Dans tout circuit électronique, nous rencontrons deux types de composants électroniques: l'un qui répond au flux de énergie électrique et stocker ou dissiper l'énergie. Ce sont les composants passifs. Il peut s'agir de composants linéaires avec une réponse linéaire à l'énergie électrique ou de composants non linéaires avec une réponse non linéaire à l'énergie électrique.

Celui qui fournit de l'énergie ou contrôle le flux d'énergie. Ce sont les composants actifs. Ils nécessitent une source d'alimentation externe pour être déclenchés et sont généralement utilisés pour amplifier un signal électrique. Voyons chaque composant en détail.

3 composants linéaires passifs:

Résistance: Une résistance est un composant électronique utilisé pour résister au flux de courant et provoquer une réduction de potentiel. Il se compose d'un composant faiblement conducteur relié par des fils conducteurs aux deux extrémités. Lorsque le courant traverse la résistance, l'énergie électrique est absorbée par la résistance et dissipée sous forme de chaleur. La résistance offre ainsi une résistance ou une opposition à la circulation du courant. La résistance est donnée comme

R = V / I, où V est la chute de tension aux bornes de la résistance et I est le courant traversant la résistance. La puissance dissipée est donnée par:

P = VI.

Lois de la résistance:

La résistance «R» offerte par un matériau dépend de divers facteurs

Varie directement sur sa longueur, l
Varie inversement sur sa section transversale, A
Dépend de la nature du matériau spécifié par sa résistivité ou sa résistance spécifique, ρ
Dépend également de la température
En supposant que la température est constante, la résistance (R) peut être exprimée comme R = ρl / A, où R est la résistance en ohms (Ω), l est la longueur en mètres, A est une aire en mètres carrés et ρ est spécifique Résistance en Ω-mts

La valeur d’une résistance est calculée en fonction de sa résistance. La résistance est l'opposition au flux de courant.

Deux méthodes pour mesurer les valeurs de résistance:

Utilisation du code couleur: chaque résistance se compose d'une bande de 4 ou 5 couleurs sur sa surface. Les trois (deux) premières couleurs représentent la valeur de la résistance, tandis que les 4^e(troisième) couleur représente la valeur du multiplicateur et la dernière représente la tolérance.
Utilisation d'un multimètre: Un moyen simple de mesurer la résistance consiste à utiliser un multimètre pour mesurer la valeur de la résistance en ohms.

Résistances dans les circuits électroniques

2 types de résistances:

Résistances fixes : Résistances dont la valeur de résistance est fixe et servent à s'opposer au flux de courant.
- Il peut s'agir de résistances de composition de carbone constituées d'un mélange de carbone et de céramique.
- Il peut s'agir de résistances à film de carbone constituées d'un film de carbone déposé sur un substrat isolant.
Une résistance au carbone
- Il peut s'agir d'une résistance à film métallique qui consiste en une petite tige en céramique revêtue de métal ou d'oxyde métallique, la valeur de résistance étant contrôlée par l'épaisseur du revêtement.
Résistances métalliques
- Il peut s'agir d'une résistance bobinée qui consiste en un alliage enroulé autour d'une tige en céramique et isolée.
- Il peut s'agir de résistances à montage en surface constituées d'un matériau résistif tel que l'oxyde d'étain déposé sur une puce en céramique.
Résistances variables : Ils fournissent une variation de leur valeur de résistance. Ils sont généralement utilisés dans la division de tension. Ils peuvent être des potentiomètres ou des préréglages. La résistance peut être modifiée en contrôlant le mouvement de l'essuie-glace. La résistance variable ou résistance variable, qui se compose de trois connexions. Généralement utilisé comme diviseur de tension réglable. C'est une résistance avec un élément mobile positionné par un bouton ou un levier manuel. L'élément mobile est également appelé essoreur il crée un contact avec une bande résistive en tout point qui est sélectionné par la commande manuelle.

Potentiomètre

Le potentiomètre divise la tension en différentes proportions en fonction de ses positions mobiles. Il est utilisé dans différents circuits où nous avons besoin de moins de tension que la tension source.

Application pratique des résistances variables:

Parfois, il est nécessaire de concevoir un circuit de polarisation continue variable qui devrait être capable d'obtenir très précisément une tension spécifique, par exemple 1,5 volts. Ainsi, un diviseur de potentiel à résistance variable est choisi de telle sorte que l'on puisse faire varier la tension de 1 volt à 2 volts à partir d'une batterie de 12 volts CC. Pas de 0 à 2 volts mais de 1 à 2 volts pour une raison spécifique. . Mais si l'on suit un circuit ci-dessous, il peut facilement obtenir cette tension car la totalité des 300 degrés est disponible pour seulement 1 volts à 2 volts à régler. Montré dans le circuit sous 1,52 volts. C'est ainsi que nous obtenons une meilleure résolution. Ces résistances variables à réglage unique sont appelées préréglées.

Potentiomètre pratique 3 Potentiomètre pratique 1

Condensateurs : Un condensateur est un composant passif linéaire utilisé pour stocker une charge électrique. Un condensateur fournit généralement une réactance au flux de courant. Un condensateur est constitué d'une paire d'électrodes entre lesquelles se trouve un matériau diélectrique isolant.

La charge stockée est donnée par

Q = CV où C est la réactance capacitive et V est la tension appliquée. Puisque le courant est le débit de la charge. Par conséquent, le courant traversant un condensateur est:

I = C dV / dt.

Lorsqu'un condensateur est connecté dans un circuit CC, ou lorsqu'un courant constant le traverse, constant dans le temps (fréquence nulle), le condensateur stocke simplement toute la charge et s'oppose au flux de courant. Ainsi, un condensateur bloque le courant continu.

Lorsqu'un condensateur est connecté dans un circuit alternatif, ou qu'un signal variable dans le temps le traverse (avec une fréquence non nulle), le condensateur stocke initialement la charge et offre plus tard une résistance au flux de charge. Il peut ainsi être utilisé comme limiteur de tension dans le circuit AC. La résistance offerte est proportionnelle à la fréquence du signal.

2 types de condensateurs

Condensateurs fixes : Ils offrent une réactance fixe au flux de courant. Ils peuvent être le condensateur Mica qui se compose de mica comme matériau isolant. Il peut s'agir de condensateurs céramiques non polarisés constitués de plaques céramiques recouvertes d'argent. Il peut s'agir de condensateurs électrolytiques polarisés et utilisés lorsqu'une valeur de capacité élevée est requise.

Condensateurs fixes

Condensateurs variables : Ils offrent une capacité qui peut être variée en faisant varier la distance entre les plaques. Il peut s'agir de condensateurs à entrefer ou de condensateurs à vide.

La valeur de capacité peut être lue directement sur le condensateur ou peut être décodée en utilisant le code donné. Pour les condensateurs céramiques, le 1^stdeux lettres indiquent la valeur de la capacité. La troisième lettre indique le nombre de zéros et l'unité est en Pico Farad et la lettre indique la valeur de tolérance.

Inducteurs : Un inducteur est un composant électronique passif qui stocke de l'énergie sous la forme d'un champ magnétique. Il se compose généralement d'une bobine conductrice, qui offre une résistance à la tension appliquée. Il fonctionne sur le principe de base de la loi d'inductance de Faraday, selon laquelle un champ magnétique est créé lorsque le courant traverse le fil et que la force électromotrice développée s'oppose à la tension appliquée. L'énergie stockée est donnée par:

E = LI ^ 2. Où L est l'inductance mesurée en Henries et I est le courant qui la traverse.

Bobines d'inductance

Il peut être utilisé comme self pour offrir une résistance à la tension appliquée et stocker l'énergie ou utilisé en combinaison avec un condensateur pour former un circuit accordé, utilisé pour les oscillations. Dans les circuits à courant alternatif, la tension conduit le courant car la tension imposée prend un certain temps pour accumuler le courant dans la bobine en raison de l'opposition.

2 composants passifs non linéaires:

Diodes: Une diode est un dispositif qui limite le flux de courant dans une seule direction. Une diode est généralement une combinaison de deux régions dopées différemment formant une jonction à l'intersection de telle sorte que la jonction contrôle le flux de charge à travers le dispositif.

6 types de diodes:

Diode de jonction PN : Une diode à jonction PN simple est constituée d'un semi-conducteur de type p monté sur un semi-conducteur de type n de telle sorte qu'une jonction est formée entre les types p et n. Il peut être utilisé comme redresseur qui permet la circulation du courant dans une direction grâce à une connexion appropriée.

Une diode de jonction PN

Diode Zener : Il s'agit d'une diode constituée d'une région p fortement dopée par rapport à la région n, de sorte qu'elle permet non seulement la circulation du courant dans un sens mais aussi la circulation du courant dans le sens opposé, sur l'application d'une tension suffisante. Il est généralement utilisé comme régulateur de tension.

Une diode Zener

Diode de tunnel : Il s'agit d'une diode à jonction PN fortement dopée où le courant diminue avec l'augmentation de la tension directe. La largeur de jonction est réduite avec l'augmentation de la concentration d'impuretés. Il est fabriqué à partir de germanium ou d'arséniure de gallium.

Une diode tunnel

Diode électro-luminescente : Il s'agit d'un type spécial de diode à jonction PN fabriquée à partir de semi-conducteurs comme l'arséniure de gallium, qui émet de la lumière lorsqu'une tension appropriée est appliquée. La lumière émise par la LED est monochromatique, c'est-à-dire d'une seule couleur, correspondant à une fréquence particulière dans la bande visible du spectre électromagnétique.

Une LED

Diode photo : Il s'agit d'un type spécial de diode à jonction PN dont la résistance diminue lorsque la lumière tombe dessus. Il se compose d'une diode de jonction PN placée à l'intérieur d'un plastique.

Une photodiode

Commutateurs : Les commutateurs sont des appareils qui permettent la circulation du courant vers les appareils actifs. Ce sont des dispositifs binaires qui, lorsqu'ils sont complètement allumés, permettent la circulation du courant et lorsqu'ils sont complètement éteints, bloquent la circulation du courant. Il peut s'agir d'un simple interrupteur à bascule qui peut être un interrupteur à 2 ou 3 contacts ou un interrupteur à bouton-poussoir.

2 composants électroniques actifs:

Transistors : Les transistors sont des dispositifs qui transforment généralement la résistance d'une partie du circuit à une autre. Ils peuvent être contrôlés en tension ou en courant. Un transistor peut fonctionner comme un amplificateur ou comme un interrupteur.

2 types de transistor:

Transistor à jonction BJT ou bipolaire : Un BJT est un dispositif à courant contrôlé qui consiste en une couche de matériau semi-conducteur de type n prise en sandwich entre deux couches de matériau semi-conducteur de type p. Il se compose de trois bornes: l'émetteur, la base et le collecteur. La jonction collecteur-base est moins dopée que la jonction émetteur-base. La jonction émetteur-base est polarisée en direct tandis que la jonction collecteur-base est polarisée en inverse en fonctionnement normal du transistor.

Un transistor à jonction bipolaire

Transistor FET ou à effet de champ : Un FET est un appareil commandé en tension. Les contacts ohmiques sont pris des deux côtés de la barre de type n. Il se compose de trois terminaux - Gate, Drain et Source. La tension appliquée aux bornes Gate-Source et Drain-Source contrôle le flux de courant à travers l'appareil. Il s'agit généralement d'un appareil à haute résistance. Il peut s'agir d'un JFET (junction Field effect transistor) qui est constitué d'un substrat de type n, sur le côté duquel est déposée une barrette de type opposé ou d'un MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) qui consiste en une couche isolante en oxyde de silicium. entre le contact de grille métallique et le substrat.

MOSFET

TRIACS ou SCR : Un redresseur contrôlé par SCR ou silicium est un appareil à trois bornes qui est généralement utilisé comme interrupteur électronique de puissance . C'est une combinaison de deux diodes dos à dos ayant 3 jonctions. Le courant à travers le SCR circule en raison de la tension appliquée à travers l'anode et la cathode et est contrôlé par la tension appliquée à travers la borne de porte. Il est également utilisé comme redresseur dans les circuits AC.

Un SCR

Voilà donc quelques-uns des composants importants de tout circuit électronique. En dehors de ces composants actifs et passifs, il y a un autre composant, qui est d'une utilité vitale dans le circuit. C'est le circuit intégré.

Qu'est-ce qu'un circuit intégré?

Un DIP IC

Un circuit intégré est une puce ou une micropuce sur laquelle des milliers de transistors, condensateurs, résistances sont fabriqués. Il peut s'agir d'un circuit intégré d'amplificateur, d'un circuit intégré de minuterie, d'un circuit intégré de générateur de forme d'onde, d'un circuit intégré de mémoire ou d'un microcontrôleur. Il peut s'agir d'un circuit intégré analogique avec une sortie variable continue ou d'un circuit intégré numérique fonctionnant sur quelques couches définies. Les blocs de construction fondamentaux des circuits intégrés numériques sont les portes logiques.

Il peut être disponible dans différents packages tels que le package double en ligne (DIP) ou le package petit contour (SOP), etc.

A Application pratique des résistances - Diviseurs de potentiel

Les diviseurs de potentiel sont fréquemment utilisés dans les circuits électroniques. Par conséquent, il est souhaitable qu'une compréhension approfondie de la même chose aiderait grandement à concevoir des circuits électroniques. Au lieu de dériver mathématiquement les tensions en appliquant la loi d'Ohm, l'exemple suivant en évaluant de manière proportionnelle, on serait en mesure d'obtenir rapidement la tension approximative tout en s'occupant de la nature R&D du travail.

Lorsque deux résistances de valeur égale (par exemple 6K pour R1 et R2) sont connecté à travers une alimentation , le même courant les traversera. Si un compteur est placé à travers l'alimentation indiquée sur le schéma, il enregistrera 12v concernant la terre. Si le compteur est ensuite placé entre la masse (0v) et le milieu des deux résistances, il affichera 6v. La tension de la batterie est alors divisée par deux. Ainsi tension aux bornes de R2 pour la terre = 6v

Diviseur de potentiel 1

De même

2. Si les valeurs de résistance sont modifiées en 4K (R1) et 8K (R2), la tension au centre sera de 8v pour la terre.

Diviseur de potentiel 2

3. Si les valeurs de résistance sont changées en 8K (R1) et 4K (R2), la tension au centre sera de 4v pour la terre.

Diviseur de potentiel 3

La tension au centre est mieux déterminée par le rapport des deux valeurs de résistance, bien que l'on puisse utiliser la loi d'Ohm pour calculer pour arriver à la même valeur. Cas-1, le rapport était 6K: 6K = 1: 1 = 6v: 6v, le rapport Cas-2 4k: 8k = 1: 2 = 4v: 8v et le rapport Cas-3 8k: 4k = 2: 1 = 8v: 4v

Conclusion : -Dans un diviseur de potentiel, si la valeur de résistance supérieure est abaissée alors la tension au centre monte (concernant la masse). Si la valeur de résistance inférieure est abaissée, la tension au centre diminue.

Mathématiquement mais la tension au centre peut toujours être déterminée par le rapport des deux valeurs de résistance qui prend du temps et est donné par la fameuse formule de la loi d'Ohm V = IR

Voyons l'exemple-2

V = {tension d'alimentation / (R₁+ R_deux)} X R2

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

= (12/12000) x 8000

V = 8 v