모든 전자 회로에서 우리는 두 가지 유형의 전자 부품을 접하게됩니다. 전기 에너지 에너지를 저장하거나 소산합니다. 이들은 수동 구성 요소입니다. 전기 에너지에 대한 선형 응답을 갖는 선형 구성 요소 또는 전기 에너지에 대한 비선형 응답을 갖는 비선형 구성 요소 일 수 있습니다.

에너지를 공급하거나 에너지의 흐름을 제어하는 것. 이들은 활성 구성 요소입니다. 트리거하려면 외부 전원이 필요하며 일반적으로 전기 신호를 증폭하는 데 사용됩니다. 모든 구성 요소를 자세히 살펴 보겠습니다.

3 개의 수동 선형 구성 요소 :

저항기: 저항은 전류의 흐름에 저항하고 전위를 감소시키는 데 사용되는 전자 부품입니다. 양 끝에서 도선으로 결합 된 낮은 전도성 구성 요소로 구성됩니다. 저항을 통해 전류가 흐르면 전기 에너지가 저항에 흡수되어 열의 형태로 소산됩니다. 따라서 저항은 전류 흐름에 저항 또는 반대를 제공합니다. 저항은 다음과 같이 주어진다.

R = V / I, 여기서 V는 저항 양단의 전압 강하이고 I는 저항을 통해 흐르는 전류입니다. 소모되는 전력은 다음과 같이 제공됩니다.

P = VI.

저항의 법칙 :

재료가 제공하는 저항‘R’은 다양한 요인에 따라 달라집니다.

길이에 따라 직접 다름 l
단면적 A에서 역으로 다름
비저항 또는 비저항으로 지정된 재료의 특성에 따라 다릅니다. ρ
또한 온도에 따라 다릅니다
온도가 일정하다고 가정하면 저항 (R)은 R = ρl / A로 표현할 수 있습니다. 여기서 R은 옴 (Ω) 단위의 저항, l은 미터 단위의 길이, A는 평방 미터 단위의 면적, ρ는 특정 값입니다. 저항 (Ω-mts)

저항의 값은 저항으로 계산됩니다. 저항은 전류 흐름의 반대입니다.

저항 값을 측정하는 두 가지 방법 :

색상 코드 사용 : 각 저항은 표면에 4 또는 5 색상 밴드로 구성됩니다. 처음 세 (2) 색상은 저항 값을 나타내는 반면 4^일(세 번째) 색상은 승수 값을 나타내고 마지막 색상은 허용 오차를 나타냅니다.
멀티 미터 사용 : 저항을 측정하는 간단한 방법은 멀티 미터를 사용하여 저항 값을 옴 단위로 측정하는 것입니다.

전자 회로의 저항기

2 가지 유형의 저항기 :

고정 저항기 : 저항 값이 고정되어 있고 전류의 흐름에 반대되는 저항으로 사용됩니다.
- 그들은 탄소와 세라믹의 혼합물로 구성된 탄소 구성 저항기 일 수 있습니다.
- 절연 기판에 증착 된 탄소막으로 구성된 탄소막 저항기 일 수 있습니다.
탄소 저항기
- 금속 또는 금속 산화물로 코팅 된 작은 세라믹 막대로 구성된 금속 필름 저항기 일 수 있으며, 저항 값은 코팅 두께에 의해 제어됩니다.
금속 저항기
- 세라믹 막대를 감싸고 절연 된 합금으로 구성된 권선 저항기 일 수 있습니다.
- 세라믹 칩에 증착 된 산화 주석과 같은 저항성 재료로 구성된 표면 실장 저항기 일 수 있습니다.
가변 저항기 : 저항 값에 변화를줍니다. 그들은 일반적으로 전압 분할에 사용됩니다. 전위차계 또는 사전 설정일 수 있습니다. 저항은 와이퍼 움직임을 제어하여 변경할 수 있습니다. 세 개의 연결로 구성된 가변 저항 또는 가변 저항. 일반적으로 조정 가능한 전압 분배기로 사용됩니다. 수동 노브 또는 레버로 배치 된 이동 가능한 요소가있는 저항기입니다. 움직일 수있는 요소는 와이퍼라고도하며 수동 제어에 의해 선택되는 모든 지점에서 저항성 스트립과 접촉을 만듭니다.

전위차계

전위차계는 이동 가능한 위치에 따라 전압을 다른 비율로 나눕니다. 소스 전압보다 적은 전압이 필요한 다른 회로에서 사용됩니다.

가변 저항의 실제 적용 :

때로는 1.5V라고하는 특정 전압을 매우 정확하게 얻을 수있는 가변 DC 바이어스 회로를 설계해야하는 경우가 있습니다. 따라서 가변 저항이있는 전위 분배기가 선택되어 12V DC 배터리에서 전압을 1V에서 2V로 변경할 수 있습니다. 특정 이유로 0 ~ 2V가 아니라 1 ~ 2V 12V DC에 걸쳐 10k 포트를 사용할 수 있고 해당 전압을 얻을 수 있지만 약 300 도의 전체 아크 각도로 포트를 조정하기가 매우 어려워집니다. . 그러나 아래의 회로를 따라 가면 300도 전체를 1 볼트에서 2 볼트로 조정할 수 있기 때문에 쉽게 그 전압을 얻을 수 있습니다. 1.52V 미만의 회로에 표시됩니다. 이것은 우리가 더 나은 해상도를 얻는 방법입니다. 이러한 일회성 가변 저항을 프리셋이라고합니다.

전위차계 실용 3 전위차계 실용 1

커패시터 : 커패시터는 전하를 저장하는 데 사용되는 선형 수동 부품입니다. 커패시터는 일반적으로 전류 흐름에 리액턴스를 제공합니다. 커패시터는 절연 유전체 재료가있는 한 쌍의 전극으로 구성됩니다.

저장된 요금은

Q = CV 여기서 C는 용량 성 리액턴스이고 V는 적용된 전압입니다. 전류는 전하의 흐름 속도이기 때문입니다. 따라서 커패시터를 통과하는 전류는 다음과 같습니다.

나는 = C dV / dt.

커패시터가 DC 회로에 연결되거나 시간에 따라 일정한 (제로 주파수) 일정한 전류가 흐르면 커패시터는 단순히 전체 전하를 저장하고 전류 흐름에 반대합니다. 따라서 커패시터는 DC를 차단합니다.

커패시터가 AC 회로에 연결되거나 시간에 따라 변하는 신호가이를 통해 흐를 때 (0이 아닌 주파수), 커패시터는 처음에 전하를 저장하고 나중에 전하 흐름에 저항을 제공합니다. 따라서 AC 회로에서 전압 제한기로 사용할 수 있습니다. 제공되는 저항은 신호의 주파수에 비례합니다.

2 가지 유형의 커패시터

고정 커패시터 : 전류 흐름에 고정 리액턴스를 제공합니다. 그들은 절연 재료로 운모로 구성된 운모 커패시터 일 수 있습니다. 은으로 코팅 된 세라믹 플레이트로 구성된 비극성 세라믹 커패시터 일 수 있습니다. 그들은 극성이 있고 높은 값의 커패시턴스가 필요한 곳에 사용되는 전해질 커패시터 일 수 있습니다.

고정 커패시터

가변 커패시터 : 플레이트 사이의 거리를 달리하여 커패시턴스를 제공합니다. 그들은 에어 갭 커패시터 또는 진공 커패시터 일 수 있습니다.

커패시턴스 값은 커패시터에서 직접 읽거나 주어진 코드를 사용하여 디코딩 할 수 있습니다. 세라믹 커패시터의 경우 1^성두 글자는 커패시턴스 값을 나타냅니다. 세 번째 문자는 0의 수를 나타내고 단위는 Pico Farad이며 문자는 공차 값을 나타냅니다.

인덕터 : 인덕터는 자기장의 형태로 에너지를 저장하는 수동 전자 부품입니다. 일반적으로 적용된 전압에 저항을 제공하는 도체 코일로 구성됩니다. 패러데이의 인덕턴스 법칙의 기본 원리에 따라 작동합니다. 이에 따라 전류가 와이어를 통해 흐를 때 자기장이 생성되고 발생 된 기전력이인가 된 전압에 반대합니다. 저장된 에너지는 다음과 같이 제공됩니다.

E = LI ^ 2. 여기서 L은 Henries로 측정 된 인덕턴스이고 I는이를 통해 흐르는 전류입니다.

인덕터 코일

적용된 전압에 대한 저항을 제공하고 에너지를 저장하는 초크로 사용하거나 발진에 사용되는 조정 된 회로를 형성하기 위해 커패시터와 함께 사용할 수 있습니다. AC 회로에서는 부과 된 전압이 반대로 인해 코일에 전류를 생성하는 데 시간이 걸리므로 전압이 전류를 유도합니다.

2 개의 수동 비선형 구성 요소 :

다이오드 : 다이오드는 한 방향으로 만 전류 흐름을 제한하는 장치입니다. 다이오드는 일반적으로 교차점에서 접합을 형성하는 두 개의 서로 다르게 도핑 된 영역의 조합으로 접합이 장치를 통한 전하 흐름을 제어합니다.

6 가지 유형의 다이오드 :

PN 접합 다이오드 : 단순한 PN 접합 다이오드는 p 형과 n 형 사이에 접합이 형성되도록 n 형 반도체에 탑재 된 p 형 반도체로 구성됩니다. 적절한 연결을 통해 한 방향으로 전류가 흐르도록하는 정류기로 사용할 수 있습니다.

PN 접합 다이오드

제너 다이오드 : n- 영역에 비해 고농도로 도핑 된 p 영역으로 구성된 다이오드로, 충분한 전압을인가하면 한 방향으로 전류가 흐를뿐만 아니라 반대 방향으로도 전류가 흐를 수 있습니다. 일반적으로 전압 조정기로 사용됩니다.

제너 다이오드

터널 다이오드 : 순방향 전압이 증가함에 따라 전류가 감소하는 고농도 PN 접합 다이오드입니다. 불순물 농도가 증가하면 접합 폭이 감소합니다. 게르마늄 또는 갈륨 비소로 만들어집니다.

터널 다이오드

발광 다이오드 : 갈륨 비소와 같은 반도체로 만든 특수한 유형의 PN 접합 다이오드로 적절한 전압을인가하면 빛을 발합니다. LED에 의해 방출되는 빛은 단색, 즉 전자기 스펙트럼의 가시 대역의 특정 주파수에 해당하는 단색입니다.

LED

포토 다이오드 : 빛이 떨어지면 저항이 감소하는 특수한 타입의 PN 접합 다이오드입니다. 플라스틱 내부에 배치 된 PN 접합 다이오드로 구성됩니다.

포토 다이오드

스위치 : 스위치는 활성 장치에 전류를 흐르게하는 장치입니다. 완전히 켜지면 전류 흐름을 허용하고 완전히 꺼지면 전류 흐름을 차단하는 바이너리 장치입니다. 2 접점 또는 3 접점 스위치 또는 푸시 버튼 스위치 일 수있는 간단한 토글 스위치 일 수 있습니다.

2 활성 전자 부품 :

트랜지스터 : 트랜지스터는 일반적으로 회로의 한 부분에서 다른 부분으로 저항을 변환하는 장치입니다. 전압 제어 또는 전류 제어가 가능합니다. 트랜지스터는 증폭기 또는 스위치로 작동 할 수 있습니다.

2 가지 유형의 트랜지스터 :

BJT 또는 바이폴라 접합 트랜지스터 : BJT는 두 층의 p 형 반도체 재료 사이에 끼워진 n 형 반도체 재료 층으로 구성된 전류 제어 장치입니다. 이미 터,베이스 및 컬렉터의 세 가지 터미널로 구성됩니다. 컬렉터-베이스 접합은 이미 터-베이스 접합에 비해 덜 도핑됩니다. 이미 터-베이스 접합은 순방향 바이어스되는 반면 컬렉터-베이스 접합은 정상적인 트랜지스터 작동에서 역 바이어스됩니다.

바이폴라 접합 트랜지스터

FET 또는 전계 효과 트랜지스터 : FET는 전압 제어 장치입니다. 옴 접점은 n 형 막대의 양면에서 가져옵니다. 게이트, 드레인 및 소스의 세 가지 터미널로 구성됩니다. 게이트 소스 및 드레인 소스 터미널에 적용되는 전압은 장치를 통한 전류 흐름을 제어합니다. 일반적으로 고 저항 장치입니다. n 형 기판으로 구성된 JFET (접합 전계 효과 트랜지스터), 측면에 반대 유형의 바가 증착되거나 실리콘 산화물의 절연 층으로 구성된 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) 일 수 있습니다. 금속 게이트 접점과 기판 사이.

MOSFET

TRIACS 또는 SCR : SCR 또는 실리콘 제어 정류기는 일반적으로 스위치로 사용되는 3 단자 장치입니다. 전력 전자 . 3 개의 접합을 갖는 두 개의 백투백 다이오드의 조합입니다. SCR을 통과하는 전류는 양극과 음극에 적용되는 전압으로 인해 흐르고 게이트 단자에 적용되는 전압에 의해 제어됩니다. 또한 AC 회로의 정류기로 사용됩니다.

SCR

따라서 이들은 모든 전자 회로의 중요한 구성 요소 중 일부입니다. 이러한 능동 및 수동 구성 요소 외에도 회로에서 매우 중요한 구성 요소가 하나 더 있습니다. 이것이 바로 집적 회로입니다.

집적 회로는 무엇입니까?

DIP IC

집적 회로는 수천 개의 트랜지스터, 커패시터, 저항이 제작 된 칩 또는 마이크로 칩입니다. 증폭기 IC, 타이머 IC, 파형 발생기 IC, 메모리 IC 또는 마이크로 컨트롤러 IC 일 수 있습니다. 연속 가변 출력이있는 아날로그 IC 또는 몇 개의 정의 된 레이어에서 작동하는 디지털 IC 일 수 있습니다. 디지털 IC의 기본 구성 요소는 논리 게이트입니다.

DIP (Dual in Line Package) 또는 SOP (Small Outline Package) 등과 같은 다양한 패키지로 제공됩니다.

저항의 실용적인 응용 – 전위 분배기

전위 분배기는 전자 회로에서 자주 사용됩니다. 따라서 이에 대한 철저한 이해가 전자 회로 설계에 크게 도움이되는 것이 바람직합니다. 옴의 법칙을 적용하여 수학적으로 전압을 유도하는 대신 비율 방식으로 평가하여 다음 예에서는 작업의 R & D 특성에주의하면서 대략적인 전압을 빠르게 얻을 수 있습니다.

동일한 값의 두 저항기 (예 : R1 및 R2 모두 6K)가 공급을 통해 연결 , 동일한 전류가 그들을 통해 흐를 것입니다. 미터가 다이어그램에 표시된 공급 장치에 배치되면 접지와 관련하여 12v를 등록합니다. 미터가 접지 (0v)와 두 저항의 중간 사이에 놓이면 6v를 읽습니다. 그런 다음 배터리 전압이 반으로 나뉩니다. 따라서 접지 = 6v에 대한 R2 양단의 전압

잠재적 분배 자 1

비슷하게

2. 저항 값이 4K (R1) 및 8K (R2)로 변경되면 중앙의 전압은 접지 용 8v가됩니다.

잠재적 분배 자 2

3. 저항 값이 8K (R1) 및 4K (R2)로 변경되면 중앙의 전압은 접지 용 4v가됩니다.

잠재적 분배 자 3

중앙의 전압은 두 저항 값의 비율에 의해 더 잘 결정되지만 옴 법칙에 따라 동일한 값에 도달하도록 계산할 수 있습니다. Case-1 비율은 6K : 6K = 1 : 1 = 6v : 6v, Case-2 비율 4k : 8k = 1 : 2 = 4v : 8v 및 Case-3 비율 8k : 4k = 2 : 1 = 8v : 4v

결론 :-전위 분배기에서 위쪽 저항 값이 낮아지면 중앙의 전압이 올라갑니다 (접지 관련). 낮은 저항 값이 낮아지면 중앙의 전압이 떨어집니다.

수학적으로 그러나 중심의 전압은 항상 시간이 많이 걸리는 두 저항 값의 비율에 의해 결정될 수 있으며 유명한 옴 법칙 공식 V = IR에 의해 제공됩니다.

예제 -2를 보자

V = {공급 전압 / (R₁+ R_두)} X R2

V = {12v / (4K + 8K)} R2

= (12/12000) x 8000

V = 8v