Дискретные электронные компоненты и их классификация

Введение

Дискретное устройство в электронной системе

Электронный компонент – это любое базовое дискретное электронное устройство или физическая часть электронной системы, используемая для воздействия на электроны или связанные с ними поля. Электронные компоненты в основном являются промышленными продуктами, доступными в отдельном виде, и их не следует путать с электрическими элементами, которые представляют собой концептуальные абстракции, отражающие идеализированные электронные компоненты и элементы. Техническое описание (даташит) электронного компонента – это технический документ, предоставляющий подробную информацию о спецификациях, характеристиках и производительности компонента. Электронные компоненты имеют несколько электрических выводов или контактов. Эти выводы соединяются с другими электронными компонентами, часто посредством проводов, для создания электронной схемы с определенной функцией (например, усилителя, радиоприемника или генератора). Базовые электронные компоненты могут быть упакованы дискретно, в виде массивов или сетей однотипных компонентов, или интегрированы внутри корпусов, таких как полупроводниковые интегральные схемы, гибридные интегральные схемы или устройства на толстой пленке. В следующем списке электронных компонентов основное внимание уделяется дискретным версиям этих компонентов, рассматривая такие корпуса как компоненты сами по себе.

Классификация

Компоненты могут быть классифицированы как пассивные, активные или электромеханические. Строгое физическое определение рассматривает пассивные компоненты как те, которые не могут сами поставлять энергию, в то время как батарея считается активным компонентом, поскольку она фактически является источником энергии. Однако инженеры-электронщики, выполняющие анализ цепей, используют более узкое определение пассивности. Когда речь идет только об энергии сигналов, удобно игнорировать так называемую цепь постоянного тока и считать, что элементы питания, такие как транзисторы или интегральные схемы, отсутствуют (как будто каждый такой элемент имеет встроенный источник питания), хотя на самом деле они могут питаться от цепи постоянного тока. В этом случае анализ касается только цепи переменного тока – абстракции, игнорирующей напряжения и токи постоянного тока (и мощность, связанную с ними), присутствующие в реальной схеме. Эта условность, например, позволяет рассматривать генератор как "производящий энергию", хотя на самом деле генератор потребляет еще больше энергии от источника питания постоянного тока, который мы решили не учитывать. При таком ограничении мы определяем термины, используемые в анализе цепей, следующим образом:
Активные компоненты полагаются на источник энергии (обычно из цепи постоянного тока, которую мы решили игнорировать) и обычно могут передавать энергию в цепь, хотя это и не является частью определения. К активным компонентам относятся усилительные элементы, такие как транзисторы, триодные вакуумные лампы (клапаны) и туннельные диоды. Пассивные компоненты не могут вносить чистую энергию в цепь. Они также не могут полагаться на источник питания, кроме того, что доступно из (AC) цепи, к которой они подключены. Следовательно, они не могут усиливать (увеличивать мощность сигнала), хотя могут увеличивать напряжение или ток (как это делают трансформатор или резонансная цепь). К пассивным компонентам относятся двухполюсные элементы, такие как резисторы, конденсаторы, индуктивности и трансформаторы. Электромеханические компоненты выполняют электрические операции с помощью движущихся частей или электрических соединений. Большинство пассивных компонентов с более чем двумя выводами можно описать с помощью двухпортовых параметров, удовлетворяющих принципу взаимности, хотя существуют редкие исключения. В отличие от этого, активные компоненты (с более чем двумя выводами) обычно не обладают этим свойством.

Components can be classified as passive, active, or electromechanic. The strict physics definition treats passive components as ones that cannot supply energy themselves, whereas a battery would be seen as an active component since it truly acts as a source of energy. However, electronic engineers who perform circuit analysis use a more restrictive definition of passivity. When only concerned with the energy of signals, it is convenient to ignore the so called DC circuit and pretend that the power supplying components such as transistors or integrated circuits is absent (as if each such component had its own battery built in), though it may in reality be supplied by the DC circuit. Then, the analysis only concerns the AC circuit, an abstraction that ignores DC voltages and currents (and the power associated with them) present in the real life circuit. This fiction, for instance, lets us view an oscillator as "producing energy" even though in reality the oscillator consumes even more energy from a DC power supply, which we have chosen to ignore. Under that restriction, we define the terms as used in circuit analysis as:
Active components rely on a source of energy (usually from the DC circuit, which we have chosen to ignore) and usually can inject power into a circuit, though this is not part of the definition. Active components include amplifying components such as transistors, triode vacuum tubes (valves), and tunnel diodes. Passive components cannot introduce net energy into the circuit. They also cannot rely on a source of power, except for what is available from the (AC) circuit they are connected to. As a consequence, they cannot amplify (increase the power of a signal), although they may increase a voltage or current (such as is done by a transformer or resonant circuit). Passive components include two terminal components such as resistors, capacitors, inductors, and transformers. Electromechanical components can carry out electrical operations by using moving parts or by using electrical connections. Most passive components with more than two terminals can be described in terms of two port parameters that satisfy the principle of reciprocity—though there are rare exceptions. In contrast, active components (with more than two terminals) generally lack that property.

Пассивные компоненты

Компоненты, не способные управлять током посредством другого электрического сигнала, называются пассивными элементами. Резисторы, конденсаторы, индуктивности и трансформаторы относятся к пассивным элементам.

Интегрированные пассивные устройства

Интегрированные пассивные устройства — это пассивные компоненты, объединенные в одном корпусе. Они занимают меньше места, чем эквивалентные комбинации отдельных компонентов.

Стандартные символы

На электрической схеме электронные компоненты изображаются условными графическими обозначениями. Обозначения элементов используются для идентификации этих компонентов.