Как проверить транзистор,диод,конденсатор,резистор и др

Как проверить работоспособность радиодеталей

Сбои в работе многих схем иногда случаются не только из-за ошибок в самой схеме,но так же в том что где-то сгоревшая или просто бракованная радиодеталь.

На вопрос как проверить работоспособность радиодетали, во многом нам поможет прибор который есть наверно у каждого радиолюбителя- мультиметр.

Мультиметр позволяет определять напряжение, силу тока, емкость, сопротивление,и многое другое.

 

 

 

Как проверить резистор

Постоянный резистор проверяется мультиметром, включенным в режим омметра. Полученный результат надо сравнить с номинальным значением сопротивления, указанным на корпусе резистора и на принципиальной схеме.

При проверке подстроечных и переменных резисторов сначала надо проверить величину сопротивления, замерив его между крайними (по схеме) выводами, а затем убедиться в надежности контакта между токопроводящим слоем и ползунком. Для этого надо подключить омметр к среднему выводу и поочередно к каждому из крайних выводов. При вращении оси резистора в крайние положения, изменение сопротивления переменного резистора группы «А» (линейная зависимость от угла поворота оси или положения движка) будет плавным, а резистора группы «Б» или «В» (логарифмическая зависимость) имеет нелинейный характер. Для переменных (подстроечных) резисторов характерны три неисправности: нарушения контакта движка с проводящим слоем; механический износ проводящего слоя с частичным нарушением контакта и изменением величины сопротивления резистора в большую сторону; выгорание проводящего слоя, как правило, у одного из крайних выводов. Некоторые переменные резисторы имеют сдвоенную конструкцию. В этом случае каждый резистор проверяется отдельно. Переменные резисторы, применяемые в регуляторах громкости, иногда имеют отводы от проводящего слоя, предназначенные для подключения цепей тонконпенсации. Для проверки наличия контакта отвода с проводящим слоем омметр подключают к отводу и любому из крайних выводов. Если прибор покажет какую-то часть от общего сопротивления, значит имеется контакт отвода с проводящим слоем.
Фоторезисторы проверяются аналогично обычным резисторам, но для них будет два значения сопротивления. Одно до засветки — темновое сопротивление (указывается в справочниках), второе — при засветке любой лампой (оно будет в 10… 150 раз меньше темнового сопротивления).

Как проверить конденсаторы

Простейший способ проверки исправности конденсатора — внешний осмотр, при котором обнаруживаются механические повреждения, например деформация корпуса при перегреве вызванного большим током утечки. Если при внешнем осмотре дефекты не замечены, проводят электрическую проверку.
Омметром легко определить один вид неисправности – внутреннее короткое замыкание (пробой). Сложнее дело обстоит с другими видами неисправности конденсаторов: внутренним обрывом, большим током утечки  и частичной потерей емкости. Причиной последнего вида неисправности у электролитических конденсаторов бывает высыхание электролита. Многие цифровые тестеры обеспечивают возможность измерения емкости конденсаторов в диапазоне от 2000 пФ до 2000 мкФ. В большинстве случаев этого достаточно. Надо отметить, что электролитические конденсаторы имеют довольно большой разброс допустимого отклонения от номинальной величины емкости. У конденсаторов некоторых типов он достигает- 20%,+80%, то есть, если номинал конденсатора 10мкФ, то фактическая величина его емкости может быть от 8 до 18мкФ.

При отсутствии измерителя емкости конденсатор можно проверить другими способами.
Конденсаторы большой емкости (1 мкФ и выше) проверяют омметром. При этом от конденсатора отпаивают детали, если он в схеме и разряжают его. Прибор устанавливают для измерения больших сопротивлений. Электролитические конденсаторы подключают к щупам с соблюдением полярности.
Если емкость конденсатора больше 1 мкФ и он исправен, то после присоединения омметра конденсатор заряжается, и стрелка прибора быстро отклоняется в сторону нуля (причем отклонение зависит от емкости конденсатора, типа прибора и напряжения источника питания), потом стрелка медленно возвращается в положение «бесконечность».

 

При наличии утечки омметр показывает малое сопротивление — сотни и тысячи ом, — величина которого зависит от емкости и типа конденсатора. При пробое конденсатора его сопротивление будет около нуля. При проверке исправных конденсаторов емкостью меньше 1 мкФ стрелка прибора не отклоняется, потому что ток и время заряда конденсатора незначительны.
При проверке омметром нельзя установить пробой конденсатора, если он происходит при рабочем напряжении. В таком случае можно проверить конденсатор мегаомметром при напряжении прибора, не превышающем рабочее напряжение конденсатора.
Конденсаторы средней емкости (от 500 пФ до 1 мкФ)  можно проверить с помощью последовательно подключенных к выводам конденсатора наушников и источника тока. Если конденсатор исправен, в момент замыкания цепи в головных телефонах слышен щелчок.
Конденсаторы малой емкости (до 500 пФ) проверяют в цепи тока высокой частоты. Конденсатор включают между антенной и приемником. Если громкость не уменьшится, значит, обрывов выводов нет.

Как проверить трансформатор, дроссель, катушку индуктивности

Проверка начинается с внешнего осмотра, в ходе которого необходимо убедиться в исправности каркаса, экрана, выводов; в правильности и надежности соединений всех деталей катушки; в отсутствии видимых обрывов проводов, замыканий, повреждения изоляции и покрытий. Особое внимание следует обращать на места обугливания изоляции, каркаса, почернение или оплавление заливки.
Наиболее частая причина выхода из строя трансформаторов (и дросселей) — их пробой или короткое замыкание витков в обмотке или обрыв выводов. Обрыв цепи катушки или наличие замыканий между изолированными по схеме обмотками можно обнаружить при помощи любого тестера. Но если катушка имеет большую индуктивность (т. е. состоит из большого числа витков), то цифровой мультиметр в режиме омметра вас может обмануть (показать бесконечно большое сопротивление, когда цепь все же есть) — для таких измерений «цифровик» не предназначен. В этом случае надежнее аналоговый стрелочный омметр.
Если проверяемая цепь есть, это еще не значит, что все в норме. Убедиться в том, что внутри обмотки нет коротких замыканий между слоями, приводящих к перегреву трансформатора, можно по значению индуктивности, сравнив ее с аналогичным изделием.
Когда такой возможности нет, можно воспользоваться другим методом, основанном на резонансных свойствах цепи. От перестраиваемого генератора подаем синусоидальный сигнал поочередно на обмотки через разделительный конденсатор и контролируем форму сигнала во вторичной обмотке.

Если внутри нет межвитковых замыканий, то форма сигнала не должна отличаться от синусоидальной во всем диапазоне частот. Находим резонансную частоту по максимуму напряжения во вторичной цепи. Короткозамкнутые витки в катушке приводят к срыву колебаний в LC-контуре на резонансной частоте. У трансформаторов разного назначения рабочий частотный диапазон отличается — это надо учитывать при проверке:
— сетевые питающие    40…60 Гц;
— звуковые разделительные     10. ..20000Гц;
— для импульсного блока питания и разделительные .. 13… 100 кГц.
Импульсные трансформаторы обычно содержат малое число витков. При самостоятельном изготовлении убедиться в их работоспособности можно путем контроля коэффициента трансформации обмоток. Для этого подключаем обмотку трансформатора с наибольшим числом витков к генератору синусоидального сигнала на частоте 1 кГц. Эта частота не очень высокая и на ней работают все измерительные вольтметры (цифровые и аналоговые), в то же время она позволяет с достаточной точностью определить коэффициент трансформации (такими же они будут и на более высоких рабочих частотах). Измерив напряжение на входе и выходе всех других обмоток трансформатора, легко посчитать соответствующие коэффициенты трансформации.

Как проверить диод,фотодиод

Любой стрелочный (аналоговый) омметр позволяет проверить прохождение тока через диод (или фотодиод) в прямом направлении — когда «+» тестера приложен к аноду диода. Обратное включение исправного диода эквивалентно разрыву цепи.
Цифровым прибором в режиме омметра проверить переход не удастся. Поэтому у большинства современных цифровых мультиметров есть специальный режим проверки p-n-переходов (на переключателе режимов он отмечен знаком диода). Такие переходы есть не только у диодов, но и фотодиодов, светодиодов, а также транзисторов. В этом режиме «цифровик» работает как источник стабильного тока величиной 1 мА (такой ток проходит через контролируемую цепь) —- что совершенно безопасно. При подключенном контролируемом элементе прибор показывает напряжение на открытом p-n-переходе в милливольтах: для германиевых 200…300 мВ, а для кремниевых 550…700 мВ. Измеренное значение может быть не более 2000 мВ.
Однако, если напряжение на щупах мультиметра ниже отпирания диода, диодного или селенового столба, то прямое сопротивление измерить невозможно.

Проверка биполярного транзистора

Некоторые тестеры имеют встроенные измерители коэффициента усиления маломощных транзисторов. Если у вас такого прибора нет, то при помощи обычного тестера в режиме омметра или же цифровым, в режиме проверки диодов, можно проверить исправность транзисторов.
Проверка биполярных транзисторов основана на том, что они  имеют два n-p перехода, поэтому транзистор можно представить как два диода, общий вывод которых – база. Для n-p-n транзистора эти два эквивалентных диода соединены с базой анодами, а для транзистора p-n-p катодами. Транзистор исправен, если исправны оба перехода.

Для проверки один щуп мультиметра присоединяют к базе транзистора, а вторым щупом поочередно прикасаются к эмиттеру и коллектору. Затем меняют щупы местами и повторяют измерение.

 

 

 

 

При прозвонке электродов некоторых цифровых или мощных транзисторов следует учитывать, что у них могут внутри быть установлены защитные диоды между эмиттером и коллектором, а также встроенные резисторы в цепи базы или между базой и эмиттером. Не зная этого, элемент по ошибке можно принять за неисправный.

 

• Комментарии

Social Comments

Электроника для начинающих в СПб

Электроника в Bgacenter

Закон Ома

Предохранитель

Контрольная точка

Узел

Резистор

Виды соединений резисторов

Конденсатор

Катушка индуктивности

Трансформатор

Выводы

Электроника в Bgacenter

Любой специалист занимающийся ремонтом электронной техники или ее разработкой

должен знать элементную базу. Основное внимание на курсах электроников, необходимо уделить принципу взаимодействия электронных приборов:

• резисторов 
• конденсаторов
• диодов 
• транзисторов
• микросхем

Помимо изучения данных приборов, важно знать и применять на практике базовые законы электротехники: Закон Ома, Правила Кирхгофа. А также различные виды соединения электронных компонентов (последовательное, параллельное, смешанное).

На курсах электронщиков изучают законы взаимодействия заряженных частиц с электромагнитными полями. А также виды сигналов и их аббревиатуру.

Независимо от видов электронной техники, все они имеют одинаковые электронные компоненты, но отличаются схемотехническими и конструктивными построениями.

В области электронной техники существуют пассивные и полупроводниковые элементы.

К пассивным элементам относятся: 

• резисторы
• конденсаторы 
• катушки индуктивности
• трансформаторы 

К полупроводниковым приборам относятся:

• диоды
• транзисторы
• варисторы
• микросхемы

Закон Ома

Интерпретация Закона Ома для участка цепи, на курсах электронщиков:

Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению

Закон Ома

Предохранитель

Предохранитель – элемент электрической схемы, выполняющий защитную функцию. Он защищает электрическую цепь от короткого замыкания в схеме и протекания тока большой силы. В электрических принципиальных схемах обозначается буквой “F”, “FL” или “Пр”. 

Графически обозначается прямоугольником со сплошной линией в центре. Предохранители исполняются в стеклянном, керамическом, интегральном корпусах. Рассчитаны на определенный номинальный ток, значение которого указывается на корпусе предохранителя.

Контрольная точка

Контрольная точка – это место в электрической схеме, которое используется для измерения или контроля работы электронной схемы, ее диагностики при ремонте или настройки. Значения электрических параметров в ней указывается производителем или разработчиками электронной техники. 

При измерениях значений в контрольных точках и несоответствия их с заданными может подсказать пути поиска, что удобно при ремонте, отладке, настройке любой электронной аппаратуры. На электронных платах обозначается TP (КТ).

Узел

Узлом электрической цепи называется точка (место), где соединяются три или более элементов электрической схемы. Сопротивление в узле ничтожно мало. Узел необходим для анализа электрической цепи. В нем происходит разветвление токов. Самым крупным узлом в электрических схемах является узел с нулевым потенциалом (как правило это минусовой потенциал).

Первое правило Кирхгофа

Резистор

Резисторы самые распространенные элементы электронных схем. Они предназначены для: 

• ограничения тока в электрических цепях
• задания рабочих точек полупроводниковых приборов
• выполняют роль делителей напряжения

Курсы электронщиков включают в себя изучение принципиальных схем самых распространенных электронных устройств. На схемах, резистор обозначается буквой R, измеряется в Омах. Существуют различные виды резисторов: общего назначения, высокоомные, высоковольтные, прецизионные.

Резистор

В свою очередь резисторы имеют определенную мощность рассеивания. В современной электронике более часто применяют SMD – резисторы (поверхностный монтаж). Вышеописанные резисторы являются постоянными. Их величина всегда постоянна, отличается погрешностью прибора.

Резисторы имеют свою маркировку и обозначение (либо номинал указан цифрами, либо при помощи цветных полос). Например: полоски на корпусе резистора желтая, черная, коричневая. Что соответствует 40 (коричневый, 1, указывает количество нулей после значения) = 400 Ом.

На курсах электронщиков, помимо постоянных изучают переменные и подстроечные резисторы. Данные приборы могут изменять свои значения при помощи конструктивных решений. При помощи подстроечных резисторов осуществляется подстройка электрических режимов, а при  помощи переменных осуществляются многократные регулировки.

Различают следующие виды соединения резисторов: 

• последовательное
• параллельное 
• смешанное 

Для расчета всех видов соединения применяется закон Ома для участка цепи I=U/R.

У резисторов имеются основные параметры: 

• номинальное сопротивление 
• допустимое отклонение 
• мощность рассеивания
• рабочее напряжение

Маркировка резисторов может иметь полное обозначение или кодироваться в виде цветных полос, или 3-4 цифровыми знаками и имеющие дополнительную букву.

Виды резисторов

На практике кроме линейных и переменных резисторов используются термо зависимые и нелинейные резисторы. Терморезисторы при протекании через них электрического тока нагреваются. Если их сопротивление увеличивается, то они называются – позисторы (PTC). А если их сопротивление уменьшается, то они называются – термисторы (NTC). 

Нелинейные резисторы, сопротивление которых зависит от напряжения – называют варисторами. Они чаще всего применяются для защиты от превышения напряжения в блоках питания. В электронных устройствах используют вместе с предохранителями. 

Виды соединений резисторов

Последовательное соединение резисторовПараллельное соединение резисторов

Мощность любого прибора определяется по формуле: P = I * U. При отсутствии прибора необходимо измерить напряжение источника питания, измерить сопротивление нагрузки, и по формуле Закона Ома для участка цепи рассчитать необходимый параметр. Полученное значение и есть мощность нагрузки, которую должен показывать ваттметр.  

Конденсатор

Проходя курсы электронщиков вы узнаете назначение конденсатора, методы выявления неисправных “емкостей”.

Конденсатор – прибор способный накапливать и хранить длительное время электрический заряд. Он представляет из себя две пластины разделенные диэлектриком. При приложении напряжения к этим пластинам на них накапливается электрический заряд. 

Виды конденсаторов

Заряд обозначается буквой “q”. Конденсатор на электрических схемах обозначается буквой “C” и измеряется емкость конденсатора в Фарадах (Ф). Так как Фарад величина очень большая на практике используют гораздо меньшее значения: 

• микрофарад (10 в минус шестой степени)
• нанофарад (10 в минус девятой степени)
• пикофарад (10 в минус двенадцатой степени)

Соответственно величина заряда определяется емкостью конденсатора и приложенным напряжением. q=C*U

Конденсаторы широко распространены в электрических схем. Они бывают: 

• электролитические
• не электролитические
• переменные
• постоянные 

Конденсаторы проводят электрический переменный ток, а постоянный ток не проводят.

Сопротивление переменному току определяется формулой 

Xc=1/wC 

где w=2π*f, 

где f- частота переменного тока

Конденсаторы можно соединять последовательно, параллельно или смешано. Это необходимо для получения необходимой емкости и приложенного напряжения. Они имеют полные и сокращенные условные обозначения. Для определения по надписи емкости существуют таблицы, где указаны параметры и значения данных приборов. 

Также существуют SMD конденсаторы. Они не имеют надписи и кодировки. Значение их параметров можно определить только при помощи измерения прибором, что существенно затрудняет ремонт техники при отсутствии технической документации на устройство.

Конденсаторы имеют основные параметры: 

• номинальное значение емкости
• допустимые отклонения от нормы
•  ток утечки
• температурный коэффициент
•  номинальное напряжение 
• эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)
• зависимость ESR от температуры (с увеличением температуры ESR уменьшается). Именно поэтому правильное показание ESR у холодного конденсатора.

Катушка индуктивности

Индуктивные элементы способны накапливать электромагнитную энергию при прохождении через них электрического тока. К ним относятся катушки индуктивности. В отличие от конденсаторов они менее распространены в электрических схемах. Применяются строго для изготовления определенной аппаратуры, имеют параметры необходимые для конкретных устройств. 

Индуктивность

Катушки имеют большие габариты и массу поэтому область определения их ограничена. Но при разработке электронной техники обойтись без них невозможно. По конструкции они имеют цилиндрическую или спиралевидную форму витков. Могут наматываться в один или несколько слоев. 

Индуктивность обозначается буквой L, измеряется в генри (H). Так как эта величина является большой на практике применяется меньшее значение – миллигенри и микрогенри. Для увеличения индуктивности катушки применяется магнитопровод. Катушки могут быть постоянными и регулируемыми.

Регулировка осуществляется при помощи сердечника. 

Данные приборы могут работать на высоких и низких частотах переменного тока. Соответственно сопротивление катушки переменному току определяется формулой 

XL=wL 

где w=2πf 

f – частота переменного тока

L- индуктивность.

Важнейшим параметром катушки является добротность. Это отношение реактивного сопротивления к резистивному. 

Q=X/R 

Данное значение зависит от частоты переменного тока. На постоянном токе сопротивление катушки мало. Параллельное и последовательное соединение индуктивностей рассчитывается по тем же формулам, что и для сопротивлений.

Разновидностями катушки являются дроссели. Они обеспечивают большое сопротивление переменному току и маленькое постоянному. Работают на низких и высоких частотах. 

Катушки индуктивности имеют основные параметры: 

• номинальная индуктивность
• допустимые отклонения
• добротность
• температурный коэффициент индуктивности
• рабочий диапазон температур

Трансформатор

Пройдя курсы электроников, вы научитесь выявлять неисправности трансформаторов на электронных платах.

Трансформатор – устройство для преобразования параметров переменных напряжений и токов. Трансформаторы позволяют согласовывать сопротивление источника сигнала и нагрузки, разделять цепи по постоянному току, изменять форму переменного напряжения и тока.

Трансформатор

Принцип работы трансформатора основан на преобразовании энергии электрического поля в магнитное и наоборот.

В конструкции трансформатора существует два вида обмоток: первичная и вторичная.

Трансформаторов существует множество: 

• силовые
• развязывающие
• импульсные
• сигнальные

Важным параметром трансформатора является коэффициент трансформации, определяющий как изменилось напряжение и ток на выходе относительно напряжения и тока поданного на вход. Обозначается Ku и определяется по формуле: 

Ku=U1/U2=I2/I1

Основными параметрами трансформаторов являются: 

• напряжение и ток первичной обмотки
• напряжение и ток вторичной обмотки
• напряжение холостого хода
• мощность
• коэффициент трансформации
• частота

Выводы

• Для того чтобы научиться ремонтировать электронные платы, обязательным условием является знание элементной базы.
• Научившись работе с диагностическими приборами (мультиметр, осциллограф, ESR-метр) можно выявлять неисправные компоненты на материнской плате или блоке управления. Работе с измерительными приборами, уделяется значительная часть времени программы обучения.
• Курсы электроников проводятся в Bgacenter с 2017 года. Этот учебный курс подходит для всех специалистов занимающихся ремонтом электроники. 

Что вам нужно знать

Когда дело доходит до сборки схем, есть несколько основных компонентов, которые используются в качестве строительных блоков почти для каждой схемы. Этими компонентами являются резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы. Каждый из этих компонентов играет решающую роль в функционировании схемы, и понимание их свойств необходимо для эффективного проектирования и устранения неполадок в цепях. Давайте погрузимся глубже и подробно разберемся в их особенностях и функциях.

Резисторы

Резисторы являются одним из основных компонентов цепи и используются для ограничения протекания электрического тока в цепи. Сопротивление резистора измеряется в омах, а величина тока, протекающего через резистор, пропорциональна напряжению на нем и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Существуют различные типы резисторов, в том числе угольные, проволочные и пленочные резисторы. Каждый из резисторов является важным компонентом электронных схем, используемых для ограничения протекания электрического тока в цепи. Сопротивление резистора измеряется в омах (Ом) и определяет величину тока, протекающего через резистор. Связь между напряжением, током и сопротивлением определяется законом Ома, который гласит, что ток, протекающий через резистор, пропорционален напряжению на нем и обратно пропорционален его сопротивлению.

На рынке доступны различные типы резисторов, каждый из которых имеет свои уникальные свойства и преимущества. Резисторы из углеродного состава являются одним из старейших и наиболее часто используемых типов резисторов. Они состоят из углеродного стержня или трубки, окруженной изоляционным материалом, и к каждому концу которой прикреплены провода. Эти резисторы имеют высокую степень точности и используются в приложениях, где точность имеет решающее значение, например, в аудиосхемах.

Резисторы с проволочной обмоткой, с другой стороны, изготавливаются путем намотки резистивной проволоки вокруг керамического или стекловолоконного сердечника. Они доступны как в фиксированной, так и в переменной конфигурации и могут работать с высокими уровнями мощности и напряжения. Резисторы с проволочной обмоткой используются в приложениях, где требуется высокая точность и стабильность, например, в усилителях мощности и источниках питания.

Пленочные резисторы — еще один популярный тип резисторов, изготавливаемых путем нанесения тонкой пленки резистивного материала на керамическую или стекловолоконную подложку. Они широко используются в электронных схемах благодаря высокой стабильности, малому шуму и компактным размерам. Пленочные резисторы поставляются как в осевом, так и в поверхностном монтаже и подходят для приложений, где требуется высокая надежность и точность.

Выбор типа резистора зависит от конкретных требований схемы и области применения. Например, резисторы из углеродного состава идеально подходят для аудиоприложений, где важна точность и аккуратность, тогда как резисторы с проволочной обмоткой лучше подходят для приложений с высокой мощностью и напряжением. Пленочные резисторы обычно используются в прецизионных приложениях, где важны стабильность и низкий уровень шума.

Резисторы

Конденсаторы

Конденсаторы используются для накопления электрического заряда и высвобождения его при необходимости в цепи. Они используются в различных приложениях, таких как фильтрация, схемы синхронизации, источники питания и многое другое.

Емкость является мерой способности конденсатора накапливать электрический заряд и измеряется в фарадах. Конденсаторы бывают разных размеров и типов, включая электролитические конденсаторы, керамические конденсаторы и танталовые конденсаторы.

Конденсаторы являются еще одним важным компонентом схемы, используемым для хранения и высвобождения электроэнергии. Конденсатор состоит из двух проводящих пластин, разделенных изоляционным материалом, известным как диэлектрик. Емкость конденсатора определяется площадью поверхности пластин, расстоянием между ними и типом используемого диэлектрика.

На рынке доступны различные типы конденсаторов, каждый из которых имеет свои уникальные свойства и преимущества. Некоторые из наиболее распространенных типов включают керамические, электролитические и танталовые конденсаторы.

Керамические конденсаторы изготовлены из керамического материала и имеют высокую диэлектрическую проницаемость, что делает их идеальными для высокочастотных приложений. Они также доступны в широком диапазоне значений емкости и подходят для использования в приложениях, где важны стабильность и надежность.

Электролитические конденсаторы представляют собой поляризованные конденсаторы, что означает, что они имеют положительную и отрицательную клеммы. Они используются в приложениях, где требуются высокие значения емкости, и доступны как в осевой, так и в радиальной конфигурации. Электролитические конденсаторы обычно используются в цепях питания, так как они могут выдерживать высокие уровни напряжения и тока.

Танталовые конденсаторы — еще один популярный тип конденсаторов, изготовленных из металлического тантала и электролита. Они представляют собой поляризованные конденсаторы и обладают высоким уровнем стабильности и надежности. Танталовые конденсаторы обычно используются в приложениях, где требуются высокие значения емкости и стабильность на высоких частотах, например, в источниках питания и аудиосхемах.

Выбор типа конденсатора зависит от конкретных требований схемы и области применения. Например, керамические конденсаторы идеально подходят для высокочастотных приложений, тогда как электролитические конденсаторы лучше подходят для приложений с высокой емкостью.

Конденсаторы

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности являются важным компонентом электронных схем, которые играют важную роль в накоплении энергии в магнитном поле. Основная функция катушки индуктивности состоит в том, чтобы сопротивляться изменениям потока электрического тока в цепи. Это достигается за счет создания противо-ЭДС (электродвижущей силы) при изменении тока, протекающего через него. Эта обратная ЭДС препятствует изменению тока, что помогает стабилизировать ток в цепи.

Способность индуктора накапливать энергию называется индуктивностью. Индуктивность измеряется в генри и обозначается буквой «H». Проще говоря, чем выше индуктивность, тем больше энергии индуктор может хранить в своем магнитном поле. Индуктивность индуктора зависит от его физических свойств, таких как количество витков в катушке, размер катушки и тип используемого материала сердечника.

Катушки индуктивности бывают разных типов, каждая со своими уникальными свойствами и областью применения. Катушки индуктивности с воздушным сердечником состоят из катушек проволоки без какого-либо материала сердечника. Они имеют низкие значения индуктивности и часто используются в высокочастотных приложениях, где выгодна их низкая паразитная емкость.

Катушки индуктивности с железным сердечником состоят из катушки проволоки, намотанной на ферромагнитный сердечник из железа. Они имеют более высокие значения индуктивности, чем индукторы с воздушным сердечником, и часто используются в низкочастотных устройствах, таких как источники питания и фильтры.

Катушки индуктивности с ферритовым сердечником состоят из катушки проволоки, намотанной на сердечник из феррита, керамического материала, содержащего оксид железа. Катушки индуктивности с ферритовым сердечником имеют высокие значения индуктивности и используются в высокочастотных приложениях, таких как катушки индуктивности для переключения источников питания и радиочастотных (ВЧ) цепей.

Катушка индуктивности

Диоды

Диоды являются важными электронными компонентами, которые широко используются в различных схемах. Диод представляет собой двухконтактное устройство, которое позволяет току течь только в одном направлении и блокирует ток в противоположном направлении. Эта характеристика диодов делает их полезными в цепях выпрямителей, где они используются для преобразования переменного тока (переменного тока) в постоянный (постоянный ток), пропуская только положительную половину формы волны переменного тока.

Диод имеет две клеммы: анод и катод. Анод — это положительный вывод, а катод — отрицательный. Когда к аноду диода приложено напряжение, ток течет через диод в прямом направлении, от анода к катоду. В этом состоянии диод имеет низкое сопротивление, и через него может легко протекать ток.

Однако, если к катоду диода приложено напряжение, ток не может течь через него в обратном направлении. Это состояние диода называется обратным смещением, и в этом состоянии диод имеет очень высокое сопротивление протеканию тока.

Существуют различные типы диодов, каждый из которых имеет свои уникальные свойства и области применения. Выпрямительные диоды являются наиболее распространенным типом диодов и используются в схемах выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный. Стабилитроны используются в схемах стабилизаторов напряжения для поддержания постоянного напряжения на нагрузке. Светоизлучающие диоды (СИД) используются в осветительных приборах и для индикации состояния электронных цепей.

Выпрямительные диоды предназначены для работы с высокими уровнями тока и напряжения и используются в цепях электропитания. Стабилитроны имеют определенное напряжение пробоя и используются в качестве регуляторов напряжения для подачи постоянного напряжения на нагрузку. Светодиоды излучают свет, когда через них проходит ток, и используются в самых разных областях, включая освещение, дисплеи и индикаторы.

Диод

Транзисторы

Транзисторы являются одним из наиболее важных компонентов электронных схем благодаря их способности усиливать и коммутировать электрические сигналы. Они обычно используются в различных приложениях, включая аудиоусилители, радиоприемники и цифровые схемы. Транзисторы бывают разных типов, включая биполярные транзисторы (BJT) и полевые транзисторы (FET), каждый из которых имеет свои уникальные свойства и подходит для различных приложений.

Транзисторы с биполярным переходом (BJT) представляют собой трехслойные полупроводниковые устройства с двумя p-n-переходами. Они состоят из базы, эмиттера и коллектора. BJT часто используются в аналоговых схемах из-за их высокого коэффициента усиления по току и превосходной линейности. Переход база-эмиттер BJT смещен в прямом направлении, что позволяет небольшому току течь от эмиттера к коллектору. Количество тока, протекающего через коллектор, пропорционально количеству тока, протекающего в базу. Эта функция позволяет BJT усиливать сигналы.

Полевые транзисторы (FET) представляют собой устройства с тремя выводами, которые используют электрическое поле для управления потоком тока. Они часто используются в цифровых схемах из-за их высокого входного сопротивления, низкого выходного сопротивления и высокой скорости переключения. Полевые транзисторы бывают двух типов: переходные полевые транзисторы (JFET) и полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (MOSFET). JFET имеют простую структуру, состоящую из полупроводникового канала с двумя pn-переходами. Они обычно используются в схемах малошумящих усилителей из-за их малошумящих характеристик. МОП-транзисторы имеют более сложную структуру и обычно используются в высокоскоростных цифровых схемах из-за их высокой скорости переключения.

Транзистор

Заключение

Понимание свойств и применения резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, диодов и транзисторов имеет решающее значение для всех, кто интересуется электроникой и схемотехникой. Каждый из этих компонентов играет определенную роль в схеме и имеет свои свойства, которые делают его пригодным для конкретных приложений.

Чем глубже погружаешься в мир электроники и схемотехники, тем чаще встречаются более сложные схемы, в которых используются эти строительные блоки в различных конфигурациях. Понимая эти фундаментальные компоненты, вы будете лучше подготовлены к эффективному проектированию и устранению неисправностей в более сложных схемах.

Спасибо, что прочитали нашу статью. Если вам понравилось читать нашу статью, пожалуйста, оставьте лайк и сообщите нам о своих мыслях в разделе комментариев.

#схемотехника #электротехника #hybrique #pcb #pcbdesign #tech #electronics #инновации #электроэлектроникапроизводство #электроникадизайн #дизайнер #технологии #ai #производство #закупки #электрикаинженер #будущее

Интегральная схема (ИС) | Типы, использование и функции

интегральная схема

Посмотреть все медиа

Ключевые люди:

Роберт Нойс Джек Килби Моррис Чанг Роберт Х. Деннард

Похожие темы:

микропроцессор звуковая карта компьютерный чип видеокарта субстрат

См. всю связанную информацию →

интегральная схема (ИС) , также называемая микроэлектронной схемой , микрочипом или микросхемой , сборка электронных компонентов, изготовленная как единое целое, в которой миниатюризированы активные устройства (например, , транзисторы и диоды) и пассивные устройства (например, конденсаторы и резисторы) и их соединения построены на тонкой подложке из полупроводникового материала (обычно кремния). Таким образом, результирующая схема представляет собой небольшой монолитный «чип», размер которого может составлять всего несколько квадратных сантиметров или всего несколько квадратных миллиметров. Отдельные компоненты схемы обычно имеют микроскопические размеры.

Интегральные схемы появились благодаря изобретению транзистора в 1947 году Уильямом Б. Шокли и его командой в Bell Laboratories Американской телефонной и телеграфной компании. Команда Шокли (включая Джона Бардина и Уолтера Х. Браттейна) обнаружила, что при определенных обстоятельствах электроны образуют барьер на поверхности некоторых кристаллов, и они научились контролировать поток электричества через кристалл, манипулируя этим барьером. Управление потоком электронов через кристалл позволило команде создать устройство, которое могло бы выполнять определенные электрические операции, такие как усиление сигнала, которые ранее выполнялись электронными лампами. Они назвали это устройство транзистором, от сочетания слов 9Передача 0146 и резистор . Изучение методов создания электронных устройств с использованием твердых материалов стало называться твердотельной электроникой. Твердотельные устройства оказались намного прочнее, с ними проще работать, они надежнее, меньше и дешевле, чем электронные лампы. Используя те же принципы и материалы, инженеры вскоре научились создавать другие электрические компоненты, такие как резисторы и конденсаторы. Теперь, когда электрические устройства можно было сделать такими маленькими, самой большой частью схемы была неудобная проводка между устройствами.

Знать, как работает ICL 2966, мейнфрейм с интегральной схемой

Посмотреть все видео к этой статье

В 1958 году Джек Килби из Texas Instruments, Inc. и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor Corporation независимо друг от друга придумали способ еще больше уменьшить размер схемы . Они прокладывали очень тонкие дорожки из металла (обычно из алюминия или меди) прямо на том же куске материала, что и их устройства. Эти маленькие дорожки действовали как провода. С помощью этого метода вся схема может быть «интегрирована» в единый кусок твердого материала и таким образом создана интегральная схема (ИС). ИС могут содержать сотни тысяч отдельных транзисторов на одном куске материала размером с горошину. Работать с таким количеством электронных ламп было бы нереально неудобно и дорого. Изобретение интегральной схемы сделало возможными технологии информационного века. В настоящее время интегральные схемы широко используются во всех сферах жизни, от автомобилей до тостеров и аттракционов в парках развлечений.

Базовые типы ИС

Аналоговые или линейные схемы обычно используют только несколько компонентов и, таким образом, являются одними из самых простых типов ИС. Как правило, аналоговые схемы подключаются к устройствам, которые собирают сигналы из окружающей среды или отправляют сигналы обратно в окружающую среду. Например, микрофон преобразует изменчивые звуки голоса в электрический сигнал переменного напряжения. Затем аналоговая схема модифицирует сигнал каким-либо полезным образом, например, усиливая его или фильтруя нежелательные шумы. Затем такой сигнал можно было бы подать обратно в громкоговоритель, который воспроизвел бы тоны, первоначально улавливаемые микрофоном. Другим типичным применением аналоговой схемы является управление некоторым устройством в ответ на постоянные изменения в окружающей среде. Например, датчик температуры посылает переменный сигнал на термостат, который можно запрограммировать на включение и выключение кондиционера, обогревателя или духовки, как только сигнал достигнет определенного значения.

Викторина «Британника»

Компьютеры и операционные системы

Цифровая схема, с другой стороны, рассчитана на прием только напряжений определенных заданных значений. Схема, которая использует только два состояния, известна как двоичная схема. Схема с двоичными величинами, «включено» и «выключено», представляющими 1 и 0 (т. е. истинное и ложное), использует логику булевой алгебры. (Арифметика также выполняется в двоичной системе счисления с использованием булевой алгебры.