I alla elektroniska kretsar stöter vi på två typer av elektroniska komponenter: En som svarar på flödet av elektrisk energi och antingen lagra eller skingra energi. Dessa är de passiva komponenterna. De kan vara linjära komponenter med ett linjärt svar på den elektriska energin eller icke-linjära komponenter med ett icke-linjärt svar på den elektriska energin.

En som levererar energi eller styr energiflödet. Dessa är de aktiva komponenterna. De kräver att en extern strömkälla utlöses och används vanligtvis för att förstärka en elektrisk signal. Låt oss se varje komponent i detalj.

3 passiva linjära komponenter:

Motstånd: Ett motstånd är en elektronisk komponent som används för att motstå strömflödet och orsaka en minskning av potentialen. Den består av en lågledande komponent förbunden med ledande trådar i båda ändar. När ström flyter genom motståndet absorberas den elektriska energin av motståndet och försvinner i form av värme. Motståndet ger således ett motstånd eller motstånd mot strömmen. Motståndet ges som

R = V / I, där V är spänningsfallet över motståndet och I är strömmen som strömmar genom motståndet. Den försvunna kraften ges av:

P = VI.

Lagar av motstånd:

Motståndet ”R” som erbjuds av ett material beror på olika faktorer

Varierar direkt på längden, l
Varierar omvänt på sitt tvärsnittsområde, A
Beror på vilken typ av material som anges av dess motståndskraft eller specifika motstånd, ρ
Beror också på temperaturen
Förutsatt att temperaturen är konstant kan motståndet (R) uttryckas som R = ρl / A, där R är motstånd i ohm (Ω), l är längden i meter, A är ett område i kvadratmeter och ρ är specifikt Motstånd i Ω-mts

Ett motståndsvärde beräknas i termer av dess motstånd. Motstånd är motståndet mot strömmen.

Två metoder för att mäta motståndsvärden:

Använda färgkod: Varje motstånd består av ett 4 eller 5 färgband på ytan. De tre första (två) färgerna representerar motståndsvärdet, medan 4^th(tredje) färgen representerar multiplikatorvärdet och den sista representerar toleransen.
Använda multimeter: Ett enkelt sätt att mäta motstånd är att använda en multimeter för att mäta motståndsvärdet i ohm.

Motstånd i elektroniska kretsar

2 typer av motstånd:

Fasta motstånd : Motstånd vars motståndsvärde är fast och används för att motverka strömflödet.
- De kan vara motstånd mot kolsammansättning som består av en blandning av kol och keramik.
- De kan vara motstånd mot kolfilmer som består av kolfilm avsatt på ett isolerande substrat.
En kolmotstånd
- De kan vara metallfilmmotstånd som består av liten keramisk stav belagd med metall eller metalloxid, varvid motståndsvärdet styrs av beläggningens tjocklek.
Metallresistorer
- De kan vara ett trådlindat motstånd som består av en legering lindad runt en keramisk stav och isolerad.
- De kan vara ytmonterade motstånd som består av resistivt material som tennoxid avsatt på ett keramiskt chip.
Variabla motstånd : De ger en variation i deras motståndsvärde. De används vanligtvis i spänningsdelning. De kan vara potentiometrar eller förinställningar. Motståndet kan varieras genom att kontrollera torkarörelsen. Det variabla motståndet eller det variabla motståndet, som består av tre anslutningar. Används vanligtvis som en justerbar spänningsdelare. Det är ett motstånd med ett rörligt element placerat med en manuell ratt eller spak. Det rörliga elementet kallas också som torkare, det skapar en kontakt med en resistiv remsa vid vilken punkt som helst som väljs av den manuella styrningen.

Potentiometer

Potentiometern delar upp spänningen i olika proportioner beroende på dess rörliga positioner. Den används i olika kretsar där vi behöver mindre spänning än källspänningen.

Praktisk tillämpning av variabla motstånd:

Ibland är det nödvändigt att utforma en variabel likströmsförspänningskrets som skulle kunna mycket exakt få en viss specifik spänning för att säga 1,5 volt. Således väljs en potentialdelare med ett variabelt motstånd så att man kan variera spänningen från 1 volt till 2 volt från ett 12 volt likströmsbatteri. Inte från 0 till 2 volt utan 1 till 2 volt av en specifik anledning Man kan använda en 10k-kruka över en 12-volt likström och kan få den spänningen men det blir väldigt svårt att justera potten som hela bågvinkeln på cirka 300 grader . Men om man följer en krets nedan kan han lätt få den spänningen eftersom hela 300 grader är tillgängliga för bara 1 volt till 2 volt som ska justeras. Visas i kretsen under 1,52 volt. Så här får vi en bättre upplösning. Dessa inställda variabla motstånd på en gång kallas förinställda.

Potentiometer Praktiskt 3 Potentiometer Praktiskt 1

Kondensatorer : En kondensator är en linjär passiv komponent som används för att lagra en elektrisk laddning. En kondensator ger i allmänhet reaktans till strömflödet. En kondensator består av ett par elektroder mellan vilka det finns ett isolerande dielektriskt material.

Den lagrade avgiften ges av

Q = CV där C är den kapacitiva reaktansen och V är den applicerade spänningen. Eftersom strömmen är laddningshastigheten. Därför är strömmen genom en kondensator:

I = C dV / dt.

När en kondensator är ansluten i en likströmskrets eller när en konstant ström strömmar genom den, vilken är konstant med tiden (nollfrekvens), lagrar kondensatorn helt enkelt hela laddningen och motsätter sig strömflödet. Således blockerar en kondensator DC.

När en kondensator är ansluten i en växelströmskrets eller en tidsvarierande signal strömmar genom den (utan frekvens utan noll) lagrar kondensatorn initialt laddningen och erbjuder senare ett motstånd mot laddningsflödet. Den kan således användas som spänningsbegränsare i växelströmskretsen. Motståndet som erbjuds är proportionellt mot signalens frekvens.

2 typer av kondensatorer

Fasta kondensatorer : De erbjuder en fast reaktans på strömmen. De kan vara glimmerkondensatorn som består av glimmer som det isolerande materialet. De kan vara icke-polariserade keramiska kondensatorer som består av keramiska plattor belagda med silver. De kan vara elektrolytkondensatorer som är polariserade och används där ett högt kapacitansvärde krävs.

Fasta kondensatorer

Variabla kondensatorer : De erbjuder kapacitans som kan varieras genom att variera avståndet mellan plattorna. De kan vara luftgapskondensatorer eller vakuumkondensatorer.

Kapacitansvärdet kan antingen läsas direkt på kondensatorn eller kan avkodas med den angivna koden. För keramiska kondensatorer är 1^sttvå bokstäver anger kapacitansvärdet. Den tredje bokstaven anger antalet nollor och enheten är i Pico Farad och bokstaven anger toleransvärdet.

Induktorer : En induktor är en passiv elektronisk komponent som lagrar energi i form av ett magnetfält. Den består vanligtvis av en ledarspole som ger ett motstånd mot den applicerade spänningen. Det fungerar på den grundläggande principen i Faradays induktanslag, enligt vilken ett magnetfält skapas när ström flyter genom ledningen och den elektromotoriska kraft som utvecklas motsätter sig den applicerade spänningen. Den lagrade energin ges av:

E = LI ^ 2. Där L är induktansen uppmätt i Henries och I är strömmen som strömmar genom den.

Spolspolar

Den kan användas som en choke för att erbjuda motstånd mot den applicerade spänningen och lagra energin eller användas i kombination med en kondensator för att bilda en avstämd krets som används för svängningar. I växelströmskretsar leder spänningen strömmen eftersom det tar lite tid att ta upp strömmen i spolen på grund av motstånd.

2 passiva icke-linjära komponenter:

Dioder: En diod är en anordning som begränsar strömmen i endast en riktning. En diod är vanligtvis en kombination av två olika dopade regioner som bildar en korsning vid korsningen så att korsningen kontrollerar flödet av laddning genom anordningen.

6 typer av dioder:

PN-kopplingsdiod : En enkel PN-kopplingsdiod består av en halvledare av p-typ monterad på en halvledare av n-typ så att en förbindning bildas mellan p- och n-typ. Den kan användas som en likriktare som tillåter strömflöde i en riktning genom korrekt anslutning.

En PN-kopplingsdiod

Zener-diod : Det är en diod som består av kraftigt dopad p-region jämfört med n-regionen, så att den inte bara tillåter strömflöde i en riktning utan också möjliggör strömflöde i motsatt riktning vid applicering av tillräcklig spänning. Det används vanligtvis som en spänningsregulator.

En Zener-diod

Tunneldiod : Det är en kraftigt dopad PN-korsningsdiod där strömmen minskar med ökande framspänning. Korsningsbredden minskas med ökande föroreningskoncentration. Den är gjord av germanium eller galliumarsenid.

En tunneldiod

Ljusdiod : Det är en speciell typ av PN-kopplingsdiod tillverkad av halvledare som Gallium Arsenide, som avger ljus när en lämplig spänning appliceras. Ljuset som sänds ut av lysdioden är monokromatiskt, dvs. av en enda färg, motsvarande en viss frekvens i det synliga bandet i det elektromagnetiska spektrumet.

En LED

Fotodiod : Det är en speciell typ av PN-korsningsdiod vars motstånd minskar när ljuset faller på den. Den består av en PN-korsningsdiod placerad i en plast.

En fotodiod

Strömställare : Strömställare är enheter som tillåter ström av ström till de aktiva enheterna. De är binära enheter som, när de är helt på, tillåter strömflöde och när de är helt av, blockerar de strömmen. Det kan vara en enkel vippströmbrytare som kan vara en 2-kontakt eller en 3-kontakt-omkopplare eller en tryckknappsbrytare.

2 aktiva elektroniska komponenter:

Transistorer : Transistorer är enheter som generellt omvandlar motstånd från en del av kretsen till en annan. De kan vara spänningsstyrda eller strömstyrda. En transistor kan fungera som en förstärkare eller som en omkopplare.

2 typer av transistor:

BJT eller bipolär anslutningstransistor : En BJT är en strömstyrd anordning som består av ett lager av halvledarmaterial av n-typ inklämt mellan två lager av halvledarmaterial av p-typ. Den består av tre terminaler - sändaren, basen och samlaren. Kollektor-baskorsningen är mindre dopad jämfört med emitter-baskorsningen. Emitter-baskorsningen är förspänd, medan kollektor-baskorsningen är förspänd bakåt i normal transistordrift.

En bipolär anslutningstransistor

FET eller Field Effect Transistor : En FET är en spänningsstyrd enhet. De ohmiska kontakterna tas från de två sidorna av n-typstången. Den består av tre terminaler - Gate, Drain och Source. Spänningen som appliceras över Gate-Source och Drain-Source-terminalen styr strömmen genom strömmen. Det är i allmänhet en enhet med hög motståndskraft. Det kan vara JFET (junction Field effect transistor) som består av ett substrat av n-typ, på vilken en bar av motsatt typ är avsatt eller en MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) som består av ett isolerande lager av kiseloxid mellan den metalliska grindkontakten och underlaget.

MOSFET

TRIACS eller SCR : En SCR- eller kiselstyrd likriktare är en treterminalenhet som vanligtvis används som strömbrytare kraftelektronik . Det är en kombination av två rygg mot ryggdioder med tre korsningar. Strömmen genom SCR strömmar på grund av den spänning som appliceras över anoden och katoden och styrs av den spänning som appliceras över portterminalen. Den används också som likriktare i växelströmskretsar.

En SCR

Så det här är några av de viktiga komponenterna i alla elektroniska kretsar. Bortsett från dessa aktiva och passiva komponenter finns det ytterligare en komponent som är av vital användning i kretsen. Det är den integrerade kretsen.

Vad är en integrerad krets?

En DIP IC

En integrerad krets är ett chip eller ett mikrochip på vilket tusentals transistorer, kondensatorer, motstånd är tillverkade. Det kan vara en förstärkar-IC, en timer-IC, en vågformgenerator IC, ett minne-IC eller en mikrokontroller-IC. Det kan vara en analog IC med en kontinuerlig variabel utgång eller en digital IC som arbetar med några definierade lager. De grundläggande byggstenarna för digitala IC är logikportarna.

Den kan finnas i olika paket som Dual in Line Package (DIP) eller Small Outline Package (SOP) etc.

En praktisk tillämpning av motstånd - Potentiella avdelare

Potentiella avdelare används ofta i elektroniska kretsar. Därför är det önskvärt att en grundlig förståelse av detsamma skulle hjälpa till vid utformningen av elektroniska kretsar. Istället för att härleda spänningarna matematiskt genom att tillämpa Ohms lag, följande exempel genom att bedöma i förhållande, skulle man snabbt kunna få den ungefärliga spänningen samtidigt som man arbetar med FoU-karaktären.

När två motstånd med lika värde (t.ex. 6K båda för R1 och R2) är ansluten över en leverans kommer samma ström att strömma genom dem. Om en mätare placeras över matningen som visas i diagrammet kommer den att registrera 12v angående mark. Om mätaren sedan placeras mellan marken (0v) och mitten av de två motstånden kommer den att läsa 6v. Batterispänningen delas sedan i hälften. Således spänning över R2 för jord = 6v

Potentiell avdelare 1

Liknande

2. Om motståndsvärdena ändras till 4K (R1) och 8K (R2) blir spänningen i mitten 8v för jord.

Potentiell avdelare 2

3. Om motståndsvärdena ändras till 8K (R1) och 4K (R2) blir spänningen i mitten 4v för jord.

Potentiell avdelare 3

Spänningen i mitten bestäms bättre av förhållandet mellan de två motståndsvärdena, men man kan gå enligt Ohms lag för att beräkna för att nå samma värde. Fall-1 var förhållandet 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, förhållande Case-2 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v och Case-3-förhållande 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Slutsats : -I en potentiell delare, om det övre motståndsvärdet sänks, går spänningen i mitten upp (angående jord). Om det lägre motståndsvärdet sänks sjunker spänningen i mitten.

Matematiskt men spänningen i mitten kan alltid bestämmas av förhållandet mellan de två motståndsvärdena som är tidskrävande och ges av den berömda Ohms lagformeln V = IR

Låt oss se exemplet 2

V = {matningsspänning / (R₁+ R_två)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8v