Rezystory: najczęściej spotykane w układach elektronicznych. Ich główna rola polega na ustaleniu wartości natężenia prądu płynącego w obwodach lub napięć w poszczególnych punktach układu elektroncznego. Mozna łączyc je rownolegle i szeregowo. Rezystor jest elementem liniowym , spadek napięcia na nim jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez niego. Zależność tę opisuję prawo Ohma. Rezystory to elementy dwukońcówkowe o właściwości dającej się opisać równaniem R=U/I (znane prawo Ohma). Jeżeli U wyrazi się w woltach V, a I w amperach a to R będzie wyrażone w omach. przy ustalonym napięciu, zmieniając wartość rezystora zmieniamy wartość prądu płynącego przez ten rezystor i odwrotnie, jeżeli przez rezystor płynie stały prąd (np. ze źródła prądowego) to zmieniając wartość rezystora zmieniamy napięcie na rezystorze. służy do przetwarzania napięcia w prąd i odwrotnie. Najistotniejszymi parametrami rezystorów są: - rezystancja znamionowa - podawana zwykle w Ω, k Ω lub M Ω - tolerancja rezystancji (dokładność) - podawana w procentach, - moc znamionowa - moc, którą może rezystor rozproszyć, - współczynnik temperaturowy rezystancji TWR, - napięcie znamionowe. Stosuje się je we wzmacniaczach jako elementy sprzężenia zwrotnego, z tranzystorami do ustalania ich punktu pracy, w połączeniu z kondensatorami pracują w układach filtrów, ustalają wartości napięć i prądów Typy rezystorów : węglowo kompozytowe ,warstwowo węglowe , warstwowe metalowe –grubowarstwowe – cienkowarstwowe – z tlenków metali –drutowe nawijane
Tranzystory Elementy aktywne mają w odróżnieniu od elementów pasywnych możliwość wzmacniania mocy, czyli na wyjściu takiego elementu jest wytwarzany sygnał o mocy większej niż sygnał na wejściu. Najbardziej znanym i najważniejszym przedstawicielem takich elementów jest tranzystor. Tranzystory są podstawowymi składnikami niemal każdego układu elektronicznego Tranzystory dzielą się na bipolarne i polowe Tranzystory polowe tak jak i tranzystory bipolarne są elementami półprzewodnikowymi lecz różnią się od bipolarnych tym, że są sterowane polem elektrycznym co oznacza, że nie pobierają mocy na wejściu. Pomimo takiej różnicy oba rodzaje tranzystorów mają wspólną cechę: są to elementy działające na zasadzie sterowania przepływem ładunku. W obu przypadkach są to elementy trzykońcówkowe, w których przewodność między dwoma końcówkami zależy od liczby nośników ładunków znajdujących się między nimi, a z kolei liczba nośników ładunków zależy od wartości napięcia doprowadzonego do elektrody sterującej zwanej bazą w tranzystorach bipolarnych lub bramką w tranzystorach polowych.bipolarne prąd przepływa przez złącza półprzewodnika o różnym typie przewodnictwa (n i p). Zbudowany jest z trzech warstw półprzewodnika o typie przewodnictwa odpowiednio npn lub pnp (o nazwach emiter - E, baza - B i kolektor - C). Charakteryzuje się tym, że niewielki prąd płynący pomiędzy dwiema jego elektrodami (bazą i emiterem) steruje większym prądem płynącym między innymi elektrodami (kolektorem i emiterem). Są wykorzystywane do budowy wzmacniaczy różnego: różnicowych, operacyjnych, mocy, selektywnych, szerokopasmowych. Jest kluczowym elementem w konstrukcji wielu układów elektronicznych, takich jak źródła prądowe, lustra prądowe, stabilizatory, przesuwniki napięcia, klucze elektroniczne, przerzutniki, generatory i wiele innych
Warystory Jest to półprzewodnikowy podzespół elektoroniczny o charakterystyce rezystancji nieliniowej zależny od napięcia elektrycznego. Zachowuję się on tak, że dla małych napięć ma dużą rezystancję a wrazz ze wzrostem napięcia rezystancja ta spada. Efetem tego gdy napięcie podane na warystor jest bardzo duże to mała rezystancja wymusza duży prąc przepływający. W przypadku zbyt dużego napięcia duży prąd powoduję przepalenie lub wyłączenie bezpiecznika co powoduję wyłaczeniem urządzenia. Warystor wpięty równolegle do źródła napięcia pracuje wtedy jako tzw. zabezpieczenie przeciwnapieciowe. Dla zabezpieczenie ogranicznila przepięć warytor wpinany jest szeregowo między uziemieniem a np. UPSem czy piorunochronem. Ze względu na kształt wyróznia sie warystory: Dyskowe (WD) Walcowe (WW) Charakterystyka prądowo napięciowa warystora można opisać równaniem: U=CI^beta gdzie: C – stała, β – współczynnik nieliniowości I- prąd przepływający Zastosowania Głównie zabezpieczanie urządzeń przed przepięciami. Warystory są ochronnikami przepięciowymi i wysokonapięciowymi (w telewizorach). Stosowane są również do ochrony linii wysokiego napięcia. Stosuje się je w liniach telefonicznych do zabezpieczania telefonów, modemów i innych urządzeń podłączonych do linii telefonicznej
Potencjometr jest to rezystor o zmiennej rezystancji. Jest to element o trzech końcówkach. Trzecia końcówka (suwak) jest wyjściem potencjometru. Potencjometr zwykle pełni funkcję regulowanego dzielnika napięcia. Położenie suwaka dzieli rezystancję potencjometru na dwie części R1 i R2 Wyróżnić można następujące typy vbpotencjometrów: Potencjometr obrotowy ,precyzyjny - dostrojcze (trymery) - Tłumiki potencjometryczne - Manipulator typu joystick
Kondensatory są zbudowane z dwóch przewodzących elektrod (okładek) przedzielonych dielektrykiem (izolatorem). jest to element, który posiada zdolność gromadzenia ładunku. Patrząc na równanie, które go definiuje można powiedzieć, że kondensator o pewnej pojemności C i napięciu U zawiera ładunek Q na jednej okładce i przeciwnie spolaryzowany ładunek -Q na drugiej okładce. jest elementem nieco bardziej skomplikowanym niż rezystor, gdyż prąd płynący przez niego nie jest wprost proporcjonalny do napięcia lecz do szybkości jego zmian i Q=CU parametrami kondensatorów są: - pojemność - podawana zwykle w μF, nF lub pF, - tolerancja pojemności (dokładność) - podawana w procentach, - napięcie znamionowe. Zastosowań kondensatorów, podobnie jak rezystorów, jest bardzo dużo. Stosuje się je w filtrach, do blokowania napięć zasilających, w układach kształtowania impulsów, do oddzielania składowych stałych sygnałów, w układach generatorów, w układach zasilaczy, czy też do gromadzenia energii.
Termistory jest to opornik typu półprzewodnikowego, którego rezystancja jest uzależniona od temperatury. Zwykle do ich budowy stosowane są tlenki manganu, niklu, kobaltu, miedzi, aluminium oraz litu. Właściwości tego układu zależą od ilości i rodzaju użytych tlenków. Termistory są to elementy bezzłączowe i są dzielone na następujące typy: Termistory NTC o ujemnym współczynniku rezystancji. W termistorach tych wzrost temperatury powoduję zmniejszenie się rezystancji. Termistory o dodatnim współczynniku rezystancji. W termistorach tych wzrost temperatury powoduję zzwiększenie się rezystancji. Termistory CTR o skokowej zmianie rezystancji w wąskim przedziale zmian temperatury. W rezystorach tego typu wzrost temperatury powyżej pewnej granicy powoduję nagły spadek/wzrost rezystancji. Parametry termistorów: R – rezystancja nominalna, znormalizowana podawana jest zazwyczaj w temperaturze 25 °C jako R25 α – TWR – Temperaturowy współczynnik rezystancji (dla termistorów typu CTR podaje się temperaturę krytyczną) P – dopuszczalna moc B – stała materiałowa [wyrażona zwykle w kK – kiloKelwinach tolerancja, w zależności od rodzaju wykonania termistora Zastosowanie:
Termistory NTC stosuję się do pomiarów i regulacji temperatury, kompensacji temperaturowej, opóźnienia czasowego i ograniczenia prądów rozruchu. Termistory PTC stosuję się jako zabezpieczenia przeciwko nadmiernemu prądowi np. w silnikach elektrycznych, samoregulujących elementach grzewczych, w obwodach rozmagnesowania w kineskopowych telewizorach kolorowych, w obwodach opóźniajacych do wskazywania temperatury.Dodatkowo stosuję się je w układach prądu płynącego przez diody LED dużej mocy. By ograniczyć temperaturę pracy stosuję się rezystory stałe Termistory CTR stosuję się głównie do ograniczniki natężenia prądu (bezpieczniki elektroniczne)
Warystory Jest to półprzewodnikowy podzespół elektoroniczny o charakterystyce rezystancji nieliniowej zależny od napięcia elektrycznego. Zachowuję się on tak, że dla małych napięć ma dużą rezystancję a wrazz ze wzrostem napięcia rezystancja ta spada. Efetem tego gdy napięcie podane na warystor jest bardzo duże to mała rezystancja wymusza duży prąc przepływający. W przypadku zbyt dużego napięcia duży prąd powoduję przepalenie lub wyłączenie bezpiecznika co powoduję wyłaczeniem urządzenia. Warystor wpięty równolegle do źródła napięcia pracuje wtedy jako tzw. zabezpieczenie przeciwnapieciowe. Dla zabezpieczenie ogranicznila przepięć warytor wpinany jest szeregowo między uziemieniem a np. UPSem czy piorunochronem. Ze względu na kształt wyróznia sie warystory: Dyskowe (WD) Walcowe (WW) Charakterystyka prądowo napięciowa warystora można opisać równaniem: U=CI^beta gdzie: C – stała, β – współczynnik nieliniowości I- prąd przepływający Zastosowania Głównie zabezpieczanie urządzeń przed przepięciami. Warystory są ochronnikami przepięciowymi i wysokonapięciowymi (w telewizorach). Stosowane są również do ochrony linii wysokiego napięcia. Stosuje się je w liniach telefonicznych do zabezpieczania telefonów, modemów i innych urządzeń podłączonych do linii telefonicznej
Tyrystor jest elementem półprzewodnikowym składającym się z czterech warstw (pnpn). Symbol graficzny jest podobny jak dla diody, lecz ma dodatkowa elektrodę, nazywana bramka (Gate). Można w uproszczeniu przedstawić tyrystor jako dwa tranzystory przeciwstawnych typów połączone ze sobą. Tyrystor zacznie przewodzić (następuje jego zapłon), dopiero wtedy gdy dołączymy do bramki napięcie dodatnie i spowodujemy przepływ prądu sterującego I gt. Tyrystor będzie w stanie zapłonu, nawet po wyłączeniu prądu sterującego. Wyłączyć go można (tj. doprowadzić do stanu blokowania) poprzez : - Zmniejszenie prądu anodowego do tego stopnia, ze będzie on niższy od prądu podtrzymania 1h (podawany w danych technicznych). - Zostanie przerwany obwód prądu anodowego. Traki można traktować jak dwa połączone równolegle i przeciwnie skierowane tyrystory, zmontowane w jednej obudowie ze wspólna bramka. Mogą być wyzwalane dodatnim albo ujemnym impulsem.
Transformator sklada sie z żelaznego rdzenia z nawiniętymi dwoma uzwojeniami. O ile prąd w uzwojeniu pierwotnym ma kształt sinusoidy, również strumień magnetyczny w rdzeniu będzie się zmieniał według tej krzywej. Zmiany strumienia indukują w uzwojeniu wtórnym napięcie również o kształcie sinusoidy. W przypadku, gdyby strumień nie zmieniał się w czasie, to napięcie w uzwojeniu wtórnym nie mogłoby być indukowane transformator nie przenosi prądu stałego.transformator ma dwa zadania; przeniesienie napięcia zmiennego z uzwojenia pierwotnego do wtórnego, przy jednoczesnym oddzieleniu galwanicznym strony pierwotnej od wtórnej. Transformacja (=przenoszenie, przetwarzanie) napięcia zmiennego na napięcie o podobnym przebiegu czasowym ale i innej wartości. Zależność ta można opisać przy pomocy prostego wzoru:up/uw=np/nw gdzie: Up = napięcie pierwotne Uw = napięcie wtórne np = liczba zwojów w uzwojeniu pierwotnym nw = liczba zwojów w uzwojeniu wtórnym.
Transformator sieciowy jest przykładem transformacji jednej wartości napięcia zmiennego na inna, np. 230 V na 11 V. Transformator jest obliczany na pewna maksymalna moc, której nie wolno przekraczać. Oznacza to, ze rezystancje uzwojeń musza być wystarczająco niskie, aby nie dawały zbyt dużych spadków napięcia. Oznacza to także, ze rdzeń transformatora musi mieć wystarczającą wielkość aby nie był nasycany. Wielkość ta decyduje nie tylko o przenoszonej mocy, ale również o częstotliwości pracy. Ogólnie, im mniejsza częstotliwość przenoszona, tym większy rdzeń jest niezbędny. Rdzeń nie może stanowić jednolitej masy, ponieważ prądy wirowe, które w takim przypadku powstają, powodują duże straty. W związku z tym używa się blach transformatorowych, Przyklady innych pełne / Autotransformatory/ regulacyjny /separujący / bezpieczny i pośredni do celów ochronnych /bezpiecznym /dzwonkowy /malej częstotliwości /częstotliwości pośrednich /prądowy.
Dioda jest elementem półprzewodnikowym. Dioda podobnie jak elementy RLC jest elementem dwukońcówkowym, biernym (lub jak kto woli - pasywnym) ale w odróżnieniu od nich jest elementem nieliniowym.
W przypadku gdy chcemy włączyć diodę w układ z sygnałem o dużej częstotliwości to lepiej jest zastosować diodę Schottky'ego. W diodzie tej miejsce złącza p-n zajmuje złącze metal-półprzewodnik, które też ma właściwości prostownicze (przepuszczanie prądu w jednym kierunku). Ładunek magazynowany w takim złączu jest bardzo mały i dlatego typowy czas przełączania jest rzędu 100ps. Oprócz tego diody Schottky'ego mają mniejsze napięcie przewodzenia (UF=0,3V) niż diody krzemowe.
Dioda Zenera wykorzystuje tę właściwość złącz p-n, która w przypadku zwykłych diod jest zgubna, a mianowicie przekroczenie maksymalnego napięcia wstecznego, przy którym prąd bardzo szybko wzrasta. W przypadku diod Zenera napięcie to jest dokładnie określone i nazywane jest napięciem Zenera UZ.
Dioda jako prostownik
Jednym z najczęstszych i najprostszych zastosowań diody jest wykorzystanie jej jako prostownika. Prostownik zamienia prąd przemienny, czyli taki który płynie na zmianę w dwóch kierunkach na prąd jednokierunkowy. Często o diodach mówi się "prostownik" mając na myśli takie właśnie zastosowanie.jednopolowkowe przez diodę przedostają się tylko dodatnie połówki sinusoidy dwupolowkowy
Dioda LED
(Light Emiting Diode) zachowuje się podobnie jak zwykła dioda półprzewodnikowa, czyli przewodzi prąd w jednym kierunku - oczywiście wtedy gdy jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia. Różnica polega na tym, że napięcie przewodzenia wynosi ok. 2V no i oczywiście taka dioda świeci.
Cewka indukcyjna jest elementem zdolnym do gromadzenia energii w polu magnetycznym. Szybkość zmian prądu płynącego przez cewkę indukcyjną zależy od panującego na niej napięcia. Jeżeli do cewki o indukcyjności 1H przyłoży się napięcie 1V to prąd, który popłynie przez cewkę będzie narastał z prędkością 1A/s. Cewki mają wiele zastosowań szczególnie w układach radiowych w różnych filtrach i dławikach wielkiej częstotliwości (w. cz. ), w obwodach rezonansowych, generatorach