Em qualquer circuito eletrônico, encontramos dois tipos de componentes eletrônicos: Um que responde ao fluxo de energia elétrica e armazenar ou dissipar energia. Esses são os componentes passivos. Eles podem ser componentes lineares com uma resposta linear à energia elétrica ou componentes não lineares com uma resposta não linear à energia elétrica.

Aquele que fornece energia ou controla o fluxo de energia. Esses são os componentes ativos. Eles exigem que uma fonte de alimentação externa seja acionada e geralmente são usados para amplificar um sinal elétrico. Vamos ver cada componente em detalhes.

3 componentes lineares passivos:

Resistor: Um resistor é um componente eletrônico usado para resistir ao fluxo de corrente e causar uma redução no potencial. Consiste em um componente de baixa condutividade unido por fios condutores em ambas as extremidades. Quando a corrente flui pelo resistor, a energia elétrica é absorvida pelo resistor e dissipada na forma de calor. O resistor, portanto, oferece uma resistência ou oposição ao fluxo de corrente. A resistência é dada como

R = V / I, onde V é a queda de tensão na resistência e I é a corrente fluindo através do resistor. A potência dissipada é dada por:

P = VI.

Leis da Resistência:

A resistência 'R' oferecida por um material depende de vários fatores

Varia diretamente em seu comprimento, l
Varia inversamente em sua área de seção transversal, A
Depende da natureza do material especificado por sua Resistividade ou Resistência Específica, ρ
Também depende da temperatura
Assumindo que a temperatura é constante, a resistência (R) pode ser expressa como R = ρl / A, onde R é a resistência em ohms (Ω), l é o comprimento em metros, A é uma área em metros quadrados e ρ é específico Resistência em Ω-mts

O valor de um resistor é calculado em termos de sua resistência. A resistência é a oposição ao fluxo da corrente.

Dois métodos para medir os valores de resistência:

Usando o código de cores: Cada resistor consiste em uma faixa de 4 ou 5 cores em sua superfície. As primeiras três (duas) cores representam o valor do resistor, enquanto as 4^º(terceira) cor representa o valor do multiplicador e a última representa a tolerância.
Usando o multímetro: Uma maneira simples de medir a resistência é usando um multímetro para medir o valor da resistência em ohms.

Resistores em circuitos eletrônicos

2 tipos de resistores:

Resistores fixos : Resistores cujo valor de resistência é fixo e são usados para fornecer uma oposição ao fluxo de corrente.
- Eles podem ser resistores de composição de carbono que são feitos de uma mistura de carbono e cerâmica.
- Eles podem ser resistores de filme de carbono que consistem em filme de carbono depositado em um substrato isolante.
Um resistor de carbono
- Eles podem ser resistores de filme de metal que consistem em uma pequena haste de cerâmica revestida com metal ou óxido de metal, com o valor da resistência sendo controlado pela espessura do revestimento.
Resistores de metal
- Eles podem ser um resistor de fio enrolado que consiste em uma liga envolvida em torno de uma haste de cerâmica e isolada.
- Eles podem ser resistores de montagem em superfície que consistem em material resistivo como óxido de estanho depositado em um chip de cerâmica.
Resistores Variáveis : Eles fornecem uma variação em seu valor de resistência. Eles geralmente são usados na divisão de tensão. Eles podem ser potenciômetros ou predefinições. A resistência pode ser variada controlando o movimento do limpador. O resistor variável ou resistência variável, que consiste em três conexões. Geralmente usado como um divisor de tensão ajustável. É um resistor com um elemento móvel posicionado por um botão ou alavanca manual. O elemento móvel também é chamado de limpador, ele cria um contato com uma tira resistiva em qualquer ponto que é selecionado pelo controle manual.

Potenciômetro

O potenciômetro divide a tensão em diferentes proporções, dependendo de suas posições móveis. É usado em diferentes circuitos onde exigimos menos tensão do que a tensão da fonte.

Aplicação prática de resistores variáveis:

Às vezes, é necessário projetar um circuito de polarização CC variável que deve ser capaz de obter com muita precisão alguma voltagem específica, digamos 1,5 volts. Assim, um divisor de potencial com um resistor variável é escolhido de forma que se possa variar a tensão de 1 volt a 2 volts de uma bateria de 12 volts DC. Não de 0 a 2 volts, mas de 1 a 2 volts por uma razão específica. Pode-se usar um potenciômetro de 10k em um CC de 12 volts e pode-se obter essa voltagem, mas torna-se muito difícil ajustar o potenciômetro como o ângulo de arco completo de cerca de 300 graus . Mas, se alguém seguir um circuito abaixo, poderá obter facilmente essa tensão, porque todos os 300 graus estão disponíveis para apenas 1 volt a 2 volts para serem ajustados. Mostrado no circuito abaixo de 1,52 volts. É assim que obtemos uma resolução melhor. Esses resistores variáveis definidos uma única vez são chamados de predefinidos.

Potenciômetro Prático 3 Potenciômetro Prático 1

Capacitores : Um capacitor é um componente passivo linear usado para armazenar uma carga elétrica. Um capacitor geralmente fornece reatância ao fluxo de corrente. Um capacitor consiste em um par de eletrodos entre os quais existe um material dielétrico isolante.

A cobrança armazenada é fornecida por

Q = CV onde C é a reatância capacitiva e V é a tensão aplicada. Uma vez que a corrente é a taxa de fluxo de carga. Portanto, a corrente através de um capacitor é:

I = C dV / dt.

Quando um capacitor é conectado em um circuito CC, ou quando uma corrente constante flui por ele, que é constante com o tempo (frequência zero), o capacitor simplesmente armazena toda a carga e se opõe ao fluxo de corrente. Assim, um capacitor bloqueia DC.

Quando um capacitor é conectado a um circuito CA, ou um sinal variável no tempo flui por ele (com frequência diferente de zero), o capacitor inicialmente armazena a carga e depois oferece uma resistência ao fluxo de carga. Portanto, ele pode ser usado como um limitador de tensão no circuito CA. A resistência oferecida é proporcional à frequência do sinal.

2 tipos de capacitores

Capacitores fixos : Oferecem uma reatância fixa ao fluxo de corrente. Eles podem ser o capacitor de mica, que consiste em mica como material isolante. Eles podem ser capacitores de cerâmica não polarizados que consistem em placas de cerâmica revestidas de prata. Eles podem ser capacitores eletrolíticos polarizados e usados onde um valor alto de capacitância é necessário.

Capacitores fixos

Capacitores Variáveis : Oferecem capacitância que pode ser alterada variando a distância entre as placas. Eles podem ser capacitores de entreferro ou capacitores de vácuo.

O valor da capacitância pode ser lido diretamente no capacitor ou pode ser decodificado usando o código fornecido. Para capacitores de cerâmica, o 1^stduas letras denotam o valor da capacitância. A terceira letra denota o número de zeros e a unidade está no Pico Farad e a letra denota o valor de tolerância.

Indutores : Um indutor é um componente eletrônico passivo que armazena energia na forma de um campo magnético. Geralmente consiste em uma bobina condutora, que oferece uma resistência à tensão aplicada. Ele funciona com base no princípio básico da lei da indutância de Faraday, segundo a qual um campo magnético é criado quando a corrente flui através do fio e a força eletromotriz desenvolvida se opõe à voltagem aplicada. A energia armazenada é dada por:

E = LI ^ 2. Onde L é a indutância medida em Henries e I é a corrente que flui através dele.

Bobinas Indutoras

Pode ser utilizado como indutor para oferecer resistência à tensão aplicada e armazenar a energia ou em combinação com um capacitor para formar um circuito sintonizado, utilizado para oscilações. Em circuitos CA, a tensão conduz a corrente, pois a tensão imposta leva algum tempo para formar a corrente na bobina devido à oposição.

2 componentes passivos não lineares:

Diodos: Um diodo é um dispositivo que restringe o fluxo de corrente em apenas uma direção. Um diodo é geralmente uma combinação de duas regiões dopadas de forma diferente formando uma junção na interseção de modo que a junção controla o fluxo de carga através do dispositivo.

6 tipos de diodos:

Diodo de junção PN : Um diodo de junção PN simples consiste em um semicondutor do tipo p montado em um semicondutor do tipo n de forma que uma junção seja formada entre os tipos pe n. Ele pode ser usado como um retificador que permite o fluxo de corrente em uma direção por meio de conexão adequada.

Um diodo de junção PN

Diodo Zener : É um diodo constituído de região p fortemente dopada em comparação com a região n, de forma que não só permite o fluxo de corrente em uma direção, mas também permite o fluxo de corrente na direção oposta, mediante a aplicação de tensão suficiente. Geralmente é usado como um regulador de tensão.

Um diodo Zener

Diodo Túnel : É um diodo de junção PN fortemente dopado, onde a corrente diminui com o aumento da tensão direta. A largura da junção é reduzida com o aumento da concentração de impurezas. É feito de germânio ou arsenieto de gálio.

Um diodo túnel

Diodo emissor de luz : É um tipo especial de diodo de junção PN feito de semicondutores como o arseneto de gálio, que emite luz quando uma tensão adequada é aplicada. A luz emitida pelo LED é monocromática, ou seja, de uma única cor, correspondendo a uma determinada frequência na faixa visível do espectro eletromagnético.

Um LED

Foto-diodo : É um tipo especial de diodo de junção PN cuja resistência diminui quando a luz incide sobre ele. Ele consiste em um diodo de junção PN colocado dentro de um plástico.

Um fotodiodo

Comuta : Switches são dispositivos que permitem o fluxo de corrente para os dispositivos ativos. São dispositivos binários que, quando totalmente ligados, permitem o fluxo de corrente e, quando totalmente desligados, bloqueiam o fluxo de corrente. Pode ser uma chave seletora simples que pode ser uma chave de 2 ou 3 contatos ou uma chave de botão.

2 Componentes eletrônicos ativos:

Transistores : Transistores são dispositivos que geralmente transformam a resistência de uma parte do circuito para outra. Eles podem ser controlados por tensão ou por corrente. Um transistor pode funcionar como um amplificador ou como uma chave.

2 tipos de transistor:

BJT ou transistor de junção bipolar : Um BJT é um dispositivo controlado por corrente que consiste em uma camada de material semicondutor tipo n imprensada entre duas camadas de material semicondutor tipo p. Consiste em três terminais - o emissor, a base e o coletor. A junção base coletor é menos dopada em comparação com a junção base emissor. A junção base do emissor é polarizada direta, enquanto a junção base coletor é polarizada reversamente na operação normal do transistor.

Um transistor de junção bipolar

FET ou Transistor de Efeito de Campo : Um FET é um dispositivo controlado por tensão. Os contatos ôhmicos são obtidos dos dois lados da barra tipo n. Ele consiste em três terminais - Gate, Drain e Source. A tensão aplicada através do Gate-Source e do terminal Drain-Source controla o fluxo de corrente através do dispositivo. Geralmente é um dispositivo de alta resistência. Pode ser JFET (transistor de efeito de campo de junção) que consiste em um substrato do tipo n, no lado do qual uma barra do tipo oposto é depositada ou um MOSFET (FET de óxido metálico semicondutor) que consiste em uma camada isolante de óxido de silício entre o contato da porta metálica e o substrato.

MOSFET

TRIACS ou SCR : Um SCR ou retificador controlado por silício é um dispositivo de três terminais que geralmente é usado como uma chave em eletrônica de potência . É uma combinação de dois diodos back to back com 3 junções. A corrente através do SCR flui por causa da voltagem aplicada no ânodo e no cátodo e é controlada pela voltagem aplicada no terminal do Gate. Também é usado como retificador em circuitos CA.

Um SCR

Portanto, esses são alguns dos componentes importantes em qualquer circuito eletrônico. Além desses componentes ativos e passivos, há mais um componente, que é de uso vital no circuito. Esse é o circuito integrado.

O que é um circuito integrado?

A DIP IC

Um circuito integrado é um chip ou microchip no qual milhares de transistores, capacitores e resistores são fabricados. Pode ser um amplificador IC, um temporizador IC, um gerador de forma de onda IC, um IC de memória ou um microcontrolador IC. Pode ser um IC analógico com uma saída variável contínua ou um IC digital operando em algumas camadas definidas. Os blocos de construção fundamentais dos CIs digitais são as portas lógicas.

Pode estar disponível em diferentes pacotes, como Dual in Line Package (DIP) ou Small Outline Package (SOP), etc.

Uma aplicação prática de resistores - Divisores de Potencial

Divisores de potencial são freqüentemente usados em circuitos eletrônicos. Portanto, é desejável que uma compreensão completa do mesmo ajudasse muito no projeto de circuitos eletrônicos. Em vez de derivar as tensões matematicamente aplicando a lei de Ohm, o exemplo a seguir avaliando em forma de razão, seria capaz de obter rapidamente a tensão aproximada enquanto atendia à natureza do trabalho de P&D.

Quando dois resistores de igual valor (por exemplo, 6K para R1 e R2) são conectado através de uma fonte , a mesma corrente fluirá através deles. Se um medidor for colocado através da fonte mostrada no diagrama, ele registrará 12v em relação ao aterramento. Se o medidor for colocado entre o aterramento (0v) e o meio dos dois resistores, ele lerá 6v. A tensão da bateria é então dividida pela metade. Assim, tensão em R2 para terra = 6v

Divisor potencial 1

similarmente

2. Se os valores do resistor forem alterados para 4K (R1) e 8K (R2), a tensão no centro será de 8 V para o aterramento.

Divisor potencial 2

3. Se os valores do resistor forem alterados para 8K (R1) e 4K (R2), a tensão no centro será de 4 V para o aterramento.

Divisor potencial 3

A tensão no centro é melhor determinada pela razão dos dois valores do resistor, embora seja possível usar a lei de Ohms para calcular e chegar ao mesmo valor. Caso-1, a proporção era 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, proporção do Caso-2 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v e proporção do Caso-3 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Conclusão : -Em um divisor de potencial, se o valor do resistor superior é reduzido, então a tensão no centro sobe (em relação à terra). Se o valor inferior do resistor for reduzido, a tensão no centro cai.

Matematicamente mas a tensão no centro pode sempre ser determinada pela relação dos dois valores do resistor, que é demorada e é dada pela famosa fórmula da lei de Ohms V = IR

Vamos ver o exemplo-2

V = {tensão de alimentação / (R₁+ R_dois)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8v