电子元件

电子元器件是电气系统中控制电路中电子流动的设备。它是各种工业和大型产品的一部分。

电子元器件不应与电气元器件混淆。电气元器件通常用于电路中，例如电阻、电容器和电感器。它将电能转换为其他形式的能量，例如热能，而电子元器件则控制电子的流动以执行任务。

电子元器件具有多个引线，连接到电气元器件以形成完整的电路。一些元器件，例如电子芯片、半导体集成芯片等，包含各种元器件。

电子元器件的类型

电子元器件可分为**有源元器件**、**无源元器件**和**机电元器件**。

有源元器件

有源元器件充当另一个设备的能量来源，例如电池。因此，它为各种家用电器和其他设备提供能量。但是，电池也需要来自交流电压的能量进行充电。因此，它可以存储电荷以供进一步使用，但需要外部电压才能充电。因此，我们可以说有源元器件依赖于外部电源。

有源元器件的例子包括**晶体管、隧道二极管、稳压二极管**等。此外，有源元器件还包括**放大**元器件。

有源元器件的类型如下：

晶体管

晶体管是一种三端器件，用于放大电子信号。它还可以切换相应的信号或电源。这意味着晶体管具有切换和放大信号的双重能力。它通常由半导体材料制成。

半导体晶体管分类如下：

• MOSFET
  mosfet或**金属氧化物半导体场效应晶体管**是一种在施加电场下工作的晶体管。MOSFET有两种类型，即n型（NMOS）和p型（PMOS）。
• **MISFET**（金属绝缘体半导体场效应晶体管）
  它被称为MISFET，因为绝缘体用于将栅极与沟道隔离。
• **JFET**（结型场效应晶体管）

JFET适用于低噪声应用，并且没有像MOSFET那样的氧化层。
• **MESFET**（金属半导体场效应晶体管）
  MESFET适用于雷达和微波应用。但是，与MOSFET相比，它价格昂贵。
• **CMOS**（互补金属氧化物半导体）
  cmos是NMOS和PMOS场效应晶体管的组合。
• **BiCMOS**（双极互补金属氧化物半导体）
  它是双极结型晶体管和CMOS的组合。
• **IGBT**（绝缘栅双极晶体管）
  IGDT用作逆变器设备中的开关设备，例如工业电机、冰箱和电机，以提高其效率。
• **CNTFET**（碳纳米管场效应晶体管）
  它是一种FET，在传统晶体管中将碳纳米管用作沟道材料。
• **LDMOS**（横向扩散金属氧化物半导体）
  顾名思义，它是一种平面双扩散MOSFET，用于各种应用，例如音频功率放大器和微波功率放大器。
• **HEMT**（高电子迁移率晶体管）
  与MOSFET不同，它使用异质结，即两种不同带隙材料之间的结。因此，它也称为HFET（异质结场效应晶体管）。

其他类型的晶体管分类如下：

• 光电晶体管
  它是一种将光能转换为电能的电子元器件。二极管以光子形式吸收光以产生电流。
• **SCR**（硅控整流器）
  它是一种四层电流控制设备。它也称为半导体控制整流器。它通常用于需要高功率控制的设备。
• 单结晶体管
  它是一种三端设备，其中只有一个结充当电控开关。
• **TRIAC**（交流三端双向可控硅）
  顾名思义，TRIAC是一种三端电子元器件，在触发时可以在任何方向上传导电流。

IC（集成电路）

集成电路由安装在扁平半导体片上（尤其是**硅**）的**小型电路**组合而成。与数字电路相比，IC成本低且性能更好。此外，许多元器件，例如MOSFET，可以集成在小型集成电路芯片上。

二极管

二极管是一种仅在一个方向上传导电流的电子设备。然而，一些二极管，如齐纳二极管，也可以在两个方向上传导电流。

二极管可以分为齐纳二极管、LED、光电二极管、隧道二极管、变容二极管、可变电容二极管、调谐二极管、激光二极管和变容二极管。

LCD

LCD或液晶显示器是一种平面显示器，它使用液晶和反射器来显示文本和图像。LCD的常见例子是七段显示器和数字时钟显示器。此外，LCD还用于各种应用，例如**仪表盘、电视显示器、投影仪、视频游戏设备、电脑显示器**等。

OLED

OLED或有机发光二极管在电流流过其电路时发光。它是一种使用有机化合物发光的LED。由于其无限的色彩对比度、更轻的重量和响应时间、灵活性以及更低的功耗，OLED已经取代了LCD。

可编程设备

此类设备可以根据要求进行编程。常见的可编程设备如下：

• **FPGA**（现场可编程门阵列）
  集成电路设计可以由客户根据要求进行设计或配置。但是，这通常在制造过程之后进行。
• **CPLD**（复杂可编程逻辑器件）
  CPLD也是一种可编程设备。它也具有一些与FPGA相同的共同特性。CPLD和FPGA的主要区别在于门阵列（例如，乘积之和）。FPGA基于查找表，而CPLD基于门阵列。

电源

电源是可获取电源的来源。它表示电能传输的速率。电源的类型如下：

• 电池
  电池是一种充电设备。它可用于为各种设备供电，例如手机、手电筒和电动汽车。
  
• 燃料电池
  燃料电池是一种电化学电池，通过在电池内部进行氧化还原反应，将燃料中存在的化学能转化为电能。
• 光伏器件
  顾名思义，它利用半导体材料将光能转换为电能。此类材料表现出光伏效应。
• 热电发电机
  它将固体通量，即温差，转换为电能。它是一种直接发电的发电机。该机器通常体积庞大，不涉及任何移动部件。
• 范德格拉夫发电机
  它利用摩擦产生非常高的电势来发电。它是一种产生直流电的静电发电机。

光电器件

光电器件是一种传感器，可将电能转换为光能，反之亦然。表现出光学特性最常见的材料是半导体。此类器件的现象基于光的量子力学效应。

放大器电路

顾名思义，放大器用于放大信号。我们也可以说放大器用于增加信号的功率。让我们讨论一下如何实现。

放大器接收输入信号，产生大于信号的幅度，并给出输出。输出-输入信号可以是电压、电流或功率信号。

放大器的增益决定了其放大倍数。因此，它是决定设备输出的主要因素。

请考虑以下示例。

扬声器有放大器，通常从手机、CD/DVD媒体播放器等设备接收输入信号。输入信号是来自这些设备的小信号。放大器会创建输入信号的放大副本，从而产生具有更大强度和声音的输出信号。因此，我们可以说输出信号是输入信号的放大版本。扬声器中的放大器数量可能因插入的驱动器而异。

放大器用于各种应用，例如自动化、电子扬声器和船舶系统。

微控制器

微控制器是一种小型计算机，用于自动化控制应用，例如**嵌入式系统、个人计算机**和**发动机控制系统**。

无源元器件

这些元器件通常是两端设备。它不能放大信号，也不依赖于外部电源。但是，它可以增加电路中的感应电压或电流。无源元器件的例子包括电阻器**、电容器**和**电感器**。

电容器在连接到电源时可以存储电荷。但是，其中存储的电荷不能用作能量来源，但可以用于增加电路中的感应电压或电流。

让我们讨论各种无源设备。

电容器

电容器是一种存储设备，在两块板之间存储电荷。两块板之间的距离称为电介质，如下所示：

电容器的符号是：

电容器的两个极板也称为电导体。导体的常见材料是金属；它很容易允许电荷流动（金属是热和电的良导体），而电介质充当绝缘体。

电阻器

电阻器是两端器件，可在电路中产生电阻。

电阻器在电子产品中的常见用途是减少电流流量、分压等。电阻的单位是欧姆。它是电路中必不可少的元件之一。例如：

串联在LED中的电阻器可防止其通过大电流。大功率电阻器也用于电力系统、发电机和电机控制。

谐振器

谐振器是一种以称为谐振频率的频率振荡的设备。谐振器用于生成特定频率的波或从信号中选择它。谐振器由数百万个原子组成。因此，它可以表现出数百万个谐振频率。

例如，石英手表中的石英晶体倾向于产生特定频率的振荡。

传感器

它是一种将一种形式的能量转换为另一种形式的设备。传感器的常见例子是扬声器、电话、天线、传感器、温度计等。传感器用于各种应用，例如自动化和控制系统，其中电能转换为物理量（运动、力、扭矩等）。

有双向传感器，可以将一种形式的能量转换为另一种形式，反之亦然。例如，它可以将电能转换为声音，将声音转换为电能。

变压器

变压器的工作原理基于电磁感应。它通常用于增加或减少电路中的电压。此类变压器称为升压变压器和降压变压器。

变压器有两个线圈，称为初级线圈和次级线圈。电动势（EMF）通过磁通量在次级线圈中感应。磁通量是由于电流和电压穿过变压器初级绕组而产生的。

电机

电机或电动马达将电能转换为机械能。此类电机可以由交流（交流电）电源或直流（直流电）电源驱动。交流电源是发电机等，而直流电源是整流器、电池等。与ICE（内燃机）相比，电动马达效率高达95%，重量轻且价格便宜。

传感器

传感器通常与其他电子设备一起使用。它是一种设备或模块，可预测环境变化并将信号发送到相应的电子设备，特别是计算机处理器。传感器的类型有压力传感器、运动传感器、位置传感器、接近传感器、辐射传感器等。

热敏电阻

热敏电阻是两个词的组合，热和电阻。热表示热量（温度），电阻表示具有一定电阻的设备。因此，热敏电阻是一种电阻器，其电阻取决于温度。它用于火灾报警器和冰箱等应用。

湿度计

湿度计是一种测量空气或土壤中水蒸气含量的测量设备。它通常被称为湿度测量。它取决于其他量，例如压力和压力。

磁力计

磁力计是一种用于测量磁场的设备。它还可以测量磁偶极矩。磁力计的一个常见例子是磁罗盘。此外，一些磁力计可以测量材料的磁性，例如铁磁性。

扬声器

扬声器是一种传感器，可将电音频信号转换为声音。扬声器中存在的放大器在将信号发送到扬声器之前放大或增强信号。扬声器产生的最终声音是原始电音频信号的放大和更响亮版本。

电线

它是一种电子元器件，用于将其他电子元器件组装到电路中。

面包板

面包板是一种带有小嵌入孔的白色矩形板，可插入电子元器件。它通常用于电子项目中。

天线

天线是一种薄金属结构，用于发射无线电电磁波。天线充当**传感器**，将电能转换为电磁波。电荷是电磁波的来源。

天线既可以用作**发射天线**，也可以用作**接收天线**。

机电元器件

机电元器件的机制基于电气和机械的组合。这意味着电气机械系统作为一个系统协同工作。机电元器件的例子是。所涉及的应用通常是机器的运动部件，它们在电气连接的帮助下运行。

机电设备如下：

加速度计

加速度计是一种能够以加速度形式检测运动变化的设备。它还可以测量结构的振动。

压电设备

压电元件利用压电效应来滤除高频。压电效应发生在晶体材料中，当电和机械状态之间存在机电相互作用时产生。压电设备的例子有晶体振荡器、陶瓷滤波器、超声波电机等。

连接器

连接器用于连接电导体以完成电路。它可以是公头连接器或母头连接器。例如，插头（公头类型）和插座（母头类型）。

开关

开关用于改变连接设备的状态。开关的类型分类如下：

• 网络交换机
  网络交换机是一种硬件设备，有助于在计算机网络上传输数据。它使用分组交换以数据包的形式传输数据。
• 电子开关
  电子开关是一种手控式开关，用于切换通过电路的电流。电子开关通常用于开关家用电器，例如风扇、电视和灯。
• 任天堂Switch
  它是一种游戏机，可以在手持设备上玩不同的游戏。

磁铁

磁铁是一种物质、物体或材料，会产生磁场。磁铁可以根据极性吸引或排斥其他磁铁。它还可以吸引金属。磁铁产生的磁场用于各种应用，例如电视、功率扬声器、计算机数据存储和耳机。

螺线管

螺线管通常被称为**电磁铁**。当电流通过电路时，它会产生磁场。电路包括**线圈**（呈螺旋形排列）、**电连接**和**金属芯**（作为电流流动的基座）。

电子元器件的应用

电子元器件用于各种应用，例如**自动化、机器人、生物力学、电力电子、机电一体化、可再生能源应用、光伏系统**等。

让我们详细讨论上述应用。我们还将讨论电子元器件在这些应用中的作用。

自动化

自动化行业中有各种设备由不同的电子元器件组成。这些设备的例子有人机界面显示器、PLC、电动执行器、伺服电机、机器人、继电器等。

例如，继电器包括螺线管、软铁芯、可移动铁电枢、连接器和电路板（连接多个继电器）。我们还可以根据需要添加更多元器件。

机器人技术

机器人用于制造行业以执行一些自动化任务、半导体行业、包装、材料组装、材料处理过程等。机器人领域中使用的电子元器件包括二极管、LED、整流器、电源、稳压器、晶体管和继电器。此外，每个自动化过程都需要电子元器件来创建模型。因此，电子元器件在各个领域都发挥着至关重要的作用。

电力电子

电力电子是通过电子设备转换或控制电能的过程。常见元器件有**逆变器、电池、转换器、变速电机**等。防止电能损失对于提高效率至关重要。因此，电子元器件对于电力电子系统的快速响应至关重要。

机电一体化

顾名思义，机电一体化是**机械**和**电子**的结合。它提供系统、操作、构造、设计和流程的先进控制。机电一体化的主要组成部分是执行器、传感器、机械和控制器。

可再生能源应用

可再生能源是来自太阳、风、水和潮汐的能量。这些资源获得的能量可以通过由电子元器件组成的电路加以利用。例如，太阳能电池板、风力涡轮机、燃料电池等。

光伏系统

光伏系统是一种从阳光中发电的电力系统。它是一个通过光伏系统发电的系统。这意味着它是一种将太阳能转换为电能的设备。该系统产生的电能是直流电（Direct Current）。因此，它可以直接用于依赖直流电源的设备。其组成部分有**电网、逆变器、太阳能电池板、网络电表**等，这些部件又由各种电子元器件组成。

因此，我们可以得出结论，电子元器件是我们日常生活中至关重要的一部分。我们身边的大多数家用电器或设备都由上述电子元器件组成。