معرفی قطعات الکترونیکی

1-مقاومت

مقاومت یک قطعه الکترونیکی میباشد که در برابر جریان الکتریکی مقاوم است. مقاومت یک قطعه منفعل است که برای کنترل و یا منع جریان الکتریکی در یک مدار الکتریکی میباشد

1-1-مقاومت معمولی

از مقاومتهای کربنی برای توانهای پایین تا متوسط استفاده میشود. توانهای از ۰.۱۲۵  وات تا ۳ وات در بازار موجود هستند. این مقاومت، مقدار اندوکتانس پایینی دارد. به همین دلیل برای کاربردهای فرکانس بالا بسیار مناسب است.

از نقاط ضعف این مقاومتها می توان به نویز و ناپایداری آنها در دماهای بالا اشاره کرد که همین امر باعث میشود از این مقاومتها در مداراتی که حساسیت و دقت بالا موردنیاز است، کمتر استفاده شود.

1-1-1-نحوه خواندن مقدار مقاومت کربنی

ابتدا مقاومت را به گونه ای میگیریم که  رنگ نقره ای یا طلایی آن سمت راست باشد

عدد رنگ اول را بر روی کاغذ نوشته سپس عدد رنگ دوم را در کنار آن سمت راست قرار می دهیم. هنگامی که به رنگ سوم رسیدیم دو عدد قبلی را در 10 به توان عدد رنگ سوم ضرب می کنیم.

1-2-مقاومت فیوزی (سیمی)

این نوع از مقاومت ها به شکل مکعب مستطیل بوده و اغلب خرابی ها مربوط به اینگونه از مقاومت ها می باشد. اغلب از روی عدد یا مقداری که بر روی آنها نوشته شده آنها را می شناسند.

1-3-مقاومت آجری

جنس این مقاومتها معمولا از نیکل کروم است و معمولا دارای یک روکش سرامیکی یا آجری می باشند و به همین دلیل به مقاومت آجری معروف هستند. ظرفیت اهمی و توان این مقاومتها بصورت عدد بر روی آنها چاپ میشود.

این مقاومتها از یک وات تا دهها وات در بازار موجود هستند. نکته حائز اهمیت در مورد این مقاومتها اینست که ممکن است در مدارات تا حد زیادی گرم یا داغ شوند و هنگام طراحی مدار باید محل مناسبی برای نصب آنها در نظر گرفته شود.

1-4-وریستور

مقاومتهای وابسته به ولتاژ یا وریستورها، مقاومتهایی هستند که مقدار آنها در ولتاژهای مختلف ثابت نیست و تغییر میکند. در این مقاومتها هر چه ولتاژ دو سر مقاومت بیشتر شود، مقدار مقاومت کاهش می یابد.

از وریستور در مدارهای الکترونیکی برای کنترل و حفاظت از قطعات الکترونیکی در مقابل صدمات ناشی از ولتاژ گذرای بیش از اندازه، استفاده می شود. زمانی که میخواهید از وریستور به عنوان محافظ یک قطعه استفاده کنید، باید آن را بصورت موازی با قطعه موردنظر قرار دهید. با این کار در صورتیکه اضافه ولتاژ روی قطعه بیفتد، مقاومت وریستور کاهش می یابد و جریان زیادی از وریستور می گذرد و جریان از قطعه موردنظر نمی گذرد.

1-5-پتانسیومترها

پتانسیومتر از یک المان مقاومتی دوار که درون محفظه ای قرار گرفته، ساخته شده است. دو پایه به دو انتهای این المان متصل است که مقدار مقاومت بین این دو پایه همواره ثابت و برابر مقدار اهمی پتانسیومتر است. بین این دو پایه، یک پایه دیگر وجود دارد که به یک کنتاکت متحرک متصل است و این کنتاکت متحرک می تواند بر روی المان مقاومتی حرکت کند و سبب تغییر مقاومت بین پایه وسط و هر کدام از پایه های کناری گردد.بیشترین کاربرد پتانسیومترها، برای تقسیم ولتاژ است. به عنوان مثال در دستگاههای صوتی از پتانسیومتر برای تغییر حجم صدا استفاده میشود.

1-6-نحوه تست مقاومت چگونه است؟

معمولا تست مقاومت ها توسط مولتی متر انجام می شود، بدین ترتیب باید ابتدا نسبت به قرار دادن رنج مولتی متر بر روی حالت بوق اقدام کرده و سپس به هر دو سر مقاومت زده تا در صورت سالم بودن صدای بوق شنیده شود، در غیر اینصورت می توان گفت که مقاومت خراب می باشد.

2-خازن

خازن یک قطعات الکترونیکی منفعل میباشد که میتواند انرژی را در یک میدان الکتریکی بین یک جفت هدایت شونده به نام صفحات خازه ذخیره میکند. فراید ذخیره انرژی در خازن با عنوان شارژ کردن خازن شناخته میشود. خازن ها بر اساس ظرفیت آن ها طبقه بندی میشوند. خازن ها همچنین برایی تخشیص بین سیگنال های فرکانس بالا و فرکانس پایین مورد استفاده قرار میگیرند .خازن ها دو نوع می باشند:

2-1-خازن سرامیکی

معمولا این نوع از خازن ها به رنگ قهوه ای و یا طوسی در بازار موجود می باشند. بر روی این خازن ها هیچ گونه عددی نوشته نمی شود.ظرفیت بسیار کمی دارند(مشهور ترین نوع خازن سرامیکی خازن عدسی است).

2-2-خازن الکترولیتی

این نمونه از خازن ها به رنگ قهوه ای و یا مشکی تولید می شوند. بر روی این خازن ها شرکت سازنده کد و مقدار ولتاژ را چاپ می کند.دارای پایه مثبت و منفی هستند.(در صورتی که پایه آن ها را اشتباه به مدار وصل کنید، الکترولیت آن بخار شده و موجب ترکیدن خازن می شود)

1-2-2 -خازن الکترولیتی آلومینیومی

در این نوع خازن نوارهای فویل آلومینیومی با استفاه از یک توری اشباع شده با گاز از یکدیگر جدا شده اند. در طول فرآیند ساخت ، به لیل فعل وانفعالات شیمیایی لایه نازکی از اکسید در خازن های الکترولیتی ایجاد می شود . این لایه مانند دی الکتریک عمل ی کند و باید در حین استفاده از این نوع خازن ها ، حفظ شود . به همین دلیل خازن های الکترولیتی قطبی هستند. به این معنی که علامت های مثبت و منفی دارند . پایانه مثبت در این خازن ها ، همیشه باید ولتاژی بیشتر از پایانه منفی داشته باشند.خازن های الکترولیتی مدت زمان مجاز نگهداری دارند. به این معنی که اگر در مدت زمان گفته شده مورد استفاده قرار نگیرند، ممکن است دیگر نتوان از آن ها استفاده کرد.

از این خازن ها معمولا در منابع تغذیه برای از بین بردن ریپل و ناهمواری و برای هموار کردن شکل موج یکسو شده استفاده میشود.

3-2-خازن های متغیر(واریابل)

با تغییر سطح موثر صفحات خازن، مقدار ظرفیت خازن را می توان تغییر داد. این خازن ها معمولا ظرفیت کمی دارند.

4-2-نحوه خواندن مقدار خازن

مقدار ظرفیت خازن های الکترولیتی روی بدنه آن ها نوشته می شود

نکته: در صورتی که واحد ” uF “  را دیدید، u به معنای میکرو (m) می باشد

علاوه بر ظرفیت، می توانید ولتاژ مجاز خازن را ببینید

روی بدنه خازن های الکترولیتی، پایه منفی نیز مشخص می شود

در خازن های عدسی معمولا عددی یک تا سه رقمی درج می شود.

اعداد یک و دو رقمی، ظرفیت خازن را بر حسب پیکو فاراد مشخص می کنند.

برای اعداد سه رقمی، مانند خواندن مقاومت: عدد آخر تعداد صفر ها را مشخص می کند

2-5-نحوه تست کردن خازن های برد الکترونیک چگونه است؟

برای تست خازن ها باید دقیقا برعکس مقاومت ها عمل کرده، یعنی با قرار دادن مولتی متر بر روی رنج بوق، اگر آن را به دو سر خازن زده و بوقی شنیده نشد، سالم بوده و اگر صدای بوق شنیده شود، خراب می باشد.

3-دیود

دیود مانند یک شیر یکطرفه برای برق میباشد ، دیود ها انواعی از قطعات الکترونیک هستند که جریان برق را فقط در یک جهت اجازه به حرکت میدهد. در اصطلاح به این قطعه یکسو کننده نیز می گویند.

اکثر دیود ها دارای یک خط رنگی در یک طرف جهت نشان دادن جریان یا جهت آن ها هستند.طرف منفی معمولا سفید است.این قطعات از نیمه رساناها ساخته شده اند.

اگر ولتاژ مثبت به آند و ولتاژ منفی به کاتد وصل شود، دیود در بایاس مستقیم قرار دارد و در صورتیکه میزان اختلاف ولتاژ بین آند و کاتد آن از ولتاژ آستانه دیود بیشتر باشد، دیود هدایت میکند.

1-3-دیودهای نوری

این قطعات را به اختصار LED می نامند(Light Emission Diode) . به دلیل کم شدن مقاومت LED هنگام گرم شدن، جریان LED زیاد خواهد شد و این باعث افزایش دمای LED و سوختن آن می شود.راه حل، گذاشتن یک مقاومت در مدار  LEDبه صورت سری است!

2-3-دیودهای یکسو کننده

این دیودها برای یکسوسازی یا یکطرفه کردن ولتاژ متناوب به کار میروند و در محدوده فرکانس کاری ۵۰ تا ۶۰ هرتز ساخته میشوند.

ولتاژ آستانه در نوع سیلیسیومی این دیودها حدود ۰.۷ ولت و در نوع ژرمانیومی آنها حدود ۰.۲ ولت است.

3-3-دیود زنر

دیود زنر هم مانند دیود معمولی از اتصال دو کریستال P و N ساخته میشود. جنس نیمه هادی های این دیود از سیلیسیوم بوده و در بایاس موافق، مانند یک دیود معمولی سیلیسیومی عمل می کند. برخلاف دیودهای معمولی که در بایاس مخالف و در منطقه شکست، آسیب می بینند، دیودهای زنر به گونه ای ساخته میشوند که بتوانند در منطقه شکست کار کنند.

3-4-دیود شاتکی

دیودهای معمولی نمی توانند خیلی سریع قطع و وصل شوند. در مداراتی که نیاز به دیود با سرعت قطع و وصل بالا وجود دارد از دیودهای شاتکی استفاده میشود.

3-5-چگونه دیود را تست کنیم؟

برای این منظور باید یک مولتی متر که حالت تست دیود را دارا بوده تهیه نماید. سپس با تنظیم مولتی متر بر روی حالت تست دیود، پراب های مولتی متر را بر روی دو پایه ی دیود قرار داده، سپس جای پراب ها را با هم عوض نموده، اگر در یک حالت عددی بر روی مولتی متر مشاهده شود و در حالت دیگر خیر، دیود سالم است اما اگر در دو حالت عدد نمایش پیدا کند و یا در هر دو حالت عددی نمایش داده نشود، دیود خراب است. دیود یکسو کننده در صورتی سالم است که تنها از یک طرف راه بدهد. هنگامی که دیود می سوزد، یا از هر دو طرف راه می دهد و یا اصلا راه نمی دهد.

4-ترانزیستور

ترانزیستور ، یک دستگاه نیمه هادی است. ترانزیستور ها یکی از بلوک های اصلی بنایی مدار در تلفن های همراه ، رایانه ها و چندین چند دستگاه الکترونیک دیگر است. یک ترانزیستور دارای قابلیت پاسخ بسیار سریع و در تعدادی از توابع از  جمله تنظیم ولتاژ ، تقویت ، سوئیچینگ ، مدولاسیون سیگنال و نوسانگر ها استفاده میشود. ترانزیستور ها ممکن است به صورت جدااگانه بسته بندی شوند یا میتوانند بخشی از یک مدار مجتمع باشند. برخی از IC ها دارای یک ملیارد ترانزیستور در یک منطقه بسیار کوچک هستند.

معمولا ترانزیستور هنگام کار گرم می‌شود، به همین دلیل آن را به ”Heat Sink“ متصل می کنند.

1-4-ترانزیستور BJT

این ترانزیستور مانند دو دیود به هم پیوسته است (نقطه وسط بیس است) . ترانزیستورهای BJT، به دو نوع معمول  PNP و NPN نقسیم بندی می‌شودتنها پایه ای که به دو پایه دیگر (فقط در یک جهت) راه داشته باشد، بیس است.بسته به اینکه در کدام جهت بیس به دیگر پایه ها راه داشته باشد، ترانزیستور PNP یا NPN خواهد بود. مقاومت بین بیس و امیتر از مقاومت بین بیس و کلکتور کمتر است. پایه های این ترانزیستور را با حروف اختصاری B و C و E  نشان می دهند.

2-4-تشخیص پایه های ترانزیستور

در صورتی که مولتی متر، قسمتی برای ترانزیستور داشته باشد، با امتحان کردن پایه های ترانزیستور در حالات مختلف، می توان پایه ها را مشخص کرد.

در همه حالات، عددی که مولتی متر نشان می دهد، کم است غیر از حالتی که پایه ها را درست قرار داده باشید، که مولتی متر، ”بتای“ ترانزیستور را نشان می دهد و معمولا عددی در حدود 100 است.

4-3-نحوه تست ترانزیستورهای برد به چه صورت است؟

برای این کار باید مولتی متر را بر روی حالت تست دیود قرار داده، سپس باید پایه ای را که به دو پایه دیگر راه بدهد را پیدا نموده، این پایه را base می نامند. حال اگر base به سیم مشکی متصل بوده، نشان از منفی بودن ترانزیستور دارد. اما اگر base به سیم قرمز وصل باشد، می توان گفت این ترانزیستور مثبت می باشد. برای اینکه بتوان دو پایه دیگر را نیز مشخص نموده باید سیمی که به پایه base متصل بوده را ثابت نگه داشته و سیم دیگر را یک بار به پایه دوم و دفعه بعدی به پایه سومی وصل نموده، هر کدام از پایه ها که عدد کوچکتری را نشان دهد، کلکتور بوده و پایه دیگری را نیز امیتر می نامند. اگر این حالت ها در ترانزیستوری مشاهده نشود، می توان گفت خراب می باشد. اگر جریانی، بیش از جریان مجاز، از کلکتور عبور کند، ترانزیستور داغ شده و خواهد سوخت!

5-سلف

یک قطعه منفعل است که انرژی الکتریکی را در هنگام عبور جریان الکتریکی از آن، ذخیره می کند. به عبارتی دیگر می توانیم بگوییم که سلف یک قطعه الکتریکی است که دارای ظرفیت القاء مغناطیسی است.سلف از سیمی ساخته شده است که دارای ویژگی القایی است،سلف در مقابل تغییرات جریان الکتریکی از خود مقاومت نشان می دهد. با افزایش تعداد پیچ و خم در سیم، ظرفیت القایی آن افزایش می یابد.

5-1-نحوه تست سلف به چه صورت است؟

برای تست کردن سلف یا القاگر باید دقیقا مانند مقاومت ها عمل نموده، یعنی در حالت رنج بوق، اگر آن را به دو سر سلف بزنید، باید صدای بوق شنیده شود، تا از سالم بودن آن مطمئن شد.

6-قطعات SMD

SMDمخفف Surface Mount Device که به قطعات نصب سطحی معروف هستند. این قطعات از تکنولوژی SMT که مخفف Surface Mount Technology می باشد بهره میگیرند.این تکنولوژی به تکنولوژی نصب سطحی معروف هستند.کلیه قطعاتی که با این تکنولوژی ساخته می شوند بصورت سطحی روی بورد مدار چاپی نصب و لحیم کاری میشوند.این قطعات ابعاد کوچکتری دارند و این یک مزیت محسوب میشود و در اکثر دستگاههای پرتابل امروزی و دستگاههایی که به نوعی محدودیت فضا وجود دارد استفاده میشوند.

در شکل زیر تمامی قطعات SMD را مشاهده میکنید.

6-1-مقاومتهای SMD

مقاومتهای SMD در چندین اندازه وجود دارند.اندازه بصورت یک کد 4 رقمی توصیف میشود.2 رقم اول طول و 2 رقم آخر عرض را نشان میدهند.

تشخیص مقدار مقاومت smd به صورت زیرمی باشد.

6-2-خازنهای SMD

خازنهای SMD در مقادیر  1 پیکو فاراد تا 1 میکرو فاراد موجود هستند. اکثراً این خازنها از نوع سرامیکی هستند.

6-2-1-خازنهای تانتالیوم SMD

این خازنها در رنج 1 میکرو فاراد و بزرگتر موجود می باشند.

اندازه این خازنها با حروف A تا E مشخص میشود.

این نوع خازنها پلاریته مثبت و منفی دارند و پلاریته مثبت با نوار رنگی روی قطعه مشخص شده است.