Нам повезло жить в то время, когда существует изобилие электронных гаджетов. Однако эти электронные устройства появляются у нас только благодаря удивительным компонентам печатной платы. Мы часто задаемся вопросом, что заставляет электронное устройство функционировать так успешно и как оно собрано. Электронные устройства — это такая замечательная вещь, что вы никогда не увидите, что происходит внутри них, но вы можете стать свидетелем того, что они могут делать. В этой статье мы обсудим чудеса печатных плат и то, как они возможны благодаря компонентам печатной платы.
1. Резисторы как компоненты печатной платы
Мы часто используем резисторы в большинстве наших проектов печатных плат, и большинство из нас знакомы с их функциональными возможностями. Резисторы являются одними из тех компонентов печатной платы, которые мы используем чаще всего. Они довольно популярны и довольно просты в использовании. Резистор в основном препятствует потоку тока. Следовательно, резистор помогает рассеивать электрическую мощность в виде тепла. Существуют различные типы резисторов и существуют различные методы категоризации. Резисторы часто различаются по материалу изготовления, поскольку мы используем разные материалы для разных целей.
Еще одним отличием резисторов является то, как из них выходят выводы. В этом отношении наиболее распространенным типом являются аксиальные резисторы. Электронные энтузиасты, новички и любители часто любят использовать аксиальные резисторы, потому что их легко интегрировать в любую схему. Каждый резистор имеет круглые кольца вокруг себя. Эти кольца представляют собой цветовой код, который указывает значение сопротивления этого конкретного сопротивления. Эти кольца также говорят нам о возможном допуске рассматриваемого резистора.
2. Конденсаторы как компоненты печатной платы
После резисторов конденсаторы, пожалуй, являются наиболее распространенными компонентами печатной платы. Конденсаторы также являются одними из лучших вариантов выбора энтузиастов печатных плат. Однако мы используем конденсаторы реже по сравнению с резисторами. Основная функция конденсатора — хранить в нем заряд. Конденсатор состоит из двух металлических пластин, между которыми находится диэлектрик. Две пластины хранят противоположные заряды, в то время как диэлектрик помогает их разделить. Когда мы помещаем конденсатор в цепь, он высвобождает заряды. Таким образом, ток начинает течь по цепи.
Существует много различных способов классификации конденсаторов. Однако мы в основном классифицируем их по их диэлектрическому материалу. Это связано с тем, что диэлектрический материал отвечает за придание конденсатору ключевых свойств. Чем плотнее диэлектрический материал, тем больше зарядов конденсатор может хранить на своих пластинах. Вот почему мы стараемся использовать хорошие материалы для изготовления конденсатора, если хотим добиться более высокой емкости. У типичного конденсатора есть два вывода, выходящих из его металлических пластин. Мы используем эти выводы для интеграции конденсатора в электрическую цепь.
3. Индукторы как компоненты печатной платы
Индукторы являются одним из трех членов пассивных линейных компонентов печатной платы. Два других — это конденсаторы и резисторы. Индукторы также в первую очередь служат для хранения энергии в них. Однако они хранят энергию, генерируя магнитное поле, тогда как конденсатор хранит энергию, используя электростатику. Существует много типов индукторов, некоторые из них простые, а некоторые сложные. Однако металлическая катушка является наиболее распространенной и простой для понимания индуктором, с которым можно когда-либо столкнуться. Магнитное поле, которое может создавать катушка, зависит от количества витков в катушке. Следовательно, чем больше количество витков, тем больше индуктивность.
Мы часто видим индукторы, намотанные вокруг какого-либо магнитного сердечника. Магнитные сердечники доступны в различных формах и размерах. Основное назначение этого сердечника — усиление магнитного поля при прохождении тока через проводник. Следовательно, этот магнитный сердечник позволяет нам экранировать или полностью блокировать определенные сигналы. Это очень полезно для нас, поскольку мы можем использовать его для ряда приложений. Эти приложения включают в себя снижение помех в коммуникационном оборудовании и увеличение срока службы батарей и т. д.
4. Потенциометры как компоненты печатной платы
Потенциометры в основном являются усовершенствованной формой простого резистора. Простое сопротивление имеет фиксированное значение сопротивления. Однако можно изменить значение сопротивления потенциометра по своему усмотрению. Существует много типов потенциометров, но наиболее распространенными являются линейные и поворотные. Вы можете изменять сопротивление линейного потенциометра, перетаскивая линейный ползунок. В поворотном потенциометре вы можете поворачивать ручку, чтобы изменять сопротивление. Сопротивление изменяется, когда ползунок перемещается по базовому резистору, который является полукруглым.
Мы часто используем поворотные потенциометры в повседневных приложениях. Одно из самых распространенных применений — их использование в круглых регуляторах громкости на музыкальных проигрывателях и подобном аудиооборудовании. Они работают, контролируя количество тока, которое они пропускают к усилителям. Мы часто полагаемся на потенциометры, когда проектируем сложное оборудование, производительность которого требует изменчивости посредством тонкой настройки.
5. Трансформаторы как компоненты печатной платы
Они являются одними из самых важных компонентов печатной платы. Трансформаторы в первую очередь служат для передачи электроэнергии от одного набора к другому. Когда мы передаем электроэнергию через несколько наборов, она либо увеличивается, либо уменьшается. Увеличение или уменьшение часто наблюдается в напряжении. Эксперты часто думают о преобразовании напряжения. Трансформаторы включают в себя металлический сердечник, похожий на те, которые мы видим в обычных индукторах. Вокруг металлического сердечника всегда есть несколько катушек. Есть по крайней мере две катушки, и одна из них служит вторичной катушкой, а другая действует как первичная катушка. Вторичная катушка относится к установке, где будет проходить электрическая энергия. Однако первичная катушка относится к установке, откуда поступает электрическая энергия.
Мы часто видим трансформаторы на больших телеграфных столбах. Они известны как промышленные трансформаторы и служат для понижения напряжения, проходящего по линиям. Это понижение часто находится в диапазоне сотен тысяч. Таким образом, это напряжение становится пригодным для использования в нашей повседневной жизни и обычных домохозяйствах благодаря использованию трансформаторов.
6. Диоды как компоненты печатной платы
Диоды являются одними из важнейших компонентов печатной платы. Их основная цель — разрешить току течь только в одном заданном направлении. Ток может идти либо от положительного вывода к отрицательному выводу, либо наоборот, но никогда в обоих направлениях одновременно. Таким образом, диод достигает этого, предлагая бесконечное сопротивление в одном направлении, но предлагая нулевое сопротивление в другом. Следовательно, мы можем использовать эту функцию для блокировки потока тока в нежелательном направлении. Одним из самых популярных диодов является светодиодный диод или обычно известный как светоизлучающий диод. Мы в основном используем эти диоды для излучения света. Эти диоды очень легко паять. Однако мы должны правильно их сориентировать, иначе светодиод может не загореться.
7. Транзисторы как компоненты печатной платы
Большинство экспертов по электронике считают транзисторы основополагающим блоком электроники, какой мы ее знаем сегодня. Это очень важные компоненты печатной платы. В одной ИС можно найти миллиарды транзисторов. Однако мы не должны думать о них как о сложных приборах. Скорее, это просто обычные электрические переключатели и простые усилители. Транзисторы бывают самых разных форм и размеров. Однако наиболее распространенным видом является биполярный транзистор. Другие категории включают варианты PNP и NPN.
В биполярном транзисторе есть 3 контакта. Есть коллектор, эмиттер и самый важный — база. Когда через NPN-транзистор проходит крошечное количество тока, то он идет от базы к эмиттеру. Однако это приводит к срабатыванию другой настройки, и ток становится намного больше. Этот больший ток затем проходит от эмиттера к коллектору.
С другой стороны, транзистор PNP ведет себя совершенно противоположно транзистору NPN. Существует еще один популярный тип транзисторов, который мы называем FET или просто полевыми транзисторами. Они позволяют току проходить через них, используя существующее электрическое поле для запуска другой настройки схемы.
8. Управляемый кремниевый выпрямитель (SCR) как компонент печатной платы
Это неотъемлемые компоненты печатной платы, и именно поэтому энтузиасты любят их использовать. Люди также называют их тиристорами, потому что они очень похожи на диоды и транзисторы. Некоторые эксперты предполагают, что они напоминают два транзистора, функционирующих совместно друг с другом. У них четыре кремниевых слоя, и они содержат только три вывода. Они не функционируют как усилители, а просто действуют как переключатели.
Один из основных моментов, который следует отметить, заключается в том, что для активации переключателя нам нужен только один импульс. С другой стороны, нам необходимо непрерывно подавать ток на транзистор, чтобы он прошел через усиление. Следовательно, они больше подходят для переключения мощности в больших объемах.
9. Интегральные схемы как компоненты печатной платы
Мы также знаем их как ИС, и они являются критически важными компонентами печатной платы. Итак, когда мы уменьшаем некоторые электронные схемы и компоненты, а затем встраиваем их в тонкие пленки полупроводника, тогда они известны как ИС. Они позволяют нам встраивать множество электронных компонентов в один чип. Эта удивительная возможность позволила нам производить самые первые калькуляторы. Итак, теперь они позволяют нам создавать передовые интеллектуальные устройства и революционные суперкомпьютеры. ИС служат центральным процессором или, по сути, мозгом более крупной схемы. ИС бывают разных типов, но в основном они доступны в пластиковом корпусе черного цвета. Обычно они имеют видимые контакты, такие как провода, выходящие из их структуры. Иногда они также имеют контактные площадки под ними.
10. Кварцевые генераторы как компоненты печатной платы
Это самые важные компоненты печатной платы в сложных устройствах. Мы в основном используем их в часах, потому что они позволяют нам создавать критические схемы. Эти критические схемы позволяют нам поддерживать стабильное, но точное время. Они включают пьезоэлектрик, который производит циклический электронный сигнал. Пьезоэлектрик в основном представляет собой кристаллический материал, который производит сигналы при своих колебаниях. Мы проектируем их таким образом, чтобы они вибрировали со стабильной скоростью. Их вибрация связана с определенной частотой. Следовательно, мы можем делать экономичные и точные часы, используя их. Следовательно, мы также используем их в других важных устройствах, таких как кварцевые часы и микроконтроллеры.
11. Переключатели и реле как компоненты печатной платы
Они являются самыми основными компонентами печатной платы, но мы часто забываем об их важности. Переключатель позволяет нам контролировать поток тока в любой заданной цепи. Переключатель позволяет нам перемещаться между замкнутыми и разомкнутыми цепями. Они бывают самых разных форм и размеров. Однако некоторые из распространенных включают ползунки, рычаги, клавиши, кнопки и поворотные переключатели. С другой стороны, электроотрицательный переключатель известен как реле. Реле работает через соленоид. Следовательно, когда ток протекает через него, соленоид действует как временный магнит. Следовательно, они работают как переключатели и, следовательно, могут усиливать меньшие количества тока до больших.
12. Датчики как компоненты печатной платы
Датчики — это те компоненты печатной платы, которые способны обнаруживать изменения в своей атмосфере. Как только они обнаруживают это изменение, они, как правило, генерируют сигнал, чтобы отразить его. Этот электронный сигнал затем отправляется на различные компоненты печатной платы. Таким образом, датчики в основном преобразуют физическую энергию в электрическую. Поэтому мы часто рассматриваем датчики как преобразователи (потому что они способны преобразовывать энергию из одной формы в другую).
Датчики бывают разных типов, и все они имеют разные цели. Некоторые из наиболее известных датчиков включают датчик температуры, датчики влажности, датчики давления, датчики освещенности и датчики движения. Они очень распространены, и мы часто используем их в нашей повседневной жизни. Например, мы используем светодиоды для обнаружения ИК-сигналов в пульте дистанционного управления телевизором. Мы также используем датчики огня и влажности в пожарных и дымовых извещателях. Таким образом, мы можем использовать датчики как компоненты печатной платы для оптимизации различных промышленных процессов.
Чтобы узнать больше о компонентах печатных плат, ознакомьтесь с другой записью нашего блога: «Компоненты печатной платы: подробное руководство.
