Электронные компоненты - это составляющие части электронных схем, которые используются для создания различных устройств и приборов.
Среди наиболее распространенных электронных компонентов можно назвать резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы, диоды, микросхемы и другие.
Электронные компоненты можно классифицировать по разным признакам, например, по виду вольт-амперной характеристики, по способу монтажа, по назначению и т.д.
Подробно о классификации электронных компонентов смотрите в нашей статье.
Электронные компоненты - это физические элементы, которые обеспечивают функционирование электронных схем и устройств. Они могут быть разделены на несколько групп по различным признакам, таким как:
- По виду вольт-амперной характеристики (ВАХ) или по способу действия в электрической цепи. По этому критерию выделяют пассивные или линейные компоненты, активные или нелинейные компоненты и электромеханические компоненты.
- По способу монтажа. По этому критерию выделяют корпусные и бескорпусные компоненты, поверхностный и сквозной монтаж, интегральные и дискретные компоненты электронных устройств.
- По назначению. По этому критерию выделяют базовые компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды, транзисторы и т.д., и специализированные компоненты, такие как трансформаторы, реле, соленоиды, кварцевые резонаторы, соединители, переключатели, предохранители, индикаторы, динамики, микрофоны, видеокамеры, антенны, аккумуляторы и т.д.
Пассивные или линейные электронные компоненты - это компоненты, ВАХ которых имеет линейный характер, то есть ток через них пропорционален напряжению на них. Они не могут усиливать или генерировать электрические сигналы, а только изменять их амплитуду, фазу, частоту или форму.
К пассивным компонентам относятся резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы и т.д.
Активные или нелинейные электронные компоненты - это компоненты, ВАХ которых имеет нелинейный характер, то есть ток через них не пропорционален напряжению на них. Они могут усиливать или генерировать электрические сигналы, а также выполнять логические операции.
К активным компонентам относятся вакуумные и полупроводниковые приборы, такие как диоды, транзисторы, тиристоры, интегральные схемы и т.д.
Электромеханические компоненты - это компоненты электронных устройств, которые используют подвижные части для преобразования электрической энергии в механическую или наоборот. Они могут производить, хранить или потреблять электрическую энергию, а также передавать или прерывать электрические сигналы.
К электромеханическим компонентам относятся соленоиды, реле, электромагниты, пьезоэлектрические приборы, динамики, микрофоны, видеокамеры, антенны, аккумуляторы и т.д.
Корпусные компоненты - это компоненты, которые имеют специальный корпус, защищающий их от внешних воздействий и обеспечивающий удобство монтажа и подключения. Корпусные компоненты могут быть разных форм и размеров, в зависимости от их типа и назначения.
Корпусные компоненты могут иметь выводы для сквозного монтажа или контактные площадки для поверхностного монтажа.
Бескорпусные компоненты - это компоненты, которые не имеют специального корпуса, а представляют собой непосредственно рабочую часть элемента.
Бескорпусные компоненты обычно имеют малые размеры и массу, а также высокую надежность и долговечность. Бескорпусные компоненты могут быть выполнены в виде пленок, пластин, проволок, чипов и т.д.
Поверхностный монтаж - это способ монтажа компонентов электронных устройств, при котором они крепятся на поверхность печатной платы с помощью специального паяльного пасты или клея.
Поверхностный монтаж позволяет увеличить плотность размещения компонентов, уменьшить их размеры и массу, а также повысить скорость и качество монтажа.
Сквозной монтаж - это способ монтажа компонентов, при котором они пропускаются через отверстия в печатной плате и закрепляются на обратной стороне с помощью пайки.
Сквозной монтаж обычно применяется для крупных и тяжелых компонентов, а также для компонентов, которые требуют большой механической прочности.
Интегральные компоненты - это компоненты, которые представляют собой сложные электронные схемы, выполненные на одном кристалле полупроводникового материала.
Интегральные компоненты могут содержать от нескольких до нескольких миллионов элементов, таких как транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и т.д. Интегральные компоненты могут быть цифровыми или аналоговыми, комбинированными или специализированными.
Дискретные компоненты - это компоненты, которые представляют собой отдельные элементы, такие как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды, транзисторы и т.д. Дискретные компоненты могут быть корпусными или бескорпусными, поверхностного или сквозного монтажа.
Основные электронные компоненты
По назначению все электронные компоненты можно разделить на следующие основные группы:
- Компоненты, предназначенные для формирования, усиления, модуляции, демодуляции, преобразования, фильтрации, согласования, распределения, коммутации, хранения, обработки и передачи электрических сигналов. К этой группе относятся резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы, диоды, транзисторы, тиристоры, интегральные схемы, линии задержки, соединители, переключатели, предохранители и т.д.
- Компоненты, предназначенные для преобразования электрической энергии в другие виды энергии или наоборот. К этой группе относятся соленоиды, реле, электромагниты, динамики, микрофоны, антенны, аккумуляторы и т.д.
- Компоненты, предназначенные для измерения, контроля, регулирования, защиты, индикации, диагностики и тестирования электрических и электронных схем, устройств и систем. К этой группе относятся потенциометры, термисторы, варисторы, фоторезисторы, генераторы сигналов, источники питания, стабилизаторы напряжения, световые индикаторы и т.д.
В зависимости от принципа действия и структуры компоненты можно классифицировать по следующим подгруппам:
- Резисторы - это компоненты, которые ограничивают ток в цепи, создавая на себе падение напряжения, пропорциональное току. Резисторы могут быть постоянными или переменными, линейными или нелинейными. Резисторы могут быть выполнены из различных материалов, таких как углерод, металл, полупроводник, керамика и т.д.
- Конденсаторы - это компоненты, которые накапливают электрический заряд на своих обкладках, создавая на себе напряжение, пропорциональное заряду. Конденсаторы могут быть постоянными или переменными, линейными или нелинейными, полярными или неполярными, электролитическими или керамическими, пленочными или бумажными и т.д. Конденсаторы могут быть выполнены из различных материалов, таких как металл, полимер, стекло, воздух и т.д.
- Катушки индуктивности - это компоненты, которые создают магнитное поле вокруг себя при протекании тока, создавая на себе напряжение, пропорциональное скорости изменения тока. Катушки индуктивности могут быть постоянными или переменными, линейными или нелинейными, с сердечником или без сердечника, с обратной связью или без обратной связи и т.д. Катушки индуктивности могут быть выполнены из различных материалов, таких как медь, железо, феррит и т.д.
- Трансформаторы - это компоненты, которые состоят из двух или более катушек индуктивности, связанных между собой магнитным полем. Трансформаторы изменяют амплитуду переменного напряжения и тока, передавая энергию от одной катушки к другой. Трансформаторы могут быть однофазными или многофазными, силовыми или сигнальными, симметричными или несимметричными, с регулировкой или без регулировки и т.д. Трансформаторы могут быть выполнены из различных материалов, таких как медь, железо, феррит и т.д.
- Диоды - это компоненты, которые пропускают ток в одном направлении и блокируют его в противоположном. Диоды могут выполнять функции выпрямления, детектирования, стабилизации, защиты, коммутации, модуляции и т.д. Диоды могут быть вакуумными или полупроводниковыми, прямыми или обратными, симметричными или несимметричными, с быстрым или медленным восстановлением и т.д. Диоды могут быть выполнены из различных материалов, таких как кремний, германий, селен, свинец и т.д.
- Транзисторы - это компоненты, которые состоят из трех слоев полупроводникового материала, образующих два перехода. Транзисторы могут усиливать, генерировать, коммутировать, модулировать, демодулировать, преобразовывать и т.д. электрические сигналы. Транзисторы могут быть биполярными или полевыми, n-p-n или p-n-p, канальными или затворными, усилительными или переключательными, симметричными или несимметричными и т.д. Транзисторы могут быть выполнены из различных материалов, таких как кремний, германий, галлий, арсенид и т.д.
- Тиристоры - это компоненты, которые состоят из четырех слоев полупроводникового материала, образующих три перехода. Тиристоры могут пропускать ток в одном направлении, если на них подать управляющий импульс, и блокировать его в противоположном, пока не будет снято напряжение. Тиристоры могут выполнять функции регулирования, коммутации, защиты, преобразования и т.д. электрической энергии. Тиристоры могут быть симисторами, триаками, диаками, сидаками, гейт-транзисторами и т.д. Тиристоры могут быть выполнены из различных материалов, таких как кремний, германий, галлий, арсенид и т.д.
- Интегральные схемы - это компоненты, которые представляют собой сложные электронные схемы, выполненные на одном кристалле полупроводникового материала. Интегральные схемы могут содержать от нескольких до нескольких миллионов элементов, таких как транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и т.д. Интегральные схемы могут быть цифровыми или аналоговыми, комбинированными или специализированными, логическими или арифметическими, памятью или процессорами и т.д. Интегральные схемы могут быть выполнены по различным технологиям, таким как биполярная, полевая, КМОП, БИКМОС и т.д.
- Соленоиды - это компоненты, которые состоят из проволочной обмотки, внутри которой может перемещаться сердечник из магнитного материала. Соленоиды могут преобразовывать электрическую энергию в механическую, создавая линейное движение сердечника при протекании тока по обмотке. Соленоиды могут выполнять функции открывания, закрывания, переключения, регулирования и т.д. различных устройств и систем. Соленоиды могут быть постоянными или переменными, одностабильными или двухстабильными, нормально открытыми или нормально закрытыми и т.д.
- Реле - это компоненты, которые состоят из электромагнита и одного или нескольких контактов, которые могут замыкаться или размыкаться при возбуждении электромагнита. Реле могут преобразовывать электрические сигналы в механические, передавая или прерывая электрическую цепь. Реле могут выполнять функции коммутации, защиты, управления, сигнализации и т.д. различных устройств и систем. Реле могут быть электромагнитными или полупроводниковыми, низковольтными или высоковольтными, низкотоковыми или высокотоковыми, нормально открытыми или нормально закрытыми и т.д.
- Электромагниты - это компоненты, которые состоят из проволочной обмотки, внутри которой может находиться сердечник из магнитного материала. Электромагниты могут преобразовывать электрическую энергию в магнитную, создавая магнитное поле вокруг обмотки при протекании тока по ней. Электромагниты могут выполнять функции притяжения, отталкивания, подъема, перемещения и т.д. различных объектов и систем. Электромагниты могут быть постоянными или переменными, с сердечником или без сердечника и т.д.
- Световые индикаторы - это электронные компоненты, которые преобразуют электрические сигналы в световые сигналы, пригодные для визуального отображения информации или оповещения. Они могут быть разных типов, форм, размеров и цветов, в зависимости от назначения, условий эксплуатации и требований к надежности.
- Датчики - это электронные компоненты, которые преобразуют физические или химические величины, такие как температура, давление, освещенность, скорость, концентрация и другие, в электрические сигналы, пригодные для измерения, обработки и управления.
- Динамики - это компоненты, которые состоят из мембраны, подвижной катушки и постоянного магнита. Динамики могут преобразовывать электрическую энергию в звуковую, создавая колебания мембраны при протекании тока по катушке в магнитном поле. Динамики могут выполнять функции воспроизведения, усиления, модуляции и т.д. звуковых сигналов и систем. Динамики могут быть электродинамическими или пьезоэлектрическими, широкополосными или узкополосными, монофоническими или стереофоническими и т.д.
- Микрофоны - это компоненты, которые состоят из мембраны, подвижной катушки и постоянного магнита. Микрофоны могут преобразовывать звуковую энергию в электрическую, создавая электромотивную силу на катушке при колебаниях мембраны в магнитном поле. Микрофоны могут выполнять функции записи, передачи, модуляции и т.д. звуковых сигналов и систем. Микрофоны могут быть электродинамическими или пьезоэлектрическими, направленными или всенаправленными, динамическими или конденсаторными и т.д.
- Источники питания - это электронные компоненты, которые преобразуют один вид электрической энергии в другой, необходимый для питания электронных устройств. Они могут быть разных типов, в зависимости от источника входного напряжения, выходного напряжения, тока, мощности, стабилизации и других параметров. Гальванические батареи и аккумуляторы - источники питания, которые хранят электрическую энергию в химической форме и выдают ее в виде постоянного тока.
- Кварцевые резонаторы - это электронные приборы, которые используют пьезоэлектрический эффект и механический резонанс кварцевых пластин для генерации или фильтрации электрических колебаний определенной частоты. Они широко применяются в различных устройствах, таких как часы, генераторы, синтезаторы, радиоприемники и другие. Кварцевые резонаторы имеют высокую стабильность частоты, низкие потери, малый размер и низкую стоимость. Они могут работать в диапазоне от нескольких килогерц до нескольких гигагерц, в зависимости от формы, размера и ориентации кварцевой пластины.
- Соединители - это компоненты электронных устройств, которые используются для создания, разъединения или изменения электрических цепей. Они позволяют подключать различные электронные устройства, модули, платы или кабели между собой. Соединители могут быть разных типов, форм, размеров и характеристик, в зависимости от назначения, условий эксплуатации и требований к надежности.
- Переключатели - это устройства, которые используются для создания, разъединения или изменения электрических цепей. Они позволяют подключать или отключать различные устройства, модули, платы или кабели между собой. Они могут быть механическими, электромагнитными, оптическими, термическими и другими. Переключатели могут быть разных форм, размеров и характеристик, в зависимости от назначения, условий эксплуатации и требований к надежности.
- Предохранители - это компоненты электронных устройств, которые используются для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий. Они работают по принципу разрыва или изменения сопротивления токоведущего элемента при превышении заданного значения тока. Существуют разные типы предохранителей, в зависимости от принципа действия, характеристик и конструкции.
Дополнительные пояснения
Нелинейные резисторы - это резисторы, сопротивление которых не является постоянным, а изменяется под воздействием различных внешних факторов, таких как протекающий через них ток, приложенное к ним напряжение или температура. Нелинейные резисторы широко применяются в различных устройствах, включая силовую электронику, радиотехнику и другие области.
Примеры нелинейных резисторов:
- варисторы - сопротивление зависит от приложенного напряжения;
- терморезисторы - сопротивление зависит от температуры;
- фоторезисторы - сопротивление зависит от освещенности.
Полярные и неполярные конденсаторы - это два типа конденсаторов, которые отличаются по структуре диэлектрика и по наличию или отсутствию полярности.
Полярный конденсатор имеет одну пластину с положительным полюсом и другую с отрицательным полюсом. Он может быть заряжен только в одном направлении и не может работать с переменным током. Полярный конденсатор имеет большую емкость и меньший размер, чем неполярный конденсатор. Примеры полярных конденсаторов: электролитические, танталовые, алюминиевые и другие.
Неполярный конденсатор имеет две одинаковые пластины и не имеет положительного или отрицательного полюса. Он может быть заряжен в любом направлении и работать с переменным током. Неполярный конденсатор имеет меньшую емкость и больший размер, чем полярный конденсатор. Примеры неполярных конденсаторов: керамические, пленочные, металлопленочные и другие.
Катушки индуктивности, соленоиды и электромагниты - это разные виды электромагнитных устройств, которые используют эффект возникновения магнитного поля при протекании электрического тока по проводнику.
Катушка индуктивности - это катушка из свернутого изолированного проводника, которая обладает свойством индуктивности, то есть способностью противодействовать изменению тока в цепи. Катушка индуктивности может иметь или не иметь сердечник из магнитного материала, который усиливает магнитное поле внутри катушки.
Соленоид - это разновидность катушки индуктивности, которая имеет длинную и узкую форму и подвижный сердечник, который может перемещаться внутри катушки под действием магнитного поля. Соленоид может выполнять механическую работу, например, открывать или закрывать клапаны, переключать реле и другое.
Электромагнит - это устройство, которое состоит из катушки индуктивности с железным сердечником, который становится магнитом при подаче тока на катушку. Электромагнит может создавать сильное магнитное поле, которое может притягивать или отталкивать другие металлические предметы, например, поднимать грузы, сортировать металлолом и другое.
Примеры видов световых индикаторов:
- Единичные индикаторы - индикаторы, которые состоят из одного светящегося элемента, например, светодиода, лампочки или газоразрядной трубки. Они используются для индикации состояния устройств или привлечения внимания.
- Матричные индикаторы - индикаторы, которые состоят из множества светящихся элементов, расположенных в виде матрицы. Они используются для отображения графических изображений, символов и специальных знаков.
- Сегментные индикаторы - индикаторы, которые состоят из нескольких светящихся сегментов, образующих один или несколько знаков. Они используются для отображения цифр, букв, символов и знаков.
- Шкальные индикаторы - индикаторы, которые состоят из светящейся шкалы, по которой перемещается указатель. Они используются для отображения величины измеряемого параметра, например, температуры, напряжения, уровня и других.
Переключатели электронных устройств - это компоненты, которые позволяют включать или отключать электрические цепи, а также изменять их конфигурацию. Примеры переключателей электронных устройств:
- Тумблеры - переключатели, которые имеют два или более положения, фиксируемые механически. Они используются для включения или отключения питания, режимов работы, направления вращения и других функций.
- Кнопки - переключатели, которые имеют одно положение, возвращаемое пружиной. Они используются для кратковременного включения или отключения цепи, запуска или остановки процессов, подачи сигналов и других функций.
- Клавиатуры - переключатели, которые имеют множество кнопок, образующих матрицу. Они используются для ввода данных, команд, символов и другой информации.
- Реле - переключатели, которые управляются электромагнитом. Они используются для коммутации больших токов и напряжений, изоляции цепей, усиления сигналов и других функций.
- Транзисторы - переключатели, которые управляются электрическим сигналом. Они используются для усиления, переключения, модуляции, генерации и других функций.
В чем отличие электронного компонента и электронного устройства?
Электронный компонент - это составная часть электронной схемы, которая имеет определенные электрические характеристики и функции. Электронные компоненты могут быть пассивными или активными, линейными или нелинейными, аналоговыми или цифровыми.
Электронное устройство - это электронный прибор или устройство, созданный из электронных компонентов, используемых для преобразования электромагнитной энергии в другие виды энергии или информации. Электронные устройства могут быть разных типов, в зависимости от назначения, принципа действия, конструкции и характеристик.
Таким образом, разница между электронным компонентом и электронным устройством заключается в том, что первый является элементом, а второй - совокупностью элементов, реализующих определенную функцию.
Смотрите также: Электронные приборы и устройства, зарождение и развитие электроники
Андрей Повный