مكون إلكتروني

الموسوعة الحرة
مكونات إلكترونية متنوعة، مع مسطرة بطول 15 سم للقياس.

المكون الإلكتروني هو أي جهاز إلكتروني منفصل أساسي أو كيان مادي جزء من نظام إلكتروني يُستخدم للتأثير على الإلكترونات أو المجالات المرتبطة بها . تُعد المكونات الإلكترونية في الغالب منتجات صناعية ، وتتوفر بشكل منفرد، ويجب عدم الخلط بينها وبين العناصر الكهربائية ، التي تُمثل مفاهيم مجردة تُشير إلى مكونات وعناصر إلكترونية مثالية. ورقة بيانات المكون الإلكتروني هي وثيقة فنية تُقدم معلومات تفصيلية حول مواصفات المكون وخصائصه وأدائه. تتكون الدوائر المنفصلة من مكونات إلكترونية فردية تؤدي وظيفة واحدة فقط عند تغليفها، وتُعرف هذه المكونات بالمكونات المنفصلة، ​​مع العلم أن مصطلح "المكون المنفصل" يُشير تحديدًا إلى مكون يحتوي على مادة شبه موصلة مثل الترانزستورات الفردية . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

تحتوي المكونات الإلكترونية على عدد من الأطراف أو الموصلات الكهربائية . تتصل هذه الموصلات بمكونات كهربائية أخرى، غالبًا عبر أسلاك، لتكوين دائرة إلكترونية ذات وظيفة محددة (مثل مكبر الصوت ، أو جهاز استقبال الراديو ، أو المذبذب ). قد تُغلّف المكونات الإلكترونية الأساسية بشكل منفصل، على هيئة مصفوفات أو شبكات من المكونات المتشابهة، أو تُدمج داخل عبوات مثل الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات ، أو الدوائر المتكاملة الهجينة ، أو أجهزة الأغشية السميكة . تركز القائمة التالية للمكونات الإلكترونية على النسخة المنفصلة منها، مع اعتبار هذه العبوات مكونات مستقلة بذاتها.

تصنيف

يمكن تصنيف المكونات إلى سلبية، أو فعالة ، أو كهروميكانيكية . ويُعرّف علم الفيزياء الدقيق المكونات السلبية بأنها تلك التي لا تستطيع توليد الطاقة بنفسها، بينما تُعتبر البطارية مكونًا فعالًا لأنها تعمل بالفعل كمصدر للطاقة.

مع ذلك، يستخدم مهندسو الإلكترونيات الذين يُجرون تحليل الدوائر تعريفًا أكثر تقييدًا للخمول . فعندما يقتصر الاهتمام على طاقة الإشارات ، يُفضّل تجاهل ما يُسمى بدائرة التيار المستمر ، والتظاهر بأن مكونات تزويد الطاقة، مثل الترانزستورات أو الدوائر المتكاملة، غائبة (كما لو أن لكل مكون منها بطارية مدمجة)، مع أنها قد تُزوَّد في الواقع من دائرة التيار المستمر. عندئذٍ، يقتصر التحليل على دائرة التيار المتردد، وهو تجريد يتجاهل جهود وتيارات التيار المستمر (والطاقة المرتبطة بها) الموجودة في الدائرة الحقيقية. هذا التصوّر، على سبيل المثال، يسمح لنا برؤية المذبذب على أنه "يُنتج طاقة"، مع أنه في الواقع يستهلك طاقة أكبر من مصدر طاقة التيار المستمر، الذي اخترنا تجاهله. في ظل هذا التقييد، نُعرّف المصطلحات المستخدمة في تحليل الدوائر كما يلي:

  • تعتمد المكونات النشطة على مصدر طاقة (عادةً من دائرة التيار المستمر، والتي اخترنا تجاهلها) ويمكنها عادةً حقن الطاقة في الدائرة، على الرغم من أن هذا ليس جزءًا من التعريف. [ 4 ] تشمل المكونات النشطة مكونات التضخيم مثل الترانزستورات ، والصمامات المفرغة ثلاثية الأقطاب، وثنائيات النفق .
  • لا تستطيع المكونات السلبية إدخال طاقة صافية إلى الدائرة. كما لا يمكنها الاعتماد على مصدر طاقة، باستثناء ما هو متوفر في دائرة التيار المتردد المتصلة بها. ونتيجة لذلك، لا يمكنها تضخيم الإشارة (زيادة قدرتها)، مع أنها قد تزيد الجهد أو التيار (كما هو الحال في المحولات أو دوائر الرنين). تشمل المكونات السلبية مكونات ثنائية الأطراف مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات والمحولات.
  • يمكن للمكونات الكهروميكانيكية تنفيذ العمليات الكهربائية باستخدام الأجزاء المتحركة أو باستخدام التوصيلات الكهربائية.

يمكن وصف معظم المكونات السلبية التي تحتوي على أكثر من طرفين باستخدام معلمات ثنائية المنافذ تحقق مبدأ التبادلية ، على الرغم من وجود استثناءات نادرة. [ 5 ] في المقابل، تفتقر المكونات النشطة (التي تحتوي على أكثر من طرفين) عمومًا إلى هذه الخاصية.

المكونات النشطة

المعالج الدقيق، وهو مكون إلكتروني متطور

أشباه الموصلات

الترانزستورات

يُعتبر الترانزستور اختراع القرن العشرين الذي غيّر الدوائر الإلكترونية إلى الأبد. الترانزستور هو جهاز شبه موصل يُستخدم لتضخيم الإشارات الإلكترونية والطاقة الكهربائية وتحويلها.

الثنائيات

من بين سلوكيات أخرى أكثر تحديدًا، توصيل الكهرباء بسهولة في اتجاه واحد.

أمثلة متنوعة للثنائيات الباعثة للضوء

الدوائر المتكاملة

يمكن للدوائر المتكاملة أن تخدم أغراضًا متنوعة، بما في ذلك العمل كمؤقت، وإجراء التحويل من رقمي إلى تناظري، وإجراء التضخيم، أو استخدامها في العمليات المنطقية.

الأجهزة القابلة للبرمجة

الأجهزة الكهروضوئية

تقنيات العرض

حاضِر:

قديم:

أنابيب التفريغ (الصمامات)

يعتمد أنبوب التفريغ على توصيل التيار عبر الفراغ (انظر أنبوب التفريغ ).

أجهزة الكشف الضوئية أو الباعثات

أجهزة التفريغ

قديم:

مصادر الطاقة

مصادر الطاقة الكهربائية:

المكونات السلبية

تُسمى المكونات غير القادرة على التحكم في التيار بواسطة إشارة كهربائية أخرى بالأجهزة السلبية . وتُعتبر المقاومات والمكثفات والمحاثات والمحولات جميعها أجهزة سلبية. [ 8 ]

المقاومات

مقاومات مثبتة على السطح على الجانب الخلفي من لوحة الدوائر المطبوعة
مقياس الجهد، وهو مقاوم متغير

يمرر التيار بما يتناسب مع الجهد ( قانون أوم ) ويعارض التيار.

المكثفات

بعض أنواع المكثفات المختلفة للمعدات الإلكترونية

تخزن المكثفات الشحنة الكهربائية وتطلقها. وتُستخدم لتصفية خطوط إمداد الطاقة، وضبط الدوائر الرنانة، وحجب الفولتية المستمرة مع تمرير الإشارات المترددة، من بين استخدامات أخرى عديدة.

الأجهزة السلبية المتكاملة

الأجهزة السلبية المتكاملة هي أجهزة سلبية مدمجة داخل حزمة واحدة منفصلة. وهي تشغل مساحة أقل من تركيبات مماثلة من المكونات المنفصلة.

الأجهزة المغناطيسية (الحثية)

المكونات الكهربائية التي تستخدم المغناطيسية في تخزين وإطلاق الشحنة الكهربائية من خلال التيار:

الميمريستور

المكونات الكهربائية التي تنقل الشحنة بما يتناسب مع المغناطيسية أو التدفق المغناطيسي، ولديها القدرة على الاحتفاظ بحالة مقاومة سابقة، ومن هنا جاء اسم "الذاكرة بالإضافة إلى المقاومة".

الشبكات

المكونات التي تستخدم أكثر من نوع واحد من المكونات السلبية:

  • شبكة RC – تشكل دائرة RC ، وتستخدم في المخمدات
  • شبكة LC - تشكل دائرة LC ، وتستخدم في المحولات القابلة للضبط ومرشحات التداخل الكهرومغناطيسي.

المحولات، أجهزة الاستشعار، أجهزة الكشف

  1. تُولد المحولات تأثيرات فيزيائية عند تشغيلها بإشارة كهربائية، أو العكس.
  2. أجهزة الاستشعار (الكاشفات) هي محولات طاقة تتفاعل مع الظروف البيئية عن طريق تغيير خصائصها الكهربائية أو توليد إشارة كهربائية.
  3. المحولات المذكورة هنا هي مكونات إلكترونية منفردة (وليست مجموعات كاملة)، وهي سلبية (انظر أشباه الموصلات والصمامات للأنواع النشطة ). وقد تم إدراج الأنواع الأكثر شيوعًا فقط.

الهوائيات

تقوم الهوائيات بإرسال أو استقبال الموجات الراديوية

التجميعات، الوحدات النمطية

مكونات إلكترونية متعددة مجمعة في جهاز يُستخدم في حد ذاته كمكون.

أدوات النمذجة الأولية

الأجهزة الكهروميكانيكية

بلورة كوارتز (يسار) ومذبذب بلوري

الأجهزة الكهروضغطية، البلورات، الرنانات

المكونات السلبية التي تستخدم التأثير الكهروإجهادي :

  • المكونات التي تستخدم هذا التأثير لتوليد أو تصفية الترددات العالية
  • المكونات التي تستخدم هذا التأثير كمحولات طاقة ميكانيكية .
    • محرك فوق صوتي – محرك كهربائي يستخدم التأثيرات الكهروإجهادية
    • للاطلاع على معلومات حول أجهزة التنبيه الكهروإجهادية والميكروفونات، انظر فئة المحولات أدناه.

الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة

المحطات والموصلات

أجهزة لإجراء التوصيلات الكهربائية

تجميعات الكابلات

كابلات كهربائية مزودة بموصلات أو أطراف في نهاياتها

مفتاحان صغيران مختلفان يعملان بالضغط

مفاتيح كهربائية

مؤقت كاميرا بسبعة نقاط اتصال

المكونات التي يمكنها تمرير التيار ("مغلقة") أو قطع التيار ("مفتوحة"):

أجهزة الحماية

المكونات السلبية التي تحمي الدوائر من التيارات أو الفولتية الزائدة:

الملحقات الميكانيكية

آخر

مهجور

الرموز القياسية

في مخطط الدائرة ، تُمثل الأجهزة الإلكترونية برموز تقليدية. وتُستخدم مُعرّفات مرجعية مع هذه الرموز لتحديد المكونات.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "تعريف المكون المنفصل" .
  2. ↑ مبادئ الدوائر المتكاملة VLSI وCMOS . إس. تشاند. 2016. ISBN 978-81-219-4000-9.
  3. ↑ الدوائر السلبية والمنفصلة: كتاب نيونس الإلكتروني للدوائر الإلكترونية، المجلد 2. إلسيفير. 23 يونيو 2016. ISBN 978-1-4832-9198-7.
  4. على سبيل المثال ، يمكن وضع جهاز كمبيوتر داخل صندوق أسود مزود بمنفذين خارجيين. قد يُجري الجهاز حسابات متنوعة ويعرض نتائجها عن طريق تغيير مقاومته، ولكنه يستهلك الطاقة باستمرار كما تفعل المقاومة. ومع ذلك، فهو عنصر نشط ، لأنه يعتمد على مصدر طاقة للتشغيل.
  5. ↑ تشمل الأجهزة السلبية غير التبادلية جهاز الدوران (على الرغم من أنه كمكون سلبي حقيقي، إلا أنه موجود بشكل نظري أكثر، ويتم تنفيذه عادةً باستخدام دائرة نشطة) - وجهاز التدوير ، الذي يستخدم في ترددات الميكروويف والترددات الضوئية.
  6. ↑ "13 سيكستليون وما زال العد مستمراً: الطريق الطويل والمتعرج إلى أكثر القطع الأثرية البشرية تصنيعاً في التاريخ" . متحف تاريخ الحاسوب . 2 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يوليو 2019 .
  7. ↑ بيكر، ر. جاكوب (2011). CMOS: تصميم الدوائر، والتخطيط، والمحاكاة . جون وايلي وأولاده . ص 7. ISBN  978-1118038239.
  8. ↑ "ما هي المكونات السلبية في الإلكترونيات؟" . OnlineComponents.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أغسطس 2025 .
  9. ↑ أبرناثي، جوانا. "فهم دوائر مقسم الجهد" . كوارك توين . كونلي روث . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2021 .
  10. ↑ ما هو الثرمستور ؟ شركة يو إس سينسور.