Вконтакте Facebook Twitter Лента RSS

Что относится к электронным компонентам. Основные радиокомпоненты и их классификация

Основным показателем совершенства электронной аппаратуры является плотность упаковки, т.е. количество элементов схемы в 1 см3 действующего устройства.

Технология изготовления интегральных схем обеспечивает плотность упаковки в несколько тысяч элементов в 1 см3 .

Резисторы

Резисторы являются наиболее распространенными элементами и имеют следующее условное графическое обозначение (УГО):

Резисторы изготавливаются из проводящего материала: графита, тонкой металлической пленки, провода с невысокой проводимостью.

Резистор характеризуется величиной сопротивления: R = U / I , а также мощностью, которую резистор рассеивает в пространство, допуском, температурным коэффициентом, уровнем шума. Промышленность выпускает резисторы с сопротивление от 0,01 Ом до 1012 Ом и мощностью от 1/8 до 250 Вт с допуском от 0,005% до 20%. Резисторы используются в качестве нагрузочных и токоограничительных сопротивлений, делителей напряжения, добавочных сопротивлений, шунтов.

Конденсаторы

Конденсатор - устройство с двумя выводами и обладающее свойством:

    где
  • С - емкость в фарадах;
  • U - напряжение в вольтах;
  • Q - заряд в кулонах.

УГО конденсатора следующее:

Промышленность выпускает керамические, электролитические и слюдяные конденсаторы с емкостью от 0,5 пФ до 1000 мкФ и максимальным напряжением от 3В до 10 кВ.

Конденсаторы используются в колебательных контурах, фильтрах, для разделения цепей постоянного и переменного тока, в качестве блокировочных элементов. В цепях переменного тока конденсатор ведет себя как резистор, сопротивление которого уменьшается с ростом частоты.

Катушки индуктивности

Катушка индуктивности - устройство, обладающее свойством:

U = L · dI / dt,

    где
  • L - индуктивность в генри (или мГн, или мкГн);
  • U - напряжение в вольтах;
  • dI/dt - скорость изменение тока.

УГО катушки индуктивности следующее:

Катушка индуктивности - свернутый в спираль изолированный проводник, обладающий значительной индуктивностью при относительно малой емкости и малом активном сопротивлении. Материалом сердечника служит обычно железо или феррит в виде бруска, тора.

В цепях переменного тока катушка ведет себя как резистор, сопротивление которого растет с увеличением частоты.

Трансформатор - это устройство, состоящие из двух индуктивно связанных катушек индуктивности, называемой первичной и вторичной обмоткой.

УГО трансформатора с магнитопроводом:

Коэффициент трансформации:

где w1 и w2 - число витков

Трансформаторы служат для преобразования переменных напряжений и токов, а также для изолирования от сети.

Полупроводниковые приборы

Действие полупроводниковых приборов основано на использовании свойств полупроводников.

Количество известных в настоящее время полупроводниковых материалов довольно велико. Для изготовления полупроводниковых приборов применяются простые полупроводниковые вещества - германий, кремний, селен - и сложные полупроводниковые материалы - арсенид галлия, фосфит галлия и другие. Значения удельного электрического сопротивления в чистых полупроводниковых материалах лежат от 0,65 Ом·м (германий) до 108 Ом·м (селен).

Полупроводники или полупроводниковые соединения бывают собственными (чистыми) и с примесью (легированными) В чистых полупроводниках концентрация носителей заряда - свободных электронов и дырок составляет лишь 1016 - 1018 на 1 см3 вещества.

Для снижения удельного сопротивления полупроводника и придания ему определенного типа электропроводности - электронной при преобладании свободных электронов или дырочной при преобладании дырок - в чистые полупроводники вносят определенные примеси. Такой процесс называется легированием. В качестве легирующих примесей используют элементы 3 и 5 групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Легирующие элементы 3 группы создают дырочную электропроводность полупроводниковых материалов и называются акцепторным примесями, элементы 5 группы - электронную электропроводность называют донорными примесями.

Собственные полупроводники - это полупроводники, в которых нет примесей (доноров и акцепторов). При Т = 0 в собственном полупроводнике свободные носители заряда отсутствуют, а концентрация носителей заряда равна Nn = Np = 0 и он не проводит ток. При Т > 0 часть электронов забрасывается из валентной зоны в зону проводимости. Эти электроны и дырки могут свободно перемещаются по энергетическим зонам. На практике применяются легированные полупроводники. Удельное электрическое сопротивление легированного полупроводника существенно зависит от концентрации примесей. При концентрации примесей 1020 - 1021 на см3 вещества оно может быть снижено до 5 · 10-6 Ом·м для германия и 5 · 10-5 Ом·м для кремния.

При приложении электрического поля к легированному полупроводнику в нем протекает электрический ток.

Полупроводниковые резисторы

Полупроводниковым резистором называют полупроводниковый прибор с двумя выводами, в котором используется зависимость электронного сопротивления полупроводника от напряжения, температуры, освещенности и других управляющих параметров.

В полупроводниковых резисторах применяется полупроводник, равномерно легированный примесями. В зависимости от типа примесей и конструкции удается получить различные зависимости от управляющих параметров.

Линейный резистор - полупроводниковый резистор, в котором применяется слаболегированный материал типа кремния или арсенида галлия.

Удельное электрическое сопротивление такого полупроводника мало зависит от напряженности электрического поля и плотности электрического тока. Поэтому сопротивление линейного полупроводникового резистора остается практически постоянным в широком диапазоне напряжений и токов. Полупроводниковые линейные резисторы широко применяют в интегральных микросхемах.

Вольт-амперная характеристика линейного резистора

Нелинейные резистивные элементы

УГО нелинейного резистивного элемента показано на рисунке:

Ток I, протекающий через нелинейный элемент, напряжение U на нем. Зависимость U(I) или I(U) называется вольт-амперной характеристикой.

Варисторы

Резистивные элементы, сопротивления которых зависит от напряженности электрического поля, называются варисторами. Варисторы изготавливают из прессованных зерен карбида кремния. Электропроводимость материала, в основном, обусловлена пробоем оксидных пленок, покрывающих зерна. Она определяется напряженностью приложенного электрического поля, т.е. зависит от величины приложенного напряжения.

Условное графическое изображения варистора и его вольт-амперная характеристика показаны на рисунке:

Варисторы характеризуются номинальным напряжением Uном , номинальным значением тока Iном , а также коэффициентом нелинейности β. Этот коэффициент равен отношению статического сопротивления к дифференциальному в точке характеристики с номинальными значениями напряжения и тока:

,

где U и I - напряжение и ток варистора. Коэффициент нелинейности для различных типов варисторов в пределах 2 - 6

Термисторы

Большую группу нелинейных резистивных элементов представляют управляемые нелинейные элементы. К ним относятся терморезисторы (термисторы) - нелинейные резистивные элементы, вольт-амперные характеристики которых существенно зависят от температуры. В некоторых типах терморезисторов температура меняется за счет специального подогревателя. Терморезисторы выполняют или из металла (медь, платина), сопротивления которого существенно изменяется при изменении температуры, или из полупроводников. В полупроводниках терморезисторах зависимость сопротивления от температуры описывается аналитической функцией

.

Здесь R(T0 ) - значение статического сопротивления при температуре T0 = 293 К, где Т - абсолютная температура, а В - коэффициент. Условное графическое обозначение термистора, его температурная характеристика, вольт-амперная характеристика показана на рисунке:

Различают два типа терморезисторов: термистор, сопротивление которого с ростом температуры падает, и позистор, у которого с сопротивление с повышением температуры возрастает. Буквенное обозначение термистора с отрицательным температурным коэффициентом - ТР, а с положительным коэффициентом - ТРП. Температурный коэффициент ТКС = , где R1 - сопротивление при номинальной температуре, ΔR- изменение сопротивления при изменении температуры на величину Δt.

Конструктивно термисторы выполняют в виде бусин, шайб, дисков.

Фоторезисторы

Фоторезистор - это полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит от светового потока, падающего на полупроводниковый материал или от проникающего электромагнитного излучения. Наибольшее распространение получили фоторезисторы с положительным фотоэффектом (например, СФ2-8,СФ3-8). УГО такого элемента показано на рисунке:

В фоторезисторах сопротивление изменяется в результате облучения пластины из полупроводникового материала световым потоком в видимом, ультрафиолетовом или инфракрасном диапазоне. В качестве материала используется сульфиды таллия, теллура, кадмия, свинца, висмута.

Вольт-амперные характеристики фоторезисторов представляют собой линейные функции, угол наклона которых зависит от величины светового потока. В координатах I - U (ток по вертикали) угол, составляемый прямой с горизонтальной осью (ось напряжения), тем больше, чем больше световой поток. Темновое сопротивление резисторных оптронов составляет 107 - 109 Ом. В освещенном состоянии оно снижается до нескольких сотен Ом. Быстродействие их невелико и ограничивается значениями в несколько килогерц.

Магниторезисторы

Магниторезисторы - полупроводниковые материалы, электрическое сопротивление которых зависит от величины напряженности магнитного поля, действующего на материал. В качестве материала используется висмут, германий и др. Сопротивление магниторезистора описывается зависимостью

,

где R(0) - сопротивление при Н = 0; α - коэффициент, Н - напряженность магнитного поля, в которое помещен магниторезистор.

Полупроводниковые диоды

Полупроводниковые диоды являются одним из наиболее распространенных подклассов полупроводниковых приборов. Их отличает разнообразие основополагающих физических принципов, разнообразие используемых полупроводниковых материалов, многообразие конструктивных и технологических реализаций. Полупроводниковые диоды по функциональному назначению могут быть разделены на:

  1. Выпрямительные (включая столбы, мосты, матрицы), импульсные, стабилитроны, варикапы, управляемые вентили (тиристоры, симметричные тиристоры - симисторы, динисторы);
  2. СВЧ-диоды: детекторные, смесительные, параметрические, pin-диоды, лавинопролетные, туннельные, диоды Ганна;
  3. Оптоэлектронные: фотодиоды, светодиоды, ИК-излучатели, лазерные диоды на основе гетероструктур;
  4. Магнитодиоды.

Слаболегированные полупроводники используются для изготовления маломощных диодов, а сильнолегированные - для изготовления мощных и импульсивных диодов.

Основное значение для работы полупроводниковых диодов имеет электронно-дырочный переход, который для краткости называется р-n переходом.

Электронно-дырочный р-n переход

Электронно-дырочным, или р-n переходом, называют контакт двух полупроводников одного вида с различными типами проводимости (электронным и дырочным). Классическим примером р-n перехода являются: n-Si - p-Si , n-Ge - p-Ge .

В пограничном слое происходит рекомбинация (воссоединение) электронов и дырок. Свободные электроны из зоны полупроводника n-типа занимают свободные уровни в валентной зоне полупроводника p-типа. В результате вблизи границы двух полупроводников образуется слой, лишенный подвижных носителей заряда и поэтому обладающий высоким электрическим сопротивлением, так называемой запирающий слой. Толщина запирающего слоя обычно не превышает нескольких микрометров.

Расширению запирающего слоя препятствуют неподвижные ионы донорных и акцепторных примесей, которые образуют на границе полупроводников двойной электрический слой. Этот слой определяет контактную разность потенциалов (потенциальный барьер) на границе полупроводников. Возникшая разность потенциалов создает в запирающем слое электрическое поле, препятствующее как переходу электронов из полупроводника n-типа в полупроводник р-типа, так и переходу дырок в полупроводник n-типа. В то же время электроны могут свободно двигаться из полупроводника p-типа в полупроводник n-типа, точно так же как дырки из полупроводника n-типа в полупроводник р-типа. Таким образом, контактная разность потенциалов препятствует движению основных носителей заряда и не препятствует движению неосновных носителей заряда. Однако при движении через p-n-переход неосновных носителей (так называемый дрейфовый ток Iдр ) происходит снижение контактной разности потенциалов φк , что позволяет некоторой части основных носителей, обладающих достаточной энергией, преодолеть потенциальный барьер, обусловленный контактной разностью потенциалов φк . Появляется диффузный ток Iдиф , который направлен навстречу дрейфовому току Iдр , т.е. возникает динамическое равновесие при котором Iдр = Iдиф .

Если к p-n-переходу приложить внешнее напряжение, которое создает в запирающем слое электрическое поле напряженностью Евн , совпадающее по направлению с полем неподвижных ионов напряженностью Езап , это приведет лишь к расширению запирающего слоя, так как отведет от контактной зоны и положительные, и отрицательные носители заряда (дырки и электроны).

При этом сопротивление р-n-перехода велико, ток через него мал - он обусловлен движением неосновных носителей заряда. В этом случае ток называется обратным (дрейфовым), а р-n-переход закрытым.

При противоположной полярности источника напряжения внешнее электрическое поле направлено навстречу полю двойного электрического слоя, толщина запирающего слоя уменьшается и при напряжении 0,3 - 0,5 В запирающий слой исчезает. Сопротивление р-n-перехода резко снижается и возникает сравнительно большой ток. Ток при этом называют прямым (диффузионным), а переход открытым.

Сопротивление открытого р-n-перехода определяется только сопротивлением полупроводника.

Классификация диодов

Полупроводниковым диодом называют нелинейный электронный прибор с двумя электродами. В зависимости от внутренней структуры, типа, количества и уровня легирования внутренних элементов диода и вольт-амперной характеристики свойства полупроводниковых диодов бывают различными.

Условные графические обозначения некоторых типов диодов согласно отечественным стандартам и их графические изображения показаны в таблице:

Выпрямительные диоды

Предназначены для преобразования переменного тока в однополярный пульсирующий или постоянный ток. К таким диодам не предъявляют высоких требований к быстродействию, стабильности параметров, емкости p-n-переходов. Из-за большой площади p-n- перехода барьерная емкость диода может достигать десятков пикофарад.

На рисунке а показан p-n-переход, образующий диод, на рисунке б показано включение диода в прямом направлении, при котором через диод протекает ток Iпр . На рисунке в показано включение диода в обратном направлении при которм через диод протекает ток Iобр .

На рисунке а показано включение диода VD в цепь, питаемую синусоидальным источником ЭДС e, временная характеристика которого показана на рисунке б. На рисунке в показан график тока, протекающего через диод.

Основными параметрами выпрямительного диода являются:

  • Uобр.max - максимально допустимое напряжение, приложенное в обратном направлении, которое не нарушает работоспособности диода;
  • Iвп.ср - среднее за период значение выпрямленного тока;
  • Iпр.и - амплитудное значение импульсного тока при заданной длительности скважности импульса;
  • Iобр.ср - среднее за период значение обратного тока;
  • Uпр.ср - среднее за период значение прямого напряжения на диоде;
  • Pср - средняя за период мощность, рассеиваемая диодом;
  • rдиф - дифференциальное сопротивление диода.

Качественно вольт-амперные характеристики универсального кремниевого и германиевого диода представлены на рисунке а, а зависимости вольт-амперных характеристик универсального кремниевого диода для трех значений температуры показаны на рисунке б.

Для безопасной работы германиевого диода его температура не должна превышать 85°С. Кремниевые диоды могут работать при температуре до 150°С.

Импульсные диоды

Предназначены для работ в цепях с импульсными сигналами. Основным для них является режим переходных процессов. Для уменьшения длительности переходных процессов в самом приборе импульсные диоды имеют малые значение емкостей p-n-перехода, которые составляют значение от долей до единицы пикофарад.

Это достигается путем уменьшения площади p-n- перехода, что в свою очередь обуславливает малые значения допустимой мощности, рассеиваемой диодом. Основными характеристиками импульсных диодов являются:

  • Uпр.max - максимальное значение импульсного прямого напряжения;
  • Iпр.max - максимальное значение импульсного тока;
  • Cд - емкость диода;
  • tуст - время установления прямого напряжения диода;
  • tвост - время восстановления обратного сопротивления диода. Это интервал времени от момента прохождения тока через нуль до момента, когда обратный ток достигает заданной малой величины.

Стабилитроны

Для стабилизации напряжения в электрических схемах используются полупроводники диоды с особыми вольт-амперным характеристиками - стабилитроны. Вольт-амперная характеристика стабилитрона показана на рисунке. Обратная ветвь вольт-амперной характеристики свидетельствует о работе в режиме электрического пробоя и содержит участок между точками а и b, близкого к линейному и ориентированному вдоль оси токов. В указанном режиме при значительном изменении тока стабилитрона напряжение изменяется не значительно.

Этот участок для стабилитрона является рабочим. При изменении тока в пределах от Icт.min до Iст.max напряжение на диоде мало отличается от величины Uст .

Значение Iст.max ограничено максимально допустимой рассеиваемой мощностью стабилитрона. Минимальное значение тока стабилизации по модулю быть больше величины Icт.min , при котором стабилитрон сохраняет свои стабилизирующие свойства.

Промышленность выпускает широкий спектр стабилитронов с напряжением стабилизации от 1В до 180В.

Стабилитрон характеризуется следующими параметрами:

  • Uст - напряжение стабилизации;
  • Iст.max - максимальный ток стабилизации;
  • Icт.min - минимальный ток стабилизации;
  • rд - дифференциальное сопротивление на участке "ab";
  • ТКН - температурный коэффициент напряжения стабилизации.

Стабилитроны предназначены для стабилизации напряжений на нагрузке при изменяющемся напряжении во внешней цепи. Стабилитрон является быстродействующим прибором и хорошо работает в импульсных схемах.

Диоды Шотки

Диоды Шотки характеризуются низким падением напряжения на открытом диоде. Величина этого напряжения составляет величину порядка 0,3В, что значительно меньше, чем у обычных диодов. Кроме того, время восстановления обратного сопротивления ts составляет величину порядка 100пс, что значительно меньше, чем у обычных диодов. Кроме цифровых схем диоды Шотки применяются в схемах вторичных источников электропитания с целью снижения статических и динамических потерь в самих диодах: в выходных каскадах импульсивных источников питания, DC/DC конвекторах, в системах электропитания компьютеров, серверах, система связи и передачи данных.

Варикапы

Нелинейные конденсаторы, основанные на использование свойств электронно-дырочного p-n-перехода, относятся к варикапам. Варикап используется при приложении p-n-переходу обратного напряжения. Ширина p-n-перехода, а значит и его емкость, зависит от величины приложенного к p-n-переходу напряжения. Емкость такого конденсатора определяется при помощи выражения

В этом выражении - емкость при нулевом запирающем напряжении, S и l - площадь и толщина p-n-перехода, ε0 - диэлектрическая постоянная, ε0 = 8,85 · 10-12 Ф/М , εr - относительная диэлектрическая постоянная; φк - контактный потенциал (для германия 0,3..0,4 B и 0,7..0,8 B для кремния); |u| - модуль обратного напряжения, приложенного к p-n-переходу; n = 2 для резких переходов; n = 3 для главных переходов.

График зависимости С(u) показан на рисунке

Максимальное значение емкости варикап имеет при нулевом напряжении. При увеличении обратного смещения емкость варикапа уменьшается. Основным параметрами варикапа являются:

  • С - емкость при обратном напряжение 2 - 5 В;
  • КC = Cmax /Cmin - коэффициент перекрытия по емкости.

Обычно C = 10 - 500 пФ , КC = 5 - 20. Варикапы применяются в системах дистанционного управления, для автоматической подстройки частоты, в параметрических усилителях с малым уровнем собственных шумов.

Светодиоды

Светодиодом, или излучающим диодом, называется полупроводниковый диод, излучающий кванты света при протекании через него прямого тока.

По характеристике излучения светодиоды разделяются на две группы:

  • светодиоды излучением в видимой части спектра;
  • светодиоды с излучением в инфракрасной части спектра.

Схематическое изображение структуры светодиода и его УГО представлено на рисунке:

Областями применения светодиодов ИК-излучения являются оптоэлектронные устройства коммутации, оптические линии связи, система дистанционного управления. Наиболее распространенный в настоящее время инфракрасный источник - это светодиод на основе GaAs(λ = 0,9 мкм). Возможность создания экономичных и долговременных светодиодов, согласованных по спектру с естественным освещением и чувствительностью человеческого глаза, открывает новые перспективы для их нетрадиционного использования. Среди них использование светодиодов в транспортных многосекционных светофорах, индивидуальных микромощных лампочках освещения (при мощности 3 Вт световой поток составляет 85 лм), в осветительных приборах автомобилей.

Фотодиоды

В фотодиодах на основе p-n-переходов используется эффект разделения на границе электронно-дырочного перехода созданных оптическим излучением неосновных неравновесных носителей. Схематически фотодиод изображен на рисунке:

При попадании кванта света с энергией hγ в полосе собственного поглощения в полупроводнике возникает пара неравновесных носителей - электрон и дырка. При регистрации электрического сигнала необходимо зарегистрировать изменение концентраций носителя. Как правило, используется принцип регистрации неосновных носителей заряда.

При разомкнутой внешней цепи (SA разомкнут, R = ∞) для случая, когда внешнее напряжение отсутствует, ток через внешнюю цепь не протекает. В этом случае напряжение на выводах фотодиода будет максимальным. Эту величину VG называют напряжением холостого хода Vxx . Напряжение Vxx (фото ЭДС) можно также определить непосредственно, подключая к выводам фотодиода вольтметр, но внутреннее сопротивление вольтметра должно быть много больше сопротивления p-n-перехода. В режиме короткого замыкания (SA замкнут) напряжение на выводах фотодиода VG = 0. Ток короткого замыкания Iкз во внешней цепи равен фототоку Iф

Iкз = Iф

На рисунке показано семейство ВАХ фотодиода как при отрицательной, так и при положительной полярности фотодиода.

При положительных напряжениях VG ток фотодиода быстро возрастает (пропускное направление) с увеличением напряжения. При освещении же общий прямой ток через диод уменьшается, так как фототок направлен противоположно току от внешнего источника.

ВАХ p-n-перехода, располагаясь во 2 квадранте (VG > 0, I < 0), показывает, что фотодиод можно использовать как источник тока. На этом базируется принцип работы солнечных батарей на основе p-n-переходов (режим фотогенератора). Световая характеристика представляет собой зависимость величины фототока Iф от светового потока Ф, падающего на фотодиод. Сюда же относится и зависимость Vxx от величины светового потока. Количество электронно-дырочных пар, образующихся в фотодиоде при освещении, пропорционально количеству фотонов, падающих на фотодиод. Поэтому фототок будет пропорционален величине светового потока:

Iф = кФ,

где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров фотодиода.

При обратном смещении фотодиода ток во внешней цепи пропорционально световому потоку и не зависит от напряжения VG (режим фото-преобразователя). Фотодиоды являются быстродействующими приборами и работают на частотах 107 - 1010 Гц. Фотодиоды широко применяются в оптопарах "cветодиод-фотодиод"

Оптрон (оптопара)

Оптрон - полупроводниковый прибор, содержащий источник излучения и приемник излучения, объединенные в одном корпусе и связанные между собой оптически, электрически или одновременно обеими связями. Очень широко распространены оптроны, у которых в качестве приемника излучения используются фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и фототиристор.

В резисторных оптронах выходное сопротивление при изменении режима входной цепи может изменяться в 107 ..108 раз. Кроме того, вольт-амперная характеристика фоторезистора отличается высокой линейностью и симметричностью, что и обусловливает широкую применимость резиновых оптопар в аналогичных устройствах. Недостатком резисторных оптронов является низкое быстродействие - 0,01..1 c.

В цепях передачи цифровых информационных сигналов применяются главным образом диодные и транзисторные оптроны, а для оптической коммутации высоковольтных сильноточных цепей - тиристорные оптроны. Быстродействие тиристорных и транзисторных оптронов характеризуется временем переключения, которое часто лежит в диапазоне 5..50 мкс. Для некоторых оптронов это время меньше. Рассмотрим несколько подробнее оптопару светодиод-фотодиод.

Условное графическое обозначение оптопары показано на рисунке а:

Излучающий диод (слева) должен быть включен в прямом направлении, а фотодиод - в прямом (режим фотогенератора) или в обратном направлении (режим фотопреобразователя).

Радиоэлементы (радиодетали) – это электронные компоненты, собранные в составные части цифрового и аналогового оборудования. Радиодетали нашли свое применения в видеотехнике, звуковых устройствах, смартфонах и телефонах, телевизорах и измерительных приборах, компьютерах и ноутбуках, оргтехнике и прочей технике.

Виды радиоэлементов

Радиоэлементы, соединенные посредством проводниковых элементов, в совокупности образуют электросхему, которая еще может носить название «функциональный узел». Совокупность электроцепей из радиоэлементов, которые расположены в отдельном общем корпусе, называется микросхемой – радиоэлектронной сборкой, она может выполнять множество разных функций.

Все электронные компоненты, использующиеся в бытовой и цифровой технике, относятся к радиодеталям. Перечислить все подвиды и виды радиодеталей довольно проблематично, так как получится огромный список, который постоянно расширяется.

Для обозначения радиодеталей на схемах применяют как графические условные обозначения (УГО), так и буквенно-цифровые символы.

По методу действия в электрической цепи их можно разделить на два типа:

  1. Активные;
  2. Пассивные.

Активный тип

Активные электронные компоненты полностью зависят от внешних факторов, при воздействии которых меняют свои параметры. Именно такая группа привносит в электроцепь энергию.

Выделяют следующих основных представителей этого класса:

  1. Транзисторы – это триод-полупроводник, который посредством входного сигнала может контролировать и управлять электронапряжением в цепи. До появления транзисторов их функцию выполняли электронные лампы, которые потребляли больше электроэнергии и были некомпактными;
  2. Диодные элементы – полупроводники, проводящие электроток только в единственном направлении. Имеют в своем составе один электрический переход и два вывода, производятся из кремния. В свою очередь, диоды делятся по диапазону частот, конструкции, назначению, габаритам переходов;
  3. Микросхемы – составные компоненты, в которых произведена интеграция конденсаторов, резисторов, диодных элементов, транзисторов и прочего в полупроводниковую подложку. Они предназначаются для преобразования электрических импульсов и сигналов в цифровую, аналоговую и аналогово-цифровую информацию. Могут производиться без корпуса или в нем.

Существует еще множество представителей данного класса, однако используются они реже.

Пассивный тип

Пассивные электронные компоненты не зависят от протекающего электротока, напряжения и прочих внешних факторов. Они могут или потреблять, или аккумулировать энергию в электроцепи.

В этой группе можно выделить следующие радиоэлементы:

  1. Резисторы – устройства, которые занимаются перераспределением электротока между составными элементами микросхемы. Классифицируются по технологии изготовления, методу монтажа и защиты, назначению, вольт-амперной характеристике, характеру изменения сопротивления;
  2. Трансформаторы – электромагнитные приспособления, служат для преобразования с сохранением частоты одной системы электротока переменного типа в другую. Состоит такая радиодеталь из нескольких (или одной) проволочных катушек, охваченных магнитным потоком. Трансформаторы могут быть согласующие, силовые, импульсные, разделительные, а также устройства тока и напряжения;
  3. Конденсаторы – элемент, служащий для аккумулирования электротока и последующего его высвобождения. Состоят из нескольких разделенных диэлектрическими элементами электродов. Конденсаторы классифицируются по виду диэлектрических компонентов: жидкие, твердые органические и неорганические, газообразные;
  4. Индуктивные катушки – устройства из проводника, которые служат для ограничения электротока переменного типа, подавления помех и накопления электроэнергии. Проводник помещен под изоляционный слой.

Маркировка радиодеталей

Маркировка радиодеталей обычно совершается производителем и находится на корпусе изделия. Маркирование подобных элементов может быть:

  • символьным;
  • цветовым;
  • символьным и цветовым одновременно.

Важно! Маркирование импортных радиодеталей может существенно отличаться от маркировки однотипных элементов отечественного производства.

На заметку. Каждый радиолюбитель при попытках расшифровать тот или иной радиокомпонент прибегает к справочнику, так как сделать это по памяти не всегда получается из-за огромного модельного разнообразия.

Обозначение радиоэлементов (маркировка) европейских изготовителей часто происходит по определенной буквенно-цифровой системе, состоящей из пяти символов (три цифры и две буквы – для изделий широкого применения, две цифры и три буквы – для спецаппаратуры). Цифры в такой системе определяют технические параметры детали.

Европейская система маркировки полупроводников широкого распространения

1-ая буква – кодировка материала
A Основной компонент – германий
B Кремний
C Соединение галлия и мышьяка – арсенид галлия
R Сульфид кадмия
2-ая литера – вид изделия или его описание
A Диодный элемент малой мощности
B Варикап
C Транзистор малой мощности, работающий на низких частотах
D Мощный транзистор, функционирующий на низких частотах
E Туннельный диодный компонент
F Высокочастотный транзистор малой мощности
G Более одного прибора в едином корпусе
H Магнитный диод
L Мощный транзистор, работающий на высокой частоте
M Датчик Холла
P Фототранзистор
Q Световой диод
R Переключающийся прибор малой мощности
S Переключательный транзистор маломощный
T Мощное переключающееся устройство
U Транзистор переключательный мощный
X Умножительный диодный элемент
Y Выпрямительный диодный элемент высокой мощности
Z Стабилитрон

Обозначение радиодеталей на электросхемах

Из-за того, что существует огромное множество различных радиоэлектронных компонентов, были приняты на законодательном уровне нормы и правила их графического обозначения на микросхеме. Эти нормативные акты называются ГОСТами, где прописана исчерпывающая информация по виду и размерным параметрам графического изображения и дополнительным символьным уточнениям.

Важно! Если радиолюбитель составляет схему для себя, то ГОСТами можно пренебречь. Однако если составляемая электросхема будет подаваться на экспертизу или проверку в различные комиссии и госорганы, то рекомендуется сверить все со свежими ГОСТами – они постоянно дополняются и изменяются.

Обозначение радиодеталей типа «резистор», находящееся на плате, на чертеже выглядит прямоугольником, рядом с ним с литерой «R» и цифрой – порядковым номером. Например, «R20» обозначает, что резистор на схеме 20-ый по счету. Внутри прямоугольника может прописываться его рабочая мощность, которую он может долгое время рассеивать, не разрушаясь. Ток, проходя через этот элемент, рассеивает конкретную мощность, тем самым нагревает его. Если мощность будет больше номинальной, то радиоизделие выйдет из строя.

Каждый элемент, подобно резистору, имеет свои требования к начертанию на чертеже цепи, условным буквенным и цифровым обозначениям. Для поиска таких правил можно использовать разнообразную литературу, справочники и многочисленные ресурсы интернета.

Любой радиолюбитель должен понимать виды радиодеталей, их маркировку и условно графическое обозначение, так как именно такие знания помогут ему правильно составить или прочесть существующую схему.

Видео

Зная общий вид радиодеталей, можно конечно в некоторой мере разобраться в устройстве радиоэлектронного устройства, но все равно радиолюбителю придется нарисовать на бумаге контуры деталей и соединение между ними.

Еще в прошлом веке с целью сохранения конструктивных и схемных решений радиоустройств пионеры радиотехники делали их рисунки. Если посмотреть на эти рисунки, то можно увидеть, что они выполнены на очень высоком художественном уровне.

Это делали обычно сами изобретатели, если имели способности или приглашенные художники. Рисунки конструкций и соединение деталей делались с натуры.

Чтобы не затрачивать больших средств на рисование радиотехнических устройств и облегчить труд конструкторов начали делать рисунки с упрощениями. Это позволило значительно быстрее повторить конструкцию в другом городе или стране и сохранить схемные решения для потомков. Первые начерченные схемы появились в начале XIX столетия.

На рисование примерного вида детали могло быть потрачено немало времени, а иногда и средств, в те времена еще не было возможности использовать компьютеры и программы для рисования схем .

Детали рисовали подробно. Так, например, катушку индуктивности в 1905 году изображали в изометрии, то есть в трехмерном пространстве, со всеми подробностями, каркасом, намоткой, количеством витков (рис. 1). В конце концов изображения деталей и их соединений стали делать условно, символично, но сохраняя при этом их особенности.

Рис. 1. Эволюция условного графического изображения катушки индуктивности на электрических схемах

В 1915 г. рисунок схем упростился, перестали изображать каркас, вместо этого стали применять линии разной толщины для подчеркивания цилиндрической формы катушки.

Через 40 лет катушка уже изображалась линиями одной толщины, но еще с сохранением первоначальных особенностей ее вида. Только в начале 70-х годов нашего столетия катушку начали изображать плоской, то есть двумерной, а радиоэлектронные схемы стали приобретать свой нынешний вид. Вычерчивание сложных радиоэлектронных схем очень трудоемкая работа. Для ее выполнения необходим опытный чертежник-конструктор.

С целью упрощения процесса вычерчивания схем американский изобретатель Сесиль Эффингер в конце 60-х годов XX века сконструировал печатную машинку.

В машинке вместо обычных букв были вставлены обозначения резисторов, конденсаторов, диодов и т. д. Работа по изготовлению радиосхем на такой машинке стала доступной для выполнения даже простой машинистке. С появлением персональных компьютеров процесс изготовления радиосхем значительно упростился.

Теперь, зная графический редактор, можно на экране компьютера нарисовать радиоэлектронную схему, а затем ее распечатать на принтере. В связи с расширением международных контактов условные обозначения радиосхем усовершенствовались и сейчас они не очень отличаются друг от друга в разных странах. Это делает радиосхемы понятными для радиоспециалистов во всем мире.

Условными графическими обозначениями и правилами исполнения электрических схем занимается третий технический комитет Международной электротехнической комиссии (МЭК).

В радиоэлектронике используются три типа схем: блок-схемы, принципиальные и монтажные. Кроме этого, для проверки радиоэлектронной аппаратуры составляют карты напряжений и сопротивлений.

Блок-схемы не раскрывают особенностей ни деталей, ни количестба диапазонов, ни количества транзисторов, ни того, по какой схеме собраны те или другие узлы, она дает только общее представление о составе аппаратуры и взаимосвязи ее отдельных узлов и блоков. На принципиальной схеме изображают условные обозначения элементов прибора или блоков и их электрические соединения.

Принципиальная схема не дает представления ни о внешнем виде, ни о расположении деталей на плате, ни о том, как расположить соединительные провода. Это можно узнать только из монтажной схемы.

Следует отметить, что на монтажной схеме детали изображаются так, чтобы своим видом напоминать реальные свои очертания. Для проверки режимов работы радиоэлектронной аппаратуры используют специальные карты напряжений и сопротивлений. На этих картах величины напряжений и сопротивлений указываются относительно шасси или заземленного провода.

В нашей стране при вычерчивании радиоэлектронных схем руководствуются государственным стандартом, сокращенно ГОСТ, который указывает, как следует условно изображать те или иные радиодетали.

Для более легкого запоминания условных обозначений отдельных элементов радиоэлектронной аппаратуры их изображения содержат характерные особенности деталей. На схемах рядом с условным графическим изображением ставится буквенно-цифровое обозначение.

Обозначение состоит из одной или двух букв латинского алфавита и цифр, указывающих порядковый номер этой детали на схеме. Порядковые номера графических изображений радиодеталей ставятся исходя из последовательности расположения однотипных символов, например, в направлении слева направо или сверху вниз.

Латинские буквы указывают тип детали, С — конденсатор, R — резистор, VD — диод, L — катушка-индуктивности, ѴТ — транзистор и т.д. Возле буквенно-цифрового обозначения детали указывается значение ее основного параметра (емкость конденсатора, сопротивление резистора, индуктивность и т.п.) и некоторые дополнительные сведения. Наиболее употребительные условные графические изображения радиодеталей на принципиальных схемах приведены в табл. 1, а их буквенные обозначения (коды) даны в табл. 2.

В конце позиционного обозначения может быть поставлена буква, указывающая на его функциональное назначение, табл. 3. Например, R1F — резистор защитный, SB1R — кнопка сброса.

Для повышения информационной насыщенности печатного издания в научной и технической литературе по радиоэлектронике, а также на различных схемах, относящихся к этой области знаний, применяются условные буквенные сокращения устройств и протекающих в них физических процессов. В табл. 4 приведены наиболее употребительные сокращения и их расшифровка.

Таблица 1. Условные графические обозначения радиодеталей на принципиальных схемах.

Таблица 2. Буквенные обозначения (коды) радиодеталей на принципиальных схемах.

Устройства и элементы Буквенный код
Устройства: усилители, приборы телеуправления, лазеры, мазеры; общее обозначение А
Преобразователи неэлектрических величин в электрические (кроме генераторов и источников питания) или наоборот, аналоговые или многоразрядные преобразователи, датчики для указания или измерения; общее обозначение В
Громкоговоритель ВА
Магнитострикционный элемент ВВ
Детектор ионизирующих излучений BD
Сельсин-датчик ВС
Сельсин-приемник BE
Телефон (капсюль) BF
Тепловой датчик ВК
Фотоэлемент BL
Микрофон ВМ
Датчик давления ВР
Пьезоэлемент ВО
Датчик частоты вращения, тахогенератор BR
Звукосниматель BS
Датчик скорости ВѴ
Конденсаторы С
Микросхемы интегральные, микросборки: общее обозначение D
Микросхема интегральная аналоговая DA
Микросхема интегральная цифровая, логический элемент DD
Устройство хранения информации (памяти) DS
Устройство задержки DT
Элементы разные: общее обозначение Е
Лампа осветительная EL
Нагревательный элемент ЕК
Разрядники, предохранители, устройства защиты: общее обозначение F
Предохранитель плавкий FU
Генераторы, источники питания, кварцевые генераторы: общее обозначение G
Батарея гальванических элементов, аккумуляторов GB
Устройства индикационные и сигнальные; общее обозначение Н
Прибор звуковой сигнализации НА
Индикатор символьный HG
Прибор световой сигнализации HL
Реле, контакторы, пускатели; общее обозначение К
Устройства и элементы буквенный код
Реле электротепловоѳ кк
Реле времени КТ
Контактор, магнитный пускатель км
Катушки индуктивности, дроссели; общее обозначение L
Двигатели, общее обозначение М
Приборы измерительные; общее обозначение Р
Амперметр (миллиамперметр, микроамперметр) РА
Счетчик импульсов PC
Частотомер PF
Омметр PR
Регистрирующий прибор PS
Измеритель времени действия, часы РТ
Вольтметр PV
Ваттметр PW
Резисторы постоянные и переменные; общее обозначение R
Терморезистор RK
Шунт измерительный RS
Варистор RU
Выключатели, разъединители, короткозамыкатели в силовых цепях (в цепях питания оборудования); общее обозначение Q
Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных; общее обозначение S
Выключатель или переключатель SA
Выключатель кнопочный SB
Выключатель автоматический SF
Трансформаторы, автотрансформаторы; общее обозначение T
Электромагнитный стабилизатор TS
Преобразователи электрических величин в электрические, устройства связи; общее обозначение и
Модулятор ив
Демодулятор UR
Дискриминатор Ul
Преобразователь частотный, инвертор, генератор частоты, выпрямитель UZ
Приборы полупроводниковые и электровакуумные; общее обозначение V
Диод, стабилитрон VD
Транзистор VT
Тиристор VS
Прибор электровакуумный VL
Устройства и элементы Буквенный код
Линии и элементы СВЧ; общее обозначение W
Ответвитель WE
Коро ткоэа мы ка тель WK
Вентиль WS
Трансформатор, фазовращатель, неоднородность WT
Аттенюатор WU
Антенна WA
Соединения контактные; общее обозначение X
Штырь (вилка) ХР
Гнездо (розетка) XS
Соединение разборное XT
Соединитель высокочастотный XW
Устройства механические с электромагнитным приводом; общее обозначение Y
Электромагнит YA
Тормоз с электромагнитным приводом YB
Муфта с электромагнитным приводом YC
Устройства оконечные, фильтры; общее обозначение Z
Ограничитель ZL
Фильтр кварцевый ZQ

Таблица 3. Буквенные коды функционального назначения радиоэлектронного устройства или элемента.

Буквенный код
Вспомога тельный А
Считающий С
Дифференцирующий D
Защитный F
Испытательный G
Сигнальный Н
Интегрирующий 1
Гпавный М
Измерительный N
Пропорциональный Р
Состояние (старт, стоп, ограничение) Q
Возврат, сброс R
Функциональное назначение устройства, элемента буквенный код
Запоминающий, записывающий S
Синхронизирующий, задерживающий т
Скорость (ускорение, торможение) V
Суммирующий W
Умножение X
Аналоговый Y
Цифровой Z

Таблица 4. Наиболее употребительные условные буквенные сокращения по радиоэлектронике, используемые на различных схемах, в технической и научной литературе.

Буквенное сокращение Расшифровка сокращение
AM амплитудная модуляция
АПЧ автоматическая подстройка частоты
АПЧГ автоматическая подстройка частоты гетеродина
АПЧФ автоматическая подстройка частоты и фазы
АРУ автоматическая регулировка усиления
АРЯ автоматическая регулировка яркости
АС акустическая система
АФУ антенно-фидерное устройство
АЦП аналого-цифровой преобразователь
АЧХ амплитудно-частотная характеристика
БГИМС большая гибридная интегральная микросхема
БДУ беспроводное дистанционное управление
БИС большая интегральная схема
БОС блок обработки сигналов
БП блок питания
БР блок развертки
БРК блок радиоканала
БС блок сведения
БТК блокинг-трансформатор кадровый
Буквенное сокращение Расшифровка сокращения
БТС блокинг-трансформатор строчный
БУ блок управления
БЦ блок цветности
БЦИ блок цветности интегральный (с применением микросхем)
ВД видеодетектор
ВИМ время-импульсная модуляция
ВУ видеоусилитель; входное (выходное) устройство
ВЧ высокая частота
Г гетеродин
ГВ головка воспроизводящая
ГВЧ генератор высокой частоты
ГВЧ гипервысокая частота
ГЗ генератор запуска; головка записывающая
ГИР гетеродинный индикатор резонанса
ГИС гибридная интегральная схема
ГКР генератор кадровой развертки
ГКЧ генератор качающейся частоты
ГМВ генератор метровых волн
ГПД генератор плавного диапазона
ГО генератор огибающей
ГС генератор сигналов
Сокращение Расшифровка сокращения
ГСР генератор строчной развертки
гсс генератор стандартных сигналов
гг генератор тактовой частоты
ГУ головка универсальная
ГУН генератор, управляемый напряжением
Д детектор
дв длинные волны
дд дробный детектор
дн делитель напряжения
дм делитель мощности
дмв дециметровые волны
ДУ дистанционное управление
ДШПФ динамический шумопонижающий фильтр
ЕАСС единая автоматизированная сеть связи
ЕСКД единая система конструкторской документации
зг генератор звуковой частоты; задающий генератор
зс замедляющая система; звуковой сигнал; звукосниматель
ЗЧ звуковая частота
И интегратор
икм импульсно-кодовая модуляция
ИКУ измеритель квазипикового уровня
имс интегральная микросхема
ини измеритель линейных искажений
инч инфранизкая частота
ион источник образцового напряжения
ип источник питания
ичх измеритель частотных характеристик
к коммутатор
КБВ коэффициент бегущей волны
КВ короткие волны
квч крайне высокая частота
кзв канал записи-воспроизведения
КИМ кодо-импульсная модуляции
Буквенное сокращение Расшифровка сокращения
кк катушки кадровые отклоняющей системы
км кодирующая матрица
кнч крайне низкая частота
кпд коэффициент полезного действия
КС катушки строчные отклоняющей системы
ксв коэффициент стоячей волны
ксвн коэффициент стоячей волны напряжения
КТ контрольная точка
КФ катушка фокусирующая
ЛБВ лампа бегущей волны
лз линия задержки
лов лампа обратной волны
лпд лавинно-пролетный диод
лппт лампово-полупроводниковый телевизор
м модулятор
MA магнитная антенна
MB метровые волны
мдп структура металл-диэлектрик-полупроводник
МОП структура металл-окисел-полупроводник
мс микросхема
МУ микрофонный усилитель
ни нелинейные искажения
нч низкая частота
ОБ общая база (включение транзистора по схеме с общей базой)
овч очень высокая частота
ои общий исток (включение транзистора *по схеме с общим истоком)
ок общий коллектор (включение транзистора по схеме с обшим коллектором)
онч очень низкая частота
оос отрицательная обратная связь
ОС отклоняющая система
ОУ операционный усилитель
ОЭ обший эмиттер (включение транзистора по схеме с общим эмиттером)
Сокращение Расшифровка сокращения
ПАВ поверхностные акустические волны
пдс приставка двухречевого сопровождения
ПДУ пульт дистанционного управления
пкн преобразователь код-напряжение
пнк преобразователь напряжение-код
пнч преобразователь напряжение частота
пос положительная обратная связь
ППУ помехоподавляющее устройство
пч промежуточная частота; преобразователь частоты
птк переключатель телевизионных каналов
птс полный телевизионный сигнал
ПТУ промышленная телевизионная установка
ПУ предварительный усили^егіь
ПУВ предварительный усилитель воспроизведения
ПУЗ предварительный усилитель записи
ПФ полосовой фильтр; пьезофильтр
пх передаточная характеристика
пцтс полный цветовой телевизионный сигнал
РЛС регулятор линейности строк; радиолокационная станция
РП регистр памяти
РПЧГ ручная подстройка частоты гетеродина
РРС регулятор размера строк
PC регистр сдвиговый; регулятор сведения
РФ режекторный или заграждающий фильтр
РЭА радиоэлектронная аппаратура
СБДУ система беспроводного дистанционного управления
СБИС сверхбольшая интегральная схема
СВ средние волны
свп сенсорный выбор программ
СВЧ сверхвысокая частота
сг сигнал-генератор
сдв сверхдлинные волны
Сокращение Расшифровка сокращения
СДУ светодинамическая установка; система дистанционного управления
СК селектор каналов
СКВ селектор каналов всеволновый
ск-д селектор каналов дециметровых волн
СК-М селектор каналов метровых волн
СМ смеситель
енч сверхнизкая частота
СП сигнал сетчатого поля
сс синхросигнал
сси строчный синхронизирующий импульс
СУ селектор-усилитель
сч средняя частота
ТВ тропосферные радиоволны; телевидение
твс трансформатор выходной строчный
твз трансформатор выходной канала звука
твк трансформатор выходной кадровый
ТИТ телевизионная испытательная таблица
ТКЕ температурный коэффициент емкости
тки температурный коэффициент индуктивности
ткмп температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости
ткнс температурный коэффициент напряжения стабилизации
ткс температурный коэффициент сопротивления
тс трансформатор сетевой
тц телевизионный центр
тцп таблица цветных полос
ТУ технические условия
У усилитель
УВ усилитель воспроизведения
УВС усилитель видеосигнала
УВХ устройство выборки-хранения
УВЧ усилитель сигналов высокой частоты
Буквенное сокращение Расшифровка сокращения
УВЧ ультравысокая частота
УЗ усилитель записи
УЗЧ усилитель сигналов звуковой частоты
УКВ ультракороткие волны
УЛПТ унифицированный ламповополупроводниковый телевизор
УЛЛЦТ унифицированный лампово полупроводниковый цветной телевизор
УЛТ унифицированный ламповый телевизор
УМЗЧ усилитель мощности сигналов звуковой частоты
УНТ унифицированный телевизор
УНЧ усилитель сигналов низкой частоты
УНУ управляемый напряжением усилитель.
УПТ усилитель постоянного тока; унифицированный полупроводниковый телевизор
УПЧ усилитель сигналов промежуточной частоты
УПЧЗ усилитель сигналов промежуточной частоты звук?
УПЧИ усилитель сигналов промежуточной частоты изображения
УРЧ усилитель сигналов радиочастоты
УС устройство сопряжения; устройство сравнения
УСВЧ усилитель сигналов сверхвысокой частоты
УСС усилитель строчных синхроимпульсов
УСУ универсальное сенсорное устройство
УУ устройство (узел) управления
УЭ ускоряющий (управляющий) электрод
УЭИТ универсальная электронная испытательная таблица
ФАПЧ фазовая автоматическая подстройка частоты
Буквенное сокращение Расшифровка сокращения
ФВЧ фильтр верхних частот
ФД фазовый детектор; фотодиод
ФИМ фазо-импульсная модуляция
ФМ фазовая модуляция
ФНЧ фильтр низких частот
ФПЧ фильтр промежуточной частоты
ФПЧЗ фильтр промежуточной частоты звука
ФПЧИ фильтр промежуточной частоты изображения
ФСИ фильтр сосредоточенной избирательности
ФСС фильтр сосредоточенной селекции
ФТ фототранзистор
ФЧХ фазо-частотная характеристика
ЦАП цифро-аналоговый преобразователь
ЦВМ цифровая вычислительная машина
ЦМУ цветомузыкальная установка
ЦТ центральное телевидение
ЧД частотный детектор
ЧИМ частотно-импульсная модуляция
чм частотная модуляция
шим широтно-импульсная модуляция
шс шумовой сигнал
эв электрон-вольт (е. В)
ЭВМ. электронная вычислительная машина
эдс электродвижущая сила
эк электронный коммутатор
ЭЛТ электронно-лучевая трубка
ЭМИ электронный музыкальный инструмент
эмос электромеханическая обратная связь
ЭМФ электромеханический фильтр
ЭПУ электропроигрывающее устройство
ЭЦВМ электронная цифровая вычислительная машина

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Раздел 6

Раздел 5

Цифровая интегральная микросхема (цифровая микросхема) - это интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции.

Цифровая интегральная микросхема - ИМС, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. Одним из видов цифровых ИМС является логическая ИМС. [1 ]

2 ]

Цифровая интегральная микросхема - микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся но закону дискретной функции. [4 ]

Цифровая интегральная микросхема - микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. [5 ]

Цифровая интегральная микросхема (цифровая микросхема) - это интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции. [6 ]

Нацифровых интегральных микросхемах выполнены устройства и системы обработки больших потоков цифровой информации - системы автоматического регулирования, ЭВМ большой и малой производительности, а также микроЭВМ, предназначенные, как правило, для узкого применения. [7 ]

Вцифровых интегральных микросхемах активные элементы работают в ключевом режиме. Их применяют главным образом в вычислительных машинах. [8 ]

Основной характеристикойцифровых интегральных микросхем, широко применяемых в ЭВМ, является время задержки сигнала т при переключении из состояния 1 в О и обратно. Исследования показывают, что для данного уровня технологии производства микросхем с достаточной точностью считаем Pr const. [9 ]

В серияхцифровых интегральных микросхем имеются АЛУ, построенные по принципу разрядного слоя. Они допускают соединение друг с другом для получения АЛУ требуемой разрядности. [10 ]

В основецифровых интегральных микросхем лежат транзисторные ключи, способные находиться в двух устойчивых состояниях: открытом и закрытом. Использование транзисторных ключей дает возможность создавать различные логические, триггер-ные и другие интегральные микросхемы. [11 ]

Книга посвященацифровым интегральным микросхемам, применяемым в информационно-измерительной технике. Рассмотрены элементная база, функциональные особенности и способы включения микросхем малого и среднего уровней интеграции. Материал изложен применительно к устройствам ТТЛ (ТТЛШ), КМОП-структуры и отчасти ДТЛ. Изложение сопровождается примерами практического использования цифровых микросхем. [12 ]


Наличие такого многообразияцифровых интегральных микросхем позволяет создать надежные и компактные устройства телемеханики нового поколения; конкретные примеры создания узлов на базе интегральных схем будут рассмотрены в других главах. [13 ]

Наиболее часто вцифровых интегральных микросхемах, а также в импульсных устройствах применяют триггеры с единственным входом данных D (data), так называемые D-триггеры. [1 ]

При конструировании устройств нацифровых интегральных микросхемах типа ДТЛ (диодно-транзисторные логические схемы) или ТТЛ (транзисторно-транзисторные логические схемы) целесообразно осуществлять контроль напряжений на входах и выходах. Для этой цели могут использоваться испытательные приборы, которые светом лампочек или светодиодов реагируют на работу логических схем. [2 ]

Быстрое развитие мироэлектроники как одной из самых обширных областей промышленности обусловлено следующими факторами:

1) Надежность - комплексное свойство, которое в зависимости от на­значения изделия и условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как изделий в целом так и его частей. Надежность работы ИМС обусловлена монолитностью их структуры, а также защищенностью интегральных структур от внешних воздействий с помощью герметичных корпусов, в которых, как правило, выпускаются серийные ИМС.

2) Снижение габаритов и массы. Значительное уменьшение массы и размеров конкретных радиоэлектронных приборов без потери качества работы также является одним из решающих факторов при выборе ИМС при разработке различных приборов и узлов радиоэлектронной аппаратуры.

Элементы функциональной электроники
Оптопары и оптоэлектронные микросхемы
Основные понятия и определения
Оптрон – оптоэлектронный прибор, в котором в едином конструктиве выполнены источник излучения, приемник излучения, оптический канал связи между источником и приемником. Принцип действия оптронов основан на преобразовании электрической энергии в световую, передаче световой энергии по каналу связи, и преобразовании световой энергии в электрическую.

Оптоэлектронная интегральная схема – микросхема, состоящая из одной или нескольких оптопар и согласующих или усилительных каскадов.

Как правило, любое электронное функциональное устройство состоит из отдельных элементов, скреплённых между собой согласно принципиальной схеме. Выбор элементов и их тип зависит от назначения устройства, среды использования, а так же от сложности исполнения.

Электронные компоненты, применяемые в каком либо устройстве, выполненные в заводских условиях имеют законченный вид и форму в соответствии с техническими условиями. Элементы электроники, используемые для конструирования, производства и ремонта электронной аппаратуры, делятся на группы: резисторы, диоды, конденсаторы, транзисторы и прочие.

Содержание:

Начинающие радиолюбители нередко сталкиваются с такой проблемой, как обозначение на схемах радиодеталей и правильное прочтение их маркировки. Основная трудность заключается в большом количестве наименований элементов, которые представлены транзисторами, резисторами, конденсаторами, диодами и другими деталями. От того, насколько правильно прочитана схема, во многом зависит ее практическое воплощение и нормальная работа готового изделия.

Резисторы

К резисторам относятся радиодетали, обладающие строго определенным сопротивление протекающему через них электрическому току. Данная функция предназначена для понижения тока в цепи. Например, чтобы лампа светила менее ярко, питание на нее подается через резистор. Чем выше сопротивление резистора, тем меньше будет свечение лампы. У постоянных резисторов сопротивление остается неизменным, а переменные резисторы могут изменять свое сопротивление от нулевого значения до максимально возможной величины.

Каждый постоянный резистор обладает двумя основными параметрами - мощностью и сопротивлением. Значение мощности указывается на схеме не буквенными или цифровыми символами, а с помощью специальных линий. Сама мощность определяется по формуле: P = U x I, то есть равна произведению напряжения и силы тока. Данный параметр имеет важное значение, поскольку тот или иной резистор может выдержать лишь определенное значение мощности. Если это значение будет превышено, элемент просто сгорит, так как во время прохождения тока по сопротивлению происходит выделение тепла. Поэтому на рисунке каждые линии, нанесенные на резистор, соответствуют определенной мощности.

Существуют и другие способы обозначения резисторов на схемах:

  1. На принципиальных схемах обозначается порядковый номер в соответствии с расположением (R1) и значение сопротивления, равное 12К. Буква «К» является кратной приставкой и обозначает 1000. То есть, 12К соответствует 12000 Ом или 12 килоом. Если в маркировке присутствует буква «М», это указывает на 12000000 Ом или 12 мегаом.
  2. В маркировке с помощью букв и цифр, буквенные символы Е, К и М соответствуют определенным кратным приставкам. Так буква Е = 1, К = 1000, М = 1000000. Расшифровка обозначений будет выглядеть следующим образом: 15Е - 15 Ом; К15 - 0,15 Ом - 150 Ом; 1К5 - 1,5 кОм; 15К - 15 кОм; М15 - 0,15М - 150 кОм; 1М2 - 1,5 мОм; 15М - 15мОм.
  3. В данном случае используются только цифровые обозначения. Каждое включает в себя три цифры. Первые две из них соответствуют значению, а третья - множителю. Таким образом, к множителям относятся: 0, 1, 2, 3 и 4. Они означают количество нулей, добавляемых к основному значению. Например, 150 - 15 Ом; 151 - 150 Ом; 152 - 1500 Ом; 153 - 15000 Ом; 154 - 120000 Ом.

Постоянные резисторы

Название постоянных резисторов связано с их номинальным сопротивлением, которое остается неизменным в течение всего периода эксплуатации. Они различаются между собой в зависимости от конструкции и материалов.

Проволочные элементы состоят из металлических проводов. В некоторых случаях могут использоваться сплавы с высоким удельным сопротивлением. Основой для намотки проволоки служит керамический каркас. Данные резисторы обладают высокой точностью номинала, а серьезным недостатком считается наличие большой собственной индуктивности. При изготовлении пленочных металлических резисторов, на керамическое основание напыляется металл, обладающий высоким удельным сопротивлением. Благодаря своим качествам, такие элементы получили наиболее широкое распространение.

Конструкция угольных постоянных резисторов может быть пленочной или объемной. В данном случае используются качества графита, как материала с высоким удельным сопротивлением. Существуют и другие резисторы, например, интегральные. Они применяются в специфических интегральных схемах, где использование других элементов не представляется возможным.

Переменные резисторы

Начинающие радиолюбители нередко путают переменный резистор с конденсатором переменной емкости, поскольку внешне они очень похожи друг на друга. Тем не менее, у них совершенно разные функции, а также имеются существенные отличия в отображении на принципиальных схемах.

В конструкцию переменного резистора входит ползунок, вращающийся по резистивной поверхности. Его основной функцией является подстройка параметров, заключающаяся в изменении внутреннего сопротивления до нужного значения. На этом принципе основана работа регулятора звука в аудиотехнике и других аналогичных устройствах. Все регулировки осуществляются за счет плавного изменения напряжения и тока в электронных устройствах.

Основным параметром переменного резистора является сопротивление, способное изменяться в определенных пределах. Кроме того, он обладает установленной мощностью, которую должен выдерживать. Этими качествами обладают все типы резисторов.

На отечественных принципиальных схемах элементы переменного типа обозначаются в виде прямоугольника, на котором отмечены два основных и один дополнительный вывод, располагающийся вертикально или проходящих сквозь значок по диагонали.

На зарубежных схемах прямоугольник заменен изогнутой линией с обозначением дополнительного вывода. Рядом с обозначением ставится английская буква R с порядковым номером того или иного элемента. Рядом проставляется значение номинального сопротивления.

Соединение резисторов

В электронике и электротехнике довольно часто используются соединения резисторов в различных комбинациях и конфигурациях. Для большей наглядности следует рассматривать отдельный участок цепи с последовательным, параллельным и .

При последовательном соединении конец одного резистора соединяется с началом следующего элемента. Таким образом, все резисторы подключаются друг за другом, и по ним протекает общий ток одинакового значения. Между начальной и конечной точкой существует только один путь для протекания тока. С возрастанием количества резисторов, соединенных в общую цепь, происходит соответствующий рост общего сопротивления.

Параллельным считается такое соединение, когда начальные концы всех резисторов объединяются в одной точке, а конечные выходы - в другой точке. Течение тока происходит по каждому, отдельно взятому резистору. В результате параллельного соединения с увеличением числа подключенных резисторов, возрастает и количество путей для протекания тока. Общее сопротивление на таком участке уменьшается пропорционально количеству подключенных резисторов. Оно всегда будет меньше, чем сопротивление любого резистора, подключенного параллельно.

Чаще всего в радиоэлектронике используется смешанное соединение, представляющее собой комбинацию параллельного и последовательного вариантов.

На представленной схеме параллельно соединяются резисторы R2 и R3. Последовательное соединение включает в себя резистор R1, комбинацию R2 и R3 и резистор R4. Для того чтобы рассчитать сопротивление такого соединения, вся цепь разбивается на несколько простейших участков. После этого значения сопротивлений суммируются и получается общий результат.

Полупроводники

Стандартный полупроводниковый диод состоит из двух выводов и одного выпрямляющего электрического перехода. Все элементы системы объединяются в общем корпусе из керамики, стекла, металла или пластмассы. Одна часть кристалла называется эмиттером, в связи с высокой концентрацией примесей, а другая часть, с низкой концентрацией, именуется базой. Маркировка полупроводников на схемах отражает их конструктивные особенности и технические характеристики.

Для изготовления полупроводников используется германий или кремний. В первом случае удается добиться более высокого коэффициента передачи. Элементы из германия отличаются повышенной проводимостью, для которой достаточно даже невысокого напряжения.

В зависимости от конструкции, полупроводники могут быть точечными или плоскостными, а по технологическим признакам они бывают выпрямительными, импульсными или универсальными.

Конденсаторы

Конденсатор представляет собой систему, включающую два и более электродов, выполненных в виде пластин - обкладок. Они разделяются диэлектриком, который значительно тоньше, чем обкладки конденсатора. Все устройство имеет взаимную емкость и обладает способностью к сохранению электрического заряда. На простейшей схеме конденсатор представлен в виде двух параллельных металлических пластин, разделенных каким-либо диэлектрическим материалом.

На принципиальной схеме рядом с изображением конденсатора указывается его номинальная емкость в микрофарадах (мкФ) или пикофарадах (пФ). При обозначении электролитических и высоковольтных конденсаторов, после номинальной емкости указывается значение максимального рабочего напряжения, измеряемого в вольтах (В) или киловольтах (кВ).

Переменные конденсаторы

Для обозначения конденсаторов с переменной емкостью используются два параллельных отрезка, которые пересекает наклонная стрелка. Подвижные пластины, подключаемые в определенной точке схемы, изображаются в виде короткой дуги. Возле нее проставляется обозначение минимальной и максимальной емкости. Блок конденсаторов, состоящий из нескольких секций, объединяется с помощью штриховой линии, пересекающей знаки регулировки (стрелки).

Обозначение подстроечного конденсатора включает в себя наклонную линию со штрихом на конце вместо стрелки. Ротор отображается в виде короткой дуги. Другие элементы - термоконденсаторы обозначаются буквами СК. В его графическом изображении возле знака нелинейной регулировки проставляется температурный символ.

Постоянные конденсаторы

Широко используются графические обозначения конденсаторов с постоянной емкостью. Они изображаются в виде двух параллельных отрезков и выводов из середины каждого из них. Возле значка проставляется буква С, после нее - порядковый номер элемента и с небольшим интервалом - числовое обозначение номинальной емкости.

При использовании в схеме конденсатора с , вместо его порядкового номера наносится звездочка. Значение номинального напряжения указывается лишь для цепей с высоким напряжением. Это касается всех конденсаторов, кроме электролитических. Цифровой символ напряжения проставляется после обозначения емкости.

Соединение многих электролитических конденсаторов требует соблюдения полярности. На схемах для обозначения положительной обкладки используется значок «+» либо узкий прямоугольник. При отсутствии полярности узкими прямоугольниками помечаются обе обкладки.

Диоды и стабилитроны

Диоды относятся к простейшим полупроводниковым приборам, функционирующим на основе электронно-дырочного перехода, известного как p-n-переход. Свойство односторонней проводимости наглядно передается на графических обозначениях. Стандартный диод изображается в виде треугольника, символизирующего анод. Вершина треугольника указывает направление проводимости и упирается в поперечную черту, обозначающую катод. Все изображение пересекается по центру линией электрической цепи.

Для используется буквенное обозначение VD. Оно отображает не только отдельные элементы, но и целые группы, например, . Тип того или иного диода указывается возле его позиционного обозначения.

Базовый символ применяется и для обозначения стабилитронов, представляющих собой полупроводниковые диоды с особыми свойствами. В катоде присутствует короткий штрих, направленный в сторону треугольника, символизирующего анод. Данный штрих располагается неизменно, независимо от положения значка стабилитрона на принципиальной схеме.

Транзисторы

У большинства радиоэлектронных компонентов имеется лишь два вывода. Однако такие элементы как транзисторы оборудованы тремя выводами. Их конструкции отличаются разнообразными типами, формами и размерами. Общие принципы работы у них одинаковые, а небольшие отличия связаны с техническими характеристиками конкретного элемента.

Транзисторы используются преимущественно в качестве электронных коммутаторов для включения и выключения различных устройств. Основное удобство таких приборов заключается в возможности коммутировать большое напряжение с помощью источника малого напряжения.

По своей сути каждый транзистор является полупроводниковым прибором, с помощью которого генерируются, усиливаются и преобразуются электрические колебания. Наибольшее распространение получили биполярные транзисторы с одинаковой электропроводностью эмиттера и коллектора.

На схемах они обозначаются буквенным кодом VT. Графическое изображение представляет собой короткую черточку, от середины которой отходит линия. Данный символ обозначает базу. К ее краям проводятся две наклонные линии под углом 60 0 , отображающие эмиттер и коллектор.

Электропроводность базы зависит от направления стрелки эмиттера. Если она направлена в сторону базы, то электропроводность эмиттера - р, а у базы - n. При направлении стрелки в противоположную сторону, эмиттер и база меняют электропроводность на противоположное значение. Знание электропроводности необходимо для правильного подключения транзистора к источнику питания.

Для того чтобы обозначение на схемах радиодеталей транзистора было более наглядным, оно помещается в кружок, означающий корпус. В некоторых случаях выполняется соединение металлического корпуса с одним из выводов элемента. Такое место на схеме отображается в виде точки, проставляемой там, где вывод пересекается с символом корпуса. Если же на корпусе имеется отдельный вывод, то линия, обозначающая вывод, может подсоединяться к кружку без точки. Возле позиционного обозначения транзистора указывается его тип, что позволяет существенно повысить информативность схемы.

Буквенные обозначение на схемах радиодеталей

Основное обозначение

Наименование элемента

Дополнительное обозначение

Вид устройства

Устройство

Регулятор тока

Блок реле

Устройство

Преобразователи

Громкоговоритель

Датчик тепловой

Фотоэлемент

Микрофон

Звукосниматель

Конденсаторы

Батарея конденсаторов силовая

Блок конденсаторов зарядный

Интегральные схемы, микросборки

ИС аналоговая

ИС цифровая, логический элемент

Элементы разные

Теплоэлектронагреватель

Лампа осветительная

Разрядники, предохранители, устройства защитные

Дискретный элемент защиты по току мгновенного действия

То же, по току инерционного действия

Предохранитель плавкий

Разрядник

Генераторы, источники питания

Батарея аккумуляторов

Синхронный компенсатор

Возбудитель генератора

Устройства индикационные и сигнальные

Прибор звуковой сигнализации

Индикатор

Прибор световой сигнализации

Табло сигнальное

Лампа сигнальная с зеленой линзой

Лампа сигнальная с красной линзой

Лампа сигнальная с белой линзой

Индикаторы ионные и полупроводниковые

Реле, контакторы, пускатели

Реле токовое

Реле указательное

Реле электротепловое

Контактор, магнитный пускатель

Реле времени

Реле напряжения

Реле команды включения

Реле команды отключения

Реле промежуточное

Катушки индуктивности, дроссели

Дроссель люминесцентного освещения

Измеритель времени действия, часы

Вольтметр

Ваттметр

Выключатели и разъединители силовые

Выключатель автоматический

Резисторы

Терморезистор

Потенциометр

Шунт измерительный

Варистор

Устройство коммутации в цепях управления, сигнализации и измерительных цепях

Выключатель или переключатель

Выключатель кнопочный

Выключатель автоматический

Автотрансформаторы

Трансформатор тока

Трансформаторы напряжения

Преобразователи

Модулятор

Демодулятор

Блок питания

Преобразователь частоты

Приборы электровакуумные и полупроводниковые

Диод, стабилитрон

Прибор электровакуумный

Транзистор

Тиристор

Соединители контактные

Токосъемник

Соединитель высокочастотный

Устройства механические с электромагнитным приводом

Электромагнит

Замок электромагнитный

© 2024 Вопросы и ответы