آشنایی با مهم ترین اجزای مدار الکترونیکی

زارهای الکترونیکی به بخش جدایی ناپذیر زندگی ما تبدیل شده اند. این ابزارها زندگی ما را راحت تر کرده اند و همیشه در حال توسعه و پیشرفت هستند. از صنعت هواپیمایی گرفته تا صنایع پزشکی و بهداشتی و لوازم خانگی، ابزارهای الکترونیکی طیف وسیعی از کاربردهای مهم زندگی در دنیای مدرن را دارند به طوری که خرید قطعات الکترونیک همواره در حال افزایش است.

اکثر وسایل الکترونیکی دارای مدارهای الکترونیکی کوچک هستند که می توانند اطلاعات را پردازش و کنترل کنند. به عبارت ساده، مدارهای الکترونیکی، خطوط اصلی دستگاه های الکتریکی هستند. یک مدار الکترونیکی یک ساختار است که جریان الکتریکی را برای انجام وظایف مختلف از جمله تقویت سیگنال، محاسبه و انتقال داده کنترل می کند. مدار شامل اجزای مختلف مانند مقاومت، ترانزیستور، خازن، القایی و دیودها است. سیم های هدایت گر یا برای اتصال قطعات به یکدیگر استفاده می شوند.

اجزای مدار الکتریکی

تعداد اجزای مدار الکتریکی و پیچیدگی آن بسته به نوع استفاده مدار متفاوت است اما در همه مدارها چند جزئ مشترک وجود دارد که لازمه آن ها است این اجزا عبارتند از هدایت گر(هادی)، منبع ولتاژ و بار که همان عناصر و قطعات الکترونیکی هستند.

هدایت گر: جریان الکتریسیته از طریق مسیر هدایت می شود. سیم های مس در مدارهای ساده مورد استفاده قرار می گیرند، و در مدار های پیچیده تر توسط هدایت گر رسانا جایگزین می شوند. هدایت کننده ها از ورق های مس است ساخته می شوند که روی یک بستر غیر رسانا قرار می گیرند. از هادی اغلب در مدارهای کوچک و پیچیده استفاده می شود.

منبع ولتاژ: عملکرد اصلی یک مدار الکترونیکی جریان دادن برق در مدار از طریق راه ایمن است. اولین عنصر کلیدی هر مداری منبع ولتاژ است.این دستگاه شامل دو ترمینال مانند باتری، ژنراتور یا سیستم های قدرت است که اختلاف پتانسیل (ولتاژ) بین دو نقطه در مدار را فراهم می کند به طوری که جریان الکتریکی از طریق آن در مدار جریان می یابد.

قطعات الکترونیکی: این قطعات به عنوان یک بار از عناصر مدار است که توان مشخصی را برای انجام یک کار خاص مصرف می کند. ساده ترین بار یک لامپ است. مدارهای مجتمع، دارای بارهای مختلف مانند مقاومت، خازن، ترانزیستورها دیود و ... هستند. این قطعات از پرفروش ترین موارد فروشگاه قطعات الکترونیک هستند.

انواع مدار

مدارهای الکتریکی بسته به شکل و نوع استفاده آنها به انواع زیادی دارند اما به طور کلی می توان مدارهای الکترونیکی را به چند دسته مدارهای بسته، مدار باز، مدار اتصال کوتاه ، مدار صفحه ای (PCB) و مدار یکپارچه ( آی سی) تقسیم بندی کرد.

مدار یکپارچه (آی سی)

آی سی یک قطعه الکتریکی است که شامل یک مجموعه از قطعات الکترونیک مانند ترانزیستور، خازن، مقاومت و... است و روی یک کوچک سیلیکونی نصب می شود. نصب چند قطعه در یک وسیله باعث کاهش هزینه و کوچک تر شدن قطعه برای استفاده در جاهای کوچکتر است مثلا در اجزای موبایل و کامپیوتر آی سی ها استفاده زیادی دارند. علاوه برای ن آی سی ها عملکرد بالایی نسبت به استفاده از قطعات مجزا دارند چون مجموعه ایی از ترانزیستور ها و سایر قطعات در فاصله کم قرار گرفته اند و با سرعت بیشتری کار می کنند.

اکثر وسایل مدرن مانند رایانه ها و تلفن های همراه نیازمند مدارهای پیچیده هستند که دارای هزاران و حتی میلیون ها جزء هستند. اینجاست که کاربرد و اهمیت مدارهای یکپارچه مشخص می شود. در طول سال ها، آی سی ها پیچیده تر شده اند و تکنولوژی آنها تکامل یافته است. به همین دلیل است که رایانه های شخصی، لپ تاپ ها، تلفن های همراه و دیگر لوازم الکترونیکی مصرفی روز به پیشرفته تر و کاربردی تر می شوند.

ترانزیستور

ترانزیستور از پرکاربردترین وسیله های الکترونیکی است که وظیفه کنترل جریان در مدار را به عهده دارد. موارد استفاده از ترانزیستورها برای ایجاد سوئیچ های الکترونیکی ساده و مدارهای تقویت سیگنال استفاده می شوند و در حجم های بزرگتر میلیون ها تا میلیاردها ترانزیستور برای اتصال حافظه های کامپیوتری، ریزپردازنده ها و دیگر مؤلفه های پیچیده به کار می روند. ترانزیستورها دارای سه پایانه هستند که به نام های کالکتور(C) پایه (B) و امیتر(e) نامیده می شوند. ولتاژ ورودی به پایانه پایه وارد می شود و سپس بین دو پایانه دیگر جریان پیدا می کند. (transistor)

در ابتدا، ژرمانیوم برای ساخت ترانزیستورهای بسیار حساس به حرارت استفاده میشد. اکنون از سیایکون برای ساخت ترانزیستور استفاده می شود زیرا ترانزیستورهای سیلیکونی بسیار مقاوم تر و ارزان تر هستند.

یکی از پر استفاده ترین موارد استفاده از ترانزیستور دستگاه شنوایی یا سمعک است. معمولا یک میکروفون کوچک در دستگاه شنوایی امواج صوتی را می گیرد، آنها را تبدیل به پالس های الکتریکی نوسان یا جریان می کنند. وقتی این جریانها از طریق یک ترانزیستور عبور می کنند، آنها تقویت می شوند. سپس پالس های تقویت شده از طریق یک سخنران عبور می کنند و آنها را دوباره به امواج صوتی تبدیل می کنند. بنابراین، شما می توانید نسخه قابل ملاحظه ای از سر و صدا اطراف را بشنود.