Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Различные электронные компоненты.

Электронный компонент является любым основным дискретным устройством или физическим лицом в электронной системе , используемой влиять на электроны или связанное с ними полей . Электронные компоненты - это в основном промышленные продукты , доступные в единственном числе, и их не следует путать с электрическими элементами , которые представляют собой концептуальные абстракции, представляющие идеализированные электронные компоненты.

Электронные компоненты имеют несколько электрических клемм или выводов . Эти выводы подключаются к другим электрическим компонентам, часто по проводам, чтобы создать электронную схему с определенной функцией (например, усилитель , радиоприемник или генератор ). Базовые электронные компоненты могут быть упакованы дискретно, в виде массивов или сетей подобных компонентов, или интегрированы внутри корпусов, таких как полупроводниковые интегральные схемы , гибридные интегральные схемы или толстая пленка.устройств. Следующий список электронных компонентов фокусируется на дискретных версиях этих компонентов, рассматривая такие пакеты как самостоятельные компоненты.

Классификация [ править ]

Компоненты можно разделить на пассивные, активные или электромеханические . Строгое определение физики рассматривает пассивные компоненты как те, которые не могут сами поставлять энергию, тогда как аккумулятор будет рассматриваться как активный компонент, поскольку он действительно действует как источник энергии.

Однако инженеры-электронщики , выполняющие анализ цепей, используют более ограничительное определение пассивности . Когда речь идет только об энергии сигналов , удобно игнорировать так называемую цепь постоянного тока и делать вид, что компоненты источника питания, такие как транзисторы или интегральные схемыотсутствует (как если бы в каждый такой компонент встроена собственная батарея), хотя в действительности он может питаться от цепи постоянного тока. Затем анализ касается только цепи переменного тока, абстракции, которая игнорирует напряжения и токи постоянного тока (и связанную с ними мощность), присутствующие в реальной цепи. Эта выдумка, например, позволяет нам рассматривать осциллятор как «производящий энергию», хотя на самом деле осциллятор потребляет еще больше энергии от источника постоянного тока, который мы решили игнорировать. В соответствии с этим ограничением мы определяем термины, используемые в анализе схем, как:

  • Активные компоненты полагаются на источник энергии (обычно от цепи постоянного тока, которую мы решили игнорировать) и обычно могут подавать мощность в цепь, хотя это не является частью определения. [1] Активные компоненты включают в себя усилительные компоненты, такие как транзисторы , триодные вакуумные лампы ( лампы ) и туннельные диоды .
  • Пассивные компоненты не могут вносить полезную энергию в цепь. Они также не могут полагаться на источник энергии, за исключением того, что имеется в цепи (переменного тока), к которой они подключены. Как следствие, они не могут усиливать (увеличивать мощность сигнала), хотя могут увеличивать напряжение или ток (например, с помощью трансформатора или резонансного контура). К пассивным компонентам относятся двухполюсные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, индукторы и трансформаторы.
  • Электромеханические компоненты могут выполнять электрические операции с использованием движущихся частей или электрических соединений.

Большинство пассивных компонентов с более чем двумя терминалами можно описать в терминах двухпортовых параметров, которые удовлетворяют принципу взаимности, хотя бывают и редкие исключения. [2] Напротив, активные компоненты (с более чем двумя выводами) обычно лишены этого свойства.

Активные компоненты [ править ]

Полупроводники [ править ]

Транзисторы [ править ]

Транзисторы считались изобретением двадцатого века, навсегда изменившим электронные схемы. Транзистор - это полупроводниковое устройство, используемое для усиления и переключения электронных сигналов и электроэнергии.

  • Полевые транзисторы (FET)
    • MOSFET ( полевой транзистор металл-оксид-полупроводник) - безусловно, наиболее широко производимый электронный компонент (также известный как МОП-транзистор) [3] [4]
      • PMOS ( МОП p-типа )
      • NMOS ( МОП n-типа )
      • CMOS (дополнительная МОП)
      • Силовой MOSFET
        • LDMOS (MOSFET с боковым рассеиванием)
      • MuGFET (полевой транзистор с несколькими затворами)
        • FinFET (плавниковый полевой транзистор)
      • TFT ( тонкопленочный транзистор )
    • JFET (соединительный полевой транзистор) - N-канальный или P-канальный
      • SIT ( транзистор статической индукции )
    • MESFET (металлический полупроводниковый полевой транзистор)
    • HEMT ( транзистор с высокой подвижностью электронов )
  • Композитные транзисторы
    • BiCMOS (биполярный CMOS)
    • IGBT ( биполярный транзистор с изолированным затвором )
  • Другие транзисторы
    • Биполярный переходной транзистор (BJT, или просто «транзистор») - NPN или PNP
      • Фототранзистор - усиленный фотоприемник
    • Транзистор Дарлингтона - NPN или PNP
      • Фото Дарлингтона - усиленный фотоприемник
    • Пара Шиклая (составной транзистор, дополнительный Дарлингтон)
  • Тиристоры
    • Кремниевый выпрямитель (SCR) - пропускает ток только после срабатывания достаточного управляющего напряжения на его затворе
    • TRIAC (TRIode for Alternating Current) - двунаправленный тиристор
    • Однопереходный транзистор (UJT)
    • Программируемый однопереходный транзистор (PUT)
    • SITh ( тиристор статической индукции )

Диоды [ править ]

Легко проводите электричество в одном направлении, среди более определенных форм поведения.

  • Диод , выпрямитель , диодный мост
  • Диод Шоттки (диод с горячей несущей) - сверхбыстрый диод с меньшим прямым падением напряжения
  • Стабилитрон - позволяет току течь «в обратном направлении» при достижении определенного установленного напряжения.
  • Диод подавления переходного напряжения (TVS), униполярный или биполярный - используется для поглощения выбросов высокого напряжения
  • Варикап, настроечный диод, варактор, диод переменной емкости - диод, переменная емкость которого изменяется в зависимости от приложенного постоянного напряжения.
Различные примеры светодиодов
  • Лазерный диод
  • Светодиод (LED) - диод, излучающий свет
  • Фотодиод - пропускает ток пропорционально падающему свету
    • Avalanche photodiode - фотодиод с внутренним усилением
    • Солнечный элемент, фотоэлектрический элемент, фотоэлектрическая батарея или панель - вырабатывает энергию из света
  • DIAC (диод для переменного тока), Trigger Diode, SIDAC) - часто используется для запуска SCR
  • Диод постоянного тока
  • Ступенчатый восстанавливающий диод
  • Охладитель Пельтье - полупроводниковый тепловой насос
  • Туннельный диод - очень быстрый диод на основе квантово-механического туннелирования.

Интегральные схемы [ править ]

  • Интегральная схема (IC)
    • MOS интегральная схема (MOS IC)
    • Гибридная интегральная схема (гибридная ИС)
    • Интегральная схема со смешанными сигналами
    • Трехмерная интегральная схема (3D IC)
  • Цифровая электроника
  • Аналоговая схема
    • Датчик Холла - обнаруживает магнитное поле
    • Датчик тока - обнаруживает ток через него

Оптоэлектронные устройства [ править ]

  • Оптоэлектроника
    • Оптоизолятор, оптопара, оптопара - фотодиод, BJT, JFET, SCR, TRIAC, TRIAC с переходом через ноль, IC с открытым коллектором, CMOS IC, твердотельное реле (SSR)
    • Щелевой оптический переключатель, оптический переключатель, оптический переключатель
    • Светодиодный дисплей - семисегментный дисплей , шестнадцатисегментный дисплей , точечно-матричный дисплей

Технологии отображения [ править ]

Текущий:

  • Лампа накаливания (контрольная лампа)
  • Вакуумный флуоресцентный дисплей (VFD) (предварительно сформированные символы, 7-сегментный , звездообразный)
  • Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) ( матричное сканирование, радиальное сканирование (например, радар ), произвольное сканирование (например, осциллограф )) ( монохромное и цветное )
  • ЖК-дисплей (предварительно сформированные символы, точечная матрица) (пассивный, TFT ) (монохромный, цветной)
  • Неон (индивидуальный, 7-сегментный дисплей)
  • LED (индивидуальный, 7-сегментный дисплей, звездообразный дисплей , матричный)
  • Разделенный дисплей (числовые, предварительно отпечатанные сообщения)
  • Плазменный дисплей (матричный)
  • OLED (похож на ЖК-дисплей, но каждый пиксель генерирует свой свет, может быть сделан гибким или прозрачным)
  • Микро-светодиод (похож на OLED, но использует неорганические светодиоды вместо органических, не выжигает экран , но не может быть гибким или прозрачным)

Устаревший:

  • 7-сегментный дисплей с нитью накаливания (он же Numitron )
  • Трубка Nixie
  • Декатрон (также известный как светопередающая трубка)
  • Индикатор волшебной глазной трубки
  • Пенетрон (двухцветный прозрачный ЭЛТ)

Вакуумные трубки (клапаны) [ править ]

Вакуумная трубка основана на проводимости тока через вакуум (см. Вакуумная трубка ).

  • Диодная или выпрямительная трубка
  • Усиление
    • Триод
    • Тетроде
    • Пентод
    • Гексода
    • Пентагрид (Гептод)
    • Octode
    • Лампа бегущей волны
    • Клистрона
  • Колебание
    • Магнетрон
    • Reflex Klystron (устарело)
    • Карцинотрон

Оптические детекторы или излучатели

  • Фототрубка или фотодиод - ламповый эквивалент полупроводникового фотодиода
  • АЯ трубка - фотоэлемент с внутренним усилением
  • Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) или телевизионная кинескоп (устарело)
  • Вакуумный флуоресцентный дисплей (VFD) - современный нерастровый вид небольших ЭЛТ-дисплеев
  • Волшебная трубка для глаз - маленький ЭЛТ-дисплей, используемый в качестве измерителя настройки (устарело)
  • Рентгеновская трубка - генерирует рентгеновские лучи

Разрядные устройства [ править ]

  • Газоразрядная трубка
  • Игнитрон
  • Тиратрон

Устаревший:

  • Выпрямитель ртутной дуги
  • Трубка регулятора напряжения
  • Трубка Nixie

Источники питания [ править ]

Источники электроэнергии:

  • Аккумулятор - источник питания на кислотной или щелочной основе.
  • Топливный элемент - электрохимический генератор
  • Электропитание - обычно основное подключение
  • Фотоэлектрическое устройство - вырабатывает электричество из света
  • Термоэлектрический генератор - вырабатывает электричество из температурных градиентов.
  • Электрогенератор - электромеханический источник энергии.
  • Пьезоэлектрический генератор - генерирует электричество за счет механической деформации.
  • Генератор Ван де Граафа - генерирует электричество за счет трения

Пассивные компоненты [ править ]

Компоненты, которые не могут управлять током с помощью другого электрического сигнала, называются пассивными устройствами. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и трансформаторы считаются пассивными устройствами.

Резисторы [ править ]

SMD резисторы на обратной стороне печатной платы

Пропускайте ток пропорционально напряжению ( закон Ома ) и противодействуйте току.

  • Резистор - фиксированное значение
    • Резистор питания - большего размера для безопасного отвода выделяемого тепла
    • Сеть резисторов SIP или DIP - массив резисторов в одном корпусе
  • Переменный резистор
    • Реостат - двухполюсный переменный резистор (часто на большую мощность)
    • Потенциометр - трехполюсный переменный резистор (переменный делитель напряжения)
    • Обрезка горшок - небольшой потенциометр, как правило , для внутренних регулировок
    • Термистор - термочувствительный резистор, основная функция которого состоит в том, чтобы показывать большое, предсказуемое и точное изменение электрического сопротивления при соответствующем изменении температуры тела. [5]
    • Гумистор - резистор переменной влажности
    • Фоторезистор
    • Мемристор
    • Варистор , резистор , зависящий от напряжения , MOV - пропускает ток при наличии чрезмерного напряжения
  • Проволока сопротивления , нихромовая проволока - проволока из высокоомного материала, часто используется как нагревательный элемент.
  • Нагреватель - нагревательный элемент

Конденсаторы [ править ]

Некоторые разные конденсаторы для электронного оборудования

Конденсаторы накапливают и высвобождают электрический заряд. Они используются для фильтрации линий электропитания, настройки резонансных цепей и для блокировки постоянного напряжения при прохождении сигналов переменного тока, а также для многих других целей.

  • Конденсатор
    • Встроенные конденсаторы
      • Конденсатор MIS
      • Траншейный конденсатор
    • Конденсаторы постоянной емкости
      • Керамический конденсатор
      • Пленочный конденсатор
      • Электролитический конденсатор
        • Алюминиевый электролитический конденсатор
        • Танталовый электролитический конденсатор
        • Ниобиевый электролитический конденсатор
        • Конденсатор полимерный , OS-CON
      • Суперконденсатор (электрический двухслойный конденсатор)
        • Наноионный суперконденсатор
        • Литий-ионный конденсатор
      • Конденсатор слюдяной
      • Вакуумный конденсатор
    • Переменный конденсатор - регулируемая емкость
      • Настроечный конденсатор - переменный конденсатор для настройки радио, генератора или настроенной схемы
      • Подстроечный конденсатор - небольшой переменный конденсатор для редких или редких настроек LC-цепей
      • Вакуумный конденсатор переменной емкости
    • Конденсаторы специального назначения
      • Конденсатор мощности
      • Конденсатор безопасности
      • Конденсатор фильтра
      • Светоизлучающий конденсатор
      • Конденсатор двигателя
      • Конденсатор фотовспышки
      • Резервуарный конденсатор
    • Конденсаторная сеть (массив)
  • Варикап- диод - емкость переменного тока зависит от приложенного постоянного напряжения.

Магнитные (индуктивные) устройства [ править ]

Электрические компоненты, которые используют магнетизм для накопления и высвобождения электрического заряда через ток:

  • Индуктор , катушка, дроссель
  • Переменный индуктор
  • Насыщающийся индуктор
  • Трансформатор
  • Магнитный усилитель ( тороид )
  • ферритовые импедансы, бусины
  • Двигатель / Генератор
  • Соленоид
  • Громкоговоритель и микрофон

Мемристор [ править ]

Электрические компоненты, которые пропускают заряд пропорционально магнетизму или магнитному потоку и обладают способностью сохранять предыдущее резистивное состояние, отсюда и название «Память плюс резистор».

  • Мемристор

Сети [ править ]

Компоненты, использующие более одного типа пассивных компонентов:

  • RC-сеть - образует RC-цепь , используемую в демпферах.
  • Сеть LC - образует цепь LC , используемую в перестраиваемых трансформаторах и фильтрах радиопомех.

Преобразователи, датчики, детекторы [ править ]

  1. Преобразователи создают физические эффекты, когда они приводятся в действие электрическим сигналом, или наоборот.
  2. Датчики (детекторы) - это преобразователи, которые реагируют на условия окружающей среды, изменяя свои электрические свойства или генерируя электрический сигнал.
  3. Перечисленные здесь преобразователи представляют собой отдельные электронные компоненты (в отличие от полных сборок) и являются пассивными (см. Полупроводники и трубки для получения информации об активных ). Здесь перечислены только самые распространенные.
  • Аудио
    • Громкоговоритель - электромагнитное или пьезоэлектрическое устройство для создания полноценного звука
    • Зуммер - электромагнитный или пьезоэлектрический звуковой сигнализатор для генерации звуковых сигналов
  • Положение, движение
    • Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор (LVDT) - Магнитный - определяет линейное положение
    • Энкодер, датчик вала - оптический, магнитный, резистивный или переключатели - определяет абсолютный или относительный угол или скорость вращения
    • Инклинометр - емкостный - определяет угол относительно силы тяжести
    • Датчик движения, датчик вибрации
    • Расходомер - определяет поток жидкости или газа
  • Сила, крутящий момент
    • Тензодатчик - пьезоэлектрический или резистивный - обнаруживает сжатие, растяжение, скручивание
    • Акселерометр - Пьезоэлектрический - определяет ускорение, силу тяжести
  • Термический
    • Термопара , термобатарея - Провода, генерирующие напряжение, пропорциональное разнице температур.
    • Термистор - резистор, сопротивление которого изменяется с температурой, до PTC или вниз NTC
    • Датчик температуры сопротивления (RTD) - провод, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры
    • Болометр - Устройство для измерения мощности падающего электромагнитного излучения.
    • Термическое отключение - переключатель, который открывается или закрывается при превышении установленной температуры
  • Магнитное поле (см. Также эффект Холла в полупроводниках)
    • Магнитометр , гауссметр
  • Влажность
    • Гигрометр
  • Электромагнитный, световой
    • Фоторезистор - Светозависимый резистор (LDR)

Антенны [ править ]

Антенны передают или принимают радиоволны

  • Элементный диполь
  • Яги
  • Фазированная антенная решетка
  • Рамочная антенна
  • Параболическая тарелка
  • Логопериодическая дипольная матрица
  • Биконический
  • Кормовой рог

Сборки, модули [ править ]

Множественные электронные компоненты, собранные в устройство, которое само по себе используется как компонент

  • Осциллятор
  • Устройства отображения
    • Жидкокристаллический дисплей (LCD)
    • Цифровые вольтметры
  • Фильтр

Вспомогательные средства для создания прототипов [ править ]

  • Проволока
  • Макетная плата

Электромеханический [ править ]

Кварцевый кристалл (слева) и кварцевый генератор

Пьезоэлектрические устройства, кристаллы, резонаторы [ править ]

Пассивные компоненты , использующие пьезоэлектрический эффект:

  • Компоненты, которые используют эффект для генерации или фильтрации высоких частот
    • Кристалл - керамический кристалл, используемый для генерации точных частот (полные генераторы см. Ниже в классе модулей)
    • Керамический резонатор - керамический кристалл, используемый для генерации полуточных частот.
    • Керамический фильтр - керамический кристалл, используемый для фильтрации диапазона частот, например, в радиоприемниках.
    • фильтры поверхностных акустических волн (ПАВ)
  • Компоненты, использующие эффект как механические преобразователи .
    • Ультразвуковой мотор - Электродвигатель, использующий пьезоэлектрические эффекты.
    • Для пьезозуммеров и микрофонов см. Класс преобразователя ниже.

Клеммы и разъемы [ править ]

Устройства для электрического подключения

  • Терминал
  • Коннектор
    • Разъем
    • Винтовой зажим, Клеммные колодки
    • Заголовок булавки

Кабельные сборки [ править ]

Электрические кабели с разъемами или клеммами на концах

  • Шнур питания
  • Патч-корд
  • Тестовый провод
2 различных миниатюрных кнопочных переключателя

Переключатели [ править ]

Компоненты, которые могут пропускать ток («замкнуты») или прерывать ток («открывать»):

  • Переключатель - Переключатель с ручным управлением
    • Электрическое описание: SPST, SPDT, DPST, DPDT, NPNT (общее)
    • Технология: ползунковые переключатели, тумблеры, кулисные переключатели, поворотные переключатели, кнопочные переключатели.
  • Клавиатура - массив кнопочных переключателей
  • DIP-переключатель - небольшой набор переключателей для внутренних настроек конфигурации
  • Педальный - Ножной переключатель
  • Рубильник - переключатель с незамкнутыми проводниками
  • Микровыключатель - механически активируемый переключатель с мгновенным действием
  • Концевой выключатель - механически активируемый выключатель для определения предела движения
  • Ртутный переключатель - переключатель, определяющий наклон
  • Центробежный переключатель - переключатель, определяющий центробежную силу из-за скорости вращения
  • Реле или контактор - переключатель с электромеханическим управлением (см. Также твердотельное реле выше)
  • Геркон - переключатель с магнитным управлением
  • Термостат - термически активированный переключатель
  • Гигростат - переключатель влажности
  • Автоматический выключатель - выключатель размыкается в ответ на чрезмерный ток: самовосстанавливающийся предохранитель
  • Разъединитель - выключатель, используемый в системах высокого и среднего напряжения для обслуживания других устройств или изоляции цепей.
  • Передаточный переключатель - переключатель, который переключает нагрузку между двумя источниками

Устройства защиты [ править ]

Пассивные компоненты , защищающие цепи от чрезмерных токов или напряжений:

  • Предохранитель - защита от сверхтока, одноразовое использование
  • Автоматический выключатель - самовосстанавливающийся предохранитель в виде механического выключателя.
  • Восстанавливаемый предохранитель или PolySwitch - срабатывание автоматического выключателя с использованием твердотельного устройства
  • Защита от замыканий на землю или устройство защитного отключения - автоматический выключатель, чувствительный к сетевым токам, проходящим на землю
  • Металлооксидный варистор (MOV), поглотитель перенапряжения , TVS - Защита от перенапряжения
  • Ограничитель пускового тока - защита от начального пускового тока
  • Газоразрядная трубка - защита от скачков высокого напряжения
  • Искровой разрядник - электроды с зазором для дуги при высоком напряжении
  • Грозозащитный разрядник - искровой разрядник для защиты от ударов молнии
  • Реклоузер - автоматический переключатель, который размыкается при перегрузке по току (неисправности), затем закрывается, чтобы проверить, устранена ли неисправность, и повторяет этот процесс определенное количество раз, прежде чем поддерживать открытое положение, пока не будет вручную закрыт
  • Прерыватель дугового замыкания - автоматический выключатель, защищающий от дуги
  • Сетевой протектор - защитное устройство, которое отключает распределительный трансформатор при изменении направления потока энергии.
  • Магнитный пускатель - электромеханический переключатель, используемый в двигателях

Механические аксессуары [ править ]

  • Корпус (электрический)
  • Радиатор
  • Поклонник

Другое [ править ]

  • Печатные платы
  • Напольная лампа
  • Волновод
  • Мемристор

Устаревший [ править ]

  • Углеродный усилитель (см. Угольные микрофоны, используемые как усилители )
  • Угольная дуга (устройство отрицательного сопротивления)
  • Динамо (исторический RF генератор)
  • Когерер

Стандартные символы [ править ]

На принципиальной схеме электронные устройства представлены условными обозначениями. Условные обозначения наносятся на символы для идентификации компонентов.

См. Также [ править ]

  • Схемотехника
  • Принципиальная электрическая схема
  • E-серия предпочтительных номеров
  • Модель с сосредоточенными элементами
  • Поддельные электронные компоненты
  • Электрический элемент
  • Электронный микшер
  • Электронные компоненты Листки
  • IEEE 315-1975
  • Твердотельная электроника
  • История электронной техники

Ссылки [ править ]

  1. ^ Например, компьютер может находиться внутри черного ящика с двумя внешними терминалами. Он может производить различные вычисления и сигнализировать о своих результатах, изменяя свое сопротивление, но всегда потребляя энергию, как сопротивление. Тем не менее, это активный компонент, поскольку для его работы требуется источник энергии.
  2. ^ К невзаимным пассивным устройствам относятся гиратор (хотя как действительно пассивный компонент он существует скорее в теоретическом плане и обычно реализуется с использованием активной схемы) и циркулятор , который используется на микроволновых и оптических частотах.
  3. ^ «13 секстиллионов и подсчет: длинный и извилистый путь к самому часто производимому человеческому артефакту в истории» . Музей истории компьютеров . 2 апреля 2018 . Проверено 28 июля 2019 .
  4. ^ Бейкер, Р. Джейкоб (2011). CMOS: схемотехника, макет и моделирование . Джон Вили и сыновья . п. 7. ISBN 978-1118038239.
  5. ^ Что такое термистор . US Sensor Corp.