Πώς λειτουργούν τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα

Τα ηλεκτρονικά gadgets έχουν γίνει αναπόσπαστο μέρος της ζωής μας. Έχουν κάνει τη ζωή μας πιο άνετη και βολική. Από την αεροπορία έως τις ιατρικές και τις βιομηχανίες υγειονομικής περίθαλψης, τα ηλεκτρονικά gadgets έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στον σύγχρονο κόσμο. Στην πραγματικότητα, η επανάσταση των ηλεκτρονικών και η επανάσταση του υπολογιστή πηγαίνουν χέρι -χέρι.

Τα περισσότερα gadgets διαθέτουν μικροσκοπικά ηλεκτρονικά κυκλώματα που μπορούν να ελέγχουν τις μηχανές και τις πληροφορίες επεξεργασίας. Με απλά λόγια, τα ηλεκτρονικά κυκλώματα είναι οι σωσίβιοι διαφόρων ηλεκτρικών συσκευών. Αυτός ο οδηγός εξηγεί λεπτομερώς σχετικά με τα κοινά ηλεκτρονικά εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά κυκλώματα και τον τρόπο λειτουργίας τους.

Σε αυτό το άρθρο θα παρουσιάσω μια επισκόπηση των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Τότε θα παράσχω περισσότερες πληροφορίες σχετικά με 7 διαφορετικούς τύπους εξαρτημάτων. Για κάθε τύπο θα συζητήσω τη σύνθεση, πώς λειτουργεί και τη λειτουργία και τη σημασία του συστατικού.

Επισκόπηση ηλεκτρονικού κυκλώματος

Ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα είναι μια δομή που κατευθύνει και ελέγχει το ηλεκτρικό ρεύμα για να εκτελέσει διάφορες λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της ενίσχυσης σήματος, του υπολογισμού και της μεταφοράς δεδομένων. Περιλαμβάνει διάφορα διαφορετικά συστατικά, όπως αντιστάσεις, τρανζίστορ, πυκνωτές, επαγωγείς και δίοδοι. Τα αγώγιμα καλώδια ή ίχνη χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση των εξαρτημάτων μεταξύ τους. Ωστόσο, ένα κύκλωμα είναι πλήρες μόνο εάν ξεκινά και τελειώνει στο ίδιο σημείο, σχηματίζοντας ένα βρόχο.

Τα στοιχεία ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος

Η πολυπλοκότητα και ο αριθμός των εξαρτημάτων σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα μπορεί να αλλάξουν ανάλογα με την εφαρμογή του. Ωστόσο, το απλούστερο κύκλωμα αποτελείται από τρία στοιχεία, συμπεριλαμβανομένης μιας διαδρομής αγώγιμης, μιας πηγής τάσης και ενός φορτίου.

Στοιχείο 1: Διαδρομή διεξαγωγής
Το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω της διαδρομής αγώγιμης. Αν και τα καλώδια χαλκού χρησιμοποιούνται σε απλά κυκλώματα, αντικαθίστανται γρήγορα από αγώγιμα ίχνη. Τα αγώγιμα ίχνη δεν είναι παρά τα φύλλα χαλκού που είναι ελασματοποιημένα σε ένα μη παραγωγικό υπόστρωμα. Χρησιμοποιούνται συχνά σε μικρά και σύνθετα κυκλώματα όπως πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB).

Στοιχείο 2: Πηγή τάσης
Η κύρια λειτουργία ενός κυκλώματος είναι να επιτρέψει στο ηλεκτρικό ρεύμα να διέρχεται με ασφάλεια. Έτσι, το πρώτο στοιχείο κλειδιού είναι η πηγή τάσης. Πρόκειται για μια συσκευή δύο τερματικών όπως μια μπαταρία, γεννήτριες ή συστήματα ισχύος που παρέχουν μια διαφορά δυναμικού (τάση) μεταξύ δύο σημείων στο κύκλωμα, έτσι ώστε το ρεύμα να μπορεί να ρέει μέσω αυτού.

Στοιχείο 3: Φορτώστε
Ένα φορτίο είναι ένα στοιχείο στο κύκλωμα που καταναλώνει ισχύ για να εκτελέσει μια συγκεκριμένη λειτουργία. Ένας λαμπτήρας είναι το απλούστερο φορτίο. Τα σύνθετα κυκλώματα, ωστόσο, έχουν διαφορετικά φορτία όπως αντιστάσεις, πυκνωτές, τρανζίστορ και τρανζίστορ.

Γεγονότα ηλεκτρονικών κυκλωμάτων

Γεγονός 1: Ανοιχτό κύκλωμα
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ένα κύκλωμα πρέπει πάντα να σχηματίζει ένα βρόχο για να επιτρέψει στο ρεύμα να ρέει μέσα από αυτό. Ωστόσο, όταν πρόκειται για ένα ανοιχτό κύκλωμα, το ρεύμα δεν μπορεί να ρέει καθώς ένα ή περισσότερα εξαρτήματα αποσυνδέονται είτε σκόπιμα (χρησιμοποιώντας έναν διακόπτη) είτε τυχαία (σπασμένα μέρη). Με άλλα λόγια, οποιοδήποτε κύκλωμα που δεν σχηματίζει βρόχο είναι ένα ανοιχτό κύκλωμα.

Γεγονός 2: κλειστό κύκλωμα
Ένα κλειστό κύκλωμα είναι ένα που σχηματίζει ένα βρόχο χωρίς διακοπές. Έτσι, είναι ακριβώς το αντίθετο από ένα ανοιχτό κύκλωμα. Ωστόσο, ένα πλήρες κύκλωμα που δεν εκτελεί καμία λειτουργία εξακολουθεί να είναι ένα κλειστό κύκλωμα. Για παράδειγμα, ένα κύκλωμα που συνδέεται με μια νεκρή μπαταρία μπορεί να μην εκτελεί καμία εργασία, αλλά εξακολουθεί να είναι ένα κλειστό κύκλωμα.

Γεγονός 3: βραχυκύκλωμα
Στην περίπτωση βραχυκυκλώματος, σχηματίζεται σχηματίζεται σύνδεση χαμηλής αντοχής μεταξύ δύο σημείων σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα τείνει να ρέει μέσω αυτής της πρόσφατα διαμορφωμένης σύνδεσης και όχι κατά μήκος της προβλεπόμενης διαδρομής. Για παράδειγμα, εάν υπάρχει άμεση σύνδεση μεταξύ του αρνητικού και του θετικού ακροδέκτη της μπαταρίας, το ρεύμα θα ρέει μέσα από αυτό αντί να περάσει από το κύκλωμα.

Ωστόσο, τα βραχυκύκλωμα συνήθως οδηγούν σε σοβαρά ατυχήματα, καθώς το ρεύμα μπορεί να ρέει σε επικίνδυνα υψηλά επίπεδα. Ως εκ τούτου, ένα βραχυκύκλωμα μπορεί να βλάψει τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό, να προκαλέσει εκρήξεις μπαταριών και ακόμη και να ξεκινήσει μια πυρκαγιά σε εμπορικά και οικιστικά κτίρια.

Γεγονός 4: Πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCBs)
Οι περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές απαιτούν σύνθετα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι σχεδιαστές πρέπει να οργανώσουν μικροσκοπικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα σε μια πλακέτα κυκλώματος. Περιλαμβάνει μια πλαστική σανίδα με συνδετικά κομμάτια χαλκού στη μία πλευρά και πολλές τρύπες για να τοποθετήσει τα εξαρτήματα. Όταν η διάταξη μιας πλακέτας κυκλώματος εκτυπώνεται χημικά σε μια πλαστική πλακέτα, ονομάζεται πίνακα τυπωμένου κυκλώματος ή PCB.