どの電子回路でも、2種類の電子部品に出くわします。1つは電気エネルギーエネルギーを蓄えるか散逸させます。これらは受動部品です。それらは、電気エネルギーに対して線形応答を有する線形成分、または電気エネルギーに対して非線形応答を有する非線形成分であり得る。

エネルギーを供給するか、エネルギーの流れを制御するもの。これらはアクティブコンポーネントです。それらはトリガーされる外部電源を必要とし、一般的に電気信号を増幅するために使用されます。すべてのコンポーネントを詳しく見てみましょう。

3つのパッシブ線形コンポーネント：

抵抗器： 抵抗器は、電流の流れに抵抗し、電位を低下させるために使用される電子部品です。これは、両端で導線によって結合された低導電性コンポーネントで構成されています。電流が抵抗器を流れると、電気エネルギーは抵抗器に吸収され、熱の形で放散されます。したがって、抵抗器は、電流の流れに対する抵抗または反対を提供します。抵抗は次のように与えられます

R = V / I、 ここで、Vは抵抗両端の電圧降下、Iは抵抗を流れる電流です。消費される電力は次の式で与えられます。

P = VI。

抵抗の法則：

材料によって提供される抵抗「R」は、さまざまな要因によって異なります

その長さによって直接変化します、l
断面積Aで逆に変化します
抵抗率または比抵抗ρによって指定された材料の性質に依存します
温度にも依存します
温度が一定であると仮定すると、抵抗（R）はR =ρl/ Aとして表すことができます。ここで、Rはオーム（Ω）単位の抵抗、lはメートル単位の長さ、Aは平方メートル単位の面積、ρは特定の値です。 Ω-mts単位の抵抗

抵抗器の値は、その抵抗器の観点から計算されます。抵抗は電流の流れに対する反対です。

抵抗値を測定する2つの方法：

カラーコードの使用：各抵抗器は、その表面に4つまたは5つのカラーバンドで構成されています。最初の3色は抵抗値を表し、4色は抵抗値を表します。^th（3番目）色は乗数を表し、最後の色は許容値を表します。
マルチメータの使用：抵抗を測定する簡単な方法は、マルチメータを使用して抵抗値をオームで測定することです。

電子回路の抵抗器

2種類の抵抗器：

固定抵抗器 ：抵抗値が固定されており、電流の流れに対抗するために使用される抵抗器。
- それらは、炭素とセラミックの混合物で構成される炭素組成抵抗器である可能性があります。
- それらは、絶縁基板上に堆積された炭素膜からなる炭素膜抵抗器であり得る。
カーボン抵抗器
- それらは、金属または金属酸化物でコーティングされた小さなセラミックロッドからなる金属皮膜抵抗器であり得、抵抗値はコーティングの厚さによって制御される。
金属抵抗器
- それらは、セラミックロッドに巻き付けられて絶縁された合金からなる巻線抵抗器である可能性があります。
- それらは、セラミックチップ上に堆積された酸化スズのような抵抗性材料からなる表面実装抵抗器である可能性があります。
可変抵抗器 ：抵抗値にばらつきがあります。それらは一般的に分圧で使用されます。それらは、ポテンショメータまたはプリセットにすることができます。ワイパーの動きを制御することで抵抗を変えることができます。 3つの接続で構成される可変抵抗器または可変抵抗器。通常、調整可能な分圧器として使用されます。これは、手動のノブまたはレバーによって配置された可動要素を備えた抵抗器です。可動要素はワイパーとも呼ばれ、手動制御で選択された任意のポイントで抵抗膜方式のストリップとの接触を作成します。

ポテンショメータ

ポテンショメータは、可動位置に応じて電圧をさまざまな比率に分割します。これは、ソース電圧よりも必要な電圧が少ないさまざまな回路で使用されます。

可変抵抗器の実用化：

場合によっては、1.5ボルトなどの特定の電圧を非常に正確に取得できる可変DCバイアス回路を設計する必要があります。したがって、可変抵抗器を備えた分圧器は、12ボルトのDCバッテリーから1ボルトから2ボルトまで電圧を変化させることができるように選択されます。 0〜2ボルトではなく、特定の理由で1〜2ボルト12ボルトのDCで10kのポットを使用してその電圧を得ることができますが、約300度の完全なアーク角度としてポットを調整することは非常に困難になります。しかし、下の回路をたどると、300度全体が1ボルトから2ボルトの調整に利用できるため、簡単にその電圧を得ることができます。 1.52ボルト未満の回路に示されています。これにより、より良い解像度が得られます。これらのワンタイムセット可変抵抗器はプリセットと呼ばれます。

ポテンショメータ実用3 ポテンショメータ実用1

コンデンサ ：コンデンサは、電荷を蓄積するために使用される線形受動部品です。コンデンサは通常、電流の流れにリアクタンスを提供します。コンデンサは、絶縁誘電体材料が間にある一対の電極で構成されています。

蓄積された電荷はによって与えられます

Q = CVここで、Cは容量性リアクタンス、Vは印加電圧です。電流は電荷の流量なので。したがって、コンデンサを流れる電流は次のようになります。

I = C dV / dt。

コンデンサがDC回路に接続されている場合、または時間とともに一定である定電流（ゼロ周波数）が流れる場合、コンデンサは単に電荷全体を蓄積し、電流の流れに対抗します。したがって、コンデンサはDCをブロックします。

コンデンサがAC回路に接続されている場合、または時変信号がAC回路を流れる場合（周波数がゼロ以外）、コンデンサは最初に電荷を蓄積し、後で電荷の流れに対する抵抗を提供します。したがって、AC回路の電圧リミッターとして使用できます。提供される抵抗は、信号の周波数に比例します。

2種類のコンデンサ

固定コンデンサ ：電流の流れに対して固定リアクタンスを提供します。それらは、絶縁材料としてマイカからなるマイカコンデンサである可能性があります。それらは、銀でコーティングされたセラミックプレートからなる無極性セラミックコンデンサにすることができます。それらは、分極され、高い値の静電容量が必要な場合に使用される電解コンデンサにすることができます。

固定コンデンサ

可変コンデンサ ：プレート間の距離を変えることで変えることができる静電容量を提供します。それらは、エアギャップコンデンサまたは真空コンデンサにすることができます。

静電容量値は、コンデンサで直接読み取るか、指定されたコードを使用してデコードできます。セラミックコンデンサの場合、1^st2文字は静電容量値を示します。 3番目の文字はゼロの数を示し、単位はピコファラッドであり、文字は許容値を示します。

インダクタ ：インダクタは、磁場の形でエネルギーを蓄積する受動電子部品です。それは一般的に、印加電圧に対する抵抗を提供する導体コイルで構成されています。これは、ファラデーのインダクタンスの法則の基本原理に基づいて機能します。これによれば、電流がワイヤを流れるときに磁場が生成され、発生した起電力が印加電圧に対抗します。蓄積されたエネルギーは次の式で与えられます。

E = LI ^ 2。ここで、Lはヘンリーで測定されたインダクタンスであり、Iはそれを流れる電流です。

インダクタコイル

これは、印加電圧に対する抵抗を提供してエネルギーを蓄積するためのチョークとして使用することも、コンデンサと組み合わせて使用して、発振に使用される同調回路を形成することもできます。 AC回路では、印加電圧が反対のためにコイルに電流を蓄積するのに時間がかかるため、電圧が電流よりも進みます。

2パッシブ非線形コンポーネント：

ダイオード： ダイオードは、一方向にのみ電流が流れるのを制限するデバイスです。ダイオードは一般に、接合部がデバイスを通る電荷の流れを制御するように、交差点に接合部を形成する2つの異なるドープ領域の組み合わせです。

6種類のダイオード：

PN接合ダイオード ：単純なPN接合ダイオードは、p型とn型の間に接合が形成されるようにn型半導体に取り付けられたp型半導体で構成されます。適切な接続により一方向に電流を流す整流器として使用できます。

PN接合ダイオード

ツェナーダイオード ：n領域に比べて高濃度にドープされたp領域で構成されたダイオードであり、十分な電圧を印加すると、一方向に電流を流すだけでなく、反対方向にも電流を流すことができます。通常、電圧レギュレータとして使用されます。

ツェナーダイオード

トンネルダイオード ：順方向電圧の増加に伴って電流が減少する、高濃度にドープされたPN接合ダイオードです。接合幅は不純物濃度の増加とともに減少します。ゲルマニウムまたはガリウム砒素から作られています。

トンネルダイオード

発光ダイオード ：ガリウム砒素などの半導体で作られた特殊なタイプのPN接合ダイオードで、適切な電圧を印加すると発光します。 LEDによって放出される光は単色、つまり単色であり、電磁スペクトルの可視帯域の特定の周波数に対応します。

LED

フォトダイオード ：光が当たると抵抗が低下する特殊なタイプのPN接合ダイオードです。これは、プラスチックの内部に配置されたPN接合ダイオードで構成されています。

フォトダイオード

スイッチ ：スイッチは、アクティブデバイスへの電流の流れを可能にするデバイスです。これらはバイナリデバイスであり、完全にオンの場合は電流の流れを許可し、完全にオフの場合は電流の流れをブロックします。これは、2接点または3接点スイッチまたは押しボタンスイッチの単純なトグルスイッチにすることができます。

2つのアクティブな電子部品：

トランジスタ ：トランジスタは、一般に回路のある部分から別の部分に抵抗を変換するデバイスです。それらは電圧制御または電流制御することができます。トランジスタは、増幅器またはスイッチとして機能します。

2種類のトランジスタ：

BJTまたはバイポーラ接合トランジスタ ：BJTは、p型半導体材料の2つの層の間に挟まれたn型半導体材料の層で構成される電流制御デバイスです。エミッタ、ベース、コレクタの3つの端子で構成されています。コレクタ-ベース接合は、エミッタ-ベース接合に比べてドープが少なくなっています。通常のトランジスタ動作では、エミッタ-ベース接合は順方向にバイアスされますが、コレクタ-ベース接合は逆方向にバイアスされます。

バイポーラ接合トランジスタ

FETまたは電界効果トランジスタ ：FETは電圧制御デバイスです。オーミック接触は、n型バーの両側から取られます。ゲート、ドレイン、ソースの3つの端子で構成されています。ゲートソース端子とドレインソース端子の間に印加される電圧は、デバイスを流れる電流を制御します。これは一般的に高抵抗デバイスです。それは、n型基板からなるJFET（接合型電界効果トランジスタ）であり、その側面に反対のタイプのバーが堆積されているか、または酸化ケイ素の絶縁層からなるMOSFET（金属酸化物半導体FET）である可能性があります。金属ゲート接点と基板の間。

MOSFET

TRIACSまたはSCR ：SCRまたはシリコン制御整流器は、一般的にスイッチとして使用される3端子デバイスです。パワーエレクトロニクス。これは、3つの接合部を持つ2つの連続したダイオードの組み合わせです。 SCRを流れる電流は、アノードとカソードに印加される電圧のために流れ、ゲート端子に印加される電圧によって制御されます。 AC回路の整流器としても使用されます。

SCR

したがって、これらは電子回路の重要なコンポーネントの一部です。これらのアクティブおよびパッシブコンポーネントとは別に、回路で非常に役立つコンポーネントがもう1つあります。それが集積回路です。

集積回路とは何ですか？

DIP IC

集積回路は、何千ものトランジスタ、コンデンサ、抵抗が製造されるチップまたはマイクロチップです。アンプIC、タイマーIC、波形発生器IC、メモリーIC、マイクロコントローラーICのいずれでもかまいません。これは、連続変数出力を備えたアナログICでも、いくつかの定義された層で動作するデジタルICでもかまいません。デジタルICの基本的な構成要素は論理ゲートです。

デュアルインラインパッケージ（DIP）やスモールアウトラインパッケージ（SOP）などのさまざまなパッケージで利用できます。

抵抗器の実用的なアプリケーション–分圧器

分圧器は電子回路で頻繁に使用されます。したがって、これを完全に理解することは、電子回路の設計に大いに役立つことが望まれます。オームの法則を適用して電圧を数学的に導出する代わりに、次の例では比率で評価することにより、研究開発の性質に注意を払いながら、おおよその電圧をすばやく取得できます。

等しい値の2つの抵抗器（たとえば、R1とR2の両方で6K）が電源を介して接続、同じ電流がそれらを流れます。図に示されている電源の両端にメーターを配置すると、アースに関して12vが記録されます。次に、メーターをアース（0v）と2つの抵抗器の中央の間に配置すると、6vと表示されます。次に、バッテリー電圧が半分に分割されます。したがって、グランドのR2両端の電圧= 6v

分圧器1

同様に

2.抵抗値を4K（R1）と8K（R2）に変更すると、中央の電圧はグランドに対して8vになります。

分圧器2

3.抵抗値を8K（R1）および4K（R2）に変更すると、中央の電圧はグランドに対して4vになります。

分圧器3

中央の電圧は、2つの抵抗値の比率によってより適切に決定されますが、オームの法則に従って計算して同じ値に到達することもできます。ケース1の比率は6K：6K = 1：1 = 6v：6v、ケース2の比率は4k：8k = 1：2 = 4v：8v、ケース3の比率は8k：4k = 2：1 = 8v：4vでした。

結論：-分圧器では、上部の抵抗値を下げると、中央の電圧が上がります（グランドに関して）。低い方の抵抗値を下げると、中央の電圧が下がります。

数学的に しかし、中心の電圧は常に2つの抵抗値の比率によって決定できます。これは時間がかかり、有名なオームの法則の式V = IRで与えられます。

例を見てみましょう-2

V = {供給電圧/（R₁+ R_二）} X R2

V = {12v /（4K + 8K）} R2

=（12/12000）x 8000

V = 8v