Elektronisk komponent

En elektronisk komponent er en enhet som er en del av en elektronisk krets . [ 1 ] De er vanligvis innkapslet , vanligvis i et keramisk , metall eller plastmateriale , og ender i to eller flere metallstifter eller terminaler . De er designet for å være koblet til hverandre, vanligvis ved lodding, til en trykt krets , for å danne nevnte krets.

Komponentene er fysiske enheter, mens elementene er modeller eller idealiserte abstraksjoner som utgjør grunnlaget for den teoretiske studien av de nevnte komponentene. Dermed vises komponentene i en liste over enheter som utgjør en krets, mens elementene vises i den matematiske utviklingen av kretsteori .

Klassifisering

Komponenter kan klassifiseres som passive, aktive eller elektromekaniske . Den strenge definisjonen av fysikk behandler passive komponenter som de som ikke kan levere strøm på egen hånd, mens et batteri vil bli sett på som en aktiv komponent siden det faktisk fungerer som en strømkilde.

Imidlertid bruker elektroniske ingeniører som gjør kretsanalyse en mer restriktiv definisjon av passivitet . Når du kun har å gjøre med signalkraft , er det praktisk å ignorere den såkalte DC -kretsen og late som om strømforsyningskomponenter som transistorer eller IC -er er fraværende (som om hver komponent har sitt eget innebygde batteri), selv om det faktisk kan hende være drevet av DC-krets. Så analysen er bare opptatt av AC-kretsen, en abstraksjon som ignorerer likespenningene og strømmene (og kraften forbundet med dem) som er tilstede i den virkelige kretsen. Denne fiksjonen lar oss for eksempel se en oscillator som "kraftproduserende" selv om oscillatoren i realiteten trekker enda mer strøm fra en likestrømsforsyning, som vi velger å ignorere.

Avhengig av kriteriene som er valgt, kan vi oppnå ulike klassifiseringer. De mest aksepterte er listet opp nedenfor.

1. I henhold til dens fysiske struktur

Diskrete : er de som er innkapslet en etter en, slik tilfellet er med motstander , kondensatorer , dioder , transistorer , etc.
Integrert – De danner mer komplekse sammenstillinger, for eksempel en operasjonsforsterker eller en logisk port , som kan inneholde alt fra noen få diskrete komponenter til millioner av dem. De kalles integrerte kretser .

2. I henhold til basismaterialet til produksjon.

Halvledere ( se liste ).
Ikke halvledere .

3. I henhold til driften.

Aktiv - gir elektrisk drift, forsterkning eller kontroll ( se liste ), og kan generelt injisere strøm inn i en krets, selv om dette ikke er en del av definisjonen. [ 2 ]
Passiv : de er ansvarlige for forbindelsen mellom de forskjellige aktive komponentene, sørger for overføring av elektriske signaler eller endrer nivået deres ( se liste ). [ 1 ]

4. I henhold til type energi.

Elektromagnetisk : de som drar nytte av de elektromagnetiske egenskapene til materialer (i hovedsak transformatorer og induktorer ).
Elektroakustisk : de transformerer akustisk energi til elektrisk energi og omvendt ( mikrofoner , høyttalere , høyttalere , hodetelefoner , etc.).
Optoelektronikk : de forvandler lysenergi til elektrisitet og omvendt ( lysdioder , fotoelektriske celler , etc.).

De fleste passive komponenter med mer enn to terminaler kan beskrives i form av to-ports parametere som tilfredsstiller gjensidighetsprinsippet , selv om det er sjeldne unntak. [ 3 ] Derimot mangler aktive komponenter (med mer enn to terminaler) generelt denne egenskapen.

Komponenter

Halvlederkomponenter

En halvleder er et stoff som oppfører seg som en leder eller som en isolator avhengig av forholdene til det elektriske feltet, magnetfeltet, trykk, stråling eller omgivelsestemperatur. [ 4 ] En elektronisk halvlederkomponent er en som benytter de elektriske egenskapene til halvledermaterialer, primært silisium, germanium og galliumarsenid, så vel som organiske halvledere. Den vanligste halvlederkomponenten er MOSFET - transistoren , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] , men det er mange andre halvlederenheter som dioder , BJT- er, IGBT- er, tyristorer , etc.

Aktive komponenter

Aktive komponenter er de som er i stand til å kontrollere strømstrømmen av kretser eller oppnå gevinster . I utgangspunktet er de elektriske generatorer og visse halvlederkomponenter. Sistnevnte har generelt en ikke-lineær oppførsel, det vil si at forholdet mellom den påførte spenningen og den etterspurte strømmen ikke er lineær.

De aktive halvlederkomponentene er avledet fra Fleming - dioden og Lee de Forest - trioden . I en første generasjon dukket det opp ventiler som tillot utviklingen av elektroniske enheter som radio eller TV . Senere, i en andre generasjon, dukket det opp halvledere som senere ville vike for integrerte kretser (tredje generasjon) [ 8 ] hvis maksimale uttrykk finnes i programmerbare kretser ( mikroprosessor og mikrokontroller ) som kan betraktes som komponenter, selv om de i virkeligheten er kretser. som har millioner av komponenter integrert.

Det er et stort antall aktive komponenter, og det er vanlig at et elektronisk system er utformet fra en eller flere aktive komponenter hvis egenskaper vil betinge det. Dette er ikke tilfellet med passive komponenter. Tabellen nedenfor viser de viktigste aktive komponentene sammen med deres vanligste funksjon i en krets.

Komponent	Den vanligste funksjonen
operasjonsforsterker	Forsterkning, regulering, signalkonvertering, svitsjing.
bistabil	Kontroll av sekvensielle systemer .
PLD	Kontroll av digitale systemer .
diac	strømsjekk.
Diode	Signalretting, regulering, spenningsmultiplikator.
Zener diode	Spenningsregulering.
FPGA	Kontroll av digitale systemer.
Hukommelse	Digital datalagring .
Mikroprosessor	Kontroll av digitale systemer.
mikrokontroller	Kontroll av digitale systemer.
Stable	Generering av elektrisk kraft.
tyristor	strømsjekk.
logisk port	Kontroll av kombinasjonssystemer .
Transistor	Forsterkning, veksling.
triac	strømsjekk.

Passive komponenter

Komponent	Den vanligste funksjonen
Kondensator	Energilagring , filtrering, impedanstilpasning .
induktor eller spole	Lagre eller dempe energiendringer på grunn av dens selvinduksjonskraft.
motstand eller motstand	Strøm- eller spenningsdeling, strømbegrensning.
memristor	Relater elektrisk ladning til magnetisk fluks.

Elektromekaniske komponenter

Brytere , sikringer og kontakter tilhører denne gruppen .

Optoelektroniske komponenter

Optoelektroniske komponenter er de som transformerer lysenergi til elektrisk energi, kalt fotosensitiv , eller elektrisk energi til lys, ofte kalt elektroluminescerende .

Store produsenter

Komponentindustrien er essensiell for elektronikkindustrien, som igjen er essensiell for resten av industrien. Det viktige volumet av virksomheten til denne typen industri i de mest utviklede landene gjør at de spiller en viktig rolle i sine respektive økonomier. Tabellen nedenfor viser en liste over de viktigste produsentene av elektroniske komponenter. De fleste er multinasjonale selskaper der produksjon av elektroniske komponenter bare representerer en del av handlingsfeltet.

Virksomhet	Symbol	Land	Typer komponenter den produserer	Web
Avanserte mikroenheter	amd	USA	Halvledere, mikroprosessorer og mikrokontrollere	amd
Analoge enheter	AD	USA	halvledere	Analoge enheter
Cypress Semiconductor	CY	USA	halvledere	Cypress S.
Fairchild Semiconductor	F	USA	halvledere	Fairchild
Freescale Semiconductor		USA	halvledere	Freescale
Fujitsu Microelectronics	FUJ	Japan	Halvledere, kondensatorer, releer...	fujitsu
IBM Microelectronics	IBM	USA	Minner, mikroprosessorer, mikrokontrollere...	IBM
Intel	Yo	USA	Minner, mikroprosessorer og mikrokontrollere	Intel
microchip technology inc.	MCHP	USA	halvledere	Mikrobrikketeknologi
Mitsubishi Semiconductor		Japan	halvledere	Mitsubishi
NEC-komponenter	NEC	Japan	Halvledere, kondensatorer, releer...	NEC
OKI	OKI	Japan	halvledere	OKI
panasonic		Japan	Halvledere, batterier, motstander...	panasonic
NXP		Holland	halvledere	NXP Semiconductors
Rambus	RMBS	USA	Minner	Rambus
Samsung		Republikken, Korea	Minner, mikrokontrollere...	Samsung
SGS-Thomson	ST	sveitsisk	halvledere	ST
Skarp		Japan	Minner, mikrokontrollere, strømkontroll...	Skarp
Siemens AG		Tyskland	Halvledere, regulatorer...	Siemens
Texas Instruments	du	USA	halvledere	DU
Xilinx		USA	FPGA, CPLD	Xilinx
Zilog		USA	Mikrokontrollere, mikroprosessorer, periferiutstyr...	Zilog

Konvensjoner som brukes når man studerer elektroniske komponenter

Spennings- og strømdefinisjoner i sammenheng med en dipol

Vurderer en dipol hvor og ekstremitetene: $D$ $EN$ $B.$

spenning kan defineres som potensialforskjellen eller som potensialforskjellen ; $v$ $V(B)-V(A)$ $V(A)-V(B)$
intensiteten til strømmen som går gjennom den kan sees som den til den sirkulerende strømmen fra til av strømmen som går gjennom den kan sees som den til den sirkulerende strømmen fra til . $Yo$ $EN$ $B.$ $B.$ $EN$

Derfor er det nødvendig å nøye definere disse to mengdene.

For å gjøre dette brukes piler:

under spenning beregnes det ved å trekke potensialet ved bunnen av pilen (peker parallelt med dipolen) fra potensialet på toppen; $v$
i forbindelse med strøm, angir pilen (merket på kabelen som vurderes) retningen på strømstrømmen når den er positiv. $Yo$

Oppmerksomhet: en slik intensitetsnotasjon gir ingen informasjon om selve strømningsretningen: denne informasjonen er et resultat av tegnet på . $Yo$

Generator- og mottakerkonvensjoner for en dipol

De er definert for studiet av en dipol:

generatorkonvensjonen, der pilene som definerer strøm og spenning er i samme retning; $Yo$ $eller$
mottakerkonvensjonen, der pilene som definerer strøm og spenning er i motsatte retninger. $Yo$ $eller$

Ved å plotte karakteristikken til en dipol:

for en aktiv dipol er generatorkonvensjonen vedtatt;
for en passiv dipol er mottakerkonvensjonen tatt i bruk.

Merk spesielt at siden disse konvensjonene påvirker de relative tegnene til og , avhenger forskjellige formler av det. $Yo$ $eller$

For eksempel, med tanke på en ohmsk motstandsleder , er Ohms lov vanligvis skrevet i mottakerkonvensjonen: $R$

$u=Ri$

Men i generatorkonvensjonen blir det:

$u=-Ri$

Standard symboler

På et kretsskjema er elektroniske enheter representert med konvensjonelle symboler. Referansebetegnelser brukes på symboler for å identifisere komponenter.

Notater

↑ a b Montering av mikrodatamaskinkomponenter og periferiutstyr. IFCT0108, på Google bøker
↑ For eksempel kan en datamaskin være inne i en svart boks med to eksterne terminaler. Du kan gjøre forskjellige beregninger og signalisere resultatene dine ved å variere motstanden din, men alltid bruke strøm slik motstanden gjør. Det er imidlertid en "aktiv" komponent, da den er avhengig av en strømkilde for å fungere.
↑ Ikke-resiprokerende passive enheter inkluderer gyratoren (selv om denne som en virkelig passiv komponent eksisterer mer i teoretiske termer og vanligvis implementeres ved hjelp av en aktiv krets) og sirkulatoren , som brukes ved optiske og mikrobølgefrekvenser.
↑ Service, Editorial Staff of Electronics and (4. desember 2014). Elektronikk og tjenester: Grunnleggende teknologiutstyr innen lyd og video . Mexico Digital Communication SA de CV . Hentet 10. februar 2018 .
↑ Golio, Mike; Golio, Janet (2018). RF og mikrobølge passive og aktive teknologier . CRC Trykk på . s. 18-2. ISBN 9781420006728 .
^ "13 Sextillion & Counting: Den lange og svingete veien til den mest produserte menneskelige artefakten i historien" . Datahistorisk museum . 2. april 2018 . Hentet 28. juli 2019 .
↑ Baker, R. Jacob (2011). CMOS: Kretsdesign, layout og simulering . John Wiley og sønner . s. 7. ISBN 978-1118038239 .
^ Paul Horowitz; Winfield Hill (1996). Publitronic, red. Traité de l'électronique analogique et numérique (originaltittel; The Art of Electronics) (på fransk (engelsk original)) . 1 (volumtittel; Techniques analogiques). Nieppe. s. 538 (passasje; 2: Transistorer - Introduksjon). ISBN 2-86661-070-9 .

Se også

kretsdesign
elektronisk diagram
utstillingsrom
Wikimedia Commons er vert for en mediekategori på elektronisk komponent .