تعریف قطعات الکترونیکی اکتیو

قطعات الکترونیکی اکتیو:
این قطعات به منبع انرژی متکی بوده و قادر به کنترل جریان الکترون از طریق منبع هستند.

برخی از این قطعات الکترونیکی، نیمه هادی مانند دیودها، ترانزیستورها، مدارهای مجتمع، نمایشگرهای مختلف مانند LCD، LED، CRT و برخی منابع تغذیه مانند باتری ها، سلول های فتوولتائیک و سایر منابع تغذیه AC و DC هستند.

دیود:
دیود قطعه ای است که اجازه می دهد جریان تنها در یک جهت جریان یابد و معمولاً با مواد نیمه هادی ساخته می شود. این قطعه دارای دو ترمینال به نام های آند و کاتد است. دیودها بیشتر در مدارهایی مانند مدارهای AC به DC استفاده می شوند.

این قطعات در انواع مختلفی مانند دیودهای PN، دیودهای زنر، LEDها، دیودهای نوری و غیره موجود هستند. 

ترانزیستور:
ترانزیستور یک قطعه نیمه هادی سه سر است که از آن اغلب به عنوان قطعه سوئیچینگ و همچنین به عنوان تقویت کننده استفاده می شود. این قطعه سوئیچینگ می تواند کنترل شده با ولتاژ یا کنترل شده با جریان باشد.

با کنترل ولتاژ اعمال شده به یک ترمینال جریان دو ترمینال دیگر کنترل می شود.ترانزیستورها در حالت کلی دو نوع هستند:

ترانزیستور پیوندی دو قطبی (BJT) که خود این ها می توانند ترانزیستور PNP و NPN باشند و ترانزیستور اثر میدان (FET).

مدار مجتمع یا آی سی (IC):
مدار مجتمع یا آی سی یک قطعه خاص است که با هزاران ترانزیستور، مقاومت، دیود و سایر قطعات الکترونیکی روی تراشه کوچک سیلیکونی ساخته می شود.

این ها اجزای سازنده دستگاه های الکترونیکی کنونی مانند تلفن های همراه، رایانه ها و غیره هستند. آی سی ها می توانند مدارهای مجتمع آنالوگ یا دیجیتال باشند.

این قطعات الکترونیکی که بیشتر در مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند، آپ امپ، تایمر، مقایسه کننده، آی سی سوئیچ و… هستند. بسته به کاربرد، می توان این ICها را به عنوان ICهای خطی و غیرخطی طبقه بندی کرد.

نمایشگرها:
صفحه نمایش کریستال مایع (LCD) یک فناوری صفحه تخت است که بیشتر در کاربردهایی مانند مانیتورهای کامپیوتر، نمایشگرهای تلفن همراه، ماشین حساب ها و غیره استفاده می شود.

این فناوری از دو فیلتر قطبی و الکترود برای غیرفعال کردن یا فعال کردن نور استفاده می کند.

نمایشگری مانند ال سی دی بیشترین ماژول مورد استفاده در مدارهای الکتریکی و همچنین الکترونیکی است. این نوع نمایشگرها شامل 2 ردیف و 16 ستون هستند و به همین دلیل به عنوان نمایشگر عددی شناخته می شود. این نوع نمایشگر برای نشان دادن حداکثر 32 کاراکتر استفاده می شود.

فناوری نمایش لوله پرتوی کاتدی (CRT) بیشتر در تلویزیون ها و صفحه های رایانه ای استفاده می شود که با حرکت پرتو الکترون به جلو و عقب در پشت صفحه کار می کنند.

این لوله یک لوله خلأ امتداد یافته است که در آن سطح مسطح دارای اجزای خارجی به عنوان تفنگ الکترون، پرتو الکترون و صفحه فسفر است.

منابع توان:
منابع مختلف برق مورد استفاده در مدارها منبع تغذیه DC و باتری ها هستند.

منبع تغذیه DC:
در مدارهای الکترونیکی، منبع تغذیه DC بسیار ضروری است که به عنوان منبع تغذیه استفاده می شود. اجزای اصلی مدار الکترونیکی با منبع تغذیه DC کار می کنند، زیرا یک منبع الکتریسیته ثابت است.

منابع تغذیه مختلفی که در مدار برای تأمین منبع مورد استفاده قرار می گیرد، AC به DC، منبع تغذیه سوئیچینگ (SMPS)، رگولاتورهای خطی و غیره هستند.

از آداپتور دیواری نیز به عنوان جایگزین منبع تغذیه DC در برخی از پروژه ها که به 5 یا 12 ولت نیاز دارند، استفاده می شود.

باتری ها:
باتری یک نوع دستگاه ذخیره انرژی الکتریکی است. این قطعه برای تغییر انرژی از معمولاً مواد شیمیایی به الکتریکی به منظور تأمین برق دستگاه های مختلف الکترونیکی مانند تلفن های همراه، چراغ قوه، لپ تاپ و… استفاده می شود.

باتری ها از یک یا چند سلول تشکیل شده اند و هر سلول شامل یک آند، کاتد و الکترولیت است. باتری ها در اندازه های مختلف موجود هستند که به دو دسته اصلی و فرعی نیز تقسیم می شوند.

انواع اصلی تا زمان تخلیه برق و دور ریختن آن ها مورد استفاده قرار می گیرد، در حالی که باتری های ثانویه حتی پس از تخلیه نیز قابل استفاده هستند. باتری های مورد استفاده در مدارها معمولاً از نوع 1٫5 ولت AA هستند یا از نوع 9 ولت PP3 آن ها استفاده می شود.

رله:
از سوئیچ های الکترومغناطیسی مانند رله برای کارکرد مدارها به صورت الکترونیکی یا الکترومکانیکی استفاده می شود.

یک رله از جریان کمی برای عملکرد خود استفاده می کند، بنابراین به طور کلی از رله ها برای تغییر جریان کم در یک مدار فرمان استفاده می شود. اما از رله ها می توان برای کنترل جریان های الکتریکی زیاد نیز استفاده کرد.

سوئیچ رله را می توان از طریق جریان کوچکی فعال کرد تا مدار دیگری روشن یا خاموش شود. این رله ها رله های حالت جامد یا رله های الکترومکانیکی هستند.

EMR یا رله الکترومکانیکی شامل سیم پیچ، قاب، کنتاکت ها و آرمیچر و فنر است. در رله، این قاب قطعات مختلف را حفاظت می کند و آرمیچر یک قسمت متحرک است. یک سیم یا سیم پیچ مسی در اطراف یک میله فلزی برق دار می شود تا یک میدان مغناطیسی ایجاد کند و آرمیچر را حرکت می دهد. از قسمت های رسانا مانند کنتاکت ها برای بستن و باز کردن مدار استفاده می شود.

رله الکترومکانیکی:
یک SSR یا رله حالت جامد می تواند با سه مدار مانند مدار ورودی، خروجی و کنترل ساخته شود. مدار ورودی همان سیم پیچ است، مدار کنترل مانند دستگاه کوپلینگ در بین مدارها مانند ورودی و خروجی کار می کند و در آخر، مدار خروجی مانند کنتاکت های یک رله الکترومکانیکی عمل می کند.

این رله ها بسیار محبوب هستند، زیرا در مقایسه با رله های الکترومکانیکی ارزان، قابل اعتماد و بسیار سریع هستند.

دیود نوری:
اصطلاح LED مخفف دیود ساطع کننده نور است. این قطعه نیمه هادی برای تابش نور در صورت عبور جریان از آن استفاده می شود.

در مواد نیمه هادی، حامل های بار مانند الکترون و حفره با هم ترکیب می شوند و می توانند نور ایجاد کنند. هنگامی که نور در مواد نیمه هادی جامد تولید می شود، این LEDها را می توان به عنوان قطعات حالت جامد شناخت.

مواد مورد استفاده برای تولید LEDها InGaN است. این LEDهای با روشنایی بالا و در رنگ های سبز، آبی و فرابنفش موجود هستند. ال ای دی های آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفات (AlGaInP)، با روشنایی بالا و در رنگ های نارنجی، زرد و قرمز موجود هستند. ال ای دی GaP (گالیم فسفید) در رنگ های سبز و زرد موجود است.

کاربردهای LED شامل تلفن های همراه تا صفحه نمایشگرهای بزرگ است که برای تبلیغات استفاده می شوند و در لامپ های جادویی نیز به کار می روند.

در حال حاضر، استفاده از این قطعات به دلیل ویژگی های عالی آن ها به سرعت در حال افزایش است. اندازه این قطعات بسیار کوچک است و از انرژی کمتری استفاده می کنند.

میکروکنترلر:
میکروکنترلر نوعی آی سی است که برای اجرای یک کار خاص در سیستم تعبیه شده طراحی شده است. این قطعه الکترونیکی شامل یک حافظه، پردازنده و قابلیت های جانبی ورودی/خروجی روی تراشه است.

بعضی اوقات، به این موارد MCU (واحد میکروکنترلر) در غیر این صورت کنترل کننده تعبیه شده گفته می شود. یکی از میکروکنترلرهای معروف، میکروکنترلر ARM است.

میکروکنترلرها عمدتاً در ربات ها، وسایل نقلیه، دستگاه های پزشکی، ماشین های اداری، لوازم خانگی، دستگاه های فروش، گیرنده های رادیویی سیار و غیره استفاده می شوند.

عناصر مورد استفاده در میکروکنترلر عبارتند از CPU، حافظه، حافظه برنامه، حافظه داده، وسایل جانبی I/O و غیره. میکروکنترلر از سایر عناصر مانند ADC، DAC، پورت سریال و گذرگاه سیستم پشتیبانی می کند.

سوئیچ:
سوئیچ نوعی از قطعات الکتورنیکی و الکتریکی است که برای اتصال یا قطع در مدار استفاده می شود تا جریان الکتریکی از یک هادی به سیم دیگر منتقل یا قطع شود. سوئیچ الکترومکانیکی متداول ترین نوع سوئیچ است که شامل یک یا چند کنتاکت الکتریکی متحرک و متصل به مدارها است.

هنگامی که مجموعه ای از کنتاکت ها در مدار به هم متصل می شوند، جریان وجود دارد. به همین ترتیب، هنگامی که کنتاکت ها قطع می شوند، دیگر هیچ جریانی وجود ندارد.

طراحی سوئیچ ها می تواند در تنظیمات مختلف انجام شود و عملکرد آن ها می تواند به صورت دستی مانند یک دکمه صفحه کلید، یک سوئیچ نوری، و غیره انجام شود. از مایع، دما، فشار و غیره.

انواع مختلفی از کلیدهای موجود در بازار عبارتند از: دوار، ضامن دار، دکمه ای، قطع کننده مدار و…. کلیدها هنگام استفاده از مدارهایی با توان بالا باید دارای طراحی خاصی باشند تا با قوس الکتریکی مواجه نشوند.

سون سگمنت:
نمایشگر سون سگمنت یک ماژول صفحه نمایش است که اغلب استفاده می شود.

عملکرد اصلی این دستگاه نمایش اعداد اعشاری در دستگاه های الکترونیکی مانند کنتورها، ساعت ها، سیستم های اطلاع رسانی در مکان های عمومی، ماشین حساب ها و غیره است.

تجهیزات اندازه گیری:
هنگام اتصال یا طراحی مدارهای الکتریکی یا الکترونیکی، آزمایش پارامترهای مختلف و همچنین اندازه گیری مواردی مانند ولتاژ، فرکانس، جریان، مقاومت، ظرفیت و غیره بسیار ضروری است. بنابراین، از دستگاه های اندازه گیری، مانند مولتی متر، اسیلوسکوپ، سیگنال ژنراتور و… استفاده می شود.

اسیلوسکوپ:
تجهیزات نمایش سیگنال مانند اسیلوسکوپ قابل اطمینان ترین تجهیزاتی هستند که برای مشاهده و بررسی سیگنال هایی که به طور مداوم تغییر می کنند استفاده می شوند. با استفاده از این تجهیزات، می توانیم تغییرات سیگنال های الکتریکی مانند جریان و ولتاژ را در طول زمان بررسی کنیم. کاربردهای اسیلوسکوپ های الکترونیکی در صنعت پزشکی، خودرو، مخابرات و غیره است.

اسیلوسکوپ ها با نمایشگرهای CRT طراحی شده اند، اما در حال حاضر تقریباً همه این دستگاه ها دیجیتال هستند و ویژگی هایی مانند قابلیت حافظه و ذخیره سازی نیز دارند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اسیلوسکوپ به آموزش «اسیلوسکوپ و روش استفاده از آن — راهنمای جامع» مراجعه کنید.

مولتی متر:
مولتی متر یک ابزار الکترونیکی و ترکیبی از آمپرمتر، اهم متر و ولت متر است. این دستگاه ها عمدتاً برای محاسبه پارامترهای مختلف درون مدارهای AC و DC مانند ولتاژ، جریان و غیره استفاده می شوند. مولتی مترهای قدیمی آنالوگ بودند، در حالی که مولتی مترهای جدید از نوع دیجیتال هستند.

سیگنال ژنراتور یا فانکشن ژنراتور:
همان طور که از نامش پیداست، از یک مولد سیگنال یا همان سیگنال ژنراتور برای تولید انواع مختلف سیگنال ها برای تست مدارهای مختلف استفاده می شود.

سیگنال هایی که توسط سیگنال ژنراتور تولید می شوند، سینوسی، مثلثی، مربعی و دندان اره ای هستند. فانکشن ژنراتور همراه با اسیلوسکوپ و منبع تغذیه در طراحی مدارهای الکترونیکی یک تجهیز ضروری است.