Элементы электронных схем: принцип работы, форма выпуска, основные производители

Пассивные элементы электронных устройств

Электротехника \ Электроника

Страницы работы

13 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ

На практических занятиях по дисциплине «Электроника» студенты специальности 210200 получают практические навыки и расчета основных элементов и параметров электронных схем.

Изучение начинают с пассивных элементов электронных схем (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности), затем рассмотрены полупроводниковые приборы, приведены задачи по расчету их параметров. После чего студенты учатся рассчитывать электронные устройства – усилители, генераторы, источники питания, логические схемы.

Тема 1. «ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ

УСТРОЙСТВ»

Цель практического занятия:

—  изучить типы пассивных элементов, их характеристики, параметры, условные обозначения в схемах и на реальных элементах;

—  получить практические навыки выбора пассивных элементов в соответствии с условиями работы и необходимым режимом схемы.

На тему отводится 6 часов аудиторных занятий.

Пассивными элементами называют такие элементы, которые потребляют или накапливают электрическую или магнитную энергию. К ним относят резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.

Резистор– это элемент электронных схем, который потребляет электрическую энергию и задает режим работы устройства.

Резисторы подразделяют на постоянные и переменные (рис.1).

Рис. 1. Схемы включения резисторов: а, б – переменных; в – постоянных.

По закону Ома для широкого класса проводников при неизменной температуре отношение напряжения на концах проводника к силе тока, по нему протекающему, есть величина постоянная для данного проводника.

Эту постоянную называют сопротивлением проводника и обозначают буквой R:

(1)

В системе СИ сопротивление проводников измеряют в омах (Ом). Единицу сопротивления Ом устанавливают на основе уравнения (1):

1 Ом – такое сопротивление проводника, когда при напряжении на его концах в 1 В протекает ток в 1

А.

Кратными единицами сопротивления являются:

1 килоОм (кОм) = 10³  Ом,

1 мегаОм (МОм) = 10⁶ Ом,

1 гигаОм (ГОм) = 10⁹ Ом.

Электрическое сопротивление проводника при постоянной температуре определяют по формуле:

где ρ — удельное сопротивление проводника, Ом∙м;

l — длина, м;

S— площадь поперечного сечения, м².

На резисторы приходится 40—50 % от общего числа элементов электронных схем.

Основными параметрами резисторов являются: номинальное сопротивление (номинал), допустимое отклонение от номинала, номинальная мощность, температурный коэффициент сопротивления (

ТКR).

Номинал может меняться от 10^{-1до 1011Ом. Установлено шесть рядов номинальных сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Число определяет количество номиналов в ряду. Номиналы в ряду задают коэффициентом и множителем 10n. Наиболее распространены ряды Е6, Е12, Е24, представленные в табл. 1.1.}

Таблица 1.1. Ряды Е6, Е12, Е24 номиналов сопротивлений

Ряд	Числовые коэффициенты	Допустимое отклонение
Е6 Е12 Е24	1,0   1,5   2,2   3,3   4,7   6,8 1,0   1,5   2,2   3,3   4,7   6,8 1,2   1,8   2,7   3,9   5,6   8,2 1,0   1,5   2,2   3,3   4,7   6,8 1,1   1,6   2,4   3,6   5,1   7,5 1,2   1,8   2,7   3,9   5,6   8,2 1,3   2,0   3,0   4,3   6,2   9,1	+20 % +10% +5 %

Обозначение номинала на корпусе резистора: Е – Ом, К – килоОм, М – мегаОм. Букву располагают на месте запятой. Например, 2К2 – 2,2 кОм.

Существует также ряд допустимых отклонений от номинала, %:

+0.01; +0.02; + 0.05; +0.1; +0.2; +0.5; +1.0; +2.0; +5.0; +10; +20; +30.

Для сокращения надписей на резисторах используют буквенные обозначения точности резистора (табл. 2.1)

Таблица 2.1. Буквенные обозначения точности резисторов.

Допустимое отклонение от номинала, %	±0,1	±0,2	±0,5	±1	±2	±5	±10	±20	±30
Обозначение	Ж(B)*	У(C)	Д(D)	Р(F)	Л(G)	И(I)	С(K)	В(M)	Ф(N)

*- в скобках обозначение точности латинскими буквами.

На электрических схемах номинальную мощность обозначают штриховым кодом и римскими цифрами (

рис. 2.1)

Рис.2.1. Обозначение номинальной мощности резистора на электрических  схемах.

Для примера рассмотрим обозначение номинала и типа на корпусе резистора (рис. 3.1).

Рис.3.1. Обозначение номинала и типа на корпусе резистора:

а – номинал; б – тип и номинальная мощность.

Номинал этого резистора 2,4 кОм с отклонением ±5%. Тип резистора – металлопленочный лакированный, теплостойкий, номинальная мощность 0,5 Вт.

Номинальная мощность (Р_ном) – максимальная мощность, на которую рассчитан резистор при длительной его работе без изменения параметров.

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

Выбери свой ВУЗ

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им.
  Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Пассивные элементы электронных схем. Резисторы. (Лекция 3)

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Пассивные элементы электронных схем. Резисторы. (Лекция 3). Доклад-сообщение содержит 48 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

---

Слайд 1

Описание слайда:

2. Пассивные элементы электронных схем. 2.1. Резисторы (лат. resisto — сопротивление)

---

Слайд 2

Описание слайда:

Основные параметры резисторов Номинальное значение сопротивление (Ом) Мощность рассеивания (Вт) Точность соответствия номинала (отклонение от номинала) (%) Температурный коэффициент электрического сопротивления (ТКС) (K−1), ppm/ C0 Уровень шумов (мкВ, дБ)

---

Слайд 3

Описание слайда:

---

Слайд 4

Описание слайда:

---

Слайд 5

Описание слайда:

Резисторы по своим свойствам разделяют на постоянные и переменные. Резисторы по своим свойствам разделяют на постоянные и переменные. Постоянные резисторы имеют фиксированный номинал, который нельзя изменить в процессе эксплуатации устройства. Переменные резисторы — номинал можно менять в заданных пределах их разделяют на регулировочные и подстроечные. Регулировочные имеют внешнюю ручку регулировки и номинал резистора можно менять в процессе работы устройства (напр. Регулировка громкости). Подстроечные резисторы – это переменные резисторы с небольшим диапазоном изменения номинала. Служат для регулировки устройств и выполняются внутри устройства.

---

Слайд 6

Описание слайда:

Переменные и подстроечные резисторы

---

Слайд 7

Описание слайда:

Обозначения резисторов на схемах

---

Слайд 8

Описание слайда:

---

Слайд 9

Описание слайда:

Маркировка проволочных резисторов

---

Слайд 10

Описание слайда:

---

Слайд 11

Описание слайда:

---

Слайд 12

Описание слайда:

---

Слайд 13

Описание слайда:

---

Слайд 14

Описание слайда:

Резисторы SMD-технологии (surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность) Маркировка 3-мя цифрами. Первые две цифры указывают значение в Омах, последняя – количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-24, допуском 1 % и 5%, типоразмеров 0603, 0805 и 1206. Пример: 103 = 10 000 = 10 кОм

---

Слайд 15

Описание слайда:

Маркировка 4-мя цифрами. Первые три цифры указывают значения в омах последняя – количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1% , типоразмеров 0805 и 1206. Буква R играет роль децимальной запятой. Маркировка 4-мя цифрами. Первые три цифры указывают значения в омах последняя – количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1% , типоразмеров 0805 и 1206. Буква R играет роль децимальной запятой. Пример: 4402 = 440 00 = 44 кОм

---

Слайд 16

Описание слайда:

Маркировка 3-мя символами. Первые два символа – цифры, указывающие значение сопротивления в омах, взятые из специальной таблицы. Последний символ — буква, указывающая значение множителя: S=10-2; R=10-1; B=10; C=102; D=103; E=104; F=105. Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1%, типоразмером 0603. Пример: 10C = 124 x 10² = 12.4 кОм

---

Слайд 17

Описание слайда:

Резисторы СВЧ и больших мощностей

---

Слайд 18

Описание слайда:

---

Слайд 19

Описание слайда:

---

Слайд 20

Описание слайда:

Делитель напряжения

---

Слайд 21

Описание слайда:

2. 2. Конденсаторы

---

Слайд 22

Описание слайда:

---

Слайд 23

Описание слайда:

---

Слайд 24

Описание слайда:

По возможности изменения своей ёмкости: Постоянные конденсаторы — основной класс конденсаторов, не меняющие своей ёмкости (кроме как в течение срока службы). Переменные конденсаторы- конденсаторы, которые допускают изменение ёмкости в процессе функционирования аппаратуры. Управление ёмкостью может осуществляться механически, электрическим напряжением (вариконды, варикапы) и температурой (термо­конденсаторы). Подстроечные конденсаторы — конденсаторы, ёмкость которых изменяется при разовой или периодической регулировке и не изменяется в процессе функционирования аппаратуры. Их используют для подстройки и выравнивания начальных ёмкостей сопрягаемых контуров, для периодической подстройки и регулировки цепей схем, где требуется незначительное изменение ёмкости.

---

Слайд 25

Описание слайда:

---

Слайд 26

Описание слайда:

Обозначения на схемах

---

Слайд 27

Описание слайда:

Маркировка конденсаторов

---

Слайд 28

Описание слайда:

Маркировка конденсаторов

---

Слайд 29

Описание слайда:

---

Слайд 30

Описание слайда:

---

Слайд 31

Описание слайда:

Маркировка SMD- конденсаторов

---

Слайд 32

Описание слайда:

---

Слайд 33

Описание слайда:

---

Слайд 34

Описание слайда:

Фильтр низких частот

---

Слайд 35

Описание слайда:

---

Слайд 36

Описание слайда:

---

Слайд 37

Описание слайда:

Фильтр низких частот (НЧ) Зависимость напряжения на выходе схемы от частоты входного сигнала называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ)

---

Слайд 38

Описание слайда:

Интегрирующая цепочка

---

Слайд 39

Описание слайда:

Фильтр высоких частот (ВЧ)

---

Слайд 40

Описание слайда:

Дифференцирующая цепочка

---

Слайд 41

Описание слайда:

Индуктивность

---

Слайд 42

Описание слайда:

---

Слайд 43

Описание слайда:

---

Слайд 44

Описание слайда:

Конструкция катушек индуктивности

---

Слайд 45

Описание слайда:

Цветная маркировка катушек индуктивности

---

Слайд 46

Описание слайда:

---

Слайд 47

Описание слайда:

Трансформаторы

---

Слайд 48

Описание слайда:

---

Основные электронные компоненты, используемые в цепях

Я узнал об основных электронных компонентах, посетив библиотеку и прочитав книги.

Я только начинал.

И мне казалось, что во многих книгах все объяснялось сложно.

В этой статье я дам вам простой обзор с объяснением основных электронных компонентов – , что они из себя представляют и , что они делают .

БЕСПЛАТНЫЙ бонус: Загрузите «Основные электронные компоненты» [PDF] — мини-книгу с примерами, которые научат вас работать с основными компонентами электроники.

Наиболее распространенные основные электронные компоненты

Наиболее распространенные компоненты:

• Резисторы
• Конденсаторы
• Светодиоды
• Транзисторы
• Катушки индуктивности
• Интегральные схемы

Резистор

Найдите символ резистора в обзоре схемных символов.

Резистор в начале не понял.

Ничего не получилось! Он просто был там, потребляя энергию. Но со временем я узнал, что резистор на самом деле чрезвычайно полезен.

Резисторы повсюду. И как следует из названия, они сопротивляются току.

Но вы, наверное, задаетесь вопросом: для чего я его использую?

Вы используете резистор для управления напряжениями и токами в вашей цепи.

Как?

Используя закон Ома.

Допустим, у вас есть батарея на 9 В, и вы хотите включить светодиод.

Если вы подсоедините батарею напрямую к светодиоду, через светодиод будет протекать БОЛЬШОЙ ток!

Намного больше, чем может выдержать светодиод. Поэтому светодиод сильно нагревается и через короткое время перегорает.

Но – если вы подключите резистор последовательно со светодиодом, вы сможете контролировать ток, протекающий через светодиод.

В этом случае мы называем его токоограничивающим резистором.

Также можно найти регулируемые/переменные резисторы. Это называется потенциометром и имеет три контакта.

Конденсатор

Найдите символ конденсатора в обзоре условных обозначений.

Конденсатор можно представить как аккумулятор с очень малой емкостью.

Вы можете заряжать и разряжать его так же, как аккумулятор.

Конденсатор часто используется для создания временной задержки в цепи.

Например, чтобы помигать лампочкой.

Обычно используется для устранения помех или повышения стабильности напряжения питания цепи.

Узнайте больше о конденсаторе в этой статье: Как работает конденсатор?

Существует множество типов конденсаторов. Чаще всего мы делим их на поляризованные и неполяризованные конденсаторы.

Светоизлучающий диод (СИД)

Найдите символ СИД в обзоре условных обозначений.

Светоизлучающий диод — или сокращенно светодиод — это компонент, который может излучать свет.

Мы используем светодиоды, чтобы обеспечить визуальную обратную связь от нашей схемы.

Например, чтобы показать, что в цепи есть питание. Но вы также можете использовать их для создания крутых световых шоу.

Эти компоненты вы видите повсюду:

В вашем ноутбуке, на вашем мобильном телефоне, на вашей камере, в вашем автомобиле +++

И вы можете найти множество различных типов светодиодов.

Очень распространенной схемой для новичков является схема мигающей лампочки.

Транзистор

Найдите символ транзистора в обзоре схемных символов.

Это, вероятно, самый сложный для понимания из основных электронных компонентов.

Но не волнуйтесь, это не так сложно.

Простой способ — рассматривать транзистор как переключатель, управляемый электрическим сигналом.

Если между базой и эмиттером поместить примерно 0,7 вольта, вы включите его.

Обратите внимание, что это верно для транзисторов NPN. Есть и другие типы, но об этом позже.

Но вместо того, чтобы иметь только два состояния (ВКЛ или ВЫКЛ), он также может быть «немного включен», контролируя ток, проходящий через его базу.

Немного тока на базе создает ток, который может быть в 100 раз больше (в зависимости от транзистора) через коллектор и эмиттер. Мы можем использовать этот эффект для создания усилителей.

Ранее я сделал видео о том, как работают транзисторы.

Катушка индуктивности

Найдите символ катушки индуктивности в обзоре символов схемы.

Катушки индуктивности немного странные.

Это просто моток проволоки, и вы можете сделать его сами, сделав несколько петель из проволоки.

Иногда они наматываются на какой-то металлический сердечник.

Они часто используются для изготовления радиогенераторов, более эффективных источников питания и фильтров.

На самом деле я использовал его не так часто, но в своей статье Что такое индуктор? вы можете увидеть, как это работает, с некоторыми красивыми анимациями.

Интегральная схема

Найдите символ интегральной схемы в обзоре условных обозначений.

Интегральная схема (ИС) состоит из множества основных электронных компонентов.

Ничего таинственного или волшебного.

Это просто электронная схема, которая была уменьшена, чтобы поместиться внутри чипа.

Это может быть усилитель, это может быть микропроцессор, это может быть преобразователь USB в последовательный порт… Это может быть что угодно!

Чтобы понять, что делает конкретная ИС, вы можете прочитать ее техническое описание.

БЕСПЛАТНЫЙ бонус: Загрузите «Основные электронные компоненты» [PDF] — мини-книгу с примерами, которые научат вас работать с основными компонентами электроники.

Что делать дальше?

Теперь вы немного знаете об основных электронных компонентах.

Но не просто читайте об этом — действуйте и начинайте создавать электронику:

Ohmify — онлайн-академия по электронике. Научитесь строить свои идеи с помощью электроники, даже если у вас не было опыта. Он включает в себя форум сообщества, где вы можете задавать вопросы о том, что вы изучаете, или если вы застряли в своем проекте.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше об Ohmify.

Вы разбираетесь в основных электронных компонентах? Оставьте свой комментарий или вопросы в поле для комментариев ниже!

Основные электронные компоненты | Sierra Circuits

Проверяет ли ваша компания PCBA наличие ошибок компонентов?

Электроника занимается преобразованием информации в электрические сигналы и использованием возможностей высокоскоростной обработки электроники для надежного, многократного и быстрого выполнения задач. Электронные компоненты и печатные платы составляют основные части электронной системы.

В то время как электронные компоненты обрабатывают информацию в форме электрических сигналов, печатная плата представляет собой скелетную структуру, на которой электронные компоненты монтируются и припаиваются, чтобы удерживать их вместе и обеспечивать пути для передачи информации между компонентами через дорожки печатной платы.

Следы печатных плат — это металлические провода, соединенные между компонентами. Эти следы обычно представляют собой медные полоски, а иногда и алюминиевые или серебряные. Материал, на котором размещены компоненты и дорожки, изготовлен из изоляционного материала (диэлектрика), как правило, из стекловолокна, пропитанного смолой. Этот диэлектрический материал может быть различных видов в зависимости от применения печатной платы.

За последние несколько десятилетий электронные технологии и разработка продуктов быстро развивались и становились все более и более сложными. Знание электронных компонентов необходимо для создания успешных электронных продуктов.

В этой статье дается обзор различных типов электронных компонентов. В нем основное внимание уделяется параметрам, которые следует учитывать при выборе электронного компонента, и приводятся подробные сведения о стандартных размерах и формах компонентов. Они необходимы при разработке и производстве электронного продукта. Чтобы узнать о сбоях, ознакомьтесь с распространенными ошибками, возникающими в дискретных компонентах.

Одними из наиболее часто используемых электронных компонентов являются резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды, светодиоды, транзисторы, кристаллы и генераторы, электромеханические компоненты, такие как реле и переключатели, ИС и разъемы. Эти компоненты имеют выводы/клеммы и доступны в специальных стандартизированных упаковках, которые разработчик может выбрать в соответствии со своим приложением. SMT (технология поверхностного монтажа) и сквозное отверстие — это два типа методов монтажа, используемых для размещения компонентов на печатной плате.

Типы электронных устройств

Электронные устройства можно разделить на два основных типа: пассивные и активные устройства в зависимости от их функциональности.

Пассивные устройства

Как правило, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности указываются как пассивные устройства.

Резисторы

Резистор представляет собой пассивный электрический компонент, функция которого состоит в создании сопротивления протеканию электрического тока в электрической цепи для ограничения тока. Величина сопротивления протеканию тока называется сопротивлением резистора. Большее значение сопротивления указывает на большее сопротивление протеканию тока. Сопротивление измеряется в омах (Ом), и его уравнение выглядит следующим образом.

R=V/I   

Напряжение (В), ток (I) и сопротивление (R) связаны законом Ома. т. е. V = IR. Чем больше сопротивление R, тем меньше ток I при заданном напряжении V на нем. Это линейное устройство.

Резисторы рассеивают электрическую энергию, определяемую P=I² R  Ватт или Джоулей/сек.

Резистор

Резисторы изготавливаются из различных материалов, таких как углеродная пленка, металлическая пленка и т. д. Однако мы сосредоточимся на наиболее распространенных разновидностях и их свойствах.

Значения резисторов варьируются от миллиом до мегаом, а допуск типичных резисторов варьируется от 1% до 5%. Однако для прецизионных резисторов допуск колеблется ниже 1% от 0,1% до 0,001%, и, следовательно, они более дороги и используются в аналоговых схемах, где требуется точное/опорное напряжение. Обычно используемые резисторы доступны с максимальной номинальной мощностью 1/8 (0,125 Вт), 1/4 Вт (0,25 Вт), 1/2 Вт (0,5 Вт), 1 Вт, 5 Вт. В зависимости от значений и номинальной мощности резисторы SMD изготавливаются в различных размерах с кодами 1210, 1206, 0805, 0603, 0402, 0201. Это также включает в себя сеть резисторов R-pack, используемую для подтягивания / подтягивания для интерфейсов цепей.

Резисторы различных типов по размеру и форме

• Резисторы со сквозным отверстием
• Резисторы для поверхностного монтажа SMD/SMT

Различные типы резисторов в зависимости от области применения

• Общий резистор: используется в ограничителе тока, установках смещения, делителях напряжения, подтягивающих резисторах, фильтрах, оконечных резисторах, нагрузочных резисторах и т. д.
• Прецизионный резистор для цепей обратной связи по напряжению, источников опорного напряжения.
• Токоизмерительные резисторы
• Силовые резисторы

Параметры выбора резистора

При выборе любого резистора в схеме разработчик должен учитывать следующие параметры в зависимости от области применения и площади, доступной на печатной плате.

• Значение сопротивления (R),
• Мощность (Вт), рассеиваемая через него,
• Допуск (+/- %)
• Размер зависит от доступного места на печатной плате.

Производители резисторов: AVX, Rohm, Kemet, Vishay, Samsung, Panasonic TDK, Murata и др.

Конденсатор

Конденсатор — это пассивный электрический компонент, функция которого заключается в хранении электрической энергии и передаче ее в цепь при необходимости. Способность конденсатора накапливать электрический заряд известна как емкость этого конденсатора. Обозначается (С). Единицей измерения емкости является фарад (Ф) и может варьироваться от микрофарад (мкФ) 1x 10 ^-6  Ф, кило-пико-фарад (кпФ) или нано-фарад (нФ) 1x 10 ^-9  Ф до пико-фарад. (пФ) 1x 10 ^-12   F. Типичные значения находятся в диапазоне от 1 пФ до 1000 мкФ.

Различное использование конденсаторов:

• Он блокирует поток постоянного напряжения и разрешает поток переменного тока, поэтому используется для соединения цепей.
• Он блокирует нежелательные частоты сигнала на землю.
• Используется для фазового сдвига и создания временных задержек.
• Он также используется для фильтрации, особенно для удаления пульсаций из выпрямленной формы волны.
• Используется для получения настроенной частоты.
• Используется как пускатель двигателя.

Уравнение конденсатора приведено ниже;

C=Q/V

Где Q обозначает заряд, V обозначает напряжение на конденсаторе, а C обозначает емкость.

Поскольку ток    i=dq/dt   т. е. скорость изменения заряда,

Следовательно,  I = C dV/dt 

Символы конденсатора

Следовательно, если напряжение на конденсаторе постоянно, тока не будет течь через конденсатор; и ток будет течь через конденсатор только в том случае, если напряжение на нем меняется со временем, например, напряжение переменного тока. Вот почему конденсатор блокирует сигналы постоянного тока и пропускает через себя только сигналы переменного тока, когда он используется последовательно на пути прохождения сигнала.

Энергия, накопленная в конденсаторе C, который был заряжен до напряжения V, равна

E= 1/2 CV² ; где V в вольтах и ​​C в емкости.

Хотя идеальный конденсатор не обладает сопротивлением и индуктивностью, реальный конденсатор имеет небольшое эффективное последовательное сопротивление из-за пластин конденсатора, диэлектрического материала и выводов. Более высокое значение ESR увеличивает шум на конденсаторе, снижая эффективность фильтрации, поэтому значение ESR должно быть меньше.

Конденсатор состоит из двух параллельных пластин (проводников), разделенных непроводящей областью, такой как диэлектрик, образующий конденсатор.

 C= ε A/d

Где A — площадь пластины, d — расстояние между двумя пластинами, а ε — диэлектрическая проницаемость. Диэлектрическая среда может быть воздухом, бумагой, керамикой, пластиком, слюдой, стеклом и т. д.

Различные типы конденсаторов

Конденсаторы делятся на две категории – поляризованные и неполяризованные.

На поляризованные конденсаторы можно подавать положительное напряжение только в одном направлении и размещать на плате только в одном направлении. Поляризованные конденсаторы электролитические и танталовые

Неполяризованные керамические конденсаторы, полиэфирные конденсаторы, бумажные конденсаторы, которые не имеют полярности и могут быть размещены в любом направлении.

Типы конденсаторов

Параметры выбора конденсатора

При выборе конденсатора в любой цепи пользователи должны учитывать следующие параметры, помимо применения/использования.

• Значение емкости
• Максимальное рабочее напряжение конденсатора.
• Допуск
• Напряжение пробоя
• Диапазон частот
• Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)
• Размер

Производители: AVX, Kemet, Vishay, Samsung, Panasonic TDK, Murata и т. д.

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности (также называемые катушкой или дросселем) представляют собой пассивный двухконтактный электрический компонент, который накапливает магнитную энергию при через него проходит ток. Это изолированный провод, намотанный на сердечник из какого-либо материала (воздух, железо, порошковое железо или ферритовый материал) в форме спирали.

Катушка индуктивности обозначается индуктивностью «L», а единицей измерения является Генри (H). Катушки индуктивности имеют значения, которые обычно находятся в диапазоне от 1 мкГн до 2000 мГн.

Символы индуктора

Когда переменный во времени ток протекает через индуктор, создается магнитное поле, которое индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) (напряжение) в индукторе. Напряжение V на катушке индуктивности L определяется формулой:

В = L di/dt

То есть напряжение на катушке индуктивности возникает только в том случае, если ток через нее изменяется; Постоянный ток не создает напряжения через индуктор. Обычно индуктор блокирует переменный ток и пропускает постоянный.

Энергия, запасенная в катушке индуктивности со значением «L» Генри, определяется по формуле;

E = 1/2 Li² e энергия E в джоулях, а I в амперах.

Идеальная катушка индуктивности имеет нулевое сопротивление и нулевую емкость. Однако настоящие катушки индуктивности имеют малое значение сопротивления, связанное с обмоткой катушки, и всякий раз, когда через нее протекает ток, энергия теряется в виде тепла.

Применение катушек индуктивности

• В понижающих/повышающих регуляторах мощности
• В цепях фильтров в источниках питания постоянного тока
• Разделительные сигналы
• В трансформаторе для повышения/понижения уровня напряжения переменного тока
• В цепях генератора и настройки
• Для создания скачков напряжения в комплектах люминесцентных ламп

Типы катушек индуктивности

Катушки индуктивности в основном классифицируются в зависимости от используемого материала сердечника и рабочей частоты. Ниже приведены различные типы катушек индуктивности, которые доступны в корпусах со сквозным отверстием, а также в корпусах SMD в зависимости от конструкции.

• Катушки индуктивности с железным сердечником
• Катушки индуктивности с воздушным сердечником
• Катушки индуктивности с порошковым железным сердечником
• Катушки индуктивности с ферритовым сердечником
• Катушки переменной индуктивности
• Индукторы звуковой частоты
• Радиочастотные индукторы

Типы индукторов

Параметры выбора индуктора

При выборе индуктора в любой цепи пользователь должен позаботиться о следующем параметре, помимо области применения/использования.

• Значение индуктивности
• Допуск
• Максимальный номинальный ток
• Экранированный и неэкранированный
• Размер
• Рейтинг Q
• Диапазон частот
• Сопротивление индуктора
• Тип используемого сердечника

Производители: Murata, TDK, Bourns Inc., Abracon Electronics, AVX Corporation, Schaffner, Signal Transformer и др.

Диоды

Диод представляет собой полупроводниковые устройства с двумя выводами, которые пропускают электрический ток в одном направлении, блокируя его в обратном направлении. Диод состоит из полупроводникового устройства из материала P-типа и материала N-типа. Типичным материалом, используемым в диоде, является кремний и германий. Они проводят, когда на них подается минимальное прямое напряжение (~ 0,7 В для кремния), и остаются выключенными в условиях обратного смещения.

Символ диода представлен ниже и их физические упаковки.

Типы диодов

Применение диодов:

• Преобразование мощности (переменный ток в постоянный)/выпрямление
• Зажим по напряжению
• Стабилитрон в качестве стабилизатора напряжения
• Защита от перенапряжения
• Защита от электростатического разряда
• Демодуляция сигналов

Тип диодов:

• Выпрямительный диод
• Переключающий диод
• Светодиод
• Стабилитрон
• Диод Шоттки
• Электростатический диод
• Туннельный диод
• Варикапный диод
• Фотодиод
• Лазерный диод в оптической связи

Размеры корпусов диодов

Диоды доступны в версиях для сквозных отверстий (DIP) и SMD.

DIP: DO214, SMA, TO-220 с радиатором SMD 1206, 1210, SOD323, SOT23, TO-252, D2PAK,

Параметры выбора диода

При выборе диода в любой схеме пользователи должны учитывать следующие параметры, помимо применения/использования.

• Прямое напряжение смещения
• Максимальный прямой ток
• Средний прямой ток
• Рассеиваемая мощность
• Обратное напряжение пробоя/пиковое обратное напряжение
• Максимальный обратный ток
• Рабочая температура перехода
• Время обратного восстановления
• Размер

Производители: Rohm Semiconductor, Diodes Incorporated, On Semi, Vishay и др.

Кристаллы

Кристалл кварца изготовлен из тонкого куска кварцевой пластины. Эта пластина изготовлена ​​из силиконового материала. Пластина плотно прилегает и контролируется между двумя параллельными металлизированными поверхностями, которые образуют электрическое соединение. Когда на пластины подается внешнее напряжение, кристалл вибрирует с определенной основной частотой, которая создает переменную форму волны, которая колеблется между высоким и низким уровнями. Это явление известно как пьезоэлектрический эффект. Благодаря этому свойству они используются в электронных схемах вместе с активными компонентами для создания стабильного ввода тактового сигнала в процессор.

Кварцевый резонатор

Кварцевый генератор

• Используется в схеме генератора для подачи тактового сигнала на процессорное устройство
• Источник опорных сигналов для RF

Параметр выбора кристалла

• Емкость нагрузки
• Основная частота
• Допустимое отклонение частоты
• Стабильность частоты
• СОЭ
• Рабочее напряжение

Производители: NDK, Murata, Epson, ECS, CTS, Kyocera и др.

Реле

Реле — это электромагнитный переключатель, который размыкает и замыкает беспотенциальные контакты. Электромеханическое реле состоит из якоря, катушки, пружины и контактов. Когда на катушку подается напряжение, она создает магнитное поле. Это притягивает якорь и вызывает изменение открытого/замкнутого состояния цепи. Он в основном используется для управления мощной цепью с использованием сигнала малой мощности.

Конструктивно реле в основном бывают двух типов – электромеханические (EMR) и твердотельные (SSR).

Твердотельное реле имеет фотодиод на входе и переключающее устройство, такое как транзистор/полевой транзистор, на выходе. Когда на его вход подается определенное напряжение, фотодиод проводит и запускает базу транзистора, вызывая переключение. Благодаря быстрому переключению, миниатюрному форм-фактору, низкому напряжению и устранению механического искривления, электрических помех и дребезга контактов, оно широко используется в приложениях по сравнению с механическим реле.

Типы реле

Различные типы реле формы

Реле классифицируются по полюсам и направлениям, например, SPDT, SPST, DPST, DPDT.

Приложение

• Управление цепью высокой мощности с изолированной малой мощностью. Например. Управление 230 В переменного тока цепи с сигналом +5В.
• Переключение напряжения ВКЛ/ВЫКЛ
• Электрический автоматический выключатель
• Управление цепями диак/симистор

Параметр выбора реле:

• Тип выходной нагрузки — AC/DC
• Входное напряжение катушки для механического реле
• Напряжение фотодиода для SSR
• Выходное коммутируемое напряжение
• Выходной ток
• Сопротивление в открытом состоянии
• Количество кликов/переключение
• Количество полюсов и контактов
• Тип выходных контактов НЗ/НО
• Пакеты

Активные устройства

Основные электронные компоненты, работа которых зависит от внешнего источника питания, называются активными компонентами. Они могут усиливать сигналы и/или обрабатывать сигналы. Некоторыми активными компонентами являются транзисторы, интегральные схемы ИС.

Транзистор

Транзистор представляет собой нелинейный полупроводниковый трехполюсник. Транзистор считается одним из важнейших устройств в области электроники. Транзистор изменил многие аспекты жизни человека. Существуют две основные функции транзисторов: усиливать входные сигналы и действовать как полупроводниковые переключатели. Транзистор действует как переключатель, когда он работает либо в области насыщения, либо в области отсечки. Принимая во внимание, что он усиливает сигналы при использовании в активной области. Он предлагает очень высокое входное сопротивление и очень низкое выходное сопротивление.

Транзисторы делятся на биполярные транзисторы и полевые транзисторы в зависимости от их конструкции.

Тип транзистора:

• BJT: NPN и PNP,
• МОП-транзистор: JFET, P-МОП-транзистор, N-МОП-транзистор

Обозначение транзистора показано ниже.

Обозначение транзистора

Наиболее популярные и часто используемые транзисторы — BC547, 2N2222. Ниже приведены несколько распространенных корпусов транзисторов:

Корпуса транзисторов

МОП-транзистор 

МОП-транзистор (металлооксид-полупроводниковый полевой транзистор) представляет собой полупроводниковое устройство, которое отличается от биполярного переходного транзистора с точки зрения конструкции, хотя применение остается таким же, как коммутация и усиление. Он имеет четыре клеммы, такие как сток, затвор, исток и корпус. Корпус закорочен на клемму источника. Затвор изолирован от канала вблизи очень тонкого слоя оксида металла. Из-за чего он предлагает очень высокое сопротивление по сравнению с BJT.

Управляя напряжением затвора (VGS +ve/-ve), можно управлять шириной канала, по которому текут носители заряда (электроны или дырки) от истока к стоку. P-Channel MOSFET имеет P-канальную область между истоком и стоком, а N-канальный MOSFET имеет N-канальную область.

Преимущества MOSFET перед BJT:

• Очень высокое входное сопротивление
• Низкое сопротивление в открытом состоянии
• Низкие потери мощности
• Высокая частота операций

Работа транзистора

Применение транзисторов (BJT/FET)

• Усиление аналоговых сигналов
• Применяются в качестве коммутационных устройств в ИИП, микроконтроллерах и т.п.
• Осцилляторы
• Защита от повышенного/пониженного напряжения
• Схемы модуляции и демодуляции сигналов
• Управление мощностью в инверторах и зарядных устройствах (сильноточные силовые транзисторы)

Типы корпусов транзисторов

Что касается корпусов BJT и MOSFET, транзисторы доступны в версиях со сквозным отверстием (DIP) и SMD. например ДИП: ТО-92, ТО-220 и SMD: СОТ23, СОТ223, ТО-252, Д2ПАК.

Параметры выбора транзистора

При выборе транзистора в любой схеме пользователь должен обратить внимание на следующие параметры:

• Максимальный ток коллектора (Ic)
• Максимальное напряжение коллектора (Vce)
• Напряжение ВБЭ
• Напряжение насыщения Vce (sat)
• Коэффициент усиления по току, hfe/ß
• Входное сопротивление
• Выходное сопротивление
• Обратное напряжение пробоя
• Максимальный обратный ток
• Рассеиваемая мощность
• Рабочая температура перехода
• Размер
• Время переключения/частота

Производители: Analog Devices, Rohm Semiconductor, Diodes Incorporated, On Semi, Texas Instrument, Panasonic, Infineon, Honeywell и др.

Интегральные схемы

Интегральная схема (ИС) представляет собой электронную схему, построенную на полупроводниковой пластине, из силикона. На этой пластине миллионы миниатюрных транзисторов, резисторов и конденсаторов, соединенных металлическими дорожками. ИС питаются от внешнего источника питания для своей работы. ИС выполняют определенные функции, такие как обработка данных и обработка сигналов. Весь физический размер пластины ИС чрезвычайно мал по сравнению с размерами дискретных схем, поэтому ее называют микрочипом или просто чипами. Из-за своего небольшого размера ИС имеют низкое энергопотребление.

Типы ИС

ИС подразделяются на цифровые, аналоговые и ИС со смешанными сигналами в зависимости от их схемной функциональности.

Цифровые ИС

Цифровые ИС для простоты можно разделить еще на две категории:

• Простые ИС : Таймер, счетчик, регистр, переключатели, цифровые логические элементы, сумматор и т. д.
• Сложные ИС : Микропроцессор, память, коммутационные ИС, Ethernet MAC/PHY.

Микропроцессор/микроконтроллер представляет собой интегральную схему, которая может обрабатывать цифровые данные. Например, данные датчика температуры могут считываться микропроцессором и, используя его внутреннюю логику, выполнять функции управления, такие как включение или выключение кондиционера. Возможность программирования микропроцессора дает ему гибкость для использования в широком диапазоне приложений. Некоторыми из приложений являются бытовая электроника (микроволновая печь, стиральная машина, телевизор), промышленные приложения (управление двигателем, управление технологическим процессом), коммуникационные приложения (беспроводная связь, телефония, спутниковая связь).

Микропроцессор — сложная ИС, имеющая встроенный центральный процессор (ЦП), состоящий из арифметико-логического блока (АЛУ), регистров, буферной памяти, часов. Процессор не имеет встроенной памяти и нуждается во внешнем интерфейсе ОЗУ и ПЗУ. Приложения: компьютеры, ноутбуки, серверы, в основном для высокопроизводительной обработки.

Микроконтроллер представляет собой интегральную схему, имеющую ЦП, встроенную память, ввод-вывод общего назначения, коммуникационный интерфейс, такой как SPI, I2C, UART, АЦП, ЦАП, ШИМ. В зависимости от размера памяти и интерфейса микроконтроллеры предназначены для конкретных приложений. Области применения: встроенные устройства, такие как стиральные машины, весы, станки с ЧПУ и т. д.

Контроллеры цифровой обработки сигналов (DSP) представляют собой тип процессоров, которые используются в высокопроизводительных вычислительных приложениях, таких как обработка изображений, обработка речи, сжатие видео и т. д. усилители, ВЧ устройства, АЦП, ЦАП.

Интерфейсные ИС — Драйвер RS232, Ethernet, драйверы шины CAN, буферы и преобразователи уровней.

Силовые ИС – Регуляторы напряжения, такие как линейные стабилизаторы, LDO, импульсные регуляторы

Программируемая пользователем вентильная матрица – FPGA, FPGA со смешанными сигналами

Корпуса интегральных схем

Доступны ИС в различных корпусах и с различным количеством выводов, например DIP и SMD. Ниже приведены некоторые из популярных и широко используемых пакетов.

Упаковка	Название пакета и количество выводов
Малый контурный пакет	СОИК-8,12,14,16, 24 ЦСОП
Комплект для сквозных отверстий	ДИП-8,12,14,16,24,
Решетка из шариков	BGA 44, 48… 1000 и т. д.
Плоская упаковка	QFN, DFM 44 и т. д.

Типовые параметры выбора

При выборе микросхемы в любой схеме пользователь должен учитывать следующие параметры, помимо области применения/использования.

Цифровые ИС

• Рабочее напряжение (Vcc): +2,5 В, +3,3 В, +1,8 В, +5 В, +12 В/-12 В
• Максимальная рабочая частота
• Время переключения и максимальная скорость передачи данных
• Уровень напряжения ввода/вывода (TTL5V, CMOS), максимальный допуск, VIH, VIL, VOH, VOL
• Время настройки ввода-вывода, время удержания, время действия данных
• Тип ввода-вывода: цифровой или аналоговый контакт
• Выход с открытым коллектором или тотемным столбом
• Общее количество операций ввода-вывода, необходимых для приложения
• Тип коммуникационных интерфейсов, таких как SPI или I2C, и скорость
• Рассеиваемая мощность.
• Коммерческий от 0°C до 60°C, mil-grade от -55°C до 125°C, промышленный от -40°C до 85°C
• Размер

Аналоговые ИС

• Рабочее напряжение (Vcc): +2,5 В, +3,3 В, +1,8 В, +5 В, +12 В/-12 В
• Опорные напряжения
• Максимальное и минимальное выходное напряжение
• Напряжение смещения и ток
• CMRR, PSRR
• Диапазон амплитуд входного сигнала
• Тип цифрового интерфейса связи и скорость
• Рассеиваемая мощность
• Коммерческий от 0°C до 60°C, mil-grade от -55°C до 125°C, промышленный от -40°C до 85°C
• Размер

Размеры устройств SMT

Размеры компонентов выбранных компонентов SMT важны при производстве электронного продукта. Сборщик должен иметь возможность собирать компоненты небольшого размера на печатных платах. Пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности с двумя выводами, имеют стандартные размеры, как показано в таблице ниже. Размеры компонентов SMT указаны в дюймах, а также в метрических системах. Наиболее распространенные размеры указаны в дюймах, например, 0402, 0603, 0805, 1210 и т. д.

В приведенной ниже таблице указаны упаковки SMT с двумя выводными компонентами и их размеры.

ОБЩИЙ ПАССИВНЫЙ КОД УПАКОВКИ SMT

ТИП УПАКОВКИ SMD Стандарт IPC	РАЗМЕРЫ	РАЗМЕРЫ
MM Метрический стандарт	ДЮЙМОВ
2920	7,4 x 5,1(7451)	0,29 х 0,20
2725	6,9 x 6,3(6936)	0,27 х 0,25
2512	6,3 x 3,2(6332)	0,25 х 0,125
2010	5,0 x 2,5(5025)	0,20 х 0,10
1825	4,5 x 6,4(4564)	0,18 х 0,25
1812	4,5 x 3,2(4532)	0,18 х 0,125
1806	4,5 х 1,5(4516)	0,18 х 0,06
1210	3,2 х 2,5(3225)	0,125 х 0,10
1206	3,0 x 1,5(3216)	0,12 х 0,06
1008	2,5 x 2,0(2520)	0,10 х 0,08
805	2,0 x 1,2 (2012 г. )	0,08 х 0,05
603	1,6 х 10((1608)	0,06 х 0,03
402	1,0 х 0,5(1005)	0,04 х 0,02
201	0,6 х 0,3(0603)	0,02 х 0,01

Номера деталей основных электронных компонентов и технические описания

Основные электронные компоненты идентифицируются соответствующими номерами деталей производителя (MPN). Они также идентифицируются по номеру детали дистрибьютора/поставщика (VPN).

Каждый базовый электронный компонент имеет свою спецификацию, в которой объясняются его характеристики, функции и технические характеристики. Например, для резистора 100 Ом:

Номера деталей компонентов. Изображение предоставлено: Digikey

Дистрибьюторы компонентов

Дистрибьюторы электронных компонентов являются ключевым ресурсом для управления цепочками поставок. Они представляют собой единый источник компонентов, из которого разработчик может покупать компоненты напрямую, а не у отдельного производителя.