Електронске компоненте

Електроника је научна област која се бави развојем и применом електронских компонената и кола у свим областима људског рада.

Електронска кола се састоје од компонената које могу бити:

ПАСИВНЕ и
АКТИВНЕ.

Пасивне електронске компоненте

Пасивни елементи (компоненте) се понашају по Омовом закону када су под напоном (једносмерним или наизменичним). Немају исправљачко ни појачавачко својство.

Пасивне компоненте су:

батерије,
отпорници,
кондензатори и
индуктивитети (завојнице (калемови), трансформатори и др).

Батерије

Напајање за многа електронска кола долази од батерија, или исправљача који их замењују. Постоје две основне врсте батерија. То су непуњиве и пуњиве батерије.

Непуњиве батерије су погодне због своје преносивости – могу се користити за напајање опреме која је удаљена од главног извора напајања. Мана им је што су скупе и кад се потроше морају се бацити.

Пуњиве батерије – иако су на почетку доста скупље од непуњивих батерија, њихов радни век је знатно бољи и економичније су на дужи временски период.

Отпорници

Оторници пружају отпор проласку електрицитета кроз електрично коло – смањују јачину струје. Могу имати стационарну или променљиву вредност (потенциометри). Вредност отпорника у Ω одређује се помоћу обојених трака на самом отпорнику према табели.

Укупна отпорност отпорника који су повезани серијски се добија тако што се саберу појединачне вредности сваког отпорника. Да би се пронашла ефективна отпорност отпорника који су паралелно повезани, потребно је користити реципрочне вредности. Реципрочна вредност укупне отпорности је једнака суми реципрочних вредности сваког отпорника који је паралелно повезан.

Фотоотпрници (зависе од светлости) – су специјална врста отпорника чија се отпорност мења у зависности од количине светлости која пада на њихову површину − како се светлост повећава, тако отпорност пада. Користе се као сензори (нпр. уличне лампе). Идеални су за температурне сензоре.

Термистори (зависе од температуре) – су специјална врста отпорника чија се отпорност мења у зависности од температуре – како се температура повећава, тако отпорност пада и обрнуто.

Кондензатори

Кондензатори је уређај који може да акумулира електричну енергију. Јединица за капацитивност је Фарад. Када је кондензатор повезан на извор једносмерне струје, са отпорницима који су серијски повезани, он ће се напунити и даваће напон у кратком временском периоду. Ова способност, уз способност пражњења, чини кондензатор основном компонентом у електронским колима.

Постоје три типа кондензатора:

променљиви – користе се за подешавање у радио-уређајима,
фиксни електролитички – имају + и – крајевеи вежу се на одговарајући начин у електричном колу и
фиксни неелектролитички – могу се повезати било којим путем.

Индуктивитети (калемови)

Разни индуктивитети се остварују намотавањем жице у свитке (завоје) кроз које се пропушта струја. Користе се као трансформатори када смањују, или повећавају напон и када убацује феритно језгро како би се повећали ефекти. Користи се и код пријема радиосигнала као фреквентна кола за пријем сигнала.

Активне електронске компоненте

Активне електронске компоненте имају појачавачко и исправљачко својство.

У активне компоненте спадају полупроводнички елементи:

диоде,
транзистори,
интегрисана кола,
тиристори,
фото-елементи…

Полупроводничке диоде

Диоде су полупроводнички уређаји и дозвољавају струји да протиче само у једном смеру. Састављена је од две електроде. На два начина се повезује у електронско коло:

повезивање унапред – позитивна страна (анода) спојена са + крајем напајања; тад проводи струју;
иверзно повезивање – негативна страна (катода) спојена са + крајем напајања; неће проводи струју.

Диоде се производе од полупроводничких материјала, најчешће силицијума или германијума. Када се овим материјалима дода одговарајућа примеса, може се повећати њихова проводљивост. У зависности од примесе која им се додаје, добија се полупроводник P-типа или полупроводник N-типа. Спајањем две плочице полупроводника (једне P-типа и једне N- типа) формира се PN-спој. Прикључак који се налази на P-плочици PN-споја зове се анода, а на N-плочици катода.

Диода се користи:

за исправљање напона (наизменичног у једносмерни),
за стабилизацију напона (ZENER диода),
за промену капацитета (VARIKAP),
као LED (светлећа) диода.

Са седам светлећих LED диода могу се исписати сви једноцифрени бројеви.

Транзистор

Транзистор је полупроводнички електронски елемент који се користи за појачавање слабих електричних сигнала, модулацију, стабилизацију напона и прекидање сигнала у електронским колима. Служи за израду појачавача, дигиталних кола, осцилатора. Настао као замена за вакуумске електронске цеви. Садржи три полупроводничка споја. Најширу примену има биполарни транзистор који се састоји од три полупроводничка подручја различите проводности, размештена по распореду pnp или npn, при чему свако подручје има сопствени електрични прикључак.

Састоји се од три слоја:

емитер (Е) – емитује (испушта) слободне електроне или шупљине, зависно од типа,
база (В) – заједнички (средњи) део
колектор (К) – сакупља (прихвата) слободне електроне или шупљине.

У пракси се нормално употребљавају npn транзистори, а pnp тамо где npn не могу. У неким колима се римењују оба типа који се међусобно надопуњују. Напони и струје код npn и pnp транзистора су супротних смерова, али је њихов рад принципијелно исти.

Интегрисана кола

Интегрисана кола (чип) су комбинација електронских саставних делова који се не могу расклопити, а чине комплетну електронску функционалну јединицу.

Могу бити:

аналогна (појачивачи, стабилизатори) и
дигитална (логичка кола, бројачи, регистри, меморије, микропроцесори).

Предности интегрисаних кола су:

омогућују смањење уређаја јер замењују комплетне електронске склопове,
поузданији су,
отклањање кварова код уређаја са овим колима је лакше јер се коло једноставно замени,
стабилни су на повишеној температури,
садрже транзисторе који су знатно бољи на високим фреквенцијама,
њихова цена је знатно нижа од цене истог направљеног од класичних компонената…