoni, računalniki itd. To so lahko analogna ali digitalna integrirana vezja. V elektronskih vezjih so večinoma uporabljeni IC-ji, Op-amp, časovniki, primerjalniki, IC-ji stikal itd. Te lahko razvrstimo med linearne in nelinearne IC, odvisno od njihove uporabe. Glejte to povezavo, če želite izvedeti več o integriranih vezjih
Integrirana vezja
Prikaz naprav
LCD: Zaslon s tekočimi kristali (LCD) je tehnologija ravnega zaslona, ki se večinoma uporablja v aplikacijah, kot so računalniški monitorji, zasloni mobilnih telefonov, kalkulatorji itd. Ta tehnologija uporablja dva polarizirana filtra in elektrode, da selektivno onemogočita ali omogočita prehod svetlobe iz odsevne gledalca. Glejte to povezavo, če želite izvedeti več približno LCD
LCD
Zaslon, kot je LCD 16X2, je najpogosteje uporabljen modul v električnih in elektronskih vezjih. Ta vrsta zaslona vključuje 2 vrstici in 16 stolpcev, zato je znan kot alfanumerični prikaz. Ta vrsta zaslona se uporablja za prikaz največ 32 znakov. Za več informacij glejte to povezavo približno 16 X 2 LCD
CRT
Tehnologija prikaza katodnih cevi se večinoma uporablja v televizorjih in računalniških zaslonih, ki delujejo na gibanje elektronskega žarka naprej in nazaj na zadnji strani zaslona. Ta cev je podolgovata vakuumska cev, v kateri ima sploščena površina zunanje komponente kot elektronsko pištolo, elektronski žarek in fosforescentni zaslon. Za več informacij o tem glejte to povezavo katodna cev
Katodna cev
Viri energije
Različni viri energije, ki se uporabljajo v tokokrogih, so napajanje z enosmernim tokom in baterije.
Napajanje z enosmernim tokom
V elektronskih vezjih je enosmerno napajanje zelo pomembno, ki se uporablja kot en vir energije. Glavne elektronske komponente delujejo z enosmernim napajanjem, ker je to dosleden vir energije. Različni napajalniki, ki se v vezju uporabljajo za oskrbo z električno energijo, so izmenični tok na enosmerni tok, SMPS, linearni regulatorji itd. Stenski adapter se uporablja kot alternativa enosmernemu napajanju v nekaterih projektih, ki zahtevajo 5 V, sicer 12 V.
Baterije
Baterija je ena vrsta naprave za shranjevanje električne energije. Ta naprava se uporablja za spreminjanje energije iz kemične v električno za napajanje različnih elektronskih naprav, kot so mobilni telefoni, svetilke, prenosniki itd.
Te so sestavljene iz ene ali več celic, vsaka celica pa vsebuje anodo, katodo in elektrolit. Baterije so na voljo v različnih velikostih, ki so prav tako razdeljene na primarne in sekundarne. Primarni tipi se uporabljajo, dokler ne izpraznijo moči in jih nato zavržejo, medtem ko se sekundarne baterije lahko uporabljajo tudi po izpraznjenju. Baterije, ki se uporabljajo v tokokrogih, so tipa 1,5V AA, sicer pa tipa 9V PP3. Za več informacij o tem glejte to povezavo Baterije
Baterije
Rele
Elektromagnetno stikalo, kot je rele, se uporablja za elektronsko krmiljenje vezij, sicer pa elektromehansko. Rele uporablja manj tokov za delovanje, zato se običajno uporabljajo za spreminjanje nizkih tokov znotraj krmilnega vezja. Toda releji se lahko uporabljajo tudi za nadzor visokih električnih tokov. Relejno stikalo lahko upravljate z manj toka, da vklopite drugo vezje. To so bodisi polprevodniški ali elektromehanski releji.
EMR ali elektromehanski rele vključuje tuljavo, okvir, kontakte in armaturo, vzmet. V releju ta okvir podpira različne dele, armatura pa je premični del. Bakrena žica ali tuljava je navita okoli kovinske palice, da se ustvari magnetno polje, ki premika armaturo. Prevodni deli, kot so kontakti, se uporabljajo za zapiranje in odpiranje vezja.
SSR ali polprevodniški rele je mogoče zgraditi s tremi vezji, kot so vhodno, izhodno in krmilno vezje. Vhodno vezje je enako tuljavi, krmilno vezje deluje kot sklopna naprava med vezji, kot sta vhod in izhod in končno, izhodno vezje deluje kot kontakti znotraj elektromehanskega releja. Ti releji so zelo priljubljeni, ker so poceni, zanesljivi in zelo hitri v primerjavi z elektromehanskimi releji. Za več informacij glejte to povezavo o releju
LED
Izraz LED pomeni svetlobna dioda. Je polprevodniška naprava, ki se uporablja za oddajanje svetlobe vsakič, ko skoznjo teče dovod toka. V polprevodniškem materialu se nosilci naboja, kot so elektroni in luknje, kombinirajo, nato pa lahko nastane svetloba. Ko v trdnem polprevodniškem materialu nastane svetloba, so te LED lahko znane kot polprevodniške naprave.
Materiali, ki se uporabljajo za izdelavo LED, so InGaN (Indium Gallium Nitride), to so LED z visoko svetlostjo in so na voljo v zeleni, modri in ultravijolični barvi. AlGaInP (aluminijev galijev indij fosfat), so visoko svetleče LED diode in so na voljo v oranžni, rumeni in rdeči barvi. GaP (galijev fosfid) je na voljo v zeleni in rumeni barvi.
Uporaba LED vključuje od mobilnih telefonov do velikih razstavnih plošč, ki se uporabljajo v reklamne namene in se uporabljajo tudi v čarobnih žarnicah. Trenutno se njihova uporaba zaradi izjemnih lastnosti hitro povečuje. Te naprave so izjemno majhne in porabijo manj energije. Za več informacij glejte to povezavo o LED diodah
Mikrokrmilnik
Mikrokrmilnik je ena vrsta IC, zasnovana za izvajanje določene naloge znotraj vdelanega sistema. Vsebuje pomnilnik, procesor in I / O zunanjo opremo na čipu. Včasih jih imenujemo MCU (mikrokrmilna enota), sicer vgrajeni krmilnik.
Uporabljajo se predvsem v robotih, vozilih, medicinskih napravah, pisarniških strojih, gospodinjskih aparatih, prodajnih avtomatih, mobilnih radijskih oddajnikih itd.
Elementi, ki se uporabljajo v mikrokrmilniku, so CPU, pomnilnik, programski pomnilnik, podatkovni pomnilnik, I / O zunanja oprema itd. Podpira druge elemente, kot so ADC, DAC, serijska vrata in sistemsko vodilo. Za več informacij glejte to povezavo o mikrokrmilniku
Stikala
Stikalo je ena vrsta električne komponente, ki se uporablja za priključitev ali odklop prevodnega pasu znotraj vezja, tako da se lahko električni tok napaja ali prekine iz enega vodnika v drugega. Elektromehanska naprava je najpogostejša vrsta stikala, ki vsebuje enega ali več električnih kontaktov, ki so premični in povezani z drugimi vezji.
Ko je niz kontaktov v vezju povezan, pride do toka. Podobno, ko so kontakti odklopljeni, potem ni toka. Načrtovanje stikal je mogoče izvesti v različnih konfiguracijah, njihovo delovanje pa ročno, kot je tipkovnica, stikalo za luči itd. Stikalo lahko deluje tudi kot senzorski element, in sicer termostat za zaznavanje lokacije delov stroja, nivo tekočine, temperature, tlaka itd.
Različne vrste stikal, ki so na voljo na trgu, so rotacijska, preklopna, tipka, živosrebrni rele, odklopnik itd. Stikala morajo imeti posebno zasnovo, medtem ko uporabljajo močnostna vezja za zaustavitev kritičnega obloka, ko so odklenjena. Za več informacij glejte to povezavo o stikalih
Prikaz sedmih segmentov
7-segmentni zaslon je zelo pogosto uporabljen prikazovalni modul. Glavna funkcija te naprave je prikazovanje decimalnih števil v več elektronskih napravah, kot so števci, ure, informacijski sistemi na javnih mestih in kalkulatorji itd. Za več informacij glejte to povezavo o 7-segmentnem zaslonu
Testne in merilne naprave
Pri povezovanju ali načrtovanju električnih ali elektronskih vezij so različni preskusi parametrov, kot tudi merjenje, zelo pomembni, kot so napetost, frekvenca, tok, upor, kapacitivnost itd. Zato se tako test kot merilne naprave uporabljajo kot multimetri, osciloskopi, generatorji signalov ali funkcij, logični analizatorji.
Osciloskop
Preskusna oprema, kot je osciloskop, je najbolj zanesljiva in se uporablja za spremljanje nenehno spreminjajočih se signalov. Z uporabo te opreme lahko opazimo spremembe znotraj električnega signala, kot so tok, čas in napetost. Aplikacije osciloskopov so elektronske, industrijske medicinske, avtomobilske, telekomunikacijske itd.
Ti so zasnovani z CRT zasloni (katodna cev), vendar so trenutno približno vse te naprave digitalne, vključno z nekaterimi vrhunskimi funkcijami, kot sta pomnilnik in shranjevanje. Za več informacij glejte to povezavo o osciloskopu
Multimeter
Multimeter je elektronski instrument in je kombinacija ampermetra, ohmmetra in voltmetra. Te naprave se v glavnem uporabljajo za izračun različnih parametrov v vezjih izmeničnega in enosmernega toka, kot so napetost, tok itd.
Prejšnji števci so analognega tipa, ki vključujejo kazalno iglo, sedanji merilniki pa so digitalnega tipa, zato so ti znani kot DM ali digitalni multimetri. Te instrumente je mogoče dobiti kot ročne in namizne naprave. Za več informacij glejte to povezavo približno multimeter
Generator signalov ali funkcij
Kot že ime pove, se generator signalov uporablja za ustvarjanje različnih vrst odpravljanja težav in preizkušanje različnih vezij. Signali, ki jih generator signala najpogosteje generira, so sinus, trikotnik, kvadrat in žagin zob. Generator funkcij je bistvena naprava pri načrtovanju elektronskih vezij, skupaj z osciloskopom in napajalnikom. Za več informacij glejte to povezavo o generatorju funkcij
Uporaba elektronskih komponent
Elektronsko vezje, ki usmerja in nadzoruje tok toka za izvajanje več funkcij, kot so ojačanje signala, prenos podatkov in izračun. Vgrajen je lahko z različnimi elektronskimi komponentami, kot so upori, kondenzatorji, induktorji, diode in tranzistorji. Uporaba teh komponent je obravnavana v nadaljevanju.
Potrošniške elektronske naprave
Te komponente se uporabljajo v potrošniški elektroniki, kot so kalkulatorji, osebni računalniki, tiskalniki, stroji za faksiranje itd. Gospodinjski aparati, kot so AC, hladilnik, pralni stroj, sesalnik, mikrovalovna pečica itd.
Sistemi za avdio in video sisteme, kot so televizorji, predvajalniki DVD-jev, slušalke, videorekorderji, zvočniki in mikrofoni itd. Napredne elektronske naprave, kot so bankomat, nastavitvena omarica, pametni telefoni, optični bralniki črtne kode, DVD-ji, MP3 predvajalnik, HDD jukebox itd.
Industrijske elektronske naprave
Te komponente se uporabljajo pri nadzoru gibanja, industrijski avtomatizaciji, krmiljenju motornega pogona, strojnem učenju, robotiki, mehatroniki, tehnologijah za pretvorbo moči, biomehaniki PV sistemih, močnostni elektroniki, aplikacijah obnovljivih virov energije itd. Sistem pametnih omrežij se uporablja za zbiranje podatkov s pomočjo komunikacijske tehnologije za odziv, odvisno od porabe energije.
To je funkcija računalništva, inteligence in urejenih elektroenergetskih sistemov. Te elektronske komponente veljajo za avtomatizacijo v industriji, nadzor gibanja itd. Trenutno stroji nadomeščajo ljudi s povečanjem časa, stroškov in produktivnosti. Poleg tega se varnost meri tudi pri neobvladljivih delih.
Medicinske naprave
Za snemanje podatkov in fiziološke študije se uporabljajo napredne naprave. Preverjeno je, da so bolj koristni pri prepoznavanju bolezni in tudi pri zdravljenju. Te komponente se uporabljajo v medicinski opremi, kot so dihalni monitorji, ki se uporabljajo za prepoznavanje bolnikovega stanja zaradi spremembe pulza, telesne temperature, pretoka krvi in dihanja.
Naprava za defibrilator uporablja električni šok za srčne mišice, da srce pripelje v normalno delovno stanje. Merilnik glukoze se uporablja za preverjanje ravni sladkorja v krvi. Pejsmejker se uporablja za povečanje ali zmanjšanje števila srčnih utripov.
Letalska in vesoljska industrija
Uporaba letalskih in obrambnih sistemov vključuje letalske sisteme, radarje za vojsko, sisteme za izstrelitev raket, krmilnike v pilotski kabini, raketne lansirne rakete v vesolju, nosilno zaporo za vojaške namene.
Avtomobilizem
Te komponente se uporabljajo na avtomobilskem področju, kot so enota za preprečevanje trkov, tempomat, informacijsko-zabavna konzola, protiblokirni zavorni sistem, nadzor zračnih blazin, elektronska krmilna enota, regulatorji oken in oprijem.
To so nekaj osnovnih elektronskih komponent s kratko razlago priloženih povezav. Poleg simbolov elektronskih komponent ima bralec morda tudi osnovno predstavo o teh komponentah. Smo pionirji pri razvoju elektronskih projektov, ki uporabljajo te osnovne komponente z naprednimi krmilniki. Tako lahko bralci spodaj komentirajo kakršno koli pomoč pri preizkušanju teh komponent in praktičnem sestavljanju v elektronska vezja.
