{SYM}
Rezystor jest jednym z czterech podstawowych liniowych elementów elektronicznych. Zgodnie z prawem Ohma prąd płynący przez ten element jest wprost proporcjonalny do napięcia do niego przyłożonego i odwrotnie proporcjonalny do jego podstawowego parametru: rezystancji. Wartość rezystancji dla elementów nieregulowanych jest znormalizowana za pomocą szeregu wartości. Pod wpływem przepływającego prądu część energii elektrycznej zostaje zamieniona w ciepło i oddana do otoczenia. Ilość ciepła jakie rezystor może oddać do otoczenia jest ograniczona fizycznymi wymiarami obudowy. Podobnie wykonanie obudowy wpływa na maksymalne napięcie pracy elementu. Przekroczenie parametrów maksymalnych może uszkodzić element. Kolejnym parametrem rezystora jest TWR1), jest to parametr negatywny, rezystor powinien zachowywać stałe parametry podczas pracy, rezystancja nie powinna zależeć od temperatury. Rezystory cechują się również szumami własnymi które wpływają na układy o dużej czułości.
Nazwa | Wzór |
---|---|
Napięcie odkładające się na rezystorze | $U = I \cdot R$ |
Moc wydzielana przez rezystor | $P = U \cdot I = {U^{2} \cdot R} = {I^{2} \over R}$ |
Energia wydzielona na rezystorze | $W=\int\limits_{t_1}^{t_2} v(t) \cdot i(t) dt$ |
Rezystancja zastępcza połączenia szeregowego | $R_Z=\sum\limits_{i=1}^n R_i$ |
Rezystancja zastępcza połączenia równoległego | $R_Z={(\sum\limits_{i=1}^n {{1} \over {R_i}}})^{-1}$ |
Rezystancja zastępcza połączenia | Gwiazda_(połączenie) |
Rezystancja zastępcza połączenia | Trójkąt_(połączenie) |
Rezystor rzeczywisty od idealnego różni się: pojemnością i indukcyjnością pasożytniczą powstającymi pomiędzy ścieżkami przewodzącymi i wyprowadzeniami elementu. Parametry te nabierają znaczenia dla obwodów dużej i wielkiej częstotliwości. Schemat zastępczy (model reprezentujący rzeczywisty element za pomocą elementów idealnych):
{SCHEMAT ZASTEPCZY}
Parametry rezystancji oraz tolerancji rezystorów koduje się za pomocą kodów barwnych lub cyfrowych. Czasami spotyka się rezystory oznaczone jako posiadające rezystancję 0, są to zworki jednak należy pamiętać że rzeczywista rezystancja to nie 0 ale ułamek Ohma (szczególnie w elementach SMD).
Parametr | Nazwa angielska | Jednostka | Komentarz |
---|---|---|---|
Rezystancja | Resistance | Ohm [Ω] | Jest obarczona tolerancją [%] |
Moc | Power | Watt [W] | Zależy od obudowy |
Maksymalne napięcie pracy | Maximum working voltage | Wolt [V] | Zależy od obudowy |
Temperaturowy współczynnik rezystancji (TWR) | Temperature coefficient | [$K^{-1}$] |
Materiały dodatkowe:
Carbon Film Resistor Najpopularniejsze i najtańsze rezystory. Zbudowane są z ceramicznego rdzenia z napylonym materiałem oporowym na bazie węgla do którego doprowadzone są metalowe wyprowadzenia, całość jest zaizolowana nieprzewodzącą powłoką.
Najszerzej dostępne są rezystory z szeregu E25 o tolerancji 5% (Zakres w zależności od producenta Około 0.5 - 22M [Ω]). Nominalne temperatury pracy dla tego typu elementów to -55 ÷ 155 [°C]. Maksymalne napięcia pracy wachają się od około 250 do 500 [V]. Najpopularniejsze moce znamionowe to:
Powlekane | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Moc | [W] | 3 | 2 | 1 | 1/2 | 1/4 |
Średnica | [mm] | 5 | 4 | 3 | 2.3 | 1.6 |
Długość | [mm] | 15 | 11 | 9 | 6 | 3.2 |
Rezystory drutowe produkuje się nawijając metaliczny przewodnik na cylindryczny izolator.
Plusami rozwiązania są:
Natomiast wadami:
Wieloobrotowe, Precyzyjne
Polaryzacja kondensatorów SMD:
{SCHEM}
Dioda (:EN: diode) to dwukońcówkowy, nieliniowy element elektroniczny przewodzący prąd w jednym kierunku. Obecnie diody produkuje się w technologi półprzewodnikowej wykorzystując zjawisko złącza p-n.
Dioda może znajdować się w stanach:
Diody posiadają dwie końcówki:
A więc dioda przewodzi prąd elektryczny od Katody → Anody
{TYPOWA CH-KA}
Uwagi:
Inaczej LED.
Dioda laserowa (:EN: laser diode; :EN: ILD - injection laser diode ) lub laser półprzewodnikowy. Działa na takiej samej zasadzie jak LED.
Plusy:
Dioda Zenera (:EN: Zener diode) jest odmianą diody półprzewodnikowej której głównym parametrem jest napięcie przebicia złącza. Dla małych napięć polaryzacji zaporowej (5 ÷ 7 [V]) w diodzie zachodzi zjawisko przebicia Zenera, natomiast powyżej 7[V] istotną rolę odgrywa zjawisko przebicia lawinowego (:EN: avalanche breakdown).
Od klasycznej diody, diodę Zenera odróżnia:
Dioda Zenera pełni funkcje:
Dla polaryzacji przewodzącej (:EN: forward) dioda zenera zachoduje się tak jak zwykła dioda (zielony fragment charakterystyki).
Natomiast dla polaryzacji zaporowej (:EN: reverse) (fragment niebieski):
0.3 | 0.5 | 1.3 | 3 | 5 | [W] |
---|
2V4 | 2V7 | 3V | 3V3 | 3V6 | 3V9 | 4V3 | 4V7 | 5V1 | 5V6 | 6V2 | 6V8 | 7V5 | 8V2 | 9V1 | 10V | 11V | 12V | 13V | 15V | 16V | 18V | 20V | 22V | 24V | [V] |
---|
{SYMBOL} Dioda Schottky'ego (:EN: Schottky diode; :EN: Hot Carrier Diode) jest rodzajem diody w którym zamiast złącza p-n zastosowano złącze metal-półprzewodnik.
Charaktertzuje się:
Parametr | Nazwa angielska | Jednostka | Komentarz |
---|---|---|---|
$V_{RM}$ | Stand-off voltage | ||
$V_{BR}$ | Breakdown voltage | ||
$V_{CL}$ | Clamping voltage | ||
$I_{RM}$ | Leakage current at $V_{RM}$ | ||
$I_{PP}$ | Peak pulse current | ||
$\alpha T$ | Voltage temperature coefficient | ||
$V_F$ | Forward voltage |
Źródło: Nota katalogowa ST Uwagi:
Elementy zabezpieczające tyrystory przed przepięciami.
Uwagi:
Tranzystor (:EN: transistor od :EN: transconductance varistor) - obok RLC podstawowy element budujący każde urządzenie elektroniczne zarówno cyfrowe jak i analogowe. W zdecydowanej większości zastosowań zastąpił lampy elektronowe.
Historia:
Podział ogólny:
</svgimage>
Tranzystory bipolarne (:EN: BJT - bipolar junction transistor) to półprzewodnikowe, trojwyprowadzeniowe, nieliniowe elementy elektroniczne. Podstawową cechą tranzystora jest zdolność wzmacniania sygnału (sterowanie dużą energią poprzez mniejszą energię). Zbudowany jest z 3 warstw odpowiednio domieszkowanych półprzewodników.
Tranzystory bipolarne dzielimy ze względu na kolejność warstw półprzewodników:
</svgimage>
Poszczególne warstwy przewodnika są elektrycznie połączone z wyprowadzeniami i noszą nazwy:
Dzięki takiemu ułożeniu warstw tworzą się 2 złącza pn:
W uproszczeniu: Rezystancja złącza kolektor emiter zmienia się tak aby płynął przez nią prąd o wartości $I_C = I_B \cdot \beta$ (Gdzie β jest to parametr konkretnego tranzystora: wzmocnienie prądowe)
stan pracy | Polaryzacja złącza | Komentarz | |
---|---|---|---|
Emiterowego | Kolektorowego | ||
Aktywny (:EN: forward active) | przewodząco | zaporowo | Prąd kolektora jest proporcjonalny do prądu bazy o współczynnik β |
Nasycenia (:EN: saturation) | przewodząco | przewodząco | Prąd bazy jest na tyle duży że nie jest możliwe dalsze wzmocnienie prądu kolektora. Napięcie $U_{BC}$ jest minimalne. |
Odcięcia (:EN: cutoff) | zaporowo | zaporowo | Minimalny prąd kolektora. Złącze emiterowe spolaryzowane zaporowo (:EN: reverse biased ) (lub niespolaryzowane) |
Inwersji (:EN: inverted; inverse; reverse) | zaporowo | przewodząco | Złącze emiterowe spolaryzowane w kierunku zaporowym, kolektorowe w kierunku przewodzenia (:EN: forward biased ) |
</svgimage>
Parametr | Nazwa angielska | Jednostka | Komentarz |
---|---|---|---|
Wzmocnienie prądowe $k_i$ | $[{mA \over mA}]$ | ||
Wzmocnienie napięciowe $k_u$ | $[{V \over V}]$ | ||
Wzmocnienie mocy $k_p$ | $[{W \over W}]$ | ||
Faza (przesunięcie fazowe pomiędzy Uwy a Uwe) | [°] | ||
Impedancja wejściowa $Z_{we}$ | [Ω] | ||
Impedancja wyjściowa $Z_{wy}$ | [Ω] | ||
Częstotliwość graniczna górna $f_g$ | [Hz] |
Konfiguracja | $k_i$ | $k_u$ | $k_p$ | faza | $Z_{we}$ | $Z_{wy}$ | $f_g$ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
OE | duże $\beta$ | duże | największe | 180 [°] | stosunkowo mała | stosunkowo duża | najmniejsza |
OC | największe $\beta+1$ | najmniejsze $1\le$ | małe | 0 | największa | najmniejsza | mała |
OB | najmniejsze $\alpha<1$ | największe | duże | 0 | najmniejsza | największe | największa |
Znając ch-ki we i wy możemy sami określić ch-ki: przejściową i zwrotną.
Konfiguracja | $I_1$ | $U_1$ | $I_2$ | $U_2$ |
---|---|---|---|---|
OB | $I_E$ | $U_{EB}$ | $I_C$ | $U_{CB}$ |
OE | $I_B$ | $U_{BE}$ | $I_C$ | $U_{CE}$ |
</svgimage>
Parametr | Nazwa angielska | Komentarz |
---|---|---|
$U_{EB0_{max}}$ | maksymalne napięcie wsteczne baza-emiter | |
$U_{CB0_{max}}$ | maksymalne napięcie wsteczne kolektor-baza | |
$U_{CE0_{max}}$ | maksymalne napięcie kolektor-emiter | |
$I_{C_{max}}$ | maksymalny prąd kolektora | |
$I_{B_{max}}$ | maksymalny prąd bazy | |
$P_{strat_{max}}$ | maksymalna dopuszczalna moc strat |
Warystor (:EN: varistor od variable resistor) jest nieliniowym elementem elektronicznym, rodzajem rezystora którego rezystancja zależy od przyłożonego do niego napięcia. Dla małych napięć rezystancja jest bardzo duża rzędu megaoma, natomiast dla niskich napięć rezystancja spada poniżej kilooma. Elementy te stosuje się w instalacjach przeciw przepięciowych (często związanych z wyładowaniami atmosferycznymi).
Często budowany z węglika krzemu SiC (karborund) a jego działanie opiera się na zjawiskach zachodzących w kryształkach półprzewodnika zachodzących pod wpływem pola elektrycznego.
Zastosowanie:
Links:
Kontaktron (:EN: reed switch) to prosty element elektromechaniczny. Pod wpływem pola magnetycznego dwie blaszki umieszczone w szklanej obudowie łączą się umożliwiając przepłynięcie prądu. Zastosowanie:
Inne:
Przekaźniki półprzewodnikowe
Niektóre dane liczbowe pochodzą z katalogu Transfer Multisort Elektronik 2011