Introducció a l'Electrònica: Components i Tipus

Què és l'electrònica?

L'electrònica és la ciència tecnològica que s'ocupa del processament, de l'emmagatzematge i la transmissió de senyals elèctrics, analògics i digitals, mitjançant dispositius basats en el transport d'electrons.

Dues grans categories:

• L'electrònica analògica estudia els sistemes en els quals les seves variables o senyals (tensió, corrent, etc.) varien d'una manera contínua en el temps i poden prendre, teòricament, infinits valors.
• L'electrònica digital treballa amb variables o senyals que tenen dos únics valors o estats: '1' (nivell de tensió alt 'H') i '0' (nivell de tensió baix 'L'), o també «cert» i «fals».

Un senyal analògic és continu i pot prendre infinits valors. Un senyal digital és discontinu, i només pot prendre dos valors o estats: '0' i '1'.

Les magnituds físiques (temperatura, velocitat, distància, etc.) s'expressen com a variables analògiques. Tanmateix, podem convertir el seu valor analògic en un valor digital, expressat per zeros i uns.

Què és un circuit electrònic?

Un circuit electrònic està format per un conjunt de dispositius, anomenats components electrònics, els quals estan interconnectats entre si, normalment mitjançant soldadura, a una placa de circuit imprès.

Components electrònics bàsics

Els components electrònics bàsics que estudiarem a continuació són: resistors, condensadors, relés, díodes, transistors i circuits integrats.

Resistors

Els resistors són components electrònics que ofereixen resistència al pas del corrent elèctric. Són molt usats en els circuits electrònics i es fan servir, principalment, per limitar la intensitat del corrent elèctric.

Les tres característiques més importants d'un resistor que en defineixen les condicions de treball i utilització són: el valor nominal de resistència, la tolerància i la potència (W) que pot dissipar.

Resistors variables

• Un potenciòmetre és un tipus particular de resistor variable amb tres terminals, el valor del qual es pot modificar manualment.
• Un resistor LDR varia la seva resistència en funció del nivell de llum que incideix sobre la seva superfície. Com més llum, menys resistència. S'utilitza com a sensor de llum en enllumenat, alarmes o càmeres fotogràfiques.
• Un termistor és un resistor variable el valor del qual depèn de la temperatura. N'hi ha de dos tipus: NTC, en què la resistència disminueix en augmentar la temperatura, i PTC, en què augmenta la resistència amb l'increment de temperatura.

Condensadors

El condensador és un component que serveix per emmagatzemar temporalment petites càrregues elèctriques. La capacitat del condensador, que es mesura en farad (F).

Relés

Un relé funciona com un interruptor, controlat elèctricament, que és accionat per mitjà d'una bobina i un electroimant per obrir o tancar un o més contactes.

Díodes

Un díode és un component electrònic, fabricat amb material semiconductor (silici o germani), que permet el pas del corrent elèctric en un únic sentit (polarització directa) i no en el contrari (polarització inversa).

El LED és un component electrònic que emet llum quan és travessat per un corrent elèctric.

Transistors

El transistor és un component electrònic, format per material semiconductor, que consta de tres terminals: emissor (E), base (B) i col·lector (C). El transistor és el component principal de l'electrònica moderna i un dels descobriments més importants del segle XX. Internament, la base sempre està entre l'emissor i el col·lector.

Estats del transistor

• Estat obert, de bloqueig o de no conducció (OFF). Els terminals emissor-col·lector actuen com un interruptor obert.
• Estat tancat o de conducció màxima (ON). Els terminals emissor-col·lector actuen com un interruptor tancat.
• El mode lineal del transistor (molt utilitzat en sistemes analògics) es caracteritza perquè les intensitats i tensions de sortida són funció de les intensitats i tensors d'entrada, les quals poden adoptar múltiples valors i punts de treball.

Circuits integrats

Un circuit integrat o xip és un dispositiu electrònic de petites dimensions consistent en un conjunt d'elements (transistors, díodes, resistors, condensadors) connectats permanentment i íntimament a un material semiconductor que formen un circuit miniaturitzat.