I ethvert elektronisk kredsløb støder vi på to typer elektroniske komponenter: Den ene, som svarer på strømmen af elektrisk energi og enten gemme eller sprede energi. Dette er de passive komponenter. De kan være lineære komponenter med et lineært svar på den elektriske energi eller ikke-lineære komponenter med et ikke-lineært svar på den elektriske energi.

En der leverer energi eller styrer strømmen af energi. Dette er de aktive komponenter. De kræver, at en ekstern strømkilde udløses og bruges generelt til at forstærke et elektrisk signal. Lad os se hver komponent i detaljer.

3 passive lineære komponenter:

Modstand: En modstand er en elektronisk komponent, der bruges til at modstå strømmen og forårsage en reduktion af potentialet. Den består af en komponent med lav ledning, der er forbundet med ledende ledninger i begge ender. Når strøm strømmer gennem modstanden, absorberes den elektriske energi af modstanden og spredes i form af varme. Modstanden tilbyder således en modstand eller modstand mod strømmen af strøm. Modstanden gives som

R = V / I, hvor V er spændingsfaldet over modstanden, og I er strømmen, der strømmer gennem modstanden. Den afledte magt er givet af:

P = VI.

Lov om modstand:

Modstanden 'R', der tilbydes af et materiale, afhænger af forskellige faktorer

Varierer direkte på længden, l
Varierer omvendt på tværsnit, A
Afhænger af arten af det materiale, der er specificeret af dets modstandsdygtighed eller specifik modstand, ρ
Afhænger også af temperaturen
Under forudsætning af at temperaturen er konstant, kan modstanden (R) udtrykkes som R = ρl / A, hvor R er modstand i ohm (Ω), l er længden i meter, A er et område i kvadratmeter og ρ er specifikt Modstand i Ω-mts

En modstands værdi beregnes ud fra dens modstand. Modstand er modstanden mod strømmen af strøm.

To metoder til måling af modstandsværdier:

Brug af farvekode: Hver modstand består af et 4 eller 5 farvebånd på overfladen. De første tre (to) farver repræsenterer modstandsværdien, mens 4^th(tredje) farve repræsenterer multiplikatorværdien, og den sidste repræsenterer tolerancen.
Brug af multimeter: En enkel måde at måle modstand på er ved at bruge et multimeter til at måle modstandsværdien i ohm.

Modstande i elektroniske kredsløb

2 typer modstande:

Faste modstande : Modstande, hvis modstandsværdi er fast og bruges til at give modstand mod strømmen af strøm.
- De kan være modstande med kulstofsammensætning, der består af en blanding af kulstof og keramik.
- De kan være carbonfilmmodstande, der består af carbonfilm afsat på et isolerende substrat.
En kulstofmodstand
- De kan være en modstand af metalfilm, der består af en lille keramisk stang overtrukket med metal eller metaloxid, hvor modstandsværdien styres af belægningens tykkelse.
Metalmodstande
- De kan være en trådviklet modstand, der består af en legering viklet omkring en keramisk stang og isoleret.
- De kan være overflademonterede modstande, der består af resistivt materiale som tinoxid deponeret på en keramisk chip.
Variable modstande : De giver en variation i deres modstandsværdi. De bruges generelt i spændingsdeling. De kan være potentiometre eller forudindstillinger. Modstanden kan varieres ved at kontrollere viskerens bevægelse. Den variable modstand eller den variable modstand, som består af tre forbindelser. Generelt brugt som en justerbar spændingsdeler. Det er en modstand med et bevægeligt element placeret ved en manuel knap eller håndtag. Det bevægelige element kaldes også som visker, det skaber en kontakt med en modstandsstrimmel på ethvert punkt, der vælges ved manuel styring.

Potentiometer

Potentiometeret opdeler spændingen i forskellige proportioner afhængigt af dens bevægelige positioner. Det bruges i forskellige kredsløb, hvor vi har brug for mindre spænding end kildespændingen.

Praktisk anvendelse af variable modstande:

Nogle gange er det nødvendigt at designe et variabelt DC-forspændingskredsløb, der skal være i stand til meget nøjagtigt at få en bestemt spænding til at sige 1,5 volt. En potentiel skillevæg med en variabel modstand vælges således, at man kan variere spændingen fra 1 volt til 2 volt fra et 12 volt jævnstrømsbatteri. Ikke fra 0 til 2 volt, men 1 til 2 volt af en bestemt årsag Man kan bruge en 10k pot over en 12 volt DC og kan få den spænding, men det bliver meget vanskeligt at justere potten som den fulde buevinkel på ca. 300 grader . Men hvis man følger et kredsløb nedenfor, kan han nemt få den spænding, fordi hele 300 grader er tilgængelige for kun 1 volt til 2 volt, der skal justeres. Vist i kredsløbet under 1,52 volt. Sådan får vi en bedre opløsning. Disse engangsindstillede variable modstande kaldes forudindstillede.

Potentiometer Praktisk 3 Potentiometer Praktisk 1

Kondensatorer : En kondensator er en lineær passiv komponent, der bruges til at lagre en elektrisk ladning. En kondensator giver generelt reaktans til strømmen. En kondensator består af et par elektroder, mellem hvilke der er et isolerende dielektrisk materiale.

Den lagrede afgift gives af

Q = CV, hvor C er den kapacitive reaktans, og V er den anvendte spænding. Da strøm er strømningshastigheden af ladning. Derfor er strømmen gennem en kondensator:

I = C dV / dt.

Når en kondensator er forbundet i et jævnstrømskredsløb, eller når en konstant strøm strømmer gennem den, som er konstant med tiden (nul frekvens), lagrer kondensatoren simpelthen hele opladningen og modsætter strømmen af strøm. Således blokerer en kondensator DC.

Når en kondensator er forbundet i et vekselstrømskredsløb, eller et tidsvarierende signal strømmer gennem det (med ikke nul frekvens), lagrer kondensatoren oprindeligt opladningen og giver senere en modstand mod strømmen af opladning. Den kan således bruges som en spændingsbegrænser i AC-kredsløbet. Den tilbudte modstand er proportional med frekvensen af signalet.

2 typer kondensatorer

Faste kondensatorer : De tilbyder en fast reaktans på strømmen. De kan være glimmerkondensatoren, der består af glimmer som det isolerende materiale. De kan være ikke-polariserede keramiske kondensatorer, som består af keramiske plader belagt med sølv. De kan være elektrolytkondensatorer, der er polariserede og bruges, hvor der kræves en høj kapacitansværdi.

Faste kondensatorer

Variable kondensatorer : De tilbyder kapacitans, som kan varieres ved at variere afstanden mellem pladerne. De kan være luftgabskondensatorer eller vakuumkondensatorer.

Kapacitansværdien kan enten læses direkte på kondensatoren eller kan dekodes ved hjælp af den givne kode. For keramiske kondensatorer er 1^St.to bogstaver angiver kapacitansværdien. Det tredje bogstav angiver antallet af nuller, og enheden er i Pico Farad, og brevet angiver toleranceværdien.

Spoler : En induktor er en passiv elektronisk komponent, der lagrer energi i form af et magnetfelt. Den består generelt af en lederspole, der giver modstand mod den påførte spænding. Det fungerer på det grundlæggende princip i Faradays induktanslov, ifølge hvilket der oprettes et magnetfelt, når strøm strømmer gennem ledningen, og den udviklede elektromotoriske kraft modsætter sig den påførte spænding. Den lagrede energi gives af:

E = LI ^ 2. Hvor L er induktansen målt i Henries, og I er strømmen, der strømmer gennem den.

Induktorspoler

Det kan bruges som en choker til at tilbyde modstand mod den påførte spænding og lagre energien eller bruges i kombination med en kondensator til at danne et tunet kredsløb, der bruges til svingninger. I vekselstrømskredse fører spændingen strømmen, da pålagt spænding tager noget tid at opbygge strømmen i spolen på grund af modstand.

2 passive ikke-lineære komponenter:

Dioder: En diode er en enhed, der kun begrænser strømmen i en retning. En diode er generelt en kombination af to forskellige dopede områder, der danner et kryds ved krydset, således at krydset styrer strømmen af ladning gennem indretningen.

6 typer dioder:

PN-forbindelsesdiode : En simpel PN-forbindelsesdiode består af en halvleder af p-typen monteret på en halvleder af n-typen, således at der dannes en forbindelse mellem p- og n-typen. Det kan bruges som en ensretter, der tillader strøm i en retning gennem korrekt forbindelse.

En PN-forbindelsesdiode

Zener-diode : Det er en diode, der består af stærkt doteret p-region sammenlignet med n-regionen, således at den ikke kun tillader strømgennemstrømning i en retning, men også tillader strømgennemstrømning i den modsatte retning ved anvendelse af tilstrækkelig spænding. Det bruges generelt som en spændingsregulator.

En Zener-diode

Tunneldiode : Det er en stærkt doteret PN-forbindelsesdiode, hvor strømmen falder med stigende fremadspænding. Krydsbredden reduceres med stigende urenhedskoncentration. Den er lavet af germanium eller galliumarsenid.

En tunneldiode

Lysdiode : Det er en speciel type PN-forbindelsesdiode lavet af halvledere som Galliumarsenid, som udsender lys, når en passende spænding påføres. Lyset, der udsendes af LED'en, er monokromatisk, dvs. af en enkelt farve, svarende til en bestemt frekvens i det synlige bånd i det elektromagnetiske spektrum.

En LED

Fotodiode : Det er en speciel type PN-forbindelsesdiode, hvis modstand falder, når lyset falder på den. Den består af en PN-forbindelsesdiode placeret inde i en plastik.

En fotodiode

Afbrydere : Omskiftere er enheder, der tillader strøm af strøm til de aktive enheder. De er binære enheder, som, når de er helt tændt, tillader strøm af strøm, og når de er helt slukkede, blokerer de strømmen. Det kan være en simpel vippekontakt, der kan være en 2-kontakt eller en 3 kontakt kontakt eller en trykknap switch.

2 aktive elektroniske komponenter:

Transistorer : Transistorer er enheder, der generelt transformerer modstand fra en del af kredsløbet til en anden. De kan være spændingsstyret eller strømstyret. En transistor kan fungere som en forstærker eller som en switch.

2 typer transistor:

BJT eller Bipolar Junction Transistor : En BJT er en strømstyret enhed, der består af et lag af n-type halvledermateriale, der er klemt mellem to lag af p-type halvledermateriale. Den består af tre terminaler - emitteren, basen og samleren. Samler-base-krydset er mindre doteret sammenlignet med emitter-base-krydset. Emitter-base-krydset er forspændt, mens kollektor-base-krydset er omvendt forspændt i normal transistordrift.

En bipolar junction transistor

FET eller felteffekttransistor : En FET er en spændingsstyret enhed. De ohmske kontakter tages fra de to sider af n-type bjælken. Den består af tre terminaler - Gate, Drain og Source. Spændingen på tværs af Gate-Source og Drain-Source-terminalen styrer strømmen gennem enheden. Det er generelt en enhed med høj modstand. Det kan være JFET (junction Field effect transistor), der består af et n-type substrat, på hvilken side der aflejres en stang af den modsatte type, eller en MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET), der består af et isolerende lag af siliciumoxid mellem den metalliske portkontakt og underlaget.

MOSFET

TRIACS eller SCR : En SCR- eller siliciumstyret ensretter er en tre-terminal enhed, der generelt bruges som en switch in kraftelektronik . Det er en kombination af to ryg-til-ryg-dioder med 3 vejkryds. Strømmen gennem SCR strømmer på grund af den spænding, der påføres over anoden og katoden og styres af den spænding, der påføres over portterminalen. Det bruges også som ensretter i vekselstrømskredsløb.

En SCR

Så dette er nogle af de vigtige komponenter i ethvert elektronisk kredsløb. Bortset fra disse aktive og passive komponenter er der endnu en komponent, som er af vital anvendelse i kredsløbet. Det er det integrerede kredsløb.

Hvad er et integreret kredsløb?

En DIP IC

Et integreret kredsløb er en chip eller en mikrochip, som tusinder af transistorer, kondensatorer, modstande er fremstillet på. Det kan være en forstærker IC, en timer IC, en bølgeform generator IC, en hukommelse IC eller en Microcontroller IC. Det kan være en analog IC med en kontinuerlig variabel output eller en Digital IC, der fungerer ved et par definerede lag. De grundlæggende byggesten i digitale IC'er er de logiske porte.

Den kan fås i forskellige pakker som Dual in Line Package (DIP) eller Small Outline Package (SOP) osv.

En praktisk anvendelse af modstande - Potentielle skillevægge

Potentielle skillevægge bruges ofte i elektroniske kredsløb. Derfor er det ønsket, at en grundig forståelse af det samme i høj grad vil hjælpe med at designe elektroniske kredsløb. I stedet for at udlede spændingerne matematisk ved at anvende Ohms lov, det følgende eksempel ved at vurdere forholdsmæssigt, ville man hurtigt kunne få den omtrentlige spænding, mens man tager sig af arbejdets F & U-karakter.

Når to modstande af samme værdi (f.eks. 6K begge for R1 og R2) er forbundet på tværs af en forsyning , den samme strøm vil strømme gennem dem. Hvis en meter er placeret på tværs af forsyningen vist i diagrammet, vil den registrere 12v vedrørende jord. Hvis måleren derefter placeres mellem jorden (0v) og midten af de to modstande, vil den læse 6v. Batterispændingen deles derefter i halvdelen. Således spænding over R2 for jord = 6v

Potentiel skillevæg 1

Tilsvarende

2. Hvis modstandsværdierne ændres til 4K (R1) og 8K (R2), vil spændingen i midten være 8v for jord.

Potentiel skillevæg 2

3. Hvis modstandsværdierne ændres til 8K (R1) og 4K (R2), vil spændingen i midten være 4v for jord.

Potentiel skillevæg 3

Spændingen i centrum bestemmes bedre af forholdet mellem de to modstandsværdier, selvom man kan gå ved Ohms lov for at beregne for at nå frem til den samme værdi. Case-1 forholdet var 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, Case-2 forhold 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v og Case-3 forhold 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Konklusion : -I en potentiel skillevægge, hvis den øvre modstandsværdi sænkes, går spændingen i midten op (vedrørende jord). Hvis den lavere modstandsværdi sænkes, falder spændingen i midten.

Matematisk men spændingen i centrum kan altid bestemmes af forholdet mellem de to modstandsværdier, som er tidskrævende og er givet ved den berømte Ohms-lovformel V = IR

Lad os se eksemplet 2

V = {forsyningsspænding / (R₁+ R_to)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8v