In elk elektronisch circuit komen we twee soorten elektronische componenten tegen: een die reageert op de stroom van elektrische energie en energie opslaan of afvoeren. Dit zijn de passieve componenten. Het kunnen lineaire componenten zijn met een lineaire respons op de elektrische energie of niet-lineaire componenten met een niet-lineaire respons op de elektrische energie.

Een die energie levert of de energiestroom regelt. Dit zijn de actieve componenten. Ze hebben een externe voedingsbron nodig om te worden geactiveerd en worden over het algemeen gebruikt om een elektrisch signaal te versterken. Laten we elk onderdeel in detail bekijken.

3 passieve lineaire componenten:

Weerstand: Een weerstand is een elektronische component die wordt gebruikt om de stroom te weerstaan en een vermindering van het potentieel te veroorzaken. Het bestaat uit een laaggeleidende component die aan beide uiteinden is verbonden door geleidende draden. Als er stroom door de weerstand vloeit, wordt de elektrische energie geabsorbeerd door de weerstand en afgevoerd in de vorm van warmte. De weerstand biedt dus een weerstand of weerstand tegen de stroom. De weerstand wordt gegeven als

R = V / I, waarbij V de spanningsval over de weerstand is en I de stroom die door de weerstand vloeit. Het gedissipeerde vermogen wordt gegeven door:

P = VI.

Wetten van verzet:

De weerstand ‘R’ die door een materiaal wordt geboden, is afhankelijk van verschillende factoren

Varieert direct in lengte, l
Varieert omgekeerd evenredig met het dwarsdoorsnedegebied, A
Hangt af van de aard van het materiaal dat wordt gespecificeerd door zijn weerstand of specifieke weerstand, ρ
Hangt ook af van de temperatuur
Ervan uitgaande dat de temperatuur constant is, kan de weerstand (R) worden uitgedrukt als R = ρl / A, waarbij R weerstand is in ohm (Ω), l de lengte is in meters, A een oppervlakte is in vierkante meters en ρ specifiek is Weerstand in Ω-mts

De waarde van een weerstand wordt berekend in termen van zijn weerstand. Weerstand is het verzet tegen de stroom van stroom.

Twee methoden om weerstandswaarden te meten:

Kleurcode gebruiken: Elke weerstand bestaat uit een 4 of 5 kleurenband op zijn oppervlak. De eerste drie (twee) kleuren vertegenwoordigen de weerstandswaarde, terwijl de 4^th(derde) kleur staat voor de vermenigvuldigingswaarde en de laatste kleur staat voor de tolerantie.
Multimeter gebruiken: Een eenvoudige manier om weerstand te meten, is door een multimeter te gebruiken om de weerstandswaarde in ohm te meten.

Weerstanden in elektronische schakelingen

2 soorten weerstanden:

Vaste weerstanden : Weerstanden waarvan de weerstandswaarde vast is en die worden gebruikt om de stroom te verzetten.
- Het kunnen koolstofsamenstellingsweerstanden zijn die bestaan uit een mengsel van koolstof en keramiek.
- Het kunnen koolstoffilmweerstanden zijn die bestaan uit koolstoffilm afgezet op een isolerend substraat.
Een koolstofweerstand
- Ze kunnen een metaalfilmweerstand zijn die bestaat uit een kleine keramische staaf die is bedekt met metaal of metaaloxide, waarbij de weerstandswaarde wordt bepaald door de dikte van de coating.
Metalen weerstanden
- Ze kunnen een draadgewonden weerstand zijn die bestaat uit een legering die rond een keramische staaf is gewikkeld en is geïsoleerd.
- Het kunnen op het oppervlak gemonteerde weerstanden zijn die bestaan uit resistief materiaal zoals tinoxide afgezet op een keramische chip.
Variabele weerstanden : Ze zorgen voor een variatie in hun weerstandswaarde. Ze worden over het algemeen gebruikt bij spanningsdeling. Dit kunnen potentiometers of presets zijn. De weerstand kan worden gevarieerd door de beweging van de wisser te regelen. De variabele weerstand of variabele weerstand, die bestaat uit drie aansluitingen. Over het algemeen gebruikt als instelbare spanningsdeler. Het is een weerstand met een beweegbaar element gepositioneerd door een handmatige knop of hendel. Het beweegbare element wordt ook wel wisser genoemd en maakt contact met een resistieve strip op elk punt dat wordt geselecteerd door de handmatige bediening.

Potentiometer

De potentiometer verdeelt de spanning in verschillende verhoudingen, afhankelijk van de verplaatsbare posities. Het wordt gebruikt in verschillende circuits waar we minder spanning nodig hebben dan de bronspanning.

Praktische toepassing van variabele weerstanden:

Soms is het nodig om een variabel DC-biascircuit te ontwerpen dat in staat moet zijn om heel precies een bepaalde spanning te krijgen van 1,5 volt. Zo wordt een potentiaalverdeler met een variabele weerstand zo gekozen dat men de spanning kan variëren van 1 volt tot 2 volt vanaf een 12 volt gelijkstroom batterij. Niet van 0 tot 2 volt maar 1 tot 2 volt om een specifieke reden Men kan een 10k pot over een 12 volt dc gebruiken en die spanning krijgen, maar het wordt erg moeilijk om de pot aan te passen als de volledige booghoek van ongeveer 300 graden . Maar als men een circuit hieronder volgt, kan hij gemakkelijk die spanning halen omdat de hele 300 graden beschikbaar is om slechts 1 volt tot 2 volt in te stellen. Getoond in het circuit onder 1,52 volt. Zo krijgen we een betere oplossing. Deze eenmalig ingestelde variabele weerstanden worden preset genoemd.

Potentiometer Praktisch 3 Potentiometer Praktisch 1

Condensatoren : Een condensator is een lineaire passieve component die wordt gebruikt om een elektrische lading op te slaan. Een condensator levert over het algemeen reactantie op de stroomstroom. Een condensator bestaat uit een paar elektroden waartussen zich een isolerend diëlektrisch materiaal bevindt.

De opgeslagen lading wordt gegeven door

Q = CV waarbij C de capacitieve reactantie is en V de aangelegde spanning is. Omdat stroom de snelheid van de lading is. Daarom is de stroom door een condensator:

Ik = C dV / dt.

Wanneer een condensator in een gelijkstroomcircuit is aangesloten, of wanneer er een constante stroom doorheen vloeit, die constant is in de tijd (frequentie nul), slaat de condensator eenvoudig de hele lading op en verzet zich tegen de stroom van stroom. Dus een condensator blokkeert DC.

Wanneer een condensator in een wisselstroomcircuit is aangesloten, of er een in de tijd variërend signaal doorheen stroomt (met een frequentie die niet gelijk is aan nul), slaat de condensator aanvankelijk de lading op en biedt later weerstand tegen de ladingsstroom. Het kan dus worden gebruikt als spanningsbegrenzer in het AC-circuit. De geboden weerstand is evenredig met de frequentie van het signaal.

2 soorten condensatoren

Vaste condensatoren : Ze bieden een vaste reactantie op de stroom. Ze kunnen de Mica-condensator zijn die uit mica als isolatiemateriaal bestaat. Het kunnen niet-gepolariseerde keramische condensatoren zijn die bestaan uit keramische platen bedekt met zilver. Het kunnen elektrolytische condensatoren zijn die gepolariseerd zijn en worden gebruikt waar een hoge capaciteitswaarde vereist is.

Vaste condensatoren

Variabele condensatoren : Ze bieden een capaciteit die kan worden gevarieerd door de afstand tussen de platen te variëren. Dit kunnen condensatoren met luchtopeningen of vacuümcondensatoren zijn.

De capaciteitswaarde kan rechtstreeks op de condensator worden gelezen of kan worden gedecodeerd met behulp van de opgegeven code. Voor keramische condensatoren is de 1^sttwee letters geven de capaciteitswaarde aan. De derde letter geeft het aantal nullen aan en de eenheid is in Pico Farad en de letter geeft de tolerantiewaarde aan.

Inductoren : Een inductor is een passieve elektronische component die energie opslaat in de vorm van een magnetisch veld. Het bestaat meestal uit een geleiderspoel, die weerstand biedt aan de aangelegde spanning. Het werkt volgens het basisprincipe van de inductiewet van Faraday, volgens welke een magnetisch veld wordt gecreëerd wanneer stroom door de draad vloeit en de ontwikkelde elektromotorische kracht zich verzet tegen de aangelegde spanning. De opgeslagen energie wordt gegeven door:

E = LI ^ 2. Waarbij L de inductantie is gemeten in Henries en I de stroom die er doorheen vloeit.

Inductor spoelen

Het kan worden gebruikt als smoorspoel om weerstand te bieden aan de aangelegde spanning en de energie op te slaan of gebruikt in combinatie met een condensator om een afgestemde schakeling te vormen, gebruikt voor oscillaties. In wisselstroomcircuits leidt de spanning de stroom, omdat de opgelegde spanning enige tijd nodig heeft om de stroom in de spoel op te bouwen als gevolg van oppositie.

2 passieve niet-lineaire componenten:

Diodes: Een diode is een apparaat dat de stroom in slechts één richting beperkt. Een diode is in het algemeen een combinatie van twee verschillend gedoteerde gebieden die een knooppunt vormen op het kruispunt, zodat het knooppunt de stroom van lading door het apparaat regelt.

6 soorten diodes:

PN-verbindingsdiode : Een eenvoudige PN-junctiediode bestaat uit een p-type halfgeleider die zodanig op een n-type halfgeleider is gemonteerd dat een junctie wordt gevormd tussen de p- en n-typen. Het kan worden gebruikt als een gelijkrichter die de stroom in één richting laat stromen door middel van een juiste verbinding.

Een PN Junction Diode

Zener diode : Het is een diode die bestaat uit een zwaar gedoteerd p-gebied in vergelijking met het n-gebied, zodat het niet alleen stroom in één richting toestaat, maar ook stroom in de tegenovergestelde richting toestaat bij het aanleggen van voldoende spanning. Het wordt meestal gebruikt als spanningsregelaar.

Een zenerdiode

Tunneldiode : Het is een zwaar gedoteerde PN-junctiediode waarvan de stroom afneemt met toenemende voorwaartse spanning. De verbindingsbreedte wordt verminderd met toenemende onzuiverheidsconcentratie. Het is gemaakt van germanium of galliumarsenide.

Een tunneldiode

Lichtgevende diode : Het is een speciaal type PN-junctiediode gemaakt van halfgeleiders zoals Gallium Arsenide, dat licht uitzendt wanneer een geschikte spanning wordt aangelegd. Het door de LED uitgezonden licht is monochromatisch, d.w.z. van een enkele kleur, overeenkomend met een bepaalde frequentie in de zichtbare band van het elektromagnetische spectrum.

Een led

Foto Diode : Het is een speciaal type PN-junctiediode waarvan de weerstand afneemt als er licht op valt. Het bestaat uit een PN-junctiediode die in een plastic is geplaatst.

Een fotodiode

Schakelaars : Schakelaars zijn apparaten die de stroom naar de actieve apparaten laten stromen. Het zijn binaire apparaten die, wanneer ze volledig zijn ingeschakeld, de stroom mogelijk maken en wanneer ze volledig zijn uitgeschakeld, de stroom blokkeren. Het kan een eenvoudige tuimelschakelaar zijn die een 2-contact of een 3-contactschakelaar of een drukknopschakelaar kan zijn.

2 actieve elektronische componenten:

Transistors : Transistors zijn apparaten die over het algemeen weerstand van het ene deel van het circuit naar het andere transformeren. Ze kunnen spanningsgestuurd of stroomgestuurd zijn. Een transistor kan als versterker of als schakelaar werken.

2 soorten transistor:

BJT of bipolaire junctie-transistor : Een BJT is een stroomgestuurd apparaat dat bestaat uit een laag n-type halfgeleidermateriaal ingeklemd tussen twee lagen p-type halfgeleidermateriaal. Het bestaat uit drie terminals: de zender, basis en collector. De collector-basisovergang is minder gedoteerd in vergelijking met de emitter-basisovergang. De emitter-basisovergang is voorwaarts voorgespannen, terwijl de collector-basisovergang in tegengestelde richting is voorgespannen bij normale transistorwerking.

Een bipolaire junctie-transistor

FET- of veldeffecttransistor : Een FET is een spanningsgestuurd apparaat. De ohmse contacten zijn afkomstig van de twee zijden van de n-type staaf. Het bestaat uit drie terminals: Gate, Drain en Source. De spanning die wordt aangelegd over de Gate-Source en de Drain-Source-terminal regelt de stroom van stroom door het apparaat. Het is over het algemeen een apparaat met een hoge weerstand. Het kan een JFET (junction Field effect transistor) zijn die bestaat uit een n-type substraat, aan de kant waarvan een staaf van het tegenovergestelde type is afgezet, of een MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) die bestaat uit een isolerende laag siliciumoxide. tussen het metalen poortcontact en het substraat.

MOSFET

TRIACS of SCR : Een SCR of Silicon Controlled Rectifier is een apparaat met drie aansluitingen dat over het algemeen wordt gebruikt als een schakelaar vermogenselektronica Het is een combinatie van twee back-to-back-diodes met 3 juncties. De stroom door de SCR vloeit vanwege de spanning die wordt aangelegd over de anode en de kathode en wordt geregeld door de spanning die wordt aangelegd over de Gate-aansluiting. Het wordt ook gebruikt als gelijkrichter in wisselstroomcircuits.

Een SCR

Dit zijn dus enkele van de belangrijke componenten in elk elektronisch circuit. Behalve deze actieve en passieve componenten is er nog een component die van vitaal belang is in het circuit. Dat is het geïntegreerde circuit.

Wat is een geïntegreerd circuit?

EEN DIP IC

Een Integrated Circuit is een chip of een microchip waarop duizenden transistors, condensatoren, weerstanden worden gefabriceerd. Het kan een versterker-IC, een timer-IC, een golfvormgenerator-IC, een geheugen-IC of een microcontroller-IC zijn. Het kan een analoog IC zijn met een continue variabele output of een digitale IC die werkt op een paar gedefinieerde lagen. De fundamentele bouwstenen van digitale IC's zijn de logische poorten.

Het kan beschikbaar zijn in verschillende pakketten zoals Dual in Line Package (DIP) of Small Outline Package (SOP) enz.

Een praktische toepassing van weerstanden - Potentiaalverdelers

Potentiaalverdelers worden vaak gebruikt in elektronische schakelingen. Daarom is het wenselijk dat een grondig begrip hiervan enorm zou helpen bij het ontwerpen van elektronische schakelingen. In plaats van de spanningen wiskundig af te leiden door de wet van Ohm toe te passen, het volgende voorbeeld door te beoordelen op verhoudingswijze, zou men in staat zijn om snel de geschatte spanning te krijgen terwijl men aandacht besteedt aan de R & D-aard van het werk.

Als twee weerstanden van gelijke waarde zijn (bijvoorbeeld 6K voor R1 en R2) aangesloten via een voeding zal dezelfde stroom er doorheen stromen. Als een meter over de voeding wordt geplaatst die in het diagram wordt weergegeven, registreert deze 12v met betrekking tot aarde. Als de meter dan tussen de aarde (0v) en het midden van de twee weerstanden wordt geplaatst, geeft hij 6v aan. De accuspanning wordt dan in tweeën gedeeld. Dus spanning over R2 voor aarde = 6v

Potentiële verdeler 1

Evenzo

2. Als de weerstandswaarden worden gewijzigd in 4K (R1) en 8K (R2), is de spanning in het midden 8v voor aarde.

Potentiële verdeler 2

3. Als de weerstandswaarden worden gewijzigd in 8K (R1) en 4K (R2), is de spanning in het midden 4v voor aarde.

Potentiële verdeler 3

De spanning in het midden wordt beter bepaald door de verhouding van de twee weerstandswaarden, hoewel men volgens de wet van Ohm kan berekenen om tot dezelfde waarde te komen. Case-1 de verhouding was 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, Case-2 ratio 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v en Case-3 ratio 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Gevolgtrekking : -In een potentiaalverdeler, als de bovenste weerstandswaarde wordt verlaagd, gaat de spanning in het midden omhoog (betreffende aarde). Als de lagere weerstandswaarde wordt verlaagd, daalt de spanning in het midden.

Wiskundig maar de spanning in het midden kan altijd worden bepaald door de verhouding van de twee weerstandswaarden, wat tijdrovend is en wordt gegeven door de beroemde formule van de Ohm-wet V = IR

Laten we het voorbeeld-2 bekijken

V = {voedingsspanning / (R₁+ R_twee)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8v