Componente electrónico

Dispositivo discreto en un sistema electrónico

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Varios componentes electrónicos.

Un componente electrónico es cualquier dispositivo discreto básico o entidad física en un sistema electrónico que se utiliza para afectar a los electrones o sus campos asociados . Los componentes electrónicos son en su mayoría productos industriales , disponibles en una forma singular y no deben confundirse con elementos eléctricos , que son abstracciones conceptuales que representan componentes y elementos electrónicos idealizados.

Los componentes electrónicos tienen varios terminales o cables eléctricos . Estos cables se conectan a otros componentes eléctricos, a menudo por cable, para crear un circuito electrónico con una función particular (por ejemplo, un amplificador , receptor de radio u oscilador ). Los componentes electrónicos básicos pueden empaquetarse discretamente, como matrices o redes de componentes similares, o integrarse dentro de paquetes como circuitos integrados de semiconductores , circuitos integrados híbridos o película gruesa.dispositivos. La siguiente lista de componentes electrónicos se centra en la versión discreta de estos componentes, tratando dichos paquetes como componentes por derecho propio.

Clasificación

Los componentes se pueden clasificar en pasivos, activos o electromecánicos . La definición estricta de la física trata a los componentes pasivos como aquellos que no pueden suministrar energía por sí mismos, mientras que una batería se consideraría un componente activo ya que realmente actúa como una fuente de energía.

Sin embargo, los ingenieros electrónicos que realizan análisis de circuitos utilizan una definición más restrictiva de pasividad . Cuando solo se trata de la energía de las señales , es conveniente ignorar el llamado circuito de CC y pretender que los componentes de suministro de energía, como transistores o circuitos integradosestá ausente (como si cada componente tuviera su propia batería incorporada), aunque en realidad puede ser suministrado por el circuito de CC. Entonces, el análisis solo se refiere al circuito de CA, una abstracción que ignora los voltajes y corrientes de CC (y la potencia asociada con ellos) presentes en el circuito de la vida real. Esta ficción, por ejemplo, nos permite ver un oscilador como "produciendo energía" aunque en realidad el oscilador consume aún más energía de una fuente de alimentación de CC, que hemos decidido ignorar. Bajo esa restricción, definimos los términos usados ​​en el análisis de circuitos como:

• Los componentes activos dependen de una fuente de energía (generalmente del circuito de CC, que hemos elegido ignorar) y generalmente pueden inyectar energía en un circuito, aunque esto no es parte de la definición. ^[1] Los componentes activos incluyen componentes amplificadores como transistores , tubos de vacío de triodo (válvulas) y diodos de túnel .
• Los componentes pasivos no pueden introducir energía neta en el circuito. Tampoco pueden depender de una fuente de energía, a excepción de lo que está disponible en el circuito (CA) al que están conectados. Como consecuencia, no pueden amplificar (aumentar la potencia de una señal), aunque pueden aumentar un voltaje o corriente (como lo hace un transformador o circuito resonante). Los componentes pasivos incluyen componentes de dos terminales como resistencias, condensadores, inductores y transformadores.
• Los componentes electromecánicos pueden realizar operaciones eléctricas mediante el uso de piezas móviles o mediante el uso de conexiones eléctricas

La mayoría de los componentes pasivos con más de dos terminales se pueden describir en términos de parámetros de dos puertos que satisfacen el principio de reciprocidad, aunque hay raras excepciones. ^[2] Por el contrario, los componentes activos (con más de dos terminales) generalmente carecen de esa propiedad.

Componentes activos

Semiconductores

Transistores

Los transistores fueron considerados la invención del siglo XX que cambió los circuitos electrónicos para siempre. Un transistor es un dispositivo semiconductor que se utiliza para amplificar y cambiar señales electrónicas y energía eléctrica.

• Transistores de efecto de campo (FET)
  • MOSFET (FET de semiconductor de óxido de metal): con mucho, el componente electrónico más fabricado (también conocido como transistor MOS) ^{[3] [4]}
    • PMOS ( MOS tipo p )
    • NMOS ( MOS tipo n )
    • CMOS (MOS complementario)
    • MOSFET de potencia
      • LDMOS (MOSFET difuso lateral)
    • MuGFET (transistor de efecto de campo de múltiples puertas)
      • FinFET (transistor de efecto de campo de aletas)
    • TFT ( transistor de película fina )
  • JFET (transistor de efecto de campo de unión) - canal N o canal P
    • SIT ( transistor de inducción estática )
  • MESFET (semiconductor metálico FET)
  • HEMT ( transistor de alta movilidad de electrones )
• Transistores compuestos
  • BiCMOS (CMOS bipolar)
  • IGBT ( transistor bipolar de puerta aislada )
• Otros transistores
  • Transistor de unión bipolar (BJT, o simplemente "transistor") - NPN o PNP
    • Foto transistor - fotodetector amplificado
  • Transistor Darlington - NPN o PNP
    • Photo Darlington - fotodetector amplificado
  • Par Sziklai (transistor compuesto, Darlington complementario)
• Tiristores
  • Rectificador controlado por silicio (SCR): pasa corriente solo después de ser activado por un voltaje de control suficiente en su puerta
  • TRIAC (TRIode para corriente alterna) - SCR bidireccional
  • Transistor de unión única (UJT)
  • Transistor Unijunction programable (PUT)
  • SITh ( tiristor de inducción estática )

Diodos

Conduce la electricidad fácilmente en una dirección, entre comportamientos más específicos.

• Diodo , rectificador , puente de diodos
• Diodo Schottky (diodo portador caliente) : diodo súper rápido con caída de voltaje directa más baja
• Diodo Zener : permite que la corriente fluya "hacia atrás" cuando se alcanza un voltaje establecido específico.
• Diodo de supresión de voltaje transitorio (TVS), unipolar o bipolar: se utiliza para absorber picos de alto voltaje
• Varicap, diodo de sintonización, varactor, diodo de capacitancia variable : un diodo cuya capacitancia de CA varía según el voltaje de CC aplicado.

Varios ejemplos de diodos emisores de luz.

• Diodo láser
• Diodo emisor de luz (LED): un diodo que emite luz.
• Fotodiodo : pasa la corriente en proporción a la luz incidente
  • Fotodiodo de avalancha : fotodiodo con ganancia interna
  • Célula solar, célula fotovoltaica, matriz o panel fotovoltaico : produce energía a partir de la luz
• DIAC (diodo para corriente alterna), diodo de activación, SIDAC): se utiliza a menudo para activar un SCR
• Diodo de corriente constante
• Diodo de recuperación de paso
• Enfriador Peltier : una bomba de calor semiconductora
• Diodo de túnel: diodo muy rápido basado en tunelización mecánica cuántica

Circuitos integrados

• Circuito integrado (IC)
  • Circuito integrado MOS (MOS IC)
  • Circuito integrado híbrido (IC híbrido)
  • Circuito integrado de señal mixta
  • Circuito integrado tridimensional (3D IC)
• Electrónica digital
• Circuito análogo
  • Sensor de efecto Hall : detecta un campo magnético
  • Sensor de corriente : detecta una corriente a través de él.

Dispositivos optoelectrónicos

• Optoelectrónica
  • Optoaislador, optoacoplador, fotoacoplador - fotodiodo, BJT, JFET, SCR, TRIAC, TRIAC de cruce por cero, colector abierto IC, CMOS IC, relé de estado sólido (SSR)
  • Interruptor óptico ranurado, interruptor óptico, interruptor óptico
  • Pantalla LED - pantalla de siete segmentos , display de dieciséis segmento , de matriz de puntos de visualización

Tecnologías de visualización

Actual:

• Lámpara de filamento (lámpara indicadora)
• Pantalla fluorescente de vacío (VFD) (caracteres preformados, 7 segmentos , starburst)
• Tubo de rayos catódicos (CRT) ( escaneo de matriz de puntos, escaneo radial (por ejemplo, radar ), escaneo arbitrario (por ejemplo, osciloscopio )) ( monocromo y color )
• LCD (caracteres preformados, matriz de puntos) (pasivo, TFT ) (monocromo, color)
• Neón (pantalla individual de 7 segmentos)
• LED (individual, pantalla de 7 segmentos, pantalla starburst , matriz de puntos)
• Pantalla de solapa dividida (mensajes numéricos, preimpresos)
• Pantalla de plasma (matriz de puntos)
• OLED (similar a una pantalla LCD, pero cada píxel genera su propia luz, puede hacerse flexible o transparente)
• Micro-LED (similar a OLED, pero usa LED inorgánicos en lugar de orgánicos, no sufre quemaduras en la pantalla , sin embargo, no se puede hacer flexible o transparente)

Obsoleto:

• Pantalla de filamento incandescente de 7 segmentos (también conocida como ' Numitron ')
• Tubo de nixie
• Dekatron (también conocido como tubo de transferencia luminiscente)
• Indicador de tubo ocular mágico
• Penetron (un CRT transparente de 2 colores)

Tubos de vacío (válvulas)

Un tubo de vacío se basa en la conducción de corriente a través de un vacío (consulte Tubo de vacío ).

• Tubo de diodo o rectificador
• Amplificación
  • Triodo
  • Tetrode
  • Pentodo
  • Hexode
  • Pentagrid (Heptode)
  • Octodo
  • Tubo de onda viajera
  • Klystron
• Oscilación
  • Magnetrón
  • Reflex Klystron (obsoleto)
  • Carcinotrón

Detectores o emisores ópticos

• Fototubo o fotodiodo: tubo equivalente al fotodiodo semiconductor
• Tubo fotomultiplicador - fototubo con ganancia interna
• Tubo de rayos catódicos (CRT) o tubo de imagen de televisión (obsoleto)
• Pantalla fluorescente de vacío (VFD): tipo moderno sin trama de pantalla pequeña CRT
• Tubo de ojo mágico : pequeña pantalla CRT utilizada como medidor de afinación (obsoleto)
• Tubo de rayos X : genera rayos X

Dispositivos de descarga

• Tubo de descarga de gas
• Ignitron
• Thyratron

Obsoleto:

• Rectificador de arco de mercurio
• Tubo regulador de voltaje
• Tubo de nixie

Fuentes de energía

Fuentes de energía eléctrica:

• Batería : fuente de alimentación a base de ácido o álcali.
• Pila de combustible : un generador electroquímico
• Fuente de alimentación : generalmente una conexión principal
• Dispositivo fotovoltaico : genera electricidad a partir de la luz.
• Generador termoeléctrico : genera electricidad a partir de gradientes de temperatura.
• Generador eléctrico : una fuente de energía electromecánica
• Generador piezoeléctrico : genera electricidad a partir de tensión mecánica.
• Generador Van de Graaff : genera electricidad a partir de la fricción

Componentes pasivos

Los componentes incapaces de controlar la corriente mediante otra señal eléctrica se denominan dispositivos pasivos . Las resistencias, condensadores, inductores y transformadores se consideran dispositivos pasivos.

Resistencias

Resistencias SMD en la parte trasera de una PCB

Pase la corriente en proporción al voltaje ( ley de Ohm ) y oponga la corriente.

• Resistencia - valor fijo
  • Resistencia de potencia : más grande para disipar de forma segura el calor generado
  • Red de resistencias SIP o DIP : matriz de resistencias en un paquete
• Resistencia variable
  • Reóstato : resistencia variable de dos terminales (a menudo para alta potencia)
  • Potenciómetro : resistencia variable de tres terminales (divisor de voltaje variable)
  • Potenciómetro de ajuste : pequeño potenciómetro, generalmente para ajustes internos
  • Termistor : resistencia térmicamente sensible cuya función principal es exhibir un cambio grande, predecible y preciso en la resistencia eléctrica cuando se somete a un cambio correspondiente en la temperatura corporal. ^[5]
  • Humistor - resistencia de humedad variable
  • Fotorresistencia
  • Memristor
  • Varistor , resistencia dependiente del voltaje , MOV : pasa corriente cuando hay un voltaje excesivo
• Alambre de resistencia , alambre de nicromo : alambre de material de alta resistencia, a menudo utilizado como elemento calefactor
• Calentador - elemento calefactor

Condensadores

Algunos condensadores diferentes para equipos electrónicos.

Los condensadores almacenan y liberan carga eléctrica. Se utilizan para filtrar líneas de suministro de energía, sintonizar circuitos resonantes y para bloquear voltajes de CC mientras pasan señales de CA, entre muchos otros usos.

• Condensador
  • Condensadores integrados
    • Condensador MIS
    • Condensador de trinchera
  • Condensadores fijos
    • Condensador cerámico
    • Condensador de película
    • Capacitor electrolítico
      • Condensador electrolítico de aluminio
      • Condensador electrolítico de tantalio
      • Condensador electrolítico de niobio
      • Condensador de polímero , OS-CON
    • Supercondensador (condensador eléctrico de doble capa)
      • Supercondensador nanoiónico
      • Condensador de iones de litio
    • Condensador de mica
    • Condensador de vacío
  • Condensador variable - capacitancia ajustable
    • Condensador de sintonización: condensador variable para sintonizar una radio, un oscilador o un circuito sintonizado.
    • Condensador de ajuste: condensador variable pequeño para ajustes raros o raros de circuitos LC
    • Condensador variable de vacío
  • Condensadores para aplicaciones especiales
    • Condensador de potencia
    • Condensador de seguridad
    • Condensador de filtro
    • Condensador emisor de luz
    • Condensador de motor
    • Condensador de flash
    • Condensador de depósito
  • Red de condensadores (matriz)
• Diodo varicap : la capacitancia de CA varía según el voltaje de CC aplicado

Dispositivos magnéticos (inductivos)

Componentes eléctricos que utilizan magnetismo en el almacenamiento y liberación de carga eléctrica a través de la corriente:

• Inductor , bobina, estrangulador
• Inductor variable
• Inductor saturable
• Transformador
• Amplificador magnético ( toroide )
• impedancias de ferrita, perlas
• Motor / Generador
• Solenoide
• Altavoz y micrófono

Memristor

Componentes eléctricos que pasan carga en proporción al magnetismo o al flujo magnético y tienen la capacidad de retener un estado resistivo previo, de ahí el nombre de Memoria más Resistencia.

• Memristor

Redes

Componentes que utilizan más de un tipo de componente pasivo:

• Red RC: forma un circuito RC , utilizado en amortiguadores
• Red LC: forma un circuito LC , utilizado en transformadores sintonizables y filtros RFI.

Transductores, sensores, detectores

1. Los transductores generan efectos físicos cuando son impulsados ​​por una señal eléctrica, o viceversa.
2. Los sensores (detectores) son transductores que reaccionan a las condiciones ambientales cambiando sus propiedades eléctricas o generando una señal eléctrica.
3. Los transductores enumerados aquí son componentes electrónicos individuales (a diferencia de conjuntos completos) y son pasivos (consulte Semiconductores y tubos para conocer los activos ). Aquí solo se enumeran los más comunes.

• Audio
  • Altavoz : dispositivo electromagnético o piezoeléctrico para generar audio completo
  • Zumbador : zumbador electromagnético o piezoeléctrico para generar tonos
• Posición, movimiento
  • Transformador diferencial de variable lineal (LVDT) - Magnético - detecta la posición lineal
  • Codificador rotatorio , codificador de eje: óptico, magnético, resistivo o interruptores: detecta el ángulo absoluto o relativo o la velocidad de rotación
  • Inclinómetro - Capacitivo - detecta el ángulo con respecto a la gravedad
  • Sensor de movimiento , sensor de vibración
  • Medidor de flujo : detecta flujo en líquido o gas
• Fuerza, torque
  • Galga extensiométrica - piezoeléctrica o resistiva - detecta presión, estiramiento, torsión
  • Acelerómetro - Piezoeléctrico - detecta aceleración, gravedad
• Térmico
  • Termopar , termopila : cables que generan un voltaje proporcional a la temperatura delta
  • Termistor : resistencia cuya resistencia cambia con la temperatura, sube PTC o baja NTC
  • Detector de temperatura de resistencia (RTD): cable cuya resistencia cambia con la temperatura
  • Bolómetro : dispositivo para medir la potencia de la radiación electromagnética incidente
  • Corte térmico : interruptor que se abre o se cierra cuando se excede una temperatura establecida
• Campo magnético (ver también Efecto Hall en semiconductores)
  • Magnetómetro , medidor de Gauss
• Humedad
  • Higrómetro
• Electromagnético, ligero
  • Foto resistencia - Resistencia dependiente de la luz (LDR)

Antenas

Las antenas transmiten o reciben ondas de radio

• Dipolo elemental
• Yagi
• Matriz en fase
• Antena de bucle
• Plato parabólico
• Matriz de dipolos log-periódica
• Bicónico
• Bocina de alimentación

Ensamblajes, módulos

Múltiples componentes electrónicos ensamblados en un dispositivo que en sí mismo se usa como componente.

• Oscilador
• Dispositivos de visualización
  • Pantalla de cristal líquido (LCD)
  • Voltímetros digitales
• Filtrar

Ayudas para la creación de prototipos

• Cable enrrollado
• Tablero de circuitos

Electromecánico

Un cristal de cuarzo (izquierda) y un oscilador de cristal.

Dispositivos piezoeléctricos, cristales, resonadores

Componentes pasivos que utilizan efecto piezoeléctrico :

• Componentes que utilizan el efecto para generar o filtrar altas frecuencias
  • Cristal : un cristal cerámico que se utiliza para generar frecuencias precisas (consulte la clase Módulos a continuación para obtener osciladores completos)
  • Resonador cerámico : es un cristal cerámico que se utiliza para generar frecuencias semi-precisas.
  • Filtro de cerámica: es un cristal de cerámica que se utiliza para filtrar una banda de frecuencias, como en los receptores de radio.
  • filtros de ondas acústicas de superficie (SAW)
• Componentes que utilizan el efecto como transductores mecánicos .
  • Motor ultrasónico: motor eléctrico que utiliza los efectos piezoeléctricos.
  • Para micrófonos y zumbadores piezoeléctricos, consulte la clase de transductor a continuación

Terminales y conectores

Dispositivos para realizar la conexión eléctrica

• Terminal
• Conector
  • Enchufe
  • Terminal de tornillo, bloques de terminales
  • Encabezado de pin

Conjuntos de cables

Cables eléctricos con conectores o terminales en sus extremos

• Cable de alimentación
• Cable de conexión
• Cable de prueba

2 interruptores de botón en miniatura diferentes

Interruptores

Componentes que pueden pasar corriente ("cerrados") o interrumpir la corriente ("abiertos"):

• Interruptor - Interruptor operado manualmente
  • Descripción eléctrica: SPST, SPDT, DPST, DPDT, NPNT (general)
  • Tecnología: interruptores deslizantes, interruptores de palanca, interruptores basculantes, interruptores giratorios, interruptores de botón
• Teclado - Matriz de interruptores de botón
• Interruptor DIP : pequeño conjunto de interruptores para ajustes de configuración internos
• Interruptor de pedal interruptor operado-Pie -
• Seccionador - Interruptor con conductores no cerradas
• Microinterruptor: interruptor activado mecánicamente con acción rápida
• Interruptor de límite: interruptor activado mecánicamente para detectar el límite de movimiento
• Interruptor de mercurio - Sensor de inclinación del interruptor
• Interruptor centrífugo : interruptor que detecta la fuerza centrífuga debido a la velocidad de rotación
• Relé o contactor - Interruptor operado electromecánicamente (ver también relé de estado sólido arriba)
• Interruptor de lengüeta: interruptor activado magnéticamente
• Termostato - Interruptor activado térmicamente
• Humidistato - Interruptor activado por humedad
• Disyuntor : interruptor abierto en respuesta a una corriente excesiva: un fusible reiniciable
• Seccionador : interruptor que se utiliza en aplicaciones de alta y media tensión para el mantenimiento de otros dispositivos o el aislamiento de circuitos.
• Interruptor de transferencia : interruptor que alterna una carga entre dos fuentes

Dispositivos de protección

Componentes pasivos que protegen los circuitos de corrientes o voltajes excesivos:

• Fusible : protección contra sobrecorriente, uso único
• Disyuntor : fusible reiniciable en forma de interruptor mecánico
• Fusible reiniciable o PolySwitch: acción del disyuntor mediante un dispositivo de estado sólido
• Protección de falla a tierra o dispositivo de corriente residual : disyuntor sensible a las corrientes de red que pasan a tierra
• Varistor de óxido metálico (MOV), absorbedor de sobretensiones , TVS - Protección contra sobretensión
• Limitador de corriente de irrupción : protección contra la corriente de irrupción inicial
• Tubo de descarga de gas : protección contra sobretensiones de alta tensión
• Espacio de chispa : electrodos con un espacio para formar un arco a alto voltaje
• Pararrayos: descarga de chispas que se utiliza para proteger contra los rayos
• Reconectador : interruptor automático que se abre en una condición de sobrecorriente (falla), luego se cierra para verificar si la falla se borra y repite este proceso un número específico de veces antes de mantener la posición abierta hasta que se cierre manualmente.
• Interruptor de circuito por falla de arco: interruptor de circuito que protege contra arcos
• Protector de red : dispositivo de protección que desconecta un transformador de distribución cuando el flujo de energía invierte la dirección.
• Arrancador magnético : interruptor electromecánico utilizado en motores

Accesorios mecánicos

• Caja (eléctrica)
• Disipador de calor
• Ventilador

Otro

• Placas de circuito impreso
• Lámpara
• Guía de ondas
• Memristor

Obsoleto

• Amplificador de carbono (consulte Micrófonos de carbono utilizados como amplificadores )
• Arco de carbono (dispositivo de resistencia negativa)
• Dynamo (generador de rf histórico)
• Lógico

Símbolos estándar

Artículo principal: símbolo electrónico

En un diagrama de circuito , los dispositivos electrónicos se representan mediante símbolos convencionales. Los designadores de referencia se aplican a los símbolos para identificar los componentes.

Ver también

• Diseño de circuito
• Diagrama de circuito
• Serie E de números preferidos
• Modelo de elemento agrupado
• Componentes electrónicos falsificados
• Elemento electrico
• Mezclador electronico
• Fichas técnicas de componentes electrónicos
• IEEE 315-1975
• Electrónica de estado sólido
• Historia de la ingeniería electrónica

Referencias

1. Por ejemplo, una computadora podría estar contenida dentro de una caja negra con dos terminales externos. Puede hacer varios cálculos y señalar sus resultados variando su resistencia, pero siempre consumiendo energía como lo hace una resistencia. Sin embargo, es uncomponente activo , ya que depende de una fuente de energía para funcionar.
2. Los dispositivos pasivos no recíprocos incluyen el girador (aunque como un componente verdaderamente pasivo, esto existe más en términos teóricos y generalmente se implementa mediante un circuito activo) y el circulador , que se usa en frecuencias ópticas y de microondas.
3. "13 sextillones y contando: el camino largo y sinuoso hacia el artefacto humano fabricado con más frecuencia en la historia" . Museo de Historia de la Computación . 2 de abril de 2018 . Consultado el 28 de julio de 2019 .
4. Baker, R. Jacob (2011). CMOS: diseño, trazado y simulación de circuitos . John Wiley e hijos . pag. 7. ISBN 978-1118038239.
5. Qué es un termistor . US Sensor Corp.

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