Elektrooniliste ahelate ehitamiseks kasutatakse arvukalt põhilisi elektroonilisi komponente. Ilma nende komponentideta ei ole vooluahela kujundus kunagi täielik ega töötanud hästi. Nende komponentide hulka kuuluvad takistid, dioodid, kondensaatorid, integraallülitused jne. Mõned neist komponentidest koosnevad kahest või enamast terminalist, mis on joodetud trükkplaatidele. Mõned neist võivad olla pakendatud, näiteks integraallülitused, millesse on integreeritud erinevad pooljuhtseadmed. Siin on lühike ülevaade neist kõigist põhilised elektroonilised komponendid ja saate üksikasjalikku teavet, klõpsates igale komponendile lisatud linke.
Elektroonika põhikomponendid
Elektroonilised komponendid on iga elektroonilise süsteemi põhilised eraldiseisvad seadmed, mida elektroonikas kasutatakse muidu erinevates seotud valdkondades. Need komponendid on põhielemendid, mida kasutatakse elektriliste ja elektrooniliste vooluahelate kujundamisel. Nendel komponentidel on vähemalt kaks klemmi, mida kasutatakse vooluahelaga ühendamiseks. Elektrooniliste komponentide klassifitseerimist saab teha selliste rakenduste põhjal nagu aktiivsed, passiivsed ja elektromehaanilised.
Peamised elektroonilised komponendid
Elektroonilise vooluahela kujundamisel võetakse arvesse järgmist:
- Elektroonika põhikomponendid: kondensaatorid, takistid, dioodid, transistorid jne.
- Toiteallikad: signaaligeneraatorid ja alalisvoolu toiteallikad.
- Mõõtmis- ja analüüsivahendid: katoodkiire ostsilloskoop (CRO), multimeetrid jne.
Aktiivsed komponendid
Neid komponente kasutatakse elektrisignaalide võimendamiseks elektrienergia genereerimiseks. Nende komponentide toimimine võib toimuda nagu vahelduvvooluahel elektroonikaseadmetes, et kaitsta pinge ja suurema võimsuse eest. Aktiivkomponent täidab oma funktsioone, kuna seda juhitakse jõuallikaga. Kõik need komponendid vajavad mõnda energiaallikat, mis tavaliselt alalisvooluringist eemaldatakse. Mis tahes tüüpi aktiivkomponent sisaldab ostsillaatorit, IC-d (integraallülitust) ja transistorit.
Passiivsed komponendid
Seda tüüpi komponendid ei saa kasutada võrgusilma energiat elektroonilises ahelas, kuna nad ei tugine toiteallikale, välja arvatud see, millele on juurdepääs vahelduvvooluahelast, millega nad on seotud. Selle tulemusena ei saa nad võimendada, kuigi nad võivad suurendada muidu pinget või voolu. Need komponendid hõlmavad peamiselt kaheterminalisi nagu takistid, induktiivpoolid, trafod ja kondensaatorid.
Elektromehaanilised komponendid
Need komponendid kasutavad elektrisignaali mõningate mehaaniliste muudatuste tegemiseks, näiteks mootori pööramiseks. Üldiselt kasutavad need komponendid elektrivoolu magnetvälja moodustamiseks, et tekitada füüsilist liikumist. Seda tüüpi komponentides on kasutatavad erinevat tüüpi lülitid ja releed. Seadmed, millel on nii elektriline kui ka mehaaniline protsess, on elektromehaanilised seadmed. Elektromehaanilist komponenti kasutatakse mehaanilise liikumise kaudu elektriväljundi genereerimiseks käsitsi.
Passiivsed elektroonilised komponendid
Need komponendid suudavad energiat säilitada või säilitada nii voolu kui ka pinge kujul. Mõnda neist komponentidest käsitletakse allpool.
Takistid
Takisti on kahe terminaliga passiivne elektroonikakomponent, mida kasutatakse voolu takistamiseks või piiramiseks. Takisti töötab Ohmi seaduse põhimõttel, mis ütleb, et 'takisti klemmidele rakendatav pinge on otseselt proportsionaalne seda läbiva vooluga'
V = IR
Takistuse mõõtühikud on oomi
Kus R on konstant, mida nimetatakse takistuseks
Takisti komponendid
Takisteid klassifitseeritakse täiendavalt järgmiste spetsifikatsioonide põhjal, nagu nimivõimsus, kasutatud materjali tüüp ja takistuse väärtus. Neid takistitüüpe kasutatakse erinevate rakenduste jaoks.
Fikseeritud takistid
Seda tüüpi takistit kasutatakse õigete tingimuste seadmiseks elektroonilises vooluringis. Püsitakistite takistuse väärtused määratakse vooluahela projekteerimisetapis, selle põhjal pole vajadust vooluahelat reguleerida.
Muutuvad takistid
Seadet, mida kasutatakse takistuse muutmiseks vastavalt meie nõuetele elektroonilises vooluahelas, nimetatakse muutuva takistusena. Need takistid koosnevad fikseeritud takisti elemendist ja liugurist, mis koputab takisti elemendi külge. Seadet kalibreerimiseks kasutatakse tavaliselt kolmeklemmilise seadmena muutuvaid takisteid. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki takistid
Kondensaatorid
Kondensaator, mis on valmistatud kahest juhtivast plaadist, mille vahel on isolaator ja see salvestab elektrienergiat elektrivälja kujul. Kondensaator blokeerib alalisvoolusignaale ja võimaldab vahelduvvoolu signaale ning seda kasutatakse ka takistusega ajastusahelas.
Salvestatud laeng on Q = CV
Kus
C on kondensaatori mahtuvus ja
V on rakendatud pinge.
Kondensaatori komponendid
Need kondensaatorid on erinevat tüüpi nagu kile-, keraamilised, elektrolüütilised ja muutuvad kondensaatorid. Selle väärtuse leidmiseks kasutatakse arvu ja värvikodeerimismeetodeid ning mahtuvuse väärtust on võimalik leida ka LCR-meetritega. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki kondensaatorite kohta
Induktiivpoolid
Induktorit nimetatakse ka vahelduvvoolutakistiks, mis salvestab elektrienergiat magnetenergia kujul. See on vastu voolu muutustele ja induktiivsuse standardühik on Henry. Magnetjoonte tekitamise võimele viidatakse kui induktiivsusele.
Induktori induktiivsus on esitatud L = (µ.K.N2.S) / I.
Kus
‘L’ on induktiivsus,
“Μ” on magnetiline läbilaskvus,
‘K’ on magnetiline koefitsient,
“S” on pooli ristlõikepindala,
‘N’ on rullide pöörete arv,
Ja ‘I’ on mähise pikkus telje suunas.
Induktori komponendid
Muud passiivsed elektroonilised komponendid hõlmavad erinevat tüüpi andureid, mootoreid, antenne, memristoreid jne. Selle artikli keerukuse vähendamiseks käsitletakse eespool mõnda passiivset komponenti. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki induktorite kohta
Aktiivsed elektroonilised komponendid
Need komponendid tuginevad energiaallikale ja suudavad kontrollida nende kaudu toimuvat elektronide voolu. Mõned neist komponentidest on pooljuhid, nagu dioodid, transistorid, integraallülitused, erinevad kuvarid nagu LCD, LED, CRT ja toiteallikad, nagu patareid, PV-elemendid ning muud vahelduv- ja alalisvooluallikad.
Dioodid
Diood on seade, mis võimaldab voolu voolata ühes suunas ja mis on tavaliselt valmistatud pooljuhtmaterjaliga. Sellel on kaks klemmi, anoodi ja katoodi klemmid. Neid kasutatakse enamasti vooluahela muundamisel alalisvooluahelateks. Need on erinevat tüüpi nagu PN-dioodid, Zener-dioodid, LED-id, fotodioodid jne. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki dioodide kohta
Dioodid
Transistorid
Transistor on kolmepoolne pooljuhtseade. Enamasti kasutatakse seda lülitusseadmena ja ka võimendina. See lülitusseade võib olla pinge või vooluga juhitav. Ühele terminalile rakendatava pinge juhtimisega kontrollitakse voolu läbi kahe teise klemmi. Transistore on kahte tüüpi, nimelt bipolaarse ristmiku transistor (BJT) ja väljatransistor (FET). Ja lisaks võivad need olla PNP ja NPN transistorid. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki transistorid
Transistorid
Integraallülitused
Integreeritud vooluahel on spetsiaalne komponent, mis on valmistatud tuhandete transistoride, takistite, dioodide ja muude elektrooniliste komponentidega väikesel ränikiibil. Need on praeguste elektroonikaseadmete, näiteks mobiiltelefonide, arvutite jne ehitusmaterjalid. Need võivad olla analoog- või digitaalsed integraallülitused. Enamasti kasutatakse elektroonilistes vooluringides IC-d Op-amprit, taimereid, komparaatoreid, lülitite IC-sid ja nii edasi. Neid võib klassifitseerida lineaarseteks ja mittelineaarseteks IC-deks, sõltuvalt selle rakendusest. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki integreeritud vooluahelate kohta
Integraallülitused
Seadmete kuvamine
LCD: Vedelkristallekraan (LCD) on lameekraantehnoloogia, mida kasutatakse enamasti sellistes rakendustes nagu arvutimonitorid, mobiiltelefonide kuvarid, kalkulaatorid jne. See tehnoloogia kasutab kahte polariseeritud filtrit ja elektroodi, et valgus selektiivselt keelata või võimaldada valguse peegeldusest läbimist tagurpidi vaataja silmade poole. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki umbes LCD
LCD
Ekraan nagu 16X2 LCD on kõige sagedamini kasutatav moodul nii elektrilistes kui ka elektroonilistes vooluringides. Selline kuva sisaldab 2 rida ja 16 veergu, nii et seda nimetatakse tähtnumbriliseks kuvamiseks. Sellist kuva kasutatakse kõige suurema 32 tähemärgi kuvamiseks. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki umbes 16 X 2 LCD
CRT
Koodkiiretoru kuvamistehnoloogiat kasutatakse enamasti telerites ja arvutiekraanidel, mis töötavad ekraani tagaküljel edasi-tagasi liikuva elektronkiirega. See toru on piklik vaakumtoru, milles lamestatud pinnal on välised komponendid nagu elektronpüstol, elektronkiir ja fosforestseeruv ekraan. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki katoodkiiretoru
Katoodkiiretoru
Toiteallikad
Erinevad vooluringides kasutatavad toiteallikad on alalisvoolu toide ja patareid.
Alalisvoolu toide
Elektroonilistes vooluahelates on alalisvoolu toiteallikas väga oluline, mida kasutatakse ühe tüüpi toiteallikana. Peamised elektroonilised komponendid töötavad alalisvooluallikaga, kuna see on ühtlane toiteallikas. Erinevad toiteallikad, mida vooluahelas kasutatakse toiteallikaks, on vahelduvvoolu alalisvoolu, SMPS, lineaarsed regulaatorid jne. Mõnes projektis, mis nõuab 5 V, muidu 12 V, kasutatakse vaheldumisi alalisvoolu toiteallikat.
Patareid
Aku on ühte tüüpi elektrienergia salvestusseade. Seda seadet kasutatakse energia muutmiseks keemilisest elektriliseks, et toita elektrit erinevatele elektroonikaseadmetele, nagu mobiiltelefonid, taskulambid, sülearvutid jne.
Need koosnevad ühest või mitmest elemendist ning igas elemendis on anood, katood ja elektrolüüt. Patareisid on saadaval erinevates suurustes, mis on samuti jagatud nii primaarseks kui ka sekundaarseks. Esmaseid tüüpe kasutatakse seni, kuni nad jõuavad voolust tühjaks ja viskavad need pärast ära, samas kui teiseseid patareisid saab kasutada ka pärast nende tühjenemist. Vooluahelates kasutatavad patareid on 1,5 V AA tüüpi, muidu 9 V PP3 tüüpi patareid. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki Patareid
Patareid
Relee
Elektromagnetilist lülitit, nagu relee, kasutatakse vooluringide muul viisil elektromehaaniliseks käitamiseks. Relee kasutab töötamiseks vähem vooluhulka, nii et neid kasutatakse tavaliselt madalate voolude muutmiseks juhtimisahelas. Kuid releed saab kasutada ka suure elektrivoolu juhtimiseks. Relee lülitit saab kasutada väiksema voolu abil, et lülitada sisse teine vooluahel. Need on kas tahkis- või elektromehaanilised releed.
EMR või elektromehaaniline relee sisaldab mähist, raami, kontakte ja armatuuri, vedru. Relees toetab see raam erinevaid osi ja armatuur on liikuv osa. Ankru liigutava magnetvälja tekitamiseks keeratakse metallvarda ümber vasktraat või mähis. Juhtivaid osi nagu kontakte kasutatakse vooluahela sulgemiseks ja avamiseks.
SSR-i või tahkisreleed saab ehitada kolme ahelaga, nagu sisend, väljund ja juhtimisahel. Sisendahel on sama mis mähis, juhtimisahel töötab nagu ühendusseade vooluahelate vahel nagu sisend ja väljund ning lõpuks toimib väljundahel nagu elektromehaanilise relee kontaktid. Need releed on väga populaarsed, kuna need on odavad, usaldusväärsed ja elektromehaaniliste releedega võrreldes väga kiired. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki relee kohta
LED
Termin LED tähistab valgusdioodi. See on pooljuhtseade, mida kasutatakse valguse kiirgamiseks alati, kui sellest voolab voolutoit. Pooljuhtmaterjalis ühenduvad laengukandjad, nagu elektronid ja augud, siis võib tekkida valgus. Kui tahkes pooljuhtmaterjalis tekib valgus, võib neid LED-e nimetada tahkiseadmeteks.
LEDide tootmiseks kasutatud materjalid on InGaN (Indium Gallium Nitride), need on suure eredusega LED-id ja saadaval rohelises, sinises ja ultraviolettvärvides. AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphate) on suure eredusega LED-id ja saadaval oranži, kollase ja punase värviga. GaP (galliumfosfiid) on saadaval rohelises ja kollases värvitoonis.
Valgusdioodide rakendused hõlmavad mobiiltelefone ja suuri ekraaniplaate, mida kasutatakse reklaami eesmärgil ja mida kasutatakse ka maagilistes lambipirnides. Praegu suureneb nende seadmete kasutamine nende erakordsete omaduste tõttu kiiresti. Need seadmed on mõõtmetelt äärmiselt pisikesed ja kulutavad vähem energiat. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki umbes valgusdioodid
Mikrokontroller
Mikrokontroller on ühte tüüpi IC, mis on mõeldud manustatud süsteemi konkreetse ülesande täitmiseks. See sisaldab kiibil olevat mälu, protsessorit ja sisend- / väljundseadmeid. Mõnikord nimetatakse neid muidu manustatud kontrolleriks MCU (mikrokontrolleri üksus).
Neid kasutatakse peamiselt robotites, sõidukites, meditsiiniseadmetes, kontorimasinates, kodumasinates, müügiautomaatides, mobiilsetes raadiosaatjates jne.
Mikrokontrolleris kasutatavad elemendid on protsessor, mälu, programmimälu, andmemälu, sisend- / väljundseadmed, jne. See toetab muid elemente nagu ADC, DAC, jadaport ja süsteemibuss. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki mikrokontrolleri kohta
Lülitid
Lüliti on ühte tüüpi elektrikomponent, mida kasutatakse vooluringis juhtiva raja ühendamiseks või lahtiühendamiseks, nii et elektrivoolu saab juhtida või katkestada ühest juhist teise. Elektromehaaniline seade on kõige tavalisem lüliti, mis sisaldab ühte või mitut elektrilist kontakti, mis on liikuvad ja ühendatud teiste vooluahelatega.
Kui vooluahela kontaktide komplekt on ühendatud, tekib voolu vool. Samamoodi, kui kontaktid on lahti ühendatud, ei toimu voolu. Lülitite projekteerimist saab teha erinevates konfiguratsioonides ja nende toimimist saab käsitsi teha nagu klaviatuuri nupp, valguslüliti jne. Lüliti võib töötada ka nagu sensorelement, nimelt termostaat, et tuvastada masinaosa, taseme asukoht vedeliku, temperatuuri, rõhu jne.
Turul saadaolevad erinevat tüüpi lülitid on pöörlevad, lülitatavad, surunupud, elavhõbedareleed, kaitselülitid jne. Lülitid peavad olema konkreetse disainiga, kasutades samal ajal suure võimsusega vooluringe kriitilise kaare peatamiseks, kui need on lukust lahti. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki lülitite kohta
Seitsme segmendi kuva
7-segmendiline ekraan on väga sageli kasutatav kuvamoodul. Selle seadme põhiülesanne on kümnendarvude kuvamine mitmetes elektroonikaseadmetes, nagu arvestid, kellad, avalikes kohtades olevad infosüsteemid ja kalkulaatorid jne. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki 7-segmendilise kuva kohta
Testimis- ja mõõteseadmed
Elektriliste või elektrooniliste vooluahelate ühendamise või kavandamise ajal on erinevate parameetrite testimine ja mõõtmine väga oluline, näiteks pinge, sagedus, vool, takistus, mahtuvus jne. Seetõttu kasutatakse nii testi kui ka mõõteseadmeid nagu multimeetrid, ostsilloskoobid, signaali- või funktsioonigeneraatorid, loogikaanalüsaatorid.
Ostsilloskoop
Katseseadmed, nagu ostsilloskoop, on kõige usaldusväärsem, mida kasutatakse pidevalt muutuvate signaalide jälgimiseks. Selle seadme abil võime märgata elektrisignaali muutusi, näiteks voolu, ajas ja pinges. Ostsilloskoobide rakendused on elektroonika, tööstusmeditsiin, auto, telekommunikatsioon jne.
Need on loodud CRT-ekraanidega (katoodkiiretoruga), kuid praegu on kõik need seadmed digitaalsed, sealhulgas mõned suurepärased funktsioonid, nagu mälu ja salvestusruum. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki ostsilloskoobi kohta
Multimeeter
Multimeeter on elektrooniline instrument ja see on kombinatsioon ampermeetrist, oommeetrist ja voltmeetrist. Neid seadmeid kasutatakse peamiselt mitmesuguste parameetrite arvutamiseks vahelduv- ja alalisvooluahelates, näiteks pinge, vool jne.
Varasemad loendurid on analoogtüüp, mis sisaldab osutusnõela, samas kui praegused arvestid on digitaalsed, nii et neid nimetatakse DM-ideks või digitaalseteks multimeetriteks. Need instrumendid on saadaval nagu pihuarvutid ja pingiseadmed. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki umbes multimeeter
Signaali- või funktsioonigeneraator
Nagu nimigi ütleb, kasutatakse signaaligeneraatorit erinevat tüüpi signaalide tõrkeotsinguks ja erinevate ahelate testimiseks. Signaaligeneraatori poolt tekitatavad signaalid on siinus, kolmnurk, ruut ja saehammas. Funktsioonigeneraator on oluline ostsilloskoobi ja pingi toiteallika koos elektrooniliste vooluahelate projekteerimisel. Lisateabe saamiseks vaadake seda linki funktsiooni generaatori kohta
Elektrooniliste komponentide rakendused
Elektrooniline vooluring, mis suunab ja kontrollib voolu, et täita mitmeid funktsioone, näiteks signaali võimendamine, andmete edastamine ja arvutamine. Seda saab ehitada mitmesuguste elektrooniliste komponentidega, nagu takistid, kondensaatorid, induktorid, dioodid ja transistorid. Nende komponentide rakendusi käsitletakse allpool.
Elektroonilised tarbeesemed
Neid komponente kasutatakse tarbeelektroonikas nagu kalkulaatorid, personaalarvutid, printerid, skannerid faksimasin jne. Kodumasinad nagu vahelduvvoolu seade, külmkapp, pesumasin, tolmuimeja, mikrolaineahi jne.
Heli- ja videosüsteemide süsteemid, nagu telerid, DVD-mängijad, kõrvaklapid, videomakid, valjuhääldid ja mikrofonid jne. Täiustatud elektroonilised seadmed, näiteks sularahaautomaat, häälestuskast, nutitelefonid, vöötkoodilugejad, DVD-d, MP3-mängija, kõvaketta jukebox jne.
Tööstuslikud elektroonikaseadmed
Neid komponente kasutatakse liikumiskontrollis, tööstusautomaatikas, mootoriülekande juhtimises, masinõppes, robootikas, mehhatroonikas, energia muundamise tehnoloogiates, biomehaanika PV-süsteemides, jõuelektroonikas, taastuvenergia rakendustes jne. Nutikat võrgusüsteemi kasutatakse andmed, kasutades sidetehnoloogiat, et reageerida vastavalt energiatarbimisele.
See on arvutite, intelligentsuse ja korrastatud elektrisüsteemide funktsioon. Need elektroonilised komponendid kehtivad tööstuse automatiseerimisel, liikumise juhtimisel jne. Praegu asendavad masinad inimest, suurendades aega, kulusid ja tootlikkust. Lisaks mõõdetakse turvalisust ka kontrollimatute tööde puhul.
Meditsiiniseadmed
Andmete ja füsioloogilise uuringu registreerimiseks on rakendatud täiustatud seadmeid. On tõestatud, et neist on rohkem abi nii haiguste tuvastamisel kui ka tervenemisel. Need komponendid on kasutatavad meditsiiniseadmetes, näiteks hingamismonitorides, mida kasutatakse patsiendi seisundi tuvastamiseks pulsi, kehatemperatuuri, verevoolu ja hingamise muutuste tõttu.
Defibrillaatorit kasutatakse südamelihaste elektrilöögi tekitamiseks, et viia süda tagasi tavapärasesse töörežiimi. Veresuhkru taseme kontrollimiseks kasutatakse glükoosimeetrit. TempMakerit kasutatakse südamelöökide arvu suurendamiseks või vähendamiseks.
Lennundus ja riigikaitse
Lennunduse ja kaitse rakendamine hõlmab õhusüsteeme, sõjaväe radareid, raketiheitmete süsteeme, piloodikabiini kontrollereid, raketiheitjaid kosmosesse, poomitõke sõjaliseks rakenduseks.
Autotööstus
Neid komponente kasutatakse autotööstuses, näiteks kokkupõrkevastane seade, püsikiiruse hoidja, infotainment-konsool, mitteblokeeruv pidurisüsteem, turvapadja juhtimine, elektrooniline juhtseade, akende regulaatorid ja veojõukontroll.
Need on vähe elektroonilisi põhikomponente koos lisatud linkide lühikese selgitusega. Koos elektrooniliste komponentide sümbolitega võis lugeja saada nende komponentide kohta põhiidee. Oleme teerajajad elektroonikaprojektide väljatöötamisel, kasutades neid põhikomponente koos täiustatud kontrolleritega. Seetõttu saavad lugejad allpool kommenteerida abi nende komponentide testimiseks ja praktiliseks kokkupanekuks elektroonilisteks vooluringideks.
