Training & Development Department
Recunoasterea
componentelor
electronice
Introducere
Aspecte generale
Obiective
Definitii
Clasificarea componentelor electronice
Orientare. Polarizare
Componente electronice
Rezistorul si retele de rezistori
Condensatorul si retele (grupuri) de condensatori
Bobina (inductorul)
Dioda
Tranzistorul
Circuitul integrat
3.6.2 Tipuri de circuite integrate
Cristalul
Conectorul
Simboluri ale componentelor electronice
Pentru a putea face fata la exigentele firmei SOLECTRON ROMĀNIA este necesara (printre altele) o cunoastere foarte buna a componentelor electronice utilizate īn cadrul societatii. De aceea s-a īncercat conceperea unui manual de componente electronice, īn care sa se prezinte cele mai utilizate piese electronice, cu caracteristicile de interes strict necesare, pentru a asigura o calitate excelenta produsului final īn componenta caruia intra aceste subansamble electronice.
Manualul este conceput astfel īncāt sa permita o īnteleger 19419l1119t e usoara, chiar si pentru o persoana cu liceu, care vine īn contact pentru prima data cu aceste tipuri de componente electronice. Lucrarea reprezinta ghidul dupa care se preda cursul de "Recunoasterea Componentelor Electronice" si nu īncearca o tratare exhaustiva a tuturor aspectelor legate de componentele electronice.
La sfārsitul acestui curs angajatii vor stii:
sa faca diferenta īntre componentele de tip THD si SMD;
sa recunoasca cele mai uzuale componente electronice;
sa recunoasca simbolurile pentru fiecare tip de componenta;
sa monteze corect pe placa o componenta la care trebuie sa tina cont de polarizare sau orientare;
Placa de baza (PCB - printed circuit board) - suport din material nonconductiv (de obicei fibra de sticla) care contine unul sau mai multe straturi de trasee conductive, pad-uri, vias-uri si pth-uri; Partea superioara a placii de baza se numeste TOP iar partea inferioara se numeste BOTTOM;
PAD-ul - aceea portiune (insulita) de circuit imprimat pe care se monteaza terminalele componentelor de tip SMD;
Land -inel metalizat de la capatul PTH-ului de care se cositoreste terminalele ("piciorusele") componentei THD;
Circuitul imprimat - reprezinta ansamblul de trasee conductive (de obicei din cupru) de pe PCB care vor face legatura īntre toate componentele electronice;
VIAS - gauri metalizate īn PCB care fac legatura īntre trasee conductive aflate pe diferite straturi ale PCB-ului;
PTH - gaura metalizata īn PCB prin care trec terminalele componentelor de tip THD;
Amprenta - este desenul de contur al componentei si ea se gaseste pe placa;
Simbolul literar - litera īn sistemul international corespunzatoare unei componente electronice;
Simbolul grafic - desenul specific pentru componente si dispozitive electronice.
Dupa cum se cunoaste exista o mare varietate de componente electronice. Pentru a le recunoaste mai usor se impune sa facem o clasificare a lor. Astfel putem spune ca exista doua mari categorii de componente electronice:
componente de tip THD (Through Hole Device);
componente de tip SMD (Surface Mount Device).
Componentele de tip THD sunt componente ale caror terminale strapung placa, iar tehnologia de montare a acestora se numeste THT (Through Hole Technology - Tehnologie de montare prin gauri). Īn figura 2.1 sunt exemplificate cāteva din aceste componente.
Fig. 2.1 Componente de tip THD
Componentele de tip SMD sunt componente care se monteaza pe suprafata placii, iar tehnologia de montare a acestora se numeste SMT (Surface Mount Technology - Tehnologie de montare pe suprafata). Īn figura 2.2 sunt exemplificate componentelede tip SMD.
Fig. 2.2 Componente de tip SMD
Īn cazul acestor componente exista o varietate de forme constructive. Astfel īn functie de forma avem:
componente THD de forma axiala - figura 2.3;
componente THD de forma radiala - figura 2.4;
componente THD de forma Single in Line Package (SIL sau SIP) - figura 2.5;
componente THD si SMD de forma Dual in Line Package (DIL sau DIP) - figura 2.6.
Fig. 2.3 Axial Fig.2.4 Radial
|
|
Fig. 2.5 Single in Package Fig. 2.6 Dual in Line Package
O serie de componente electronice montate pe placi au orientare (conteaza cum montam pe placa aceste componente).
Spunem ca o componenta are orientare, daca pe corpul ei gasim un semn distinctiv. Acest semn distinctiv poarta denumirea de CHEIE. Aceasta cheie poate fi: o adāncitura, o linie, un punct, o tesitura sau chiar o proeminenta. O astfel de componenta este montata corect pe placa daca semnul de pe corpul componentei este īn concordanta cu semnul de pe placa (ca īn figura 2.7). Pe placa putem īntālni semne ca: *, +, -, A, etc. Īn cazul īn care pe placa nu exista astfel de semne care sa indice orientarea , se va da pentru acea placa, schema de amplasare. Aceasta va substitui semnele distinctive (amprenta) de pe placa.
Vom vorbi de polarizare la acele componente care au un terminal pozitiv (este īncarcat cu sarcini electrice pozitive) si un terminal negativ (este īncarcat cu sarcini electrice negative). Toate componentele care au polarizare, implicit au si orientare. Inversul afirmatiei nu este adevarata. Exemple de componente care au polarizare: dioda, condensatorii polarizati.
Fig. 2.7 Montarea corecta pe placa a unei componente cu orientare
Rolul unui rezistor īn circuit este acela de a limita intensitatea curentului electric. Cu cāt un rezistor are o rezistenta mai mare, cu atāt intensitatea curentului electric din acel circuit va fi limitata mai mult (conform legii lui Ohm, aceste marimi sunt invers proportionale).
Rezistorul este caracterizat de marimea fizica numita rezistenta. Unitatea de masura pentru rezistenta este ohmul (simbolul pentru ohm este W
Simbolul literar din schemele de amplasare este R, iar la retelele de rezistori īntālnim RN (Resistor Network) sau RP (Resistor Pack).
Retelele de rezistori sunt formate din mai multi rezistori īncapsulati īn aceeasi capsula (corp de componenta). Īn functie de modul de amplasare a acestora, unele retele de rezistori au orientare, altele nu.
Simbolurile grafice īn circuitele electrice pot fi urmatoarele:
Amprenta cu care apare rezistorul īn schemele de amplasare este urmatoarea:
- R - THD de
tip axial
- R - SMD ( se
numeste CHIP)
Pentru retelele de rezistori se folosesc urmatoarele amprente:
- RN - THD - SIL nu are orientare - RN - THD - SIL are orientare
- RN - SMD -
DIL are orientare
Īn cazul unui rezistor luat independent nu se tine cont de orientare sau polarizare. Īn aceasta situatie el poate fi montat īn orice pozitie, cu conditia sa faca contact cu padurile (respectānd standardul IPC A610-C). Īn figura 3.1 se prezinta situatiile posibile de montare. Amāndoua sunt corecte.
Fig. 3.1 Montarea rezistorilor de tip CHIP
Īn cazul unui grup de rezistori format din rezistori independenti, de aceeasi valoare amplasati simetric fata de axul longitudinal al componentei, īncapsulati īn aceeasi piesa, nu se tine cont de orientare (figura 3.2).
Īn cazul unui grup de rezistori format din rezistori interconectati, de valori diferite, amplasati nesimetric fata de axul longitudinal al componentei, īncapsulati īn aceeasi piesa, se tine cont de orientare (fig. 3.3).
 |
Fig. 3.2 Retele de rezistori care nu au orientare
Fig. 3.3 Retele de rezistori care au orientare
Īn figururile 3.4 si 3.5 sunt exemplificate montarea incorecta, respectiv montarea corecta a acestora pe placa.
Fig. 3.4 Montarea incorecta Fig. 3.5 Montarea corecta
Īn cazul retelelor de rezistori de tip DIL, la care se tine cont de orientare, pinul numarul 1 este cel din stānga jos, daca se tine componenta cu scrisul citibil īnspre operator - cheia īn acest caz gasindu-se īntotdeauna īn partea stānga. Numerotarea celorlalti pini se face īn sens invers acelor de ceasornic, ca īn figura 3.6.
Fig. 3.6 Numerotarea pinilor la retelele de rezistori cu orientare
Exista rezistori sau retele de rezistori atāt de tip THD cāt si de tip SMD. Īn figura 3.7 exemplificam cāteva capsule de rezistori si retele de rezistori.
|
|
|
|
R - THD - de tip axial - nu are orientare
RN - THD - de tip DIL - are orientare
R - SMD - de tip chip - nu are orientare
RN - SMD - de tip chip - nu are orientare
R - SMD - de tip melf - nu are orientare
Fig. 3.7 Rezistori si retele (grupuri) de rezistori
Rolul unui condensator īn circuit este acela de a īnmagazina sarcini electrice, pe care apoi, le returneaza acestuia. Descarcarea condensatorului se face mai lent sau mai rapid, īn functie de rezistenta circuitului din care face parte.
Capacitatea este cantitatea de sarcini electrice per volt stocata de un condensator. O capacitate de 1F este foarte mare si se atribuie capacitatii pamāntului. Condensatorul este caracterizat de o marime fizica numita capacitate. Unitatea de masura pentru capacitate este faradul (F).
Simbolul literar al condensatorului īn schemele de amplasare este C, iar pentru retele de condensatori īntālnim CN sau CP.
Exista doua mari grupe de condensatori:
condensatori polarizati - au polarizare (implicit orientare);
condensatori nepolarizati - nu au orientare.
Din categoria condensatorilor polarizati fac parte condensatorii electrolitici si condensatorii cu tantal.
Din categoria condensatorilor nepolarizati fac parte condensatorii de tip chip si condensatorii de tip molded.
Condensatorii ceramici pot sa aiba sau nu polarizare.
Un condensator polarizat este format din doua armaturi, separate printr-un material izolator numit dielectric, fiecare dintre acestea fiind īncarcate cu sarcini electrice. Conditia ca o componenta sa aiba polarizare este aceea de a avea doua parti, una īncarcata cu sarcini electrice pozitive, iar cealalta īncarcata cu sarcini electrice negative.
Simbolurile grafice cu care poate sa apara un condensator īntr-un circuit electric sunt:
+
+
Condensatori nepolarizati Condensatori polarizati
Amprentele cu care apar condensatorii īn schemele de amplasare sunt urmatoarele:
- C nepolarizat - THD de tip axial
- C polarizati (electrolitici) -THD
- C ceramic
(nepolarizat) - THD - C īn
capsula "drum" - SMD
Evident ca un condensator polarizat nu poate fi montat oricum pe placa. Regula de montare corecta este aceeasi ca si īn cazul retelelor de rezistori la care se tine cont de orientare (semnul de pe componenta - cheie trebuie sa fie īn dreptul semnului de pe placa - amprenta).
Īn figura 3.8 se dau exemple de condensatori polarizati si nepolarizati.
Condensatori electrolitici polarizati care nu se
pot monta decāt īntr-un singur mod. Pot fi atāt de tip radial cāt si
de tip axial.
Condensator de tip chip nepolarizat care se poate monta
oricum pe placa cu conditia sa se respecte standardul IPC.
Condensatori cu tantal polarizati care nu se pot
monta oricum pe placa. Īntotdeauna au polaritate, iar pe corpul
componentei este indicata tensiunea maxima de lucru.
Condensatori īn capsula drum (tip toba) la care se tine cont de
polarizare. Valoarea este indicata īn microfarazi.
Condensatori
ceramici la care uneori se tine cont de polarizare, iar alteori nu.
Oricum cei la care se tine cont de polarizare sunt marcati. Condensatori de tip molded radial - nu sunt
polarizati.
Fig. 3.8 Condensatori polarizati si nepolarizati
Rolul unei bobine īn circuit este acela de a concentra cāmp magnetic īn jurul ei.
Bobina este caracterizata de marimea fizica numita inductanta. Unitatea de masura pentru inductanta este henry (H).
Bobina este alcatuita dintr-un grup de spire, īnfasurate īn jurul unui miez ferromagnetic (de tip cilindric sau toroidal īn general). Dupa cum se cunoaste sensul curentului electric care trece printr-o sārma, determina sensul liniilor de cāmp magnetic. De aceea este foarte important sensul de bobinaj. Īn functie de acest lucru putem spune daca acea bobina are sau nu orientare. Oricum o bobina care are priza (prize) intermediara (iar aceasta nu este mediana) are si orientare. Īn figura 3.9 exemplificam aceasta situatie posibila, unde capatul 3 este priza intermediara. Acest caz este īntālnit la transformatoare.
Fig. 3.9 Bobina cu orientare
Dupa cum se observa, distanta dintre priza intermediara si capatul superior al bobinei este diferita īn cele doua situatii. De aceea trebuie sa tinem cont de orientare. Īn orice caz, daca avem o componenta la care trebuie sa tinem cont de orientare, aceasta va avea īntotdeauna un semn distinctiv (cheie) care sa indice acest lucru.
Simbolul literar al bobinei din schemele de amplasare este L, dar putem īntālnim si FB.
Simbolul grafic cu care se īntālneste īn circuitele electrice este foarte variat, cel mai raspāndit fiind urmatorul:
Amprentele folosite pentru bobine difera si ele foarte mult. Cele mai uzuale sunt:
Īn figura 3.10 exemplificam cāteva tipuri constructive de bobine.
Bobina
īnfasurata pe un miez de tip cilindric la care nu se
tine cont de orientare.
Bobine pe
miez toroidal. Īn unele cazuri se tine cont de orientare (daca au
priza intermediara), iar īn altele nu.
Bobine de tip chip si bobine SMD pe miez cilindric
Fig. 3.10 Bobine
Dioda conduce curentul electric īntr-un singur sens, motiv pentru care se tine cont de polarizare (are un terminal īncarcat cu sarcini electrice positive si unul īncarcat cu sarcini electrice negative). Spre deosebire de alte componente, marcarea polaritatii se face pentru terminalul negativ (catod). O dioda conectata īn sens invers se comporta ca un circuit deschis. Din acest motiv nu este permisa conectarea inversa a acestei componente.
Simbolul literar cu care apare aceasta componenta īn schemele de amplasare este D sau CR.
Simbolurile grafice cu care apare īn circuitele electrice sunt reprezentate mai jos.
Aceste simboluri sunt si īn functie de rolul pe care īl au īn scheme electrice.
O dioda este montata corect daca semnul de pe componenta este īn dreptul vārfului sagetii de pe simbol. Mai jos prezentam situatiile posibile.
Semnul de pe placa
Dioda
montata corect Dioda
montata incorect
Formele constructive īn care pot sa apara acestea sunt foarte variate, atāt īn constructie de tip THD cāt si de tip SMD.
Īn figura 3.11 exemplificam:
Dioda
marcata cu 1N, de tip axial, la care se tine cont de polarizare.
Face parte din categoria componentelor de tip THD. Dioda de
tip LED (Light Emitting Diode) sunt diode electroluminiscente. Pot fi atāt
de tip THD cāt si de tip SMD.
LED de tip
SMD. Dioda de
tip MELF (Metal Electrode Face
Bonded). Este o componenta SMD si nu are terminale īn sensul
propriu al cuvāntului ci doar capete metalizate (precositorite) care fac
legatura īntre componenta si pad.
Dubla
dioda de tip SOD (Small Outline Diode). Face parte din categoria componentelor
SMD si poate fi usor confundata cu un tranzistor de tip SOT
23. Doar marcajul de pe capsula o deosebeste.
Fig. 3. 11 Diode
Tranzistorul este o componenta semiconductoare, fara unitate de masura. Ea are 3 sau mai multe terminale, īn acest din urma caz doar 3 avānd rol functional, celelalte avānd rol de racire. Denumirea terminalelor functionale este baza, emitor si colector. Rolul unui tranzistor īn circuit este acela de amplificare (īn circuitele analogice) sau de comutatie (īn circutele digitale). Īn figura 3.12 se indica simbolul unui tranzistor īn circuit.
Simbolul literar īntālnit īn schemele de amplasare este Q.
Simbolul grafic este prezentat mai jos:
Fig. 3.12 Simbolul grafic tranzistorului
Amprentele cu care apar tranzistorii īn circuit sunt redate mai jos:
- Q - THD -
are orientare
- Q - SMD
- īn capsula SOT 23 - are
orientare
- Q - THD
- de putere - are orientare
Īn cazul unui tranzistor este obligatoriu sa se tina cont de orientare. Īn figura 3.13 se exemplifica cei mai uzuali tranzistori.
Tranzistori
īn capsula SOT 23 (Small Outline Tranzistor). Are 3 terminale, toate
avānd rol functional. Se poate confunda cu dioda de tip SOD.
Tranzistor de tip SOT 89. Acest tip de tranzistor (Small
Outlined Transistor) are trei terminale desi s-ar parea ca are patru.
Componenta este un tranzistor de putere si se poate usor
supraīncalzi la trecerea curentului electric. Pentru a preveni supraīncalzirea,
terminalul central este mult mai larg pentru a permite disiparea
caldurii.
Tranzistori
īn capsula SOT 143. Acest tip de tranzistor (Small Outlined
Transistor) se afla īn interiorul unui īnvelis de plastic/ceramic
si are patru terminale. Unul ditre aceste terminale este de dimensiune
mai mare decāt celelalte trei avānd rol de disipare a caldurii.
Tranzistori
īn capsula SOT 223. Acestia au patru terminale, dintre care unul
mai lat pentru a asigura o racire corespunzatoare.
Tranzistori
īn capsula DPAK. Are 3 terminale, toate avānd rol functional.
Tranzistori
de putere prevazuti cu o gaura tehnologica
folosita la prinderea acestora pe radiatoare.
Fig. 3.13 Tranzistori
Circuitul integrat este o componenta electronica care contine o multitudine de componente electronice mai simple (rezistori, condensatori, tranzistori, etc.) cuprinse īn aceeasi capsula. Rolurile pe care le poate avea un circuit integrat sunt foarte variate, īnsa nu este scopul acestui curs de a le trata.
Simbolul literar cu care īntālnim circuitul integrat īn schemele de amplasare sunt: U sau IC.
Īn cazul unui circuit integrat se tine cont de orientare, aceasta indicānd pinul numarul 1, ceilalti pini numerotāndu-se īn sens invers acelor de ceasornic. Vom exemplifica īn figura 3.14 numerotarea pinilor la mai multe tipuri de circuit integrat.
Fig. 3.14 Numerotarea pinilor la circuitele integrate
a) Aripa de pescarus (Gull Winged) - este un terminal folosit la componentele de tip SMD, fiind foarte sensibil la deteriorari;
Fig. 3.15 Terminal de tip aripa de pescarus
b) De tip "J" ("J" leaded) - este utilizat tot la componentele de tip SMD, īnsa mult mai rezistent decāt cel de tip aripa de pescarus;
Fig. 3.16 Terminal de tip "J"
c) Terminal de tip canelura (castellation) - are forma semicilindrica, fiind cel mai rezistent tip de terminal; este de tip SMD;
Fig. 3.17 Terminal de tip "canelura"
d) Terminal de tip BUTT (balama) sau "I" - este un terminal folosit la unele componente de tip THD si in special la circuite integrate.
Fig. 3.18 Terminal de tip BUTT (balama) sau "I"
Cunoscānd tipurile de terminale putem sa retinem foarte usor tipurile de capsule de circuit integrat. Mai jos se dau cele mai uzuale capsule de circuit integrat. (fig. 3.19)
Capsula
de tip TSOP (Thin Small Outlined Package). Capsula
de tip SOIC (Small Outlined Integrated Circuit). Are distributie DIL a
terminalelor si forma acestora de tip aripa de
pescarus.
Capsula
de tip SOJ (Small Outlined "J"). Are distributie DIL a terminalelor si forma acestora de
tip J.
Capsula
de tip PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). Are patru rānduri de terminale
de tip J.
Capsula
de tip QFP (Quad Flat Pack) sau fine pitch. Are patru rānduri de terminale
de tip aripa de pescarus.
Capsula
de tip BGA cu terminale sub forma de bilute distribuite dupa
o matrice.
Fig. 3.19 Forme constructive de circuite integrate
Cristalul este o componenta electronica cu rol de oscilatie. Acesta creeaza frecventa de oscilatie care controleaza temporizarea īn echipamentele electronice cum sunt calculatoarele, receptoarele de televiziune. Marimea fizica ce caracterizeaza cristalul este frecventa. Unitatea de masura pentru frecventa este hertul (Hz).
Simbolul literar al cristalului īn schemele de amplasare poate fi .
Cel mai raspāndit cristal este cristalul de cuart, dar se mai īntālneste si mica. Exista mai multe forme constructive de cristale: axial, radial, cu doua sau mai multe terminale, forma si dimensiunile componentei variind īn functie de aplicatie si te tipul placii. Īn cazul cristalului cu mai mult de 2 terminale se tine cont de orientare, la cele cu 2 terminale netināndu-se cont. Oscilatoarele mici sunt introduse īn īnvelisuri de plastic sau metal. Ele sunt de diferite dimensiuni si pot avea fie caneluri, fie terminale metalice simple sau īn forma de "J".
Fig. 3.20 Forma constructive de cristale
Conectorul este o componenta care face legatura īntre 2 circuite.
Simbolul literar al conectorului, īn circuitele electronice poate fi: J, P sau E (unii clienti folosesc si SK).
Īn unele cazuri (de cele mai multe ori) se tine cont de orientare, iar īn altele nu. De cele mai multe ori forma conectorului indica orientarea corecta a acestuia, nefiind posibila montarea lor īn mod gresit. Cheia (semnul care indica orientarea) poate fi o taietura pe un colt, o fanta pe o latura, un numar (numarul 1), acesta indicānd pinul numarul 1. Exista conectori de tip mama si respectiv de tip tata. De obicei (ca regula) conectorii de tip mama sunt fixati īntr-un circuit alimentat, iar conectorii de tip tata se leaga la un circuit nealimentat. Īn figura 3.21 se indica cāteva tipuri de conectori.
Fig. 3.21 Forme constructive de conectori
Pentru a fi recunoscute mai usor pe placi, componentele electronice sunt īnsotite de simboluri literare. Fiecare dintre aceste simboluri literare reprezinta un tip de componenta electronica. Īn tabelul de mai jos se prezinta lista simbolurilor literare pentru cele mai īntālnite componente electronice.
|
Nr. Crt. |
Simbol literar |
Semnificatia |
|
R |
Rezistori |
|
|
RN, RP |
Retele sau grupuri de rezistori |
|
|
C |
Condensatori |
|
|
CN, CP |
Retele sau grupuri de condensatori |
|
|
L, FB |
Bobine (inductori) |
|
|
T |
Transformatoare |
|
|
D, Cr |
Diode |
|
|
CR (VR) |
Retele (punti) de diode |
|
|
Q * |
Tranzistori |
|
|
U, IC |
Circuite integrate |
|
|
X, Y, Z |
Cristale |
|
|
F |
Sigurante |
|
|
S, SW |
Comutatori |
|
|
J, P, E |
Conectori |
|
|
K |
Relee |
|
|
FL |
Filtre |
|
|
XIC, XU |
Socluri de circuite integrate |
|
|
B, BAT |
Baterii |
|
|
HS |
Radiatoare |
|
|
XBT |
Socluri de baterii |
|
|
SPK |
Speaker (difuzori) |
|
|
MIC |
Microfon |
* Unele firme producatoare de placi electronice folosesc ca simbol literar T īn cazul tranzistorului, netinānd cont de notatia internationala.
Exemple de componente electronice montate pe placi:
|
