Herhangi bir elektronik devrede, iki tür elektronik bileşenle karşılaşırız: Biri akışına tepki veren elektrik enerjisi ve enerjiyi depolayın veya dağıtın. Bunlar Pasif Bileşenlerdir. Elektrik enerjisine doğrusal bir tepkiye sahip doğrusal bileşenler veya elektrik enerjisine doğrusal olmayan bir tepkiye sahip doğrusal olmayan bileşenler olabilirler.

Enerji sağlayan veya enerji akışını kontrol eden. Bunlar Aktif bileşenlerdir. Tetiklenmeleri için harici bir güç kaynağına ihtiyaç duyarlar ve genellikle bir elektrik sinyalini yükseltmek için kullanılırlar. Her bileşeni detaylı bir şekilde görelim.

3 Pasif Doğrusal Bileşen:

Direnç: Direnç, akım akışına direnmek ve potansiyelde bir azalmaya neden olmak için kullanılan elektronik bir bileşendir. Her iki ucunda iletken tellerle birleştirilmiş düşük iletken bir bileşenden oluşur. Akım dirençten geçtiğinde, elektrik enerjisi direnç tarafından emilir ve ısı şeklinde dağıtılır. Direnç böylece akım akışına bir direnç veya karşıtlık sunar. Direnç olarak verilir

R = V / I, burada V, direnç boyunca voltaj düşüşü ve I, direnç boyunca akan akımdır. Dağıtılan güç şu şekilde verilir:

P = VI.

Direniş Kanunları:

Bir malzemenin sunduğu Direnç 'R' çeşitli faktörlere bağlıdır

Doğrudan uzunluğuna göre değişir, l
Kesit alanı A ile ters orantılı olarak değişir
Direnci veya Özgül Direnci ile belirtilen malzemenin yapısına bağlıdır, ρ
Ayrıca sıcaklığa da bağlıdır
Sıcaklığın sabit olduğu varsayıldığında, Direnç (R), R = ρl / A olarak ifade edilebilir, burada R, ohm (Ω) cinsinden dirençtir, l metre cinsinden uzunluktur, A metrekare cinsinden bir alandır ve ρ Spesifiktir Ω-mts cinsinden direnç

Bir direncin değeri, direnci cinsinden hesaplanır. Direnç, akımın akışına karşıdır.

Direnç değerlerini ölçmek için iki yöntem:

Renk kodunu kullanma: Her bir direnç, yüzeyinde 4 veya 5 renkli bir banttan oluşur. İlk üç (iki) renk direnç değerini temsil ederken, 4^inci(üçüncü) renk çarpan değerini ve sonuncusu toleransı temsil eder.
Multimetre Kullanımı: Direnci ölçmenin basit bir yolu, direnç değerini ohm cinsinden ölçmek için bir Multimetre kullanmaktır.

Elektronik Devrelerdeki Dirençler

2 Tip Direnç:

Sabit Dirençler : Direnç değeri sabit olan ve akımın akışına karşı çıkmak için kullanılan dirençler.
- Karbon ve seramik karışımından oluşan karbon bileşimli dirençler olabilirler.
- Yalıtkan bir substrat üzerinde biriktirilmiş karbon filmden oluşan karbon film dirençleri olabilirler.
Bir Karbon Direnç
- Metal veya metal oksit ile kaplanmış küçük seramik çubuktan oluşan, direnç değeri kaplamanın kalınlığı ile kontrol edilen metal film direnç olabilirler.
Metal Dirençler
- Seramik bir çubuğun etrafına sarılan ve yalıtılmış bir alaşımdan oluşan tel sargılı bir direnç olabilirler.
- Seramik bir çip üzerine çökeltilmiş kalay oksit gibi dirençli malzemelerden oluşan yüzeye monte dirençler olabilirler.
Değişken Dirençler : Direnç değerlerinde değişiklik sağlarlar. Genellikle voltaj bölmesinde kullanılırlar. Potansiyometre veya ön ayar olabilirler. Direnç, silecek hareketini kontrol ederek değiştirilebilir. Üç bağlantıdan oluşan değişken direnç veya değişken direnç. Genellikle ayarlanabilir voltaj bölücü olarak kullanılır. Manuel bir düğme veya kol ile konumlandırılan hareketli bir elemana sahip bir dirençtir. Hareketli eleman aynı zamanda silici olarak da adlandırılır, manuel kontrol ile seçilen herhangi bir noktada dirençli bir şerit ile temas oluşturur.

Potansiyometre

Potansiyometre, hareketli konumlarına bağlı olarak voltajı farklı oranlara böler. Kaynak geriliminden daha az gerilime ihtiyaç duyduğumuz farklı devrelerde kullanılır.

Değişken Dirençlerin Pratik Uygulaması:

Bazen 1.5 volt demek için çok hassas bir şekilde belirli bir voltaj elde edebilmesi gereken değişken bir dc öngerilim devresi tasarlamak gerekir. Bu nedenle, değişken dirençli bir potansiyel bölücü, voltajı 12 voltluk bir DC pilden 1 volt ile 2 volt arasında değiştirebilecek şekilde seçilir. 0 ila 2 volt değil, belirli bir nedenden dolayı 1 ila 2 volt Biri 12 voltluk bir dc üzerinde 10k pot kullanabilir ve bu voltajı alabilir ancak potu yaklaşık 300 derecelik tam ark açısı olarak ayarlamak çok zor hale gelir. . Ancak, aşağıdaki bir devreyi takip eden biri, bu gerilimi kolayca alabilir çünkü 300 derecenin tamamı, sadece 1 volt ila 2 volt arasında ayarlanabilmektedir. 1.52 voltun altındaki devrede gösterilir. Bu şekilde daha iyi bir çözüm elde ederiz. Bu tek seferlik ayarlı değişken dirençlere ön ayar denir.

Potansiyometre Pratik 3 Potansiyometre Pratik 1

Kapasitörler : Kapasitör, elektrik yükünü depolamak için kullanılan doğrusal bir pasif bileşendir. Bir kondansatör genellikle akım akışına reaktans sağlar. Bir kapasitör, aralarında yalıtkan bir dielektrik malzeme bulunan bir çift elektrottan oluşur.

Depolanan ücret şu şekilde verilir:

Q = CV burada C kapasitif reaktans ve V uygulanan voltajdır. Akım, yükün akış hızı olduğundan. Bu nedenle, bir kapasitörden geçen akım:

I = C dV / dt.

Bir DC devresine bir kapasitör bağlandığında veya zamanla sabit olan (sıfır frekans) sabit bir akım geçtiğinde, kapasitör basitçe tüm yükü depolar ve akımın akışına karşı gelir. Böylece bir kapasitör DC'yi bloke eder.

Bir AC devresine bir kapasitör bağlandığında veya içinden zamanla değişen bir sinyal geçtiğinde (sıfır olmayan frekansla), kapasitör başlangıçta yükü depolar ve daha sonra şarj akışına bir direnç sunar. Bu nedenle, AC devresinde bir voltaj sınırlayıcı olarak kullanılabilir. Sunulan direnç, sinyalin frekansı ile orantılıdır.

2 Tip Kondansatör

Sabit Kapasitörler : Akım akışına sabit bir reaktans sunarlar. Yalıtım malzemesi olarak mika içeren Mika kapasitör olabilirler. Gümüş kaplı seramik plakalardan oluşan polarize olmayan seramik kondansatörler olabilirler. Polarize olan ve yüksek bir kapasitans değerinin gerekli olduğu yerlerde kullanılan elektrolit kapasitörler olabilirler.

Sabit Kapasitörler

Değişken Kapasitörler : Plakalar arasındaki mesafeyi değiştirerek değiştirilebilen kapasitans sunarlar. Hava boşluğu kondansatörleri veya vakum kondansatörleri olabilirler.

Kapasitans değeri ya doğrudan kondansatör üzerinde okunabilir ya da verilen kod kullanılarak kodu çözülebilir. Seramik kapasitörler için 1^stiki harf kapasitans değerini gösterir. Üçüncü harf sıfırların sayısını belirtir ve birim Pico Farad'dadır ve harf tolerans değerini belirtir.

İndüktörler : İndüktör, enerjiyi manyetik alan biçiminde depolayan pasif bir elektronik bileşendir. Genellikle uygulanan gerilime direnç sağlayan bir iletken bobinden oluşur. Faraday endüktans yasasının temel prensibi üzerinde çalışır, buna göre akım telden aktığında ve geliştirilen elektromotor kuvvet uygulanan gerilime karşı geldiğinde bir manyetik alan yaratılır. Depolanan enerji şu şekilde verilir:

E = LI ^ 2. L, Henries'de ölçülen endüktans ve I, içinden akan akımdır.

İndüktör Bobinleri

Uygulanan gerilime direnç sunmak ve enerjiyi depolamak için bir boğucu olarak kullanılabilir veya salınımlar için kullanılan ayarlanmış bir devre oluşturmak için bir kapasitörle kombinasyon halinde kullanılabilir. AC devrelerinde, empoze edilen voltajın karşıtlık nedeniyle bobindeki akımı oluşturması biraz zaman aldığı için voltaj akımı yönlendirir.

2 Pasif Doğrusal Olmayan Bileşenler:

Diyotlar: Bir diyot, akım akışını yalnızca bir yönde kısıtlayan bir cihazdır. Bir diyot genellikle, kesişme noktasında bir bağlantı noktası oluşturan iki farklı katkılı bölgenin kombinasyonudur, öyle ki bağlantı, cihaz boyunca yük akışını kontrol eder.

6 Tip Diyot:

PN Bağlantı Diyotu : Basit bir PN bağlantı diyotu, p ve n tipleri arasında bir bağlantı oluşturacak şekilde bir n tipi yarı iletken üzerine monte edilmiş bir p-tipi yarı iletkenden oluşur. Doğru bağlantı ile tek yönde akım akışına izin veren bir doğrultucu olarak kullanılabilir.

A PN Bağlantı Diyotu

Zener Diyot : N-bölgesine göre çok fazla katkılı p bölgesinden oluşan diyottur, öyle ki yeterli gerilim uygulandığında tek yönde akım akışına izin vermekle kalmaz, ters yönde akım akışına da izin verir. Genellikle voltaj regülatörü olarak kullanılır.

Bir Zener diyot

Tünel Diyot : İleri gerilim arttıkça akımın azaldığı, yoğun katkılı bir PN bağlantı diyotudur. Artan kirlilik konsantrasyonu ile bağlantı genişliği azalır. Germanyum veya Galyum Arsenide'den yapılmıştır.

Tünel Diyot

Işık Yayan Diyot : Gallium Arsenide gibi yarı iletkenlerden yapılmış, uygun voltaj uygulandığında ışık yayan özel tip bir PN bağlantı diyotudur. LED tarafından yayılan ışık monokromatiktir, yani elektromanyetik spektrumun görünür bandındaki belirli bir frekansa karşılık gelen tek bir renktedir.

Bir LED

Fotoğraf Diyot : Üzerine ışık düştüğünde direnci azalan özel tip PN birleşim diyotudur. Bir plastiğin içine yerleştirilmiş bir PN bağlantı diyotundan oluşur.

Bir Fotodiyot

Anahtarlar : Anahtarlar, akımın aktif cihazlara akışına izin veren cihazlardır. Tamamen açık olduklarında akımın akışına izin veren ve tamamen kapalı olduğunda akımın akışını engelleyen ikili cihazlardır. 2 kontaklı veya 3 kontaklı anahtar veya basmalı düğme olabilen basit bir geçiş anahtarı olabilir.

2 Aktif Elektronik Bileşen:

Transistörler : Transistörler, genellikle direnci devrenin bir bölümünden diğerine dönüştüren cihazlardır. Voltaj kontrollü veya akım kontrollü olabilirler. Bir transistör, bir amplifikatör veya bir anahtar olarak çalışabilir.

2 Tip Transistör:

BJT veya Bipolar Bağlantı Transistörü : Bir BJT, iki p-tipi yarı iletken malzeme katmanı arasına sıkıştırılmış bir n-tipi yarı iletken malzeme katmanından oluşan akım kontrollü bir cihazdır. Üç terminalden oluşur - Verici, taban ve toplayıcı. Kollektör-taban bağlantısı, yayıcı-taban bağlantısına kıyasla daha az katkılıdır. Verici-taban bağlantısı ileri eğilimliyken, kollektör-taban bağlantısı normal transistör çalışmasında ters eğimlidir.

Bir Bipolar Bağlantı Transistörü

FET veya Alan Etkili Transistör : FET, voltaj kontrollü bir cihazdır. Omik kontaklar, n-tipi çubuğun iki tarafından alınır. Üç terminalden oluşur - Gate, Drain ve Source. Gate-Source ve Drain-Source terminaline uygulanan gerilim, cihaz boyunca akımın akışını kontrol eder. Genellikle yüksek dirençli bir cihazdır. Yan tarafına zıt tipte bir çubuğun yerleştirildiği n-tipi bir substrattan oluşan JFET (junction Field effect transistor) veya silikon oksitten bir yalıtım katmanından oluşan bir MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) olabilir. metalik Geçit teması ve alt tabaka arasında.

MOSFET

TRIACS veya SCR : SCR veya Silikon Kontrollü Doğrultucu, genellikle bir anahtar olarak kullanılan üç terminalli bir cihazdır. güç elektroniği . 3 bağlantıya sahip iki arka arkaya diyotun birleşimidir. SCR'den geçen akım, anot ve katot boyunca uygulanan voltaj nedeniyle akar ve Gate terminali boyunca uygulanan voltaj tarafından kontrol edilir. Ayrıca AC devrelerinde redresör olarak kullanılır.

Bir SCR

Yani bunlar herhangi bir elektronik devredeki önemli bileşenlerden bazılarıdır. Bu aktif ve pasif bileşenlerin dışında, devrede hayati önem taşıyan bir bileşen daha vardır. Bu Entegre Devre'dir.

Entegre Devre nedir?

DIP IC

Entegre Devre, binlerce transistörün, kapasitörün, direncin üretildiği bir çip veya mikroçiptir. Bir Amplifikatör IC, bir zamanlayıcı IC, bir dalga formu üreteci IC, bir bellek IC veya bir Mikroişlemci IC olabilir. Sürekli değişken çıkışlı bir analog IC veya birkaç tanımlı katmanda çalışan bir Dijital IC olabilir. Dijital IC'lerin temel yapı taşları mantık kapılarıdır.

Dual in Line Paketi (DIP) veya Small Outline Paketi (SOP) gibi farklı paketlerde mevcut olabilir.

Dirençlerin pratik uygulaması - Potansiyel Bölücüler

Potansiyel bölücüler, elektronik devrelerde sıklıkla kullanılır. Bu nedenle, aynısının tam olarak anlaşılmasının elektronik devrelerin tasarlanmasında büyük ölçüde yardımcı olması arzu edilmektedir. Aşağıdaki örnek Ohm yasasını uygulayarak gerilimleri matematiksel olarak türetmek yerine, aşağıdaki örnekte, Ar-Ge yapısına katılırken, yaklaşık gerilimi hızlı bir şekilde elde edebileceksiniz.

Eşit değere sahip iki direnç (örneğin, hem R1 hem de R2 için 6K) bir kaynağa bağlı , aynı akım içlerinden akacaktır. Şemada gösterilen kaynağın karşısına bir sayaç yerleştirilirse, toprakla ilgili 12v'yi kaydedecektir. Sayaç daha sonra zemin (0v) ile iki direncin ortası arasına yerleştirilirse, 6v gösterecektir. Akü voltajı daha sonra ikiye bölünür. Böylece toprak için R2 boyunca voltaj = 6v

Potansiyel Bölücü 1

benzer şekilde

2. Direnç değerleri 4K (R1) ve 8K (R2) olarak değiştirilirse, merkezdeki voltaj toprak için 8v olacaktır.

Potansiyel Bölücü 2

3. Direnç değerleri 8K (R1) ve 4K (R2) olarak değiştirilirse, merkezdeki voltaj toprak için 4v olacaktır.

Potansiyel Bölücü 3

Merkezdeki voltaj, iki direnç değerinin oranıyla daha iyi belirlenir, ancak aynı değere ulaşmak için Ohm yasasına göre hesaplama yapılabilir. Durum-1 oranı 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, Durum-2 oranı 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v ve Case-3 oranı 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v idi

Sonuç : -Potansiyel bölücüde, üst direnç değeri düşürülürse merkezdeki gerilim yükselir (zemine göre). Alt direnç değeri düşürülürse merkezdeki voltaj düşer.

Matematiksel olarak ancak merkezdeki voltaj her zaman zaman alıcı olan ve ünlü Ohm yasası formülü V = IR tarafından verilen iki direnç değerinin oranıyla belirlenebilir.

Örnek-2'ye bakalım

V = {besleme gerilimi / (R₁+ R_iki)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8v