بردهای الکترونیکی مکانیسم‌هایی هستند که از اتصال عناصر مدار؛ مانند مقاومت‌ها، دیودها، ترانزیستورها، خازن‌ها و سلف‌ها به یکدیگر تشکیل می‌شوند. آنها در ساختار دستگاه‌های الکترونیکی نقش دارند. یک دستگاه الکترونیکی می‌تواند حاوی بردهای الکترونیکی زیادی باشد. در زیر، مهم‌ترین اجزای برد الکترونیکی مورد بررسی قرار گرفته شده‌اند.
معرفی اجزای برد الکترونیکی
همه دستگاه‌های الکترونیکی از قطعات مختلفی تشکیل شده‌اند. این قطعات با هم کار می‌کنند تا جریان و ولتاژ را تغییر دهند و اثر مورد نظر را ایجاد کنند. بردهای الکترونیکی به‌عنوان ستون فشرده‌ای عمل می‌کنند که همه چیز را متصل نگه می‌دارند و به راحتی قابل استفاده هستند.
در ساده‌ترین شکل، برد الکترونیکی یک تخته پلاستیکی است که با شیشه تقویت شده است. به این تخته، خطوط و پدهای مسی متصل شده‌اند که از یک لایه مسی بریده شده‌اند. این خطوط مسی (که به‌عنوان ردیاب شناخته می‌شوند) به بار الکتریکی اجازه می‌دهند از طریق برد جریان یابد و به اجزای مختلفی که به طور سیستماتیک روی آنها قرار دارند، نیرو دهد.
در بالای لایه مس، ماسک لحیمکاری قرار دارد. ماسک لحیمکاری، برد الکترونیکی را به رنگ سبز قابل تشخیص تبدیل می‌کند. این کار مس را از هر قسمت فلزی که ممکن است تصادفا با آن تماس پیدا کند، عایق خواهد کرد. با این حال، بخش‌هایی از فلز در معرض دید باقی می‌مانند تا بتوان آنها را به برد لحیم کرد. یک صفحه بالای ماسک لحیم نیز می‌نشیند. روی آن، حروف و اعداد ترسیم شده‌اند که مونتاژ برد الکترونیکی را برای مهندسان آسان‌تر می‌کنند.
تابلوهای مدار
از جمله مهم‌ترین اجزای برد الکترونیکی تابلوی مدار است. تابلوهای مدار دارای انواع مختلفی هستند و هر کدام، الزامات مونتاژ خاص خود را دارند؛ بنابراین، انتخاب آنها بر اساس نوع پروژه انجام می‌شود. همچنین این قطعه، قیمت و وزن محصول نهایی شما را تعیین می‌کند.
مقاومت برد الکترونیکی (مقدار ثابت)
مقاومت برد الکترونیکی (مقدار ثابت)مقاومت‌ها یکی از ساده‌ترین و پرکاربردترین اجزای برد الکترونیکی هستند. به علاوه، آنها اجزای غیرفعال دو ترمینالی می‌باشند که در درجه اول برای کاهش جریان مدار از آنها استفاده می‌کنیم. علاوه بر این، آنها در مواد، مقادیر و اندازه‌های مختلف وجود دارند. مقدار مقاومت الکتریکی یک مقاومت را با استفاده از اهم اندازه‌گیری می‌کنند.
معمولا می‌توانید مقدار مقاومت را با کدهای رنگی و برچسب‌های مقاومت شناسایی کنید. علامت مقاومت‌ها، R است. علاوه بر این، رایج‌ترین نوع مقاومت، مقاومت با مقدار ثابت می‌باشد. با این حال، مقاومت‌های متغیر نیز در دسترس هستند.
مقاومت‌های متغیر
مقاومت‌های متغیر به شما امکان می‌دهند مقدار یا قدرت مقاومت خود را به صورت دستی تغییر دهید. علاوه بر این، آنها معمولا با یک صفحه یا کشویی ارائه می‌شوند که می‌توانید از آن برای کنترل میزان مقاومت استفاده کنید. با این وجود، رایج‌ترین انواع مقاومت‌های متغیر عبارت‌اند از:
– پتانسیومترها
– رئوستات ها
– مقاومت‌های دیجیتال
علامت یک مقاومت متغیر می‌تواند RV، VR یا فقط R باشد.
خازن برد الکترونیکی
خازن برد الکترونیکیخازن از دیگر اجزای برد الکترونیکی است که به طور موقت، انرژی الکتریکی را ذخیره می‌کند. سپس در زمانی که هر بخشی از مدار به آن نیاز داشته باشد، این بار را پراکنده می‌کند. خازن‌ها مانند مقاومت‌ها، قطعات الکترونیکی غیرفعال دو ترمینالی هستند. شما به راحتی می‌توانید آنها را با توجه به شکل طبل مانند آنها، شناسایی کنید. علاوه بر این، آنها در کدهای رنگی مختلف عرضه می‌شوند. برای اندازه‌گیری مقدار خازن از ظرفیت خازن استفاده می‌کنند. علامت خازن، حرف C است.
این قطعه در انواع مختلفی وجود دارد که رایج‌ترین آنها، دیسک الکترولیتی و سرامیکی است. ظرفیت یک جزء معمولا بر حسب میکروفاراد (µF) اندازه‌گیری می‌شود.
ترانزیستور برد الکترونیکی
ترانزیستور یک نیمه هادی چند ترمینالی (اغلب سه ترمینالی) است که سیگنال‌های الکتریکی و جریان الکتریکی را تقویت یا کاهش می‌دهد. سه نوع اصلی ترانزیستور وجود دارد:
– اتصال دوقطبی (BJT)
– اثر میدانی (FETs)
– دوقطبی گیت عایق (IGBT)
رایج‌ترین ترانزیستور، نوع پیوند دوقطبی است. بیشتر افراد اغلب ترانزیستورها را با مقاومت اشتباه می‌گیرند. اگرچه کارکردهای آنها همپوشانی دارند، اما اهداف متفاوتی را دنبال می‌کنند. معمولا از ترانزیستورها به‌عنوان سوئیچ‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. حرف T علامت ترانزیستور در شماتیک الکترونیکی است.
سلف برد الکترونیکی
سلف‌ها که با نام القاگر نیز در بین اجزای برد الکترونیکی شناخته شده هستند، عملکردی مشابه خازن‌ها دارند. در مجاورت آنها اجزای منفعل دو ترمینالی قرار دارند که بار الکتریکی را در یک میدان مغناطیسی ذخیره می‌کنند.
در درجه اول به دلیل ظاهری که خازن دارد، بیشتر افراد آن را با عنوان سیم پیچ، چوک یا راکتور می‌شناسند. سلف‌ها معمولا شامل یک سیم پیچ‌شده به یک سیم‌پیچ هستند. در نتیجه، آنها یکی از متمایزترین اجزای برد الکترونیکی محسوب می‌شوند و به راحتی قابل شناسایی خواهند بود. علامت یک سلف در نمودار مدار، L است.
دیود برد الکترونیکی
دیودها از دیگر اجزای برد الکترونیکی هستند که اجازه می‌دهند جریان الکتریکی تنها در یک جهت جریان یابد. هر دیود دارای دو ترمینال به نام‌های آند و کاتد است. هنگامی که آند با ولتاژ مثبت و کاتد با ولتاژ منفی شارژ می‌شود، جریان الکتریکی می‌تواند جریان یابد. دیود با معکوس کردن این ولتاژها از عبور جریان جلوگیری خواهد کرد. انواع مختلفی از دیودهای مختلف در بازار وجود دارند؛ رایج‌ترین دیودها عبارت‌اند از:
– ساطع نور
– زنر
– لیزر
– بهمنی
– شاتکی
– فتودیود
– دیود اتصال PN
هر دیود هدف و عملکرد خاص خود را دارد. به‌عنوان مثال، برخی از دیودها ممکن است به‌عنوان یک کلید الکترومغناطیسی (اتصالات PN) عمل کنند. در حالی که برخی دیگر به‌عنوان منبع نور (LED) عمل می‌نمایند. بر این اساس، ما دیودهای مختلف را با استفاده از علائم و حروف مختلف شناسایی می‌کنیم. به طور خاص، علامت یک دیود عمومی در یک نمودار مدار، D است. با این حال، گاهی اوقات از LED برای نشان دادن دیودهای ساطع‌کننده نور در یک شماتیک الکترونیکی استفاده می‌شود.
فیوز برد الکترونیکی
فیوزها از دیگر اجزای برد الکترونیکی هستند که از مدار الکتریکی در برابر جریان اضافی، محافظت می‌کنند که ممکن است منجر به گرم شدن بیش از حد شود. معمولا فیوز شبیه یک قطعه شیشه‌ای استوانه‌ای شفاف (سیلیکون) است که در هر طرف با فلز پوشیده شده است و یک سیم‌پیچ از داخل آن عبور می‌کند. با این حال، بخش میانی فیوز همیشه شفاف نیست و در بیشتر موارد، سفید است.
مدارهای مجتمع برد الکترونیکی
مدار مجتمع یا تراشه به وسیله‌ای تخصصی اطلاق می‌شود که تمام اجزای مورد نیاز یک برد الکترونیکی را دارا باشد. این قطعه دارای دیودها، ترانزیستورها و سایر وسایلی است که همگی روی یک قطعه کوچک سیلیکون حک شده‌اند. مدار مجتمع در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی از جمله ساعت و کامپیوتر استفاده می‌شود.
حسگرهای برد الکترونیکی
این حسگرها دستگاه‌هایی هستند که تغییرات در شرایط محیطی را تشخیص می‌دهند و سیگنال الکتریکی تولید می‌کنند. این سیگنال‌ها مطابق با تغییری هستند که حسگر شناسایی کرده است و به سایر اجزای برد مدار ارسال می‌شوند. حسگرها یک عنصر فیزیکی مانند حرکت نور، کیفیت هوا یا صدا را مانند مبدل، به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نمایند.
جمع‌بندی
هر کدام از اجزای برد الکترونیکی عملکرد متفاوتی دارند. آنها به مدار، ویژگی‌های منحصر به فردی می‌دهند که آن را برای هدف مورد نظر خود مناسب می‌کنند. بسته به دستگاه یا مورد الکترونیکی که برد برای آن طراحی شده است، اجزای متفاوتی برای مدارهای مختلف مورد نیاز خواهند بود. این قطعات می‌توانند از طیف وسیعی از قطعات الکترونیکی تشکیل شوند. برخی از اجزای متداول برد الکترونیکی عبارت‌اند از: مقاومت‌ها، خازن‌ها، دیودها، ترانزیستورها، سلف‌ها و مدارهای مجتمع.
