*Componente i circuite pasive - CCPCursul 1Curs introductivhttp://www.ael.utcluj.ro/ORGANIZARE/discipline_PI.HTML

*CuprinsConcepte de structurare a produselor electroniceClasificarea componentelor electroniceComponent electronic i element de circuitMrimi electriceTopologia circuitelor electrice

*Concepte de structurare a produselor electroniceProdus electronic: o entitate obinut n procese industriale, de cercetare etc. a crui funcionalitate intim se bazeaz pe conducia electric n semiconductori. n funcie de complexitate se clasific n:Sisteme electroniceAparate electoniceSubansambluri constructiveComponente electronice

*Sistem electronicReprezint structura cea mai complex, care prin funcii electronice specifice se interfaeaz cu alte siteme neelectronice: social, industrial, mediu, etc. n general un sistem electronic poate avea elementele constructive distribuite n spaiu.Exemple: Sistemul de televiziune se interfaeaz n principal cu sistemul social avnd mai multe funcii: preluarea imaginilor, memorarea lor, transmiterea lor la distan, recepia imaginilor, redarea lor, etc.Sistemul de poziionare global, GPS, conine un numr de 24 de satelii i echipamente specifice la solSistemele de telefonie fix sau mobil

*Echipament electronicEste o structur complex, format din elemente constructive grupate ce se individualizeaz prin faptul c realizeaz una din funciile sistemuluiExempleEchipamentul de recepionare a imaginilor din satelit format din anten, amplificator de anten, decodoare, televizor.Combina muzical cu funcia de readre a sunetelor poate cuprinde: tunner, CD player, casetofon, etc.

*Aparat electronicAceast entitate se refer la realizri constructive unitare att din punct de vedere funcional ct i din punct de vedere mecanicFunciile sau performanele aparatului sunt descrise prin termeni specifici domeniului electronicii (amplificare de putere sau semnal, modulare/demodulare, etc.)Uneori aparatele sunt grupate pentru a realiza un echipamentExemple: televizorul, osciloscopul, balana electronic, etc.

*Subansamblu constructivSubansamblul i realizeaz funcia n general n cadrul unui aparat. Ele pot avea att specific electronic ct i mecanic sau de alt natur (optic sau termic).Subansamblurile sunt n general individualizate prin tehnologia specific prin care se obin.Subansamblul constructiv cu specific electronic cel mai des ntlnit n aparate este placheta electronic. Acesta este o plac pe care sunt fixate i interconectate componente electronice.Exemple de subansambluri mecanice: cutie, sertar, etc.Uneori un subansamblu constructiv coincide cu un subansamblu funcional, exemplu: sursele de alimentare din aparate.

*Component electronicSub aceast denumire generic se regsesc diferite piese electronice ce pot fi asamblate pe o plachet.n general ele sunt produse de firme specializate i sunt caracterizate de parametri i performane standardizate (acestea nu difer de la un productor la altul). Exemple: rezistoare, condensatoare, tranzistoare, circuite integrate, etc.Corespondentul mecanic pentru componenta electronic este reperul mecanic, exemplu: urub, piuli, in, etc.

*Structurarea produselor

*Componente electronice definiie i clasificriDefiniia componentei electronice: o realizare distinct, caracterizat de mai multe proprieti fizice, cu caracter monolitic (deci fr posibilitatea descompunerii n alte elemente utilizabile n construcia aparatelor electronice).Clasificarea lor se poate face dup mai multe criterii:Capacitatea de a transforma energia electric de curent continuu n energie de curent alternativNatura purttorilor de sarcin ce particip la conducia electric din component

*Componente pasive i activeComponentele pasive nu permit, numai prin funcionalitatea lor, transformarea energiei de curent continuu n energie de curent alternativ. Ca o consecin cu ele nu se poate realiza amplificarea n putere a semnalelor variabile. Exemple: rezistorul, condensatorul, bobina, dioda, etc.Componentele active permit transformarea energiei de curent continuu n energie de curent alternativ. Aceast proprietate permite s se obin amplificarea semnalelor variabile n putere. Exemple: tranzistoare, tiristoare, etc.

*Componente electrice i dispozitive electroniceComponentele electrice sunt caracterizate de o conducie electric asigurat de un singur tip de purttori de sarcin. Exemple: rezistoare, condensatoare, bobine, etc.Dispozitivele electronice (componente electronice propriu-zise) sunt caracterizate de o conducie electric la care particip dou tipuri de purttori de sarcin. Exemple: diode, tranzistoare, tiristoare, etc.

*Circuit integrat (cip)Este o construcie monolitic pe un singur cristal de semiconductor pe care se realizeaz componente active i pasive interconectate ntre ele. Noiunea de cip este utilizat pentru pastila de siliciu pe care s-a realizat circuitul.Noiunea de circuit integrat se folosete pentru cipul ncapsulat.

*Componenta electronic i elementul de circuitElementul de circuit este o abstractizare care oglindete o singur proprietate electric. Exemple: rezisten, capacitate, inductivitate, etc. Aceast proprietate poate fi sugerat prin simboluri electrice standardizate, nsoite de numele variabilei care caracterizeaz proprietatea respectiv (R,C,L).

*Relaia dintre componenta electronic i elementul de circuitO component electronic are mai multe proprieti fizice: unele electrice, altele neelectrice: dimensiuni geometrice, mas, culoare, etc.n general comportarea electric pentru o component electronic se poate descrie numai prin utilizarea mai multor elemente de circuit.n cazul componentelor electronice pasive exist un element de circuit care i descrie comportarea electric de baz, fundamental.rezistorrezistencondensatorcapacitatebobininductivitate

*Relaia dintre componenta electronic i elementul de circuitComponentele electronice (rezistor, condensator, bobin, tranzistor,etc.) vor fi ntlnite n realitatea fizic: pe plcile realizate, n aparate, n magazine, etc.Elementele de circuit (rezisten, capacitate, inductivitate) vor fi ntlnite n schemele electrice simboliznd proprieti electrice i se vor manifesta n comportarea componentelor n timp ce acestea funcioneaz.

*Relaia dintre componenta electronic i elementul de circuitElemente de circuitComponente electronice

*Mrimi electriceTensiunea electric reprezint diferena de potenial electric dintre dou puncte. Se msoar n voli [V]. Notaii: u sau v. Tensiunea apare ntre bornele componentelor.Curentul electric reprezint o deplasare ordonat a sarcinilor electrice. Se msoar n amperi [A]. Un curent de 1 A reprezint transferul unei sarcini de un coulomb prin seciunea conductorului pe durata unei secunde. Se noteaz cu i. Curentul curge, trece, prin bornele componentelor. Curentul electric apare numai prin materialele care au proprieti conductoare.ntr-un circuit apare curent numai dac exist o cale conductoare nchis (bucl).

*Mrimi electriceProdusul dintre tensiune i curent reprezint putere (electric). Se msoar n wai [W].Puterea furnizat sau consumat de un circuit n unitatea de timp reprezint energie electric. Se msoar n jouli [J]. n msurarea energiei furnizate de reeaua electric se folosete unitatea [kWh]. Pentru informaii suplimentare consultai:http://scienceworld.wolfram.com/http://www.megaconverter.com/Mega2/

*Sensurile convenionale pentru tensiune i curentSensul convenional al tensiunii electrice dintre dou puncte este sensul orientat de la punctul de potenial mai ridicat spre punctul de potenial mai sczut.Sensul convenional al curentului electric este sensul micrii ordonate a unor purttori mobili de sarcin electric pozitiv care ar produce acelai efect ca micarea purttorilor mobili care formeaz de fapt curentul electric considerat.

*Sensuri pozitive arbitrare pentru tensiune i curentnainte de analiza unui circuit nu cunoatem sensurile convenionale ale tensiunilor i curenilor.De aceea, naintea scrierii relaiilor ce descriu funcionarea lui, se fixeaz pentru fiecare element de circuit un sens pozitiv arbitar ales pentru curent i un sens pozitiv arbitrar ales pentru tensiunile dintre dou puncte.Aceste sensuri se figureaz prin sgei distincte ca n figura alturat.

*Asocierea sensurilor pozitive arbitrareConvenia circuitelor receptoare sau consumatoare

Convenia circuitelor generatoare

*Circuit generator i circuit receptorDac asocierea care se face corespunde funcionrii reale a elementului de circuit atunci puterea calculat la bornele elementului este pozitiv ceea ce nseamn c circuitul generator cedeaz sau debiteaz putere electric, iar circuitul receptor absoarbe sau consum putere. (De exemplu, este evident c n cazul unei rezistene aceast putere poate fi numai consumat).Puterea instantaneePuterea medie

Msurarea mrimilor electrice*Folosirea unui voltmetru pentru msurarea tensiunii ntre punctele ABFolosirea unui ampermetru pentru msurarea curentului ce parcurge traseul dintre cele doua circuite

*Surse idealeAplicarea mrimilor electrice n circuite poate fi simbolizat prin introducerea unor elemente de circuit numite surse de tensiune sau surse de curent.Sursa ideal de tensiune este un element de circuit care are tensiunea de la borne independent de curentul prin borne.Sursa ideal de curent este un element de circuit care este strbtut de un curent independent de tensiunea pe care o are la borne.

*Simbolurile standardizate pentru sursele idealeUneori alturi de simbolul sursei mai apare un simbol care arat natura (forma) semnalului generat.

Alte simboluri standardizate

*Observaie important!Urmtoarele interconectri sunt interzise n schemele electrice:Surse ideale de tensiune n paralelSurse ideale de curent n serieSurse ideale de tensiune cu bornele n scurtcircuitSurse ideale de curent cu bornele n gol

*Modelul surselor realeSurse ideale de tensiune sau curent nu exist n practic. Ele sunt utilizate pentru a descrie comportarea surselor reale ca n figurile alturate. Bornele AB reprezint bornele de ieire din cele dou tipuri de surse reale, iar RO modeleaz rezistena intern sau de ieire a surselor.

*Cine produce tensiune electric?1.5 V9 V13,500 VCiva voliCiva millivoli cnd este activat sinapsa

*Sursa de tensiune tipic din laborator

Poate furniza tensiuni pna la 10 VBorna roie (+) iborna neagr (-) sunt echivalente cubornele unei baterii.Tensiunea este reglabildin acest butonTerminalul alb esteconectat la pmntare avnd rol de protece

*Msurarea tensiunilorTensiunile se pot msura cu un multimetru Se conecteaz borna Vla borna roie a sursei Se conecteaz borna COM (comun) la borna neagr a sursei Se citete tensiuneaSe seteaz multimetru pentru msurarea tensiunilor+2.62

*ExerciiuModificm sursa s furnizeze 3.2 V. Ce va arta multimetrul n urmtoarea situaie?

*Topologia circuitelor electriceInterconectarea unui set de componente elctrice/electronice se numete reea sau schem electric/electronic.Prin nlocuirea componentelor din schema electronic cu elemente de circuit (ce descriu proprietile electrice ale componentelor) se obine circuitul electric/electronic echivalent.Fiecare tip de element de circuit se individualizeaz prin funcia pe care o realizeaz ntre tensiunea la bornele sale i curentul prin borne.Schem electricCircuit electric echivalent

*Topologia circuitelor electricen implementarea practic a schemelor electrice componentele se interconecteaz prin intermediul unor fire, trasee, conductoare, etc.Elementele de circuit din schemele echivalente se interconecteaz prin intermediul unor noduri. Nodurile pot fi simple (cnd interconecteaz numai dou elemente de circuit) sau multiple (cnd interconecteaz trei sau mai multe elemente de circuit) Calea strbtut de curent ntre dou noduri se numete ramur de circuit.Dac fiecare component din circuit este modelat printr-un singur element de circuit, atunci grafic schema electric i circuitul echivalent pot fi identice.

*Corespondena schem electric circuit echivalent

*Ce este masa unui circuit?Masa unui circuit reprezint un nod de referin comun, fa de care se msoar tensiunile din diferitele noduri ale schemei.Teoretic alegerea punctului de mas este o problem relativ care nu influeneaz n nici un fel funcionarea circuitului.Practic nu este indiferent unde se alege masa circuitului. De obicei, masa se alege n nodul cu cele mai multe laturi convergente.

*Masa unui circuitntr-o schem electric pot fi definite mai multe tipuri de puncte de mas: mas de for, mas analogic, mas digital, etc. Diferitele puncte de mas pot fi separate galvanic sau nu.Simboluri pentru nodul de mas?

*Ce este pmntarea unui echipament?Conectarea aparatelor sau a echipamentelor la pmnt servete pentru protecia persoanelor, animalelor i a bunurilor materiale care vin n contact cu acestea.n principiu conductorul de pmntare este parcurs de curent numai n caz de defect.n principiu legtura de pmntare nu afecteaz funcionarea circuitului.

*Conexiuni serie i paralelDou sau mai multe elemente de circuit (sau componente) sunt conectate n serie dac sunt parcurse de acelai curent.Dou sau mai multe elemente de circuit (sau componente) sunt conectate n paralel dac au aceeiai tensiune la borne.v1vsv2ese1e2e3

*Uniport, diport, multiportBorna punctul de acces ntr-un circuit;Poarta o perche de borne la care curentul care intr ntr-o born este egal cu curentul care iese din cealalt;Uniport un circuit cruia i s-a pus n eviden o singur poart;Diport, triport, multiport - ....

***