Wprowadzenie do elektroniki/Podstawowe elementy elektroniczne
Podstawowe elementy elektroniczne
[edytuj]Układy elektroniczne budowane są z wielu bardzo różnych elementów elektronicznych. Jednak trzy typy uważane są za fundamentalne - stąd zwane są również elementami elektrycznymi:
- rezystory, zwane pospolicie opornikami
- kondensatory,
- induktory, popularnie zwane cewkami
Co więcej, działanie wszystkich bardziej złożonych elementów, takich jak diody, tranzystory, tyrystory mogą być wyjaśnione za pomocą schematów zastępczych złożonych właśnie z rezystorów, kondensatorów, cewek oraz - niewymienionych wyżej, a również uważanych za podstawowe elementy elektryczne, generatorów - źródeł napięciowych i prądowych.
Elementy elektroniczne dzieli się na dwa rodzaje: 1) bierne (pasywne) i 2) czynne (aktywne).
Elementy bierne to rezystory, kondensatory, cewki, transformatory (cewki sprzężone magnetycznie) - charakteryzuje je to, że wyłącznie pobierają energię elektryczną. W przypadku rezystorów energia ta zamieniana jest na ciepło, w przypadku kondensatorów magazynowana w polu elektrycznym, a w przypadku cewek magazynowana w polu magnetycznym wokół cewki.
Elementy aktywne to pozostałe elementy elektroniczne, m.in. źródła i półprzewodniki (głównie tranzystory), czy rzadko już stosowane lampy elektronowe. Jeśli odwołać się do wspomnianych w kolejnych rozdziałach schematów zastępczych i sformułowania "źródła", to w przypadku elementów aktywnych pojawiają się w nich źródła prądu lub napięcia. Nie należy jednak rozumieć tego opacznie, iż elementy takie same z siebie wytwarzają prąd lub napięcie. Mówiąc o elementach aktywnych nie mamy więc na myśli generatorów cząsteczek, lecz elementy aktywnie uczestniczące w tworzeniu i przetwarzaniu sygnałów (źródła bowiem generują lub absorbują nośniki prądu - elektrony lub dziury).
Ważnym typem elementów elektronicznych są układy scalone. Jest to pojedynczy element zbudowany z układu, niejednokrotnie liczącego tysiące elementów elektronicznych. Słowo "element" używane jest tutaj więc na wyrost.
Rodzaje elementów elektronicznych i montaż
[edytuj]Elementy elektroniczne zarówno aktywne jak i pasywne mogą być różnych rodzajów. W zależności od technik ich wykonania przyjmują różne postacie, kształty i wygląd. Najbardziej ogólny podział to podział na 2 grupy w zależności od techniki montażu:
- elementy montażu przewlekanego, elementy THT (Through-Hole Technology)
- elementy montażu powierzchniowego, elementy SMD (Surface-Mount Device)
Ogólnie rzecz biorąc potocznie przyjęło się określać ten podział jako:
- elementy dyskretne
- elementy scalone
Wymienione powyżej elementy, rozpatruje się jako elementy dyskretne, to znaczy takie które są pojedynczym odpowiednikiem odwzorowującym daną wielkość elektryczną i wyposażone są w odpowiednie wyjścia przewodowe pozwalające je wmontowywać w układ. Niestety drugi podział stwarzać może problemy, gdyż elementy scalone mogą mylić się z układami scalonymi. Elementy scalone bowiem są przedstawiane na schematach zupełnie jak elementy dyskretne - przedstawicielami danego typu wzorcowych elementów elektronicznych, z tąże różnicą, że nie posiadają nóżek i są kilkudziesięciokrotnie mniejsze od elementów PCB. Elementy te bowiem powstają poprzez odpowiednie zabiegi, a elementy te niejednokrotnie w "zaawansowanych" układach są małymi układami elementów scalonych z płytką.