Основные элементы электронных схем: принцип работы, форма выпуска, основные производители

Классификация элементов электронных схем. Принцип их работы

Разные комбинации электронных элементов позволяют выполнять простые и сложные задачи такие, как обработка сигналов, усиление сигналов, прием и передача данных и т.п. Соединение между элементами может осуществляться при помощи проводов, но в современных схемах предпочтение отдается печатным платам — на изолирующей основе, посредством различных способов, создаются проводящие дорожки и контактные площадки, к которым припаиваются элементы.

Все элементы электронных схем классифицируются:

1. По способу монтажа. Согласно данному признаку электронные компоненты делятся на компоненты, имеющие цоколь для установки в панель; компоненты, которые предназначены для поверхностного монтажа посредством пайки на печатные платы; компоненты, предназначенные для объемного монтажа не методом пайки.
2. По назначению. Согласно данному признаку электронные компоненты делятся на акустические устройства (микрофон, динамики и т.п.), устройства отображения информации (индикаторы различного вида, электронно-лучевая трубка), антенные устройства, термоэлектрические устройства (термопара, термоизлучатель), соединительные элементы (провод, кабель, печатная плата).
3. По способу действия в электрической цепи (вольт-амперная характеристика). Согласно данному признаку электронные компоненты делятся на активные и пассивные элементы. К активным элементам относятся полупроводниковые приборы (варикап, варистор, стабилитрон, диод, симистор, тиристор, фотоэлектрические элементы, транзистор, интегральные схемы и т.п.) и вакуумные приборы (электровакуумные диоды, триоды и электронные лампы). К пассивным электронным элементам относятся базовые (катушки индуктивности, резисторы, конденсаторы); элементы, которых используется электромагнитная индукция (трансформаторы); элементы на базе электромагнитов (реле и соленоиды); пьезоэлектрические элементы (кварцевый резонатор, линии задержки, предохранители, соединители и разъединители для электрических цепей).

К основным компонентам электронных схем относятся интегральные микросхемы, транзисторы, резисторы, диоды, катушки индуктивности, диоды. Принцип работы резистора основан на действии закона Ома.

Если представить резистор в виде узкого горлышка на участке цепи, по которой течет жидкость, то на выходе из горлышка давление будет меньше, чем на входе. Практически тоже самое происходит с потоком заряженных частиц в резисторе.

Принцип работы транзистора основан на способности р-n перехода пропускать электрический ток в одну сторону. Когда подается напряжение на одном переходе возникает прямое падение тока, а на втором обратное. Зона первого перехода обладает малым напряжением, а с обратным большим. Между эмиттером и базой протекает небольшой ток управления, от значения которого зависит изменение сопротивления между коллектором и эмиттером. Ток в катушке индуктивности не может меняться мгновенно, то есть она инерционный элемент. Чем выше индуктивность, тем больше изменения тока отстает от изменения напряжения. В этом и заключается принцип ее действия — задержание нарастания тока в цепи и накопление энергии.

В зависимости от сферы применения могут использоваться разные электронные схемы, но если представить простейшую схему из трех компонентов, то такими компонентами будут проводящий путь, источник напряжения и нагрузка. Ток протекает через проводящий путь, в качестве которого в простых схемах может выступать медный провод. Источник напряжения в данном случае представлен двухконтактным механизмом, дающим разность потенциалов между точками схемы, для безопасного протекания тока (генератор, аккумулятор). Функция нагрузки заключается в потреблении энергии, необходимой для выполнения необходимых задач, примером элемента нагрузки в электронной схеме является диод.

Формы выпуска и основные производители электронных компонентов

Форма выпуска электронных компонентов зависит от многих факторов, самыми распространенными из которых являются пожелания заказчика, функциональность компонента, объем заказа, тенденции рынка, назначение элементов и условия их эксплуатации. От этих факторов зависит не только исполнение компонентов, но и их размеры, а также упаковка (штучность). Основными производителями электронных элементов являются:

1. Intel. Данная компания занимается производством интегральных схем, микросхем материнских плат и контроллеров.
2. TSM. Данная компания занимается производством полупроводниковых приборов.
3. Broadcom. Данная компания занимается производством цифровых и аналоговых полупроводников.
4. Micron. Данная компания занимается производством полупроводниковых приборов.
5. NVIDIA. Данная компания занимается производством видеокарт.