13 часто используемых компонентов для печатных плат для начинающих

 
Печатные платы — довольно сложные устройства, которые на первый взгляд могут показаться запутанными и пугающими. Если вы новичок в обычной электронной инженерии, вы, возможно, сталкивались с этим один или два раза. На самом деле, вы, возможно, уже знакомы с ним. Но как новичок, определенно стоит понять назначение печатной платы и знать, с чем вам придется работать, прежде чем пытаться купить радиодетали.

Итак, вот наша разбивка на 13 наиболее часто используемых электронных компонентов для печатных плат.

Что такое печатные платы?

Печатные платы — или печатные платы — можно считать основным строительным блоком любой электронной конструкции. Печатная плата соединяет несколько электронных компонентов в единую, полнофункциональную систему, способную питать различные устройства, чтобы купить радиодетали. Подобно тому, как целые города формируются из улиц, кварталов, районов и зданий, так и компоненты ПХБ взаимодействуют между собой. Печатные платы с годами развивались и играют решающую роль как у инженеров-электриков, так и у любителей.

Печатные платы могут варьироваться от односторонних плат (только один медный слой) до многосторонних (до 20+ слоев). Чем больше добавленных слоев, тем сложнее печатная плата, тем более совершенным будет соответствующий гаджет. Больше слоев также означает больше электронных компонентов.

Надежные печатные платы определенно могут удерживать до пары десятков электронных компонентов. Однако для начинающих, чтобы купить радиодетали мы рекомендуем начать с 13 наиболее распространенных компонентов.

Резисторы
конденсаторы
Трансформеры
Транзисторы
Диоды
Батареи
Интегральные схемы
Осцилляторы
Индукторы
Переключатели/реле
Потенциометры
СКВ
Датчики
Резисторы – контроль энергии

Резисторы являются основой управления током, поэтому они так часто используются в печатных платах. Эти двусторонние электрические элементы довольно просты для понимания и интеграции в различные проекты.

Сопротивление часто определяется как «легкость», с которой объекты пропускают электричество через себя, чтобы купить радиодетали. Подумайте приемке радиодеталей и  о разнице между изоляторами и проводниками; первое, очевидно, обладает более высоким сопротивлением, чем второе.

Резисторы, с другой стороны, позволяют пользователям точно определять уровень сопротивления объекта. Они предназначены для сопротивления потоку электрического тока путем преобразования электрической энергии в тепло, которое затем рассеивается.

Резисторы могут быть изготовлены из самых разных материалов и представлены в самых разных стилях, чтобы купить радиодетали. Наиболее распространенными (и настоятельно рекомендуемыми для начинающих) являются резисторы из углеродной пленки в осевом стиле. Резисторы осевого типа имеют выводы на обоих концах стержня. Их корпус помечен разноцветными кольцами, которые обозначают значение сопротивления резистора.

Конденсаторы – храните энергию

В отличие от резисторов, конденсаторы — это электронные компоненты, которые вы обязательно найдете на печатной плате. Резисторы контролируют электрический заряд, конденсаторы временно хранят его. Думайте о них как о крошечных батареях с еще меньшим пространством для хранения, чтобы купить радиодетали. Они способны терять и набирать полный заряд за долю секунды. Из-за этого конденсаторы обычно используются для «фильтрации»: процесса, при котором резервный источник энергии берет верх, когда основной источник питания отключается, чтобы не потерять или сбросить данные.

В печатных платах конденсаторы электростатически накапливают энергию, чтобы позже высвободить ее там, где в цепи требуется питание. Он работает путем сбора противоположных зарядов (положительных и отрицательных) на двух проводящих пластинах (обычно металлических) с изоляционным материалом какой-либо формы между ними.

Существуют различные типы конденсаторов, чтобы купить радиодетали, часто классифицируемые по проводящему материалу пластин или разделяющему их изоляционному материалу. Большинство начинающих и случайных любителей используют полиэфирные конденсаторы , керамические конденсаторы или радиальные конденсаторы .

Вы заметите, что некоторые конденсаторы напоминают резисторы. Самое заметное отличие, чтобы купить радиодетали состоит в том, что резисторы имеют выводы на противоположных концах. Конденсаторы имеют два вывода, выступающих с одной стороны.

Транзисторы – усиливают энергию

Резисторы могут быть основой для управления током, но транзисторы являются основой всей современной электроники. Их можно, по сути, считать строительными блоками.

В отличие от хранения, регулирования или контроля зарядов на печатной плате, транзисторы усиливают их, чтобы купить радиодетали. Биполярный транзистор, который является наиболее распространенным типом транзистора, имеет три области и три вывода, по которым протекает и усиливается ток. Есть два типа биполярных транзисторов; НПН и ПНП. Оба состоят из (1) базы, (2) коллектора и (3) эмиттера и имеют области как P-типа, так и N-типа.

База: база/фундамент всего устройства
Излучатель: место, где высвобождаются/излучаются заряды
Коллектор: собирает носители заряда

Биполярный транзистор NPN имеет область P-типа, расположенную между двумя областями N-типа. В типе NPN небольшой ток течет от базы к эмиттеру. Затем этот ток включает другую цепь, которая также заставляет гораздо больший ток течь от коллектора к эмиттеру, эффективно увеличивая (или усиливая) высвобождаемый ток.

Биполярный транзистор PNP имеет область N-типа, расположенную между двумя областями P-типа. Это отменяет текущий процесс типа NPN, чтобы купить радиодетали. Небольшой ток начинается с коллектора и течет к эмиттеру, заставляя больший ток проходить через базу к эмиттеру.

Транзисторы NPN используются чаще, чем транзисторы PNP по ряду причин. Тем не менее, оба имеют свои преимущества и недостатки в зависимости от проекта.

Диоды – перенаправить энергию
Диод

Возвращаясь к нашей печатной плате, чтобы купить радиодетали — городское сравнение, диоды — это улицы с односторонним движением на печатной плате. Эти двухконтактные компоненты контролируют и перенаправляют поток энергии, позволяя току течь в одном направлении и блокируя его движение в другом. Поток обычно идет от положительной клеммы (называемой анодом) к отрицательной клемме (называемой катодом).

Как и резисторы, диоды используют электрическое сопротивление для управления потоком энергии, чтобы купить радиодетали. Высокое сопротивление в одном направлении и нулевое сопротивление в другом эффективно блокирует протекание тока в неправильном направлении и потенциальное повреждение оборудования.

Самый распространенный диод, с которым знакомы многие люди, даже не любители, — это светоизлучающие диоды или светодиоды . Другими распространенными примерами диодов для печатных плат являются стабилитроны , быстродействующие переключающие диоды и диоды Шоттки.

Существуют различные типы батарей для печатных плат, чтобы купить радиодетали, но мы определенно рекомендуем приобретать перезаряжаемые батареи .

Интегральные схемы — многофункциональные электростанции

Интегральные схемы — это электростанции всех печатных плат. Батареи могут быть источником энергии, но схемы — это фабрики по производству энергии. Эти крошечные пластины содержат тысячи (или даже миллионы) транзисторов, резисторов и конденсаторов, чтобы купить радиодетали. Благодаря этому они могут усиливать, генерировать и обрабатывать энергию на печатной плате — это лишь некоторые из функций.

Как следует из названия, чтобы купить радиодетали, интегральные схемы (или ИС) — это в основном схемы, которые были интегрированы в печатную плату путем минимизации. Эти пластинчатые компоненты обычно изготавливаются из силикона и заключены в пластиковый корпус. Более современные могут также использовать цифровые или аналоговые технологии для выполнения вычислений.

Эти типы технологий дополнительно определяют два типа ИС: цифровые и аналоговые. Лучший для начинающих зависит от типа проекта, который необходимо выполнить, чтобы купить радиодетали. Цифровые интегральные схемы обычно используются в компьютерах и бытовой электронике. Аналоговые интегральные схемы (также называемые линейными) обычно используются для усиления звука и радиочастот.

Осцилляторы – точные таймеры
Осцилляторы

В печатных платах кварцевые генераторы действуют как программируемые таймеры или часы, которые периодически генерируют электронные сигналы. Они названы так потому, что зависят от резонанса вибрирующего кристалла, сделанного из пьезоэлектрического материала, который определяет частоту электронного сигнала или колебания.

Для создания резонанса можно использовать различные пьезоэлектрические материалы, чтобы купить радиодетали, но кварцевые кристаллы на сегодняшний день являются фаворитами сообщества. Генератор использует электрическое поле в тандеме с напряжением, приложенным к электроду рядом с кристаллом кварца, чтобы создать свойство, известное как обратное пьезоэлектричество. Затем электрическое поле отключается, чтобы позволить кристаллу вернуться к своей прежней форме. При этом кварц генерирует другое электрическое поле, которое, в свою очередь, генерирует напряжение определенной частоты — другими словами, колебание.

Кварцевые генераторы обычно используются в качестве точных таймеров для наручных часов, микроконтроллеров и других подобных устройств.

Индукторы — увеличение энергии

Катушки индуктивности, как и резисторы и конденсаторы, считаются линейными пассивными компонентами печатных плат, чтобы купить радиодетали. Как и конденсаторы, катушки индуктивности представляют собой устройства с двумя выводами, которые накапливают энергию. Но как конденсаторы накапливают энергию электростатически, катушки индуктивности используют магнитное поле.

Индукторы, также известные как катушки, дроссели и реакторы, обычно состоят из сердечника, обернутого изолированным проводом. Чем больше раз проволока намотана на сердечник (т. е. чем больше витков), тем сильнее магнитное поле и, следовательно, энергия. Обмотки усиливают магнитное поле и, соответственно, накопленную энергию и энергетические возможности устройства.

Катушки индуктивности характеризуются свойством, называемым индуктивностью, которое в основном представляет собой отношение напряжения к скорости изменения тока. Они часто используются для фильтрации или блокировки определенных сигналов, таких как радиопомехи в звуковом оборудовании.

Переключатели — кнопки питания
Черный кнопочный переключатель

Переключатель — еще один широко известный компонент печатной платы, уступающий только батареям, чтобы купить радиодетали. Многие люди — опять же, не только инженеры и любители — покупают переключатели для повседневных задач. Они не только принадлежат на печатных платах. Их можно увидеть на кухнях, в комнатах, на удаленных устройствах и т. д.

Думайте о переключателях/реле как о кнопках питания. Они в основном контролируют поток тока в цепи, открывая и закрывая цепь, чтобы купить радиодетали. Один щелчок переключателя, и цепь размыкается, позволяя току течь к лампочке в комнате. Еще один щелчок, и цепь замыкается. Лампа отключается от тока и выключается.

Существует по крайней мере дюжина различных типов переключателей, все они различаются по физической конструкции и внешнему виду. Наиболее распространенными являются кнопочные выключатели , рычаги и тумблеры . Другие примеры включают коробчатые , клавишные, микро , ползунковые и поворотные переключатели.

Потенциометры – переменное сопротивление

Потенциометры в основном представляют собой переменные резисторы с тремя клеммами. Подобно резисторам, они контролируют энергию в цепи. Они так называются, потому что они в основном определяют электрический потенциал или напряжение устройства. Обычные потенциометры бывают двух типов: поворотные и линейные.

Поворотные потенциометры немного более известны, чем линейные. Они используют ручку для изменения сопротивления устройства, позволяя контакту ползунка перемещаться по полукруглому резистору, чтобы определять, насколько высокой или низкой должна быть энергия, чтобы купить радиодетали. Наиболее популярным примером поворотного потенциометра в игре может быть ручка регулировки громкости на радиоприемниках. Величина тока, подаваемого на усилитель, регулируется потенциометром, следовательно, регулируется громкость звука.

Линейные потенциометры почти такие же, только это прямая линия, а не полукруг. Вспомните кнопки регулировки громкости на современных смартфонах или наушниках.

SCR - сильноточный контроль

SCR расшифровывается как Silicon-Controlled Rectifier. Подобно транзисторам и диодам, SCR, также называемые тиристорами, названы так потому, что они состоят из четырех кремниевых слоев (вместо трех композиций NPN или PNP, встречающихся в транзисторах). В некотором смысле их можно рассматривать как два транзистора, чтобы купить радиодетали, работающих в тандеме для управления большими значениями напряжения и мощности. В этом смысле они немного больше подходят для проектов и операций с высоким переменным током, где обычного транзистора может быть недостаточно.

Четыре уровня — NPNP или PNPN — функционируют скорее как переключатели, а не как усилители. Более того, чтобы купить радиодетали, для активации указанных переключателей требуется всего один импульс, а не постоянный ток, как в одинарных или биполярных транзисторах.

Датчики

И последнее, но не менее важное: у нас есть датчики, чтобы купить радиодетали. Это довольно простые электронные компоненты в том смысле, что они «чувствуют» физический ввод или изменения окружающей среды и реагируют соответствующим образом. Тип входных данных может варьироваться от изменений тепла, света и влажности до давления, шума, движения и т. д.

Ответ, генерируемый датчиком, приходит в виде электрического сигнала, соответствующего любому обнаруженному им изменению. Затем этот сигнал отправляется другим компонентам схемы или печатной платы.

Если это запрограммировано, эти датчики затем генерируют выходные данные в виде удобочитаемых дисплеев или дополнительных сигналов, передаваемых в электронном виде для будущего считывания или дальнейшей обработки.

Датчики на печатной плате обычно преобразуют физическую энергию в электрическую. В некотором смысле это делает их конвертерами. Датчики на самом деле довольно гибкие и могут быть разных форм. Они могут быть даже в виде диодов, таких как красный светодиод на пульте от телевизора, который сигнализирует о том, включено устройство или выключено. Общие практические реализации датчиков включают измерение влажности, определение качества воздуха, датчики движения и автоматическое освещение.

Вывод
Напомним, что мы рассмотрели 13 наиболее распространенных компонентов печатных плат:

Резисторы
конденсаторы
Трансформеры
Транзисторы
Диоды
Батареи
Интегральные схемы
Осцилляторы
Индукторы
Переключатели/реле
Потенциометры
СКВ
Датчики

Если вы новичок и любитель, эти 13 электронных компонентов окажутся довольно простыми и полезными для работы, чтобы купить радиодетали, когда вы погрузитесь в создание своих первых нескольких печатных плат. Даже если вы достаточно опытны, всегда полезно получить представление об основных строительных блоках. Все эти 13 электронных компонентов по-своему вносят свой вклад в функциональность печатной платы, и ни один из них не является более предпочтительным, чем другой. Разница в их возможностях и дизайне делает их подходящими для разных соответствующих проектов.