| |||||||
Активне електронске компоненте
Електроника је наука која се бави провођењем електрицитета кроз вакум, гасове и полупроводнике. То је научна област која се бавиразвојем и применом електронских кола ради решавања широког спектра задатака у свим областима људског рада.
Електронска кола се састоје од компоненти које у зависности од својих електричних особина се могу поделити на активне и пасивне.
Активне елктронске компоненте су компоненте које имају појачивачка својства. Ту спадају полупроводнички елементи диоде, биполарни транзистори, разна интегрисана кола, тиристори, фотоелементи и електронске цеви.
На полупроводничка својства се може утицати додавњем одређених примеса у процесу њихове производње. У зависности која је примеса додана имамо проводнике типа P или N.
Диода
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:
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 полупроводнике типа P је карактеристично то да се електрична струја формира попуњавањем електронског омотача атома, који имају мањак електрона, периферним елeктронима суседних атома, а код полупроводника типа N, струју формирају негативни носиоци тј. слободни електрони.
Када се споје једна до друге P и N проводна зона површина њиховог додира се назива PN спој, а читава конструкција са металним прикључцима представља полупроводничку диоду. Особина сваког PN споја, а тиме и диоде је исправљачко својство.
Када се диода прикључи на наизменични напон (напон чија се вредност и поларитет мењају током времена), таква диода пропушта струју само када јој је анода тј. P слој на вишем нивоу него катода тј. N слој. У обрнутом случају када је напон анода-катода негативан, диода је негативно поларисана и кроз њу тече занемарљиво мала струја. Да би диода проводија струју потребно је да напон анода-катода достигне одређену граничну вредност која се назива напон прага и за силицијумске диоде износи око 0,6 V, а за германијумске око 0,2 V.
Врсте полупроводничких диода
На полупроводничка својства се може утицати додавњем одређених примеса у процесу њихове производње. У зависности која је примеса додана имамо проводнике типа P или N.
Диода
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.
За полупроводнике типа P је карактеристично то да се електрична струја формира попуњавањем електронског омотача атома, који имају мањак електрона, периферним елeктронима суседних атома, а код полупроводника типа N, струју формирају негативни носиоци тј. слободни електрони.
Када се споје једна до друге P и N проводна зона површина њиховог додира се назива PN спој, а читава конструкција са металним прикључцима представља полупроводничку диоду. Особина сваког PN споја, а тиме и диоде је исправљачко својство.
Када се диода прикључи на наизменични напон (напон чија се вредност и поларитет мењају током времена), таква диода пропушта струју само када јој је анода тј. P слој на вишем нивоу него катода тј. N слој. У обрнутом случају када је напон анода-катода негативан, диода је негативно поларисана и кроз њу тече занемарљиво мала струја. Да би диода проводија струју потребно је да напон анода-катода достигне одређену граничну вредност која се назива напон прага и за силицијумске диоде износи око 0,6 V, а за германијумске око 0,2 V.
Врсте полупроводничких диода
Постоје тачкасте диоде ( диоде са тачкастим спојем) и слојне диоде (диоде са површинским спојем).
Тачкасте диоде су нашле примену за исправљање (детекцију) високофреквентних сигнала, где показују одлична својства због малог напона прага и брзог рада, а због мале површине PN споја не смеју се оптеретити већим струјама.
Слојне диоде се примењују за веће струје и ниже фреквенције, а праве се искључиво од силицијума.
Постоје Зенерове, тунелске, фото-диоде итд.
Тачкасте диоде су нашле примену за исправљање (детекцију) високофреквентних сигнала, где показују одлична својства због малог напона прага и брзог рада, а због мале површине PN споја не смеју се оптеретити већим струјама.
Слојне диоде се примењују за веће струје и ниже фреквенције, а праве се искључиво од силицијума.
Постоје Зенерове, тунелске, фото-диоде итд.
Транзистор
Транзистор је полупроводнички електронски елемент који се користи за:
Служи за израду појачавача, дигиталних кола, осцилатора. Настао као замена за вакуумске електронске цеви.
Садржи три полупроводничка споја NPN или PNP. 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:
У пракси се нормално употребљавају npn транзистори, а pnp тамо где npn не могу. У неким колима се примењују оба типа који се међусобно надопуњују.
Напони и струје код npn и pnp транзистора су супротних смерова, али је њихов рад принципијелно исти.
Транзистори су се некада радили као германијумски транзистори, а сада се углавном раде силицијумски, јер су јефтинији, а карактеристике им се при загрејавању пуно спорије мењају него код германијумских транзистора.
У пракси се употребљавају PNP транзистори, поготово тамо где NPN не могу, у неким колима се употребљавају оба типа, напони NPN и PNP транзистора су супротних смерова, али је њихов рад принципјелно исти.
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 NPN или PNP. 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 примењују оба типа који се међусобно надопуњују.
Напони и струје код npn и pnp транзистора су супротних смерова, али је њихов рад принципијелно исти.
Транзистори су се некада радили као германијумски транзистори, а сада се углавном раде силицијумски, јер су јефтинији, а карактеристике им се при загрејавању пуно спорије мењају него код германијумских транзистора.
У пракси се употребљавају PNP транзистори, поготово тамо где NPN не могу, у неким колима се употребљавају оба типа, напони NPN и PNP транзистора су супротних смерова, али је њихов рад принципјелно исти.
Транзистор појачивач
Транзистор се прикључује у коло тако да пн спој база емитер буде директно, а база колектор инверзно поларисан. Појачање се врши тако што се помоћу мале промене струје базе, изазива велике промена струје колектора, а тиме и струје емитера тј. излазне струје.
Транзистор се прикључује у коло тако да пн спој база емитер буде директно, а база колектор инверзно поларисан. Појачање се врши тако што се помоћу мале промене струје базе, изазива велике промена струје колектора, а тиме и струје емитера тј. излазне струје.
Коефицијент струјног појачања је однос излазне и улазне струје и представља важну карактеристичну величину за транзистор и ма ознаку β.
Транзистор као прекидач се употребљава код рачунара који се састоје од електронских кола која оперишу само са два нивоа напона логичком нулом-низак напон и логичком јединицом-висок напон.
Транзистор као прекидач се употребљава код рачунара који се састоје од електронских кола која оперишу само са два нивоа напона логичком нулом-низак напон и логичком јединицом-висок напон.
У електроници се користе се транзистори са ефектом поља –ФЕТ транзистори који имају предност у односу на класичне транзисторе јер им је мања потрошња струје, имају много већу улазну отпорност и зато могу да појачавају и врло слабе сигнале, да стабилније раде на повишеним температурама.
Пасивни електронски елементи
Пасивне електонске компоненте су оне компоненте за које при прикључивању на једносмерни или наизменични напон важи Омов закон. Ове компоненте немају појачивачка својства и ту спадају отпорници, кондензатори, калемови и трансформатори.
Електрични отпор је отпор којим се одређени материјали супротстављају проласку електрона.
Отпoрници су електронски елементи направљени од проводних материјала који се саупротстављају проласку електричне струје. Отпорници су најчешће ваљкастог облика са жичаним изводима на крају. У зависноси од начина израде и намене, отпорнике делимо на: сталне, променљиве и нелинеарне отпорнике.
Пасивни електронски елементи
Пасивне електонске компоненте су оне компоненте за које при прикључивању на једносмерни или наизменични напон важи Омов закон. Ове компоненте немају појачивачка својства и ту спадају отпорници, кондензатори, калемови и трансформатори.
Електрични отпор је отпор којим се одређени материјали супротстављају проласку електрона.
Отпoрници су електронски елементи направљени од проводних материјала који се саупротстављају проласку електричне струје. Отпорници су најчешће ваљкастог облика са жичаним изводима на крају. У зависноси од начина израде и намене, отпорнике делимо на: сталне, променљиве и нелинеарне отпорнике.
Вредност електричног отпора отпорника према боји прстенова отпорника.
Ова врста отпорника има отпорност која се мења у зависности од напона, светлости,темпераруре магнетног поља, притиска и сл.
Отпорници којима се отпор мења с променом температуре називају сетермисторима. Често се уграђују у кућне апарате.
Фотоотпорник је отпорник чији се отпор мења према светлости која пада на њега. Користи се као сензор,а у најједноставнијем случају за аутоматско паљење уличних лампи увече.
Завојнице су жице савијене у спиралу које проводе електричну струју. Протоком електричне струје кроз завојницу, око ње се ствара магнетно поље. Променом јачине струје мења се и магнетно својство завојнице –индуктивитет. Основна јединица за индуктивитет је Хенри(H). Завојнице се користе у осцилаторним колима предајника и пријемника. Делују као пригушнице у струјним колима. Употребљавају се за трансформисање наизменичних напона као и за израду разних врста електромагнета.
Отпорници којима се отпор мења с променом температуре називају сетермисторима. Често се уграђују у кућне апарате.
Фотоотпорник је отпорник чији се отпор мења према светлости која пада на њега. Користи се као сензор,а у најједноставнијем случају за аутоматско паљење уличних лампи увече.
Завојнице су жице савијене у спиралу које проводе електричну струју. Протоком електричне струје кроз завојницу, око ње се ствара магнетно поље. Променом јачине струје мења се и магнетно својство завојнице –индуктивитет. Основна јединица за индуктивитет је Хенри(H). Завојнице се користе у осцилаторним колима предајника и пријемника. Делују као пригушнице у струјним колима. Употребљавају се за трансформисање наизменичних напона као и за израду разних врста електромагнета.
Кондензатор је електронски елемент који може да сачува енергију. Што је та способност већа, кажемо да кондензатор има већи капацитет (C).
Састоји се од две металне плочице између којих се налази изолатор(диелектрик). Капацитет кондензатора зависи од величине тих плочица, њихове међусобне удаљености и својства изолатора.
Састоји се од две металне плочице између којих се налази изолатор(диелектрик). Капацитет кондензатора зависи од величине тих плочица, њихове међусобне удаљености и својства изолатора.
Наизменична струја пролази кроз кондензатор, док једносмерна не може. При проласку струје кондензатор пружа отпор струји, који називамо капацитивним отпором. Он је мањи што је капацитет кондензатора већи. Друга основна карактеристика кондензатора је пробојни напон. То је напон при коме долази до пробоја и трајног оштећења кондензатора. Кондензатори великог капацитета (електролитски кондензатори) служе за филтрирање струје,односно за потпуно исправљање струје која излази из исправљача. На тај начин постиже се сталан (стабилисан) напон.
