Bien que vivant dans un monde rempli de gadgets électroniques, l’électronique garde toujours un voile de mystère. Les mécanismes de fonctionnement des projets électroniques semblent si abstraits que rien ne peut être vu en train de fonctionner pour que les gadgets fonctionnent. Sans engrenages mobiles, arbres et similaires, rien ne se passe visuellement sur la carte de circuit imprimé. Vous ne pouvez pas voir le courant qui coule, seulement les résultats. En tant que tel, faire de la fabrication électronique un passe-temps semble être un exploit pour de nombreux futurs producteurs de projets électroniques. Construire quelque chose sans une compréhension complète de la théorie derrière cela semble impensable.
Mais en réalité, il est possible de construire des projets avec une compréhension limitée de la théorie sous-jacente. Bien que la connaissance de la théorie de l'électronique se révélera plus qu'utile, elle ne constitue pas un élément essentiel de la construction de projets simples mais utiles. Une bonne façon de commencer consiste à se familiariser d'abord avec les composants utilisés sur une carte de circuit imprimé et leurs fonctions.
Un circuit imprimé - Une ville qui ne dort jamais
Cette vue aérienne de New York ne vous rappelle-t-elle pas les circuits imprimés? Semblable à la façon dont les villes fonctionnent, les composants d’un circuit imprimé travaillent ensemble pour former un système complet permettant d’alimenter nos dispositifs. Une fois que vous avez réfléchi à ces questions, la notion d'avoir autant de composants différents sur un circuit imprimé ne vous semblera plus une idée trop étrangère. Pour vous aider à démarrer, nous allons présenter 15 composants électroniques couramment utilisés montés sur des cartes de circuits imprimés!
1. Résistances
Résistances axiales et leurs codes de couleurs colorés Les résistances sont l’un des composants les plus couramment utilisés dans les circuits imprimés et sont probablement les plus simples à comprendre. Leur fonction est de résister au courant en dissipant l'énergie électrique sous forme de chaleur. Ils viennent dans une multitude de types différents fabriqués dans une gamme de matériaux différents, mais la résistance classique la plus connue des amateurs est les résistances de style «axial» avec des dérivations sur les deux extrémités longues et le corps gravé d'anneaux colorés. Ces anneaux sont un code qui indique leur valeur de résistance. Si vous ne savez pas comment procéder, consultez notre article sur le déchiffrement des codes de couleur des résistances !
2. Condensateurs
Condensateurs électrolytiques radiaux montés sur un circuit imprimé Les condensateurs sont le composant le plus courant que vous trouverez sur un circuit imprimé. Ils sont généralement plus nombreux que les résistances. La fonction des condensateurs est de retenir temporairement une charge électrique et de la libérer chaque fois que plus de puissance est nécessaire ailleurs dans le circuit. Pour ce faire, il collecte généralement des charges opposées sur deux couches conductrices séparées par un matériau isolant ou diélectrique. Les condensateurs sont souvent classés en fonction du matériau conducteur ou diélectrique, ce qui donne naissance à de nombreux types aux caractéristiques variables, allant des condensateurs électrolytiques à haute capacité aux divers condensateurs polymères aux condensateurs à disque céramique plus stables. Certains ont des apparences similaires à des résistances axiales, mais le condensateur classique est un style radial avec les deux conducteurs dépassant de la même extrémité.
3. Inducteurs
Différents types d'inducteurs (source: eeweb)
Les inductances sont les dernières de la famille des composants passifs linéaires, avec les résistances et les condensateurs. Comme les condensateurs, ils stockent également de l'énergie, mais au lieu de stocker de l'énergie électrostatique, les inductances stockent de l'énergie sous la forme d'un champ magnétique qui se produit lorsque le courant les traverse. L'inducteur le plus simple est une bobine de fil. Plus le nombre d'enroulements est grand, plus le champ magnétique et donc l'inductance sont importants. Vous les trouverez peut-être entourés d'un noyau magnétique qui se présente sous diverses formes. Ceci sert à amplifier le champ magnétique de manière substantielle et, par conséquent, l'énergie stockée. Les inductances sont souvent utilisées pour filtrer ou bloquer certains signaux, par exemple en bloquant les interférences dans les équipements radio ou en conjonction avec des condensateurs pour manipuler les signaux alternatifs dans les alimentations à découpage.
4. Potentiomètres
Les potentiomètres sont une forme de résistance variable. Ils sont généralement disponibles dans les types rotatifs et linéaires. En tournant le bouton d’un potentiomètre rotatif, la résistance varie lorsque le contact à curseur est déplacé sur une résistance semi-circulaire. Un exemple classique de potentiomètres rotatifs est le contrôleur de volume sur les radios où le potentiomètre rotatif contrôle la quantité de courant envoyée à l'amplificateur. Le potentiomètre linéaire est le même, sauf que la résistance est modifiée en déplaçant le contact à curseur sur la résistance de manière linéaire. Ils sont parfaits lorsque des ajustements précis sont nécessaires sur le terrain.
5. Transformers
Différents types de transformateurs La fonction des transformateurs est de transférer de l'énergie électrique d'un circuit à un autre, avec une augmentation ou une diminution de la tension. Vous pouvez dire que la tension est "transformée". Semblables aux inductances, elles consistent en un noyau en fer doux entouré d'au moins deux bobines de fil: la bobine primaire pour le premier circuit ou le circuit source et la bobine secondaire pour le circuit où l'énergie est transférée. Vous avez peut-être vu de gros transformateurs industriels sur des poteaux télégraphiques; ceux-ci abaissent la tension des lignes aériennes de transport, généralement de plusieurs centaines de milliers de volts, aux quelques centaines de volts généralement nécessaires à un usage domestique.
6. Diodes
Le fil le plus long indique l’anode sur un dispositif à DEL traversant Tout comme une rue à sens unique, une diode est un dispositif qui permet au courant de circuler dans un seul sens, de l'anode (+) à la cathode (-). Pour ce faire, il a une résistance nulle dans un sens et une résistance élevée dans l'autre sens. Cette fonction peut être utilisée pour empêcher le courant de circuler dans la mauvaise direction, ce qui pourrait causer des dommages. La diode électroluminescente ou DEL est la diode la plus populaire auprès des amateurs. Comme le suggère la première partie du nom, ils ont l'habitude d'émettre de la lumière, mais ceux qui ont essayé de souder savent que c'est une diode, il est donc important de bien orienter l'orientation, sinon la LED ne s'allumera pas. .
7. Transistors
Transistors à jonctions bipolaires emballés individuellement (BJT) Les transistors sont considérés comme les composants fondamentaux de l'électronique moderne. Plusieurs milliards peuvent être trouvés dans une seule puce IC. Mais les transistors sont simplement des amplificateurs et des commutateurs électroniques. Ils viennent dans plusieurs types, avec le transistor bipolaire comme type le plus commun. Ils peuvent être classés dans les versions NPN et PNP. Les transistors bipolaires ont 3 broches - la base, le collecteur et l’émetteur. Pour un type NPN, lorsqu'un courant (généralement un faible courant) circule de la base vers l'émetteur, il active un autre circuit qui provoque le passage d'un courant (généralement beaucoup plus important) du collecteur vers l'émetteur. Dans un transistor PNP, les directions sont inversées. Un autre type de transistor, appelé transistors à effet de champ, utilise un champ électrique pour activer l'autre circuit.
8. Redresseur Contrôlé par Silicium (SCR)
Également appelés thyristors, les redresseurs au silicium (SCR) ressemblent aux transistors et aux diodes - en fait, il s’agit essentiellement de deux transistors fonctionnant ensemble. Ils ont également trois conducteurs, mais se composent de quatre couches de silicium au lieu de trois et ne fonctionnent que comme des commutateurs, pas des amplificateurs. Une autre différence importante est qu'une seule impulsion est nécessaire pour activer le commutateur, alors que le courant doit être appliqué de manière continue dans le cas d'un seul transistor. Ils sont plus adaptés à la commutation de grandes quantités de puissance.
9. Circuits intégrés
Les circuits intégrés, ou circuits intégrés, sont exactement cela, ce sont des circuits et des composants qui ont été rétractés sur des tranches de matériau semi-conducteur. Le grand nombre de composants pouvant être intégrés sur une seule puce est à l'origine des premières calculatrices et désormais de puissants ordinateurs, des smartphones aux superordinateurs. Ils sont généralement les cerveaux d'un circuit plus large. Le circuit est généralement logé dans un boîtier en plastique noir pouvant être de toutes formes et de toutes tailles et avoir des contacts visibles, qu’il s’agisse de conducteurs sortant du corps ou de pastilles de contact directement sous des puces BGA par exemple.
10. Oscillateurs à cristal
Les oscillateurs à cristal fournissent l’horloge dans de nombreux circuits qui nécessitent des éléments de synchronisation précis et stables. Ils produisent un signal électronique périodique en faisant physiquement osciller un matériau piézoélectrique, le cristal, d’où son nom. Chaque oscillateur à cristal est conçu pour vibrer à une fréquence spécifique. Il est plus stable, économique et présente un facteur de forme réduit par rapport aux autres méthodes de synchronisation. Pour cette raison, ils sont couramment utilisés comme minuteries précises pour les microcontrôleurs ou plus communément dans les montres-bracelets à quartz.
11. Interrupteurs et relais
Un commutateur rotatif Grove et un relais Grove Composant de base facilement négligé, le commutateur est simplement un bouton d’alimentation permettant de contrôler le flux de courant dans le circuit, en commutant entre un circuit ouvert et un circuit fermé. Leur apparence physique varie énormément: curseur, bouton rotatif, bouton-poussoir, levier, bascule, interrupteurs à clé, etc. De même, un relais est un commutateur électromagnétique actionné par un solénoïde, qui devient une sorte d'aimant temporaire lorsque le courant le traverse. Ils fonctionnent comme des commutateurs et peuvent également amplifier des courants faibles à des courants plus importants.
12. Capteurs
Capteurs de température , de distance par ultrasons et de capteur de lumière du système Seeed Grove Les capteurs sont des dispositifs dont la fonction est de détecter les changements de conditions environnementales et de générer un signal électrique correspondant à ce changement, qui est envoyé aux autres composants électroniques du circuit. Les capteurs convertissent l'énergie d'un phénomène physique en énergie électrique. Ce sont donc des transducteurs (convertissent l'énergie sous une forme en une autre). Il peut s’agir d’un type de résistance dans un détecteur de température à résistance (RTD) ou de DEL détectant des signaux transmis, comme dans une télécommande de télévision. Il existe une grande variété de capteurs pour différents stimuli environnementaux, par exemple des capteurs d'humidité, de lumière, de qualité de l'air, de contact, de son, d'humidité et de mouvement.
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