Apesar de viver em um mundo cheio de aparelhos eletrônicos, a eletrônica ainda mantém um véu de mistério. Os mecanismos de funcionamento dos projetos eletrônicos parecem tão abstratos, pois nada pode ser visto trabalhando para que os gadgets funcionem. Sem mover engrenagens, eixos e afins, nada está acontecendo visualmente na placa de circuito impresso. Você não pode ver o fluxo atual, apenas os resultados dele. Como tal, pegando eletrônicos fazendo como um hobby parece ser um feito assustador para muitos aspirantes a fabricantes de projetos eletrônicos. Construir algo sem a compreensão completa da teoria por trás disso parece impensável.
Mas, na realidade, é possível construir projetos com pouca compreensão da teoria por trás dele. Embora o conhecimento da teoria eletrônica se mostre mais do que útil, não é uma parte essencial da construção de projetos simples, mas úteis. Uma boa maneira de começar é primeiro se familiarizar com os componentes usados em uma placa de circuito e suas funções.
Uma placa de circuito impresso - uma cidade que nunca dorme
Esta vista aérea de Nova York não lembra você de Placas de Circuito Impresso? Semelhante a como as cidades funcionam, os componentes de um PCB trabalham juntos para formar um sistema completo para alimentar nossos dispositivos. Uma vez que você pense nessas linhas, a noção de ter tantos componentes diferentes em um PCB não parecerá mais uma ideia muito estranha. Para ajudar você a começar, introduziremos 15 componentes eletrônicos comumente usados montados em Placas de Circuito Impresso!
1. Resistores
Resistores axiais e seus códigos coloridos de resistores Os resistores são um dos componentes mais usados nos PCBs e provavelmente são os mais simples de entender. Sua função é resistir ao fluxo de corrente dissipando a energia elétrica como calor. Eles vêm em uma infinidade de tipos diferentes feitos de uma variedade de materiais diferentes, mas o resistor clássico mais familiar para os amadores são os resistores de estilo "axial" com fios em ambas as extremidades longas e o corpo inscrito com anéis coloridos. Esses anéis são um código que indica seu valor de resistência. Se você não tem certeza de como fazê-lo, confira nosso artigo sobre como decifrar os códigos de cores dos resistores !
2. Capacitores
Capacitores eletrolíticos radiais montados em um PCB Os capacitores são o componente mais comum que você encontra em uma placa de circuito impresso e geralmente são superados apenas pelos resistores. A função dos capacitores é reter temporariamente a carga elétrica e liberá-la sempre que for necessário mais energia em outro ponto do circuito. Normalmente, isso é feito pela coleta de cargas opostas em duas camadas condutoras separadas por um material isolante ou dielétrico. Os capacitores são frequentemente classificados de acordo com o material condutor ou dielétrico, o que dá origem a muitos tipos com características variadas de capacitores eletrolíticos de alta capacitância, diversos capacitores poliméricos a capacitores de disco cerâmicos mais estáveis. Alguns têm aparências similares às resistências axiais, mas o capacitor clássico é um estilo radial com as duas derivações saindo da mesma extremidade.
3. Indutores
Diferentes tipos de indutores (fonte: eeweb)
Os indutores são os últimos da família de componentes passivos lineares, juntamente com resistores e capacitores. Como os capacitores, eles também armazenam energia, mas ao invés de armazenar energia eletrostática, os indutores armazenam energia na forma de um campo magnético que gera quando a corrente flui através deles. O indutor mais simples é uma bobina de fio. Quanto maior o número de enrolamentos, maior o campo magnético e, portanto, a indutância. Você pode encontrá-los em torno de um núcleo magnético que vem em uma variedade de formas. Isso serve para amplificar substancialmente o campo magnético e, portanto, a energia armazenada. Os indutores são freqüentemente usados para filtrar ou bloquear certos sinais, por exemplo, bloqueando a interferência em equipamentos de rádio ou usados em conjunto com capacitores para manipular sinais AC em fontes de alimentação comutadas.
4. Potenciômetros
Potenciômetros são uma forma de resistor variável. Eles estão normalmente disponíveis nos tipos rotativo e linear. Ao girar o botão de um potenciômetro rotativo, a resistência é variada à medida que o contato deslizante é movido sobre um resistor semicircular. Um exemplo clássico de potenciômetros rotatórios é o controlador de volume nos rádios, onde o potenciômetro rotativo controla a quantidade de corrente para o amplificador. O potenciômetro linear é o mesmo, exceto que a resistência é variada movendo linearmente o contato deslizante no resistor. Eles são ótimos quando o ajuste fino é necessário no campo.
5. Transformadores
Diferentes tipos de transformadores A função dos transformadores é transferir energia elétrica de um circuito para outro, com aumento ou diminuição da tensão. Você pode dizer que a voltagem está sendo "transformada". Semelhante aos indutores, eles consistem em um núcleo de ferro macio com pelo menos duas bobinas de fio ao redor - a bobina primária, para o primeiro circuito ou fonte, e a bobina secundária para o circuito para o qual a energia está sendo transferida. Você pode ter visto grandes transformadores industriais em postes telegráficos; estas diminuem a voltagem das linhas de transmissão aéreas, tipicamente várias centenas de milhares de volts, para as poucas centenas de volts tipicamente necessárias para uso doméstico.
6. Diodos
A ponta mais longa indica o ânodo em um dispositivo LED de passagem Muito parecido com uma via de sentido único, um diodo é um dispositivo que permite que a corrente flua em apenas uma direção, do ânodo (+) até o cátodo (-). Isso é feito tendo resistência zero em uma direção e alta resistência na outra direção. Esse recurso pode ser usado para impedir que a corrente flua na direção errada, o que pode causar danos. O diodo mais popular entre os amadores é o diodo emissor de luz ou o LED. Como a primeira parte do nome sugere, eles são usados para emitir luz, mas qualquer um que tenha tentado soldar sabe, é um diodo, então é importante obter a orientação correta, caso contrário, o LED não acenderá. .
7. Transistores
Transistores de junção bipolar embalados individualmente (BJT) Os transistores são considerados os blocos de construção fundamentais da eletrônica moderna. Vários bilhões podem ser encontrados em um único chip IC. Mas os transistores são simplesmente amplificadores e interruptores eletrônicos. Eles vêm em vários tipos, com o transistor bipolar como o tipo mais comum. Eles podem ser categorizados em versões NPN e PNP. Os transistores bipolares têm 3 pinos - a base, o coletor e o emissor. Para um tipo NPN, quando uma corrente (geralmente uma corrente pequena) flui da base para o emissor, ela liga em outro circuito que faz com que a corrente (geralmente muito maior) flua do coletor para o emissor. Em um transistor PNP, as direções são invertidas. Outro tipo de transistor, chamado de transistores de efeito de campo, ou FETs, usa um campo elétrico para ativar o outro circuito.
8. Retificador Controlado por Silício (SCR)
Também conhecidos como tiristores, os Retificadores Controlados por Silício (SCR) são similares aos transistores e diodos - na verdade, eles são essencialmente dois transistores trabalhando juntos. Eles também têm três derivações, mas consistem em quatro camadas de silício em vez de três e funcionam apenas como interruptores, não como amplificadores. Outra diferença importante é que apenas um único pulso é necessário para ativar o interruptor, enquanto a corrente tem que ser aplicada continuamente no caso de um único transistor. Eles são mais adequados para trocar grandes quantidades de energia.
9. Circuitos Integrados
CIs, ou circuitos integrados são exatamente isso, eles são circuitos e componentes que foram encolhidos em wafers de material semicondutor. O grande número de componentes que podem ser colocados em um único chip é o que deu origem às primeiras calculadoras e agora poderosos computadores, desde smartphones a supercomputadores. Eles geralmente são os cérebros de um circuito mais amplo. O circuito é tipicamente envolto em um invólucro de plástico preto que pode vir em todas as formas e tamanhos e ter contatos visíveis, sejam eles condutores se estendendo para fora do corpo, ou pastilhas de contato diretamente sob chips BGA, por exemplo.
10. Osciladores de Cristal
Os osciladores de cristal fornecem o relógio em muitos circuitos que exigem elementos de temporização precisos e estáveis. Eles produzem um sinal eletrônico periódico, fazendo com que um material piezoelétrico, o cristal, oscile, daí o nome. Cada oscilador de cristal é projetado para vibrar em uma freqüência específica e é mais estável, econômico e tem um fator de forma pequeno em comparação com outros métodos de temporização. Por esta razão, eles são comumente usados como temporizadores precisos para microcontroladores ou mais comumente, em relógios de pulso de quartzo.
11. Interruptores e Relés
Um interruptor rotativo Grove e um relé Grove Um componente básico e facilmente esquecido, o interruptor é simplesmente um botão de energia para controlar o fluxo de corrente no circuito, alternando entre um circuito aberto ou fechado. Eles variam bastante na aparência física, variando de slider, rotary, push button, alavanca, alternância, interruptores de tecla e a lista continua. Da mesma forma, um relé é um interruptor eletromagnético operado através de um solenóide, que se torna como uma espécie de ímã temporário quando a corrente flui através dele. Eles funcionam como interruptores e também podem amplificar pequenas correntes para correntes maiores.
12. Sensores
Módulos sensores de temperatura , distância ultra-sônica e luz do sistema Seeed Grove Os sensores são dispositivos cuja função é detectar mudanças nas condições ambientais e gerar um sinal elétrico correspondente a essa mudança, que é enviado para outros componentes eletrônicos no circuito. Sensores convertem a energia de um fenômeno físico em energia elétrica, e assim eles estão em efeito, transdutores (convertem energia de uma forma em outra). Eles podem ser qualquer coisa, desde um tipo de resistor em um detector de temperatura de resistência (RTD) a LEDs que detectam sinais in-fared, como em um controle remoto de televisão. Existe uma grande variedade de sensores para vários estímulos ambientais, por exemplo, sensores de umidade, luz, qualidade do ar, toque, som, umidade e movimento.
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