Elektronisches Bauteil

Verschiedene elektronische Komponenten.

Ein elektronisches Bauteil ist irgendetwas einfach diskretes Gerät oder physische Einheit in einem elektronisches System verwendet, um zu beeinflussen Elektronen oder ihre damit verbundenen Felder. Elektronische Komponenten sind meistens industrielle Produkte, in einzigartiger Form erhältlich und dürfen nicht verwechselt werden elektrische Elemente, die konzeptionelle Abstraktionen sind, die idealisierte elektronische Komponenten und Elemente darstellen.

Elektronische Komponenten haben eine Reihe von elektrische Terminals oder führt. Diese Leitungen verbinden sich mit anderen elektrischen Komponenten, häufig über Draht, um eine zu erstellen elektronische Schaltung mit einer bestimmten Funktion (zum Beispiel a Verstärker, Funkempfänger, oder Oszillator). Grundlegende elektronische Komponenten können diskret verpackt werden, da Arrays oder Netzwerke ähnlicher Komponenten oder in Pakete integriert sind wie z. Halbleiter integrierte Schaltkreise, Hybrid integrierte Schaltkreise, oder dicker Film Geräte. Die folgende Liste der elektronischen Komponenten konzentriert sich auf die diskrete Version dieser Komponenten und behandelt Pakete als eigenständige Komponenten.

Einstufung

Komponenten können als klassifiziert werden als passiv aktiv, oder elektromechanisch. Die strenge Physikdefinition behandelt passive Komponenten als solche, die selbst keine Energie liefern können, während a Batterie würde als aktive Komponente angesehen werden, da es wirklich als Energiequelle fungiert.

Jedoch, elektronische Ingenieure wer tritt auf Schaltungsanalyse Verwenden Sie eine restriktivere Definition von Passivität. Wenn nur mit der Energie von besorgt ist SignaleEs ist zweckmäßig, das sogenannte zu ignorieren DC Schaltung und tun vor, dass die Stromversorgung von Komponenten wie z. Transistoren oder integrierte Schaltkreise fehlt (als ob jede solche Komponente eine eigene Batterie eingebaut hätte), obwohl sie in Wirklichkeit von der DC -Schaltung geliefert werden kann. Anschließend betrifft die Analyse nur die Wechselstromkreis, eine Abstraktion, die DC-Spannungen und -ströme (und die damit verbundene Leistung) ignoriert, die in der realen Schaltung vorhanden ist. Mit dieser Fiktion können wir beispielsweise einen Oszillator als "Energie produzieren" betrachten, obwohl der Oszillator in Wirklichkeit noch mehr Energie aus einer DC -Stromversorgung verbraucht, die wir zu ignorieren gewählt haben. Unter dieser Einschränkung definieren wir die Begriffe wie in verwendet in Schaltungsanalyse wie:

  • Aktive Komponenten Verlassen Sie sich auf eine Energiequelle (normalerweise aus dem DC -Schaltkreis, den wir ignorieren haben) und kann normalerweise Strom in einen Schaltkreis injizieren, obwohl dies nicht Teil der Definition ist.[1] Wirkliche Komponenten umfassen amplifizierende Komponenten wie z. Transistoren, Triode Vakuumröhren (Ventile) und Tunneldioden.
  • Passive Bauteile Nettoenergie kann nicht in den Stromkreis eingeführt werden. Sie können sich auch nicht auf eine Stromquelle verlassen, mit Ausnahme dessen, was über den (AC) -Kreis verfügbar ist, mit dem sie verbunden sind. Infolgedessen können sie nicht verstärken (die Leistung eines Signals erhöhen), obwohl sie eine Spannung oder einen Strom erhöhen können (z. B. durch einen Transformator- oder Resonanzkreis). Passive Komponenten umfassen zwei terminale Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren, Induktoren und Transformatoren.
  • Elektromechanische Komponenten Kann elektrische Operationen durch Verwenden von beweglichen Teilen oder mithilfe von elektrischen Verbindungen durchführen

Die passivsten Komponenten mit mehr als zwei Terminals können in Bezug auf von beschrieben werden Zwei-Port-Parameter das befriedigt das Prinzip von Gegenseitigkeit- obwohl es seltene Ausnahmen gibt.[2] Im Gegensatz dazu fehlen aktive Komponenten (mit mehr als zwei Klemmen) diese Eigenschaft im Allgemeinen.

Aktive Komponenten

Halbleiter

Transistoren

Transistoren wurden als die Erfindung des 20. Jahrhunderts angesehen, der die elektronischen Schaltkreise für immer veränderte. Ein Transistor ist eine Halbleitervorrichtung, mit der elektronische Signale und elektrische Stromversorgung verstärkt und verschoben wird.

Dioden

Leiten Sie Elektrizität leicht in eine Richtung und unter spezifischeren Verhaltensweisen.

Verschiedene Beispiele für lichtemittierende Dioden

Integrierte Schaltkreise

Integrierte Schaltungen können eine Vielzahl von Zwecken dienen, einschließlich des Timers, der Durchführung von digitaler bis analogen Konvertierung, der Durchführung von Amplifikation oder zur Verwendung für logische Operationen.

Programmierbare Geräte

Optoelektronische Geräte

Display -Technologien

Aktuell:

Obsolet:

Vakuumröhrchen (Ventile)

Ein Vakuumrohr basiert auf der Stromleitung durch ein Vakuum (siehe Vakuumröhre).

Optische Detektoren oder Emitter

Entladungsgeräte

Obsolet:

Energiequellen

Quellen der elektrischen Leistung:

Passive Bauteile

Komponenten, die nicht in der Lage sind, Strom mittels eines anderen elektrischen Signals zu steuern, werden aufgerufen passiv Geräte. Widerstände, Kondensatoren, Induktoren und Transformatoren gelten als passive Geräte.

Widerstände

SMD -Widerstände auf der Rückseite einer Leiterplatte

Strom im Verhältnis zur Spannung bestehen (Ohm'sches Gesetz) und gegen Strom.

  • Widerstand - fester Wert
    • Leistung Widerstand - größer, um die erzeugte Wärme sicher zu zerstreuen
    • SIP oder TAUCHEN Widerstandsnetzwerk - Array von Widerständen in einem Paket
  • Variabler Widerstand
    • Rheostat -Zwei-terminaler variabler Widerstand (häufig für hohe Leistung)
    • Potentiometer -Drei-terminaler variabler Widerstand (variabler Spannungsteiler)
    • Pot Pot - kleines Potentiometer, normalerweise für interne Anpassungen
    • Thermistor - Thermisch empfindlicher Widerstand, dessen Hauptfunktion darin besteht, eine große, vorhersehbare und präzise Änderung des elektrischen Widerstands zu zeigen, wenn sie einer entsprechenden Änderung der Körpertemperatur ausgesetzt ist.[5]
    • Humistor -Feuchtigkeitswiderstand
    • Photoresistor
    • Memristor
    • Varistor, Spannungsabhängiger Widerstand, MOV - Überträgt den Strom, wenn eine übermäßige Spannung vorhanden ist
  • Widerstandsdraht, Nichrome Draht-Draht mit hoher Resistenzmaterial, das häufig als Heizelement verwendet wird
  • Heizung – Heizkörper

Kondensatoren

Einige verschiedene Kondensatoren für elektronische Geräte

Kondensatoren speichern und freigeben elektrische Ladung. Sie werden zum Filtern der Stromversorgungsleitungen, zum Tuning von Resonanzschaltungen und zum Blockieren von DC -Spannungen bei der Übergabe von Wechselstromsignalen verwendet, unter zahlreichen anderen Verwendungen.

Integrierte passive Geräte

Integrierte passive Geräte sind passive Geräte in einem bestimmten Paket integriert. Sie nehmen weniger Platz ein als äquivalente Kombinationen diskreter Komponenten.

Magnetische (induktive) Geräte

Elektrische Komponenten, die Magnetismus in der Lagerung und Freisetzung von elektrischer Ladung durch Strom verwenden:

Memristor

Elektrische Komponenten, die die Ladung proportional zum Magnetismus oder Magnetfluss übergeben und die Fähigkeit haben, einen früheren Widerstandszustand zu behalten, daher der Name des Speichers plus Widerstand.

Netzwerke

Komponenten, die mehr als eine Art passiver Komponente verwenden:

Wandler, Sensoren, Detektoren

  1. Wandler Erzeugen Sie physikalische Effekte, wenn sie durch ein elektrisches Signal angetrieben werden, oder umgekehrt.
  2. Sensoren (Detektoren) sind Wandler, die auf Umgebungsbedingungen reagieren, indem sie ihre elektrischen Eigenschaften ändern oder ein elektrisches Signal erzeugen.
  3. Die hier aufgeführten Wandler sind einzelne elektronische Komponenten (im Gegensatz zu vollständigen Baugruppen) und sind passiv (Siehe Halbleiter und Röhrchen für aktiv Einsen). Nur die häufigsten sind hier aufgeführt.

Antennen

Antennen Funkwellen übertragen oder empfangen

Baugruppen, Module

Mehrere elektronische Komponenten, die in einem Gerät zusammengesetzt sind, das an sich als Komponente verwendet wird

Prototyping -Hilfsmittel

Elektromechanisch

Ein Quarzkristall (links) und ein Kristalloszillator

Piezoelektrische Geräte, Kristalle, Resonatoren

Passive Bauteile diese Verwendung piezoelektrisch Wirkung:

  • Komponenten, die den Effekt verwenden, um Hochfrequenzen zu erzeugen oder zu filtern
    • Kristall - Ein Keramikkristall, der verwendet wird, um präzise Frequenzen zu erzeugen (siehe unten für vollständige Oszillatoren)
    • Keramikresonator -Ist ein Keramikkristall, der zur Erzeugung von Halbpezisfrequenzen verwendet wird
    • Keramikfilter - ist ein Keramikkristall, mit dem ein Frequenzband wie in filtert wird Radioempfänger
    • Oberflächen akustische Welle (Säge) Filter
  • Komponenten, die den Effekt als mechanisch verwenden Wandler.

Mikroelektromechanische Systeme

Terminals und Anschlüsse

Geräte, um elektrische Verbindung herzustellen

Kabelbaugruppen

Stromkabel mit Anschlüssen oder Terminals an ihren Enden

2 verschiedene Miniatur -Pushbutton -Schalter

Schalter

Komponenten, die Strom übergeben können ("geschlossen") oder den Strom ("offen"):

  • Schalter - Manuell betriebener Schalter
    • Elektrische Beschreibung: SPST, SPDT, DPST, DPDT, NPNT (allgemein)
    • Technologie: Folienschalter, Schalter, Wippschalter, Drehschalter, Pushbutton -Schalter
  • Tastenfeld - Array von Pushbutton -Switches
  • DIP Schalter - Kleines Array von Schalter für interne Konfigurationseinstellungen
  • Fußschalter -Fußbetriebsschalter
  • Messer wechseln - Wechseln Sie mit nicht verkürzten Leitern
  • Mikroschalter - mechanisch aktivierter Schalter mit Snap -Aktion
  • Grenzschalter - mechanisch aktivierter Schalter zur Sinnesgrenze der Bewegungsgrenze
  • Quecksilberschalter - Neigung des Erfassens schalten
  • Zentrifugalschalter - Schaltenerfassung Die Zentrifugalkraft aufgrund der Rotationsrate schalten
  • Relais oder Schütze -Elektro-mechanisch betriebener Schalter (siehe auch Halbleiterrelais Oben)
  • Reed-Schalter - Magnetisch aktivierter Schalter
  • Thermostat - Thermisch aktivierter Schalter
  • Luftfeuchtigkeit - Feuchtigkeitsaktivierter Schalter
  • Leistungsschalter - Switch wurde als Reaktion auf übermäßig
  • Trennung - Schalter, der in Hoch- und Mittelspannungsanwendungen zur Aufrechterhaltung anderer Geräte oder Isolierung von Schaltungen verwendet wird
  • Transferschalter - Wechseln Sie, der eine Last zwischen zwei Quellen umschaltet

Schutzgeräte

Passive Bauteile Das schützt Schaltungen vor übermäßigen Strömen oder Spannungen:

Mechanisches Zubehör

Sonstiges

Obsolet

Standardsymbole

Hauptartikel: Elektronisches Symbol

Auf einen Schaltplanelektronische Geräte werden durch herkömmliche Symbole dargestellt. Referenzbezeichnungen werden auf die Symbole angewendet, um die Komponenten zu identifizieren.

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Zum Beispiel könnte ein Computer in einer schwarzen Box mit zwei externen Terminals enthalten sein. Es könnte verschiedene Berechnungen durchführen und seine Ergebnisse durch Variieren seines Widerstands durchführen, aber immer die Leistung wie Widerstand verbrauchen. Trotzdem ist es ein aktiv Komponente, da es sich auf eine Stromquelle zum Betrieb stützt.
  2. ^ Nicht reciplecroc -passive Geräte umfassen die Gyrator (Obwohl dies als wirklich passive Komponente, existiert dies in theoretischen Begriffen mehr und wird normalerweise mit einem aktiven Schaltkreis implementiert) - und die Zirkulator, die bei Mikrowellen- und optischen Frequenzen verwendet wird
  3. ^ "13 Sextillion & Counting: Der lange und kurvenreiche Weg zum am häufigsten hergestellten menschlichen Artefakt der Geschichte". Computergeschichte Museum. 2. April 2018. Abgerufen 28. Juli 2019.
  4. ^ Baker, R. Jacob (2011). CMOs: Schaltungsdesign, Layout und Simulation. John Wiley & Sons. p. 7. ISBN 978-1118038239.
  5. ^ Was ist ein Thermistor?. US -Sensor Corp.