Composant électronique

Un composant électronique est un dispositif électronique discret de base ou une entité physique faisant partie d'un système électronique utilisé pour affecter les électrons ou leurs champs associés . Les composants électroniques sont principalement des produits industriels , disponibles sous une forme singulière et ne doivent pas être confondus avec les éléments électriques , qui sont des abstractions conceptuelles représentant des composants et éléments électroniques idéalisés. Une fiche technique pour un composant électronique est un document technique qui fournit des informations détaillées sur les spécifications, les caractéristiques et les performances du composant. Les circuits discrets sont constitués de composants électroniques individuels qui n'exécutent qu'une seule fonction chacun sous forme de boîtier, qui sont appelés composants discrets, bien que le terme composant discret fasse strictement référence à un tel composant avec un matériau semi-conducteur tel que des transistors individuels .

Les composants électroniques comportent un certain nombre de bornes ou de fils électriques . Ces fils sont connectés à d'autres composants électriques, souvent par fil, pour créer un circuit électronique avec une fonction particulière (par exemple un amplificateur , un récepteur radio ou un oscillateur ). Les composants électroniques de base peuvent être conditionnés de manière discrète, sous forme de matrices ou de réseaux de composants similaires, ou intégrés à l'intérieur de boîtiers tels que des circuits intégrés à semi-conducteurs , des circuits intégrés hybrides ou des dispositifs à couche épaisse . La liste suivante de composants électroniques se concentre sur la version discrète de ces composants, en traitant ces boîtiers comme des composants à part entière.

Les composants peuvent être classés comme passifs, actifs ou électromécaniques . La définition stricte de la physique considère les composants passifs comme ceux qui ne peuvent pas fournir d'énergie eux-mêmes, tandis qu'une batterie serait considérée comme un composant actif puisqu'elle agit véritablement comme une source d'énergie.

Cependant, les ingénieurs en électronique qui effectuent des analyses de circuits utilisent une définition plus restrictive de la passivité . Lorsqu'ils ne s'intéressent qu'à l'énergie des signaux , il est commode d'ignorer le circuit dit CC et de prétendre que les composants d'alimentation tels que les transistors ou les circuits intégrés sont absents (comme si chacun de ces composants avait sa propre batterie intégrée), bien qu'ils puissent en réalité être alimentés par le circuit CC. L'analyse ne concerne alors que le circuit CA, une abstraction qui ignore les tensions et les courants CC (et la puissance qui leur est associée) présents dans le circuit réel. Cette fiction, par exemple, nous permet de considérer un oscillateur comme « produisant de l'énergie » même si en réalité l'oscillateur consomme encore plus d'énergie provenant d'une alimentation CC, que nous avons choisi d'ignorer. Sous cette restriction, nous définissons les termes utilisés dans l'analyse des circuits comme suit :

• Les composants actifs s'appuient sur une source d'énergie (généralement issue du circuit CC, que nous avons choisi d'ignorer) et peuvent généralement injecter de l'énergie dans un circuit, bien que cela ne fasse pas partie de la définition. Les composants actifs comprennent des composants amplificateurs tels que des transistors , des tubes à vide triodes (valves) et des diodes tunnel .
• Les composants passifs ne peuvent pas introduire d'énergie nette dans le circuit. Ils ne peuvent pas non plus compter sur une source d'énergie, à l'exception de celle disponible sur le circuit (CA) auquel ils sont connectés. Par conséquent, ils ne peuvent pas amplifier (augmenter la puissance d'un signal), bien qu'ils puissent augmenter une tension ou un courant (comme le fait un transformateur ou un circuit résonant). Les composants passifs comprennent des composants à deux bornes tels que des résistances, des condensateurs, des inducteurs et des transformateurs.
• Les composants électromécaniques peuvent effectuer des opérations électriques en utilisant des pièces mobiles ou en utilisant des connexions électriques.

La plupart des composants passifs dotés de plus de deux terminaux peuvent être décrits en termes de paramètres à deux ports qui satisfont au principe de réciprocité , bien qu'il existe de rares exceptions. En revanche, les composants actifs (avec plus de deux terminaux) n'ont généralement pas cette propriété.

Les transistors sont considérés comme l'invention du XXe siècle qui a changé à jamais les circuits électroniques. Un transistor est un dispositif semi-conducteur utilisé pour amplifier et commuter les signaux électroniques et l'énergie électrique.

• Transistors à effet de champ (FET)
  • MOSFET (FET métal-oxyde-semiconducteur) – de loin le composant électronique le plus largement fabriqué (également connu sous le nom de transistor MOS)
    • PMOS ( MOS de type p )
    • NMOS ( MOS de type n )
    • CMOS (MOS complémentaire)
    • MOSFET de puissance
      • LDMOS (MOSFET à diffusion latérale)
    • MuGFET (transistor à effet de champ multi-portes)
      • FinFET (transistor à effet de champ à ailettes)
    • TFT ( transistor à couche mince )
  • FeFET (transistor à effet de champ ferroélectrique)
  • CNTFET (transistor à effet de champ à nanotubes de carbone)
  • JFET (transistor à effet de champ à jonction) – canal N ou canal P
    • SIT ( transistor à induction statique )
  • MESFET (FET métal-semi-conducteur)
  • HEMT ( transistor à haute mobilité électronique )
• Transistors composites
  • BiCMOS (CMOS bipolaire)
  • IGBT ( Transistor bipolaire à grille isolée )
• Autres transistors
  • Transistor à jonction bipolaire (BJT, ou simplement « transistor ») – NPN ou PNP
    • Phototransistor – photodétecteur amplifié
  • Transistor Darlington – NPN ou PNP
    • Photo Darlington – photodétecteur amplifié
  • Paire Sziklai (transistor composé, Darlington complémentaire)
  • Transistor tétrode – est tout transistor possédant quatre bornes actives.
• Thyristors
  • Redresseur contrôlé au silicium (SCR) – ne laisse passer le courant qu'après avoir été déclenché par une tension de commande suffisante sur sa grille
  • TRIAC (TRIode pour courant alternatif) – SCR bidirectionnel
  • Transistor unijonction (UJT)
  • Transistor unijonction programmable (PUT)
  • SITh ( thyristor à induction statique )

Conduire facilement l'électricité dans une direction, parmi des comportements plus spécifiques.

• Diode , redresseur , pont de diodes
• Diode Schottky (diode porteuse chaude) – diode ultra-rapide avec chute de tension directe plus faible
• Diode Zener – permet au courant de circuler « vers l'arrière » lorsqu'une tension définie spécifique est atteinte.
• Diode de suppression de tension transitoire (TVS), unipolaire ou bipolaire – utilisée pour absorber les pics de haute tension
• Varicap, diode d'accord, varactor, diode à capacité variable – une diode dont la capacité CA varie en fonction de la tension CC appliquée.

• Diode laser
• Diode électroluminescente (LED) – une diode qui émet de la lumière
• Photodiode – laisse passer le courant proportionnellement à la lumière incidente
  • Photodiode à avalanche – photodiode à gain interne
  • Cellule solaire, cellule photovoltaïque, réseau ou panneau PV – produit de l’énergie à partir de la lumière
• DIAC (diode pour courant alternatif), diode de déclenchement, SIDAC) – souvent utilisée pour déclencher un SCR
• Diode à courant constant
• Diode de récupération d'étape
• Diode tunnel - diode très rapide basée sur la mécanique quantique tunnel

Les circuits intégrés peuvent servir à diverses fins, notamment servir de minuterie, effectuer une conversion numérique-analogique, effectuer une amplification ou être utilisés pour des opérations logiques.

• Circuit intégré (CI)
  • Circuit intégré MOS (MOS IC)
  • Circuit intégré hybride (CI hybride)
  • Circuit intégré à signaux mixtes
  • Circuit intégré tridimensionnel (CI 3D)
• Électronique numérique
  • Porte logique
  • Microcontrôleur
• Circuit analogique
  • Capteur à effet Hall – détecte un champ magnétique
  • Capteur de courant – détecte un courant qui le traverse

• Dispositif logique programmable
  • Réseau de portes programmables par l'utilisateur (FPGA)
  • Dispositif logique programmable complexe (CPLD)
• Réseau analogique programmable sur site (FPAA)

• Optoélectronique
  • Opto-isolateur, opto-coupleur, photo-coupleur – photodiode, BJT, JFET, SCR, TRIAC, TRIAC à passage par zéro, CI à collecteur ouvert, CI CMOS, relais statique (SSR)
  • Interrupteur optique à fente, commutateur optique, commutateur optique
  • Affichage LED – affichage à sept segments , affichage à seize segments , affichage à matrice de points

Actuel:

• Lampe à incandescence (lampe indicatrice)
• Affichage fluorescent sous vide (VFD) (caractères préformés, 7 segments , étoile)
• Tube cathodique (CRT) ( balayage matriciel , balayage radial (par exemple radar ), balayage arbitraire (par exemple oscilloscope )) ( monochrome et couleur )
• LCD (caractères préformés, matrice de points) (passif, TFT ) (monochrome, couleur)
• Néon (affichage individuel à 7 segments)
• LED (individuelle, affichage à 7 segments, affichage en étoile , matrice de points)
• Affichage à volets séparés (messages numériques pré-imprimés)
• Écran plasma (matrice de points)
• OLED (similaire à un LCD, mais chaque pixel génère sa propre lumière, peut être rendu flexible ou transparent)
• Micro-LED (similaire à l'OLED, mais utilise des LED inorganiques au lieu de LED organiques, ne souffre pas de brûlure d'écran , mais ne peut pas être rendu flexible ou transparent)

Obsolète:

• Affichage à 7 segments à filament incandescent (alias « Numitron »)
• Tube Nixie
• Dekatron (alias tube de transfert de lueur)
• Indicateur de tube à œil magique
• Penetron (un tube cathodique transparent à 2 couleurs)

Un tube à vide est basé sur la conduction du courant à travers le vide (voir Tube à vide ).

• Diode ou tube redresseur
• Amplification
  • Triode
  • Tétrode
  • Pentode
  • Hexode
  • Pentagrille (Heptode)
  • Octode
  • Tube à ondes progressives
  • Klystron
• Oscillation
  • Magnétron
  • Klystron réflexe (obsolète)
  • Carcinotron

Détecteurs ou émetteurs optiques

• Phototube ou photodiode – équivalent tubulaire d' une photodiode à semi-conducteur
• Tube photomultiplicateur – phototube à gain interne
• Tube cathodique (CRT) ou tube image de télévision (obsolète)
• Écran fluorescent sous vide (VFD) – un petit écran CRT moderne non tramé
• Tube à œil magique – petit écran CRT utilisé comme compteur de réglage (obsolète)
• Tube à rayons X – génère des rayons X

• Tube à décharge de gaz
• Ignitron
• Thyratron

Obsolète:

• Redresseur à arc de mercure
• Tube régulateur de tension
• Tube Nixie

Sources d'énergie électrique :

• Batterie – alimentation électrique à base d’acide ou d’alcali.
• Pile à combustible – un générateur électrochimique
• Alimentation électrique – généralement une prise secteur
• Dispositif photovoltaïque – génère de l’électricité à partir de la lumière
• Générateur thermoélectrique – génère de l’électricité à partir de gradients de température
• Générateur électrique – une source d’énergie électromécanique
• Générateur piézoélectrique - génère de l'électricité à partir d'une contrainte mécanique
• Générateur Van de Graaff - génère de l'électricité à partir de la friction

Les composants incapables de contrôler le courant au moyen d'un autre signal électrique sont appelés dispositifs passifs . Les résistances, les condensateurs, les inducteurs et les transformateurs sont tous considérés comme des dispositifs passifs.

Laisser passer le courant proportionnellement à la tension ( loi d'Ohm ) et s'opposer au courant.

• Résistance – valeur fixe
  • Résistance de puissance – plus grande pour dissiper en toute sécurité la chaleur générée
  • Réseau de résistances SIP ou DIP – ensemble de résistances dans un seul boîtier
• Résistance variable
  • Rhéostat – résistance variable à deux bornes (souvent pour une puissance élevée)
  • Potentiomètre – résistance variable à trois bornes (diviseur de tension variable)
  • Potentiomètre de réglage – petit potentiomètre, généralement destiné aux réglages internes
  • Thermistance – résistance thermosensible dont la fonction principale est de présenter un changement important, prévisible et précis de la résistance électrique lorsqu'elle est soumise à un changement correspondant de la température corporelle.
  • Humistor – résistance à variation d'humidité
  • Photorésistance
  • Mémristor
  • Varistance , Résistance dépendante de la tension , MOV – Laisse passer le courant en présence d'une tension excessive
• Fil de résistance , fil de nichrome – fil de matériau à haute résistance, souvent utilisé comme élément chauffant
• Chauffage – élément chauffant

Les condensateurs stockent et libèrent des charges électriques. Ils sont utilisés pour filtrer les lignes d'alimentation, régler les circuits résonants et bloquer les tensions continues tout en transmettant des signaux alternatifs, entre autres utilisations.

• Condensateur
  • Condensateurs intégrés
    • Condensateur MIS
    • Condensateur à tranchées
  • Condensateurs fixes
    • Condensateur céramique
    • Condensateur à film
    • Condensateur électrolytique
      • Condensateur électrolytique en aluminium
      • Condensateur électrolytique au tantale
      • Condensateur électrolytique au niobium ( condensateur au columbium )
      • Condensateur polymère , OS-CON
    • Supercondensateur (condensateur électrique à double couche)
      • Supercondensateur nanoionique
      • Condensateur lithium-ion
    • Condensateur mica
    • Condensateur à vide
  • Condensateur variable – capacité réglable
    • Condensateur de réglage – condensateur variable pour régler une radio, un oscillateur ou un circuit accordé
    • Condensateur ajustable – petit condensateur variable pour les réglages rares ou peu fréquents des circuits LC
    • Condensateur variable à vide
  • Condensateurs pour applications spéciales
    • Condensateur de puissance
    • Condensateur de sécurité
    • Condensateur de filtrage
    • Condensateur électroluminescent (LEC)
    • Condensateur moteur
    • Condensateur pour flash photo
    • Condensateur de réservoir / Condensateur de masse
    • Condensateur de couplage
    • Condensateur de découplage / Condensateur tampon
    • Condensateur de dérivation
    • Condensateur de traction / Condensateur de rembourrage
    • Condensateur de secours
    • Condensateur commuté
    • Condensateur traversant
  • Réseau de condensateurs (matrice)
• Diode Varicap – La capacité CA varie en fonction de la tension CC appliquée

Les dispositifs passifs intégrés sont des dispositifs passifs intégrés dans un boîtier distinct. Ils occupent moins d'espace que des combinaisons équivalentes de composants discrets.

Composants électriques qui utilisent le magnétisme pour stocker et libérer la charge électrique par le courant :

• Inducteur , bobine, starter
• Inductance variable
• Inductance saturable
• Transformateur
• Amplificateur magnétique ( toroïde )
• impédances de ferrite, perles
• Moteur / Générateur
• Solénoïde
• Haut-parleur et microphone

Composants électriques qui transmettent la charge proportionnellement au magnétisme ou au flux magnétique et ont la capacité de conserver un état résistif antérieur, d'où le nom de Mémoire plus Résistance.

• Mémristor

Composants qui utilisent plus d'un type de composant passif :

• Réseau RC – forme un circuit RC , utilisé dans les amortisseurs
• Réseau LC – forme un circuit LC , utilisé dans les transformateurs accordables et les filtres RFI.

1. Les transducteurs génèrent des effets physiques lorsqu'ils sont entraînés par un signal électrique, ou vice versa.
2. Les capteurs (détecteurs) sont des transducteurs qui réagissent aux conditions environnementales en modifiant leurs propriétés électriques ou en générant un signal électrique.
3. Les transducteurs répertoriés ici sont des composants électroniques simples (par opposition à des assemblages complets) et sont passifs (voir Semiconducteurs et tubes pour les transducteurs actifs ). Seuls les plus courants sont répertoriés ici.

• Audio
  • Haut-parleur – Dispositif électromagnétique ou piézoélectrique pour générer un son complet
  • Buzzer – Sonnerie électromagnétique ou piézoélectrique pour générer des sons
• Position, mouvement
  • Transformateur différentiel variable linéaire (LVDT) – Magnétique – détecte la position linéaire
  • Codeur rotatif , codeur d'arbre – Optique, magnétique, résistif ou commutateurs – détecte l'angle absolu ou relatif ou la vitesse de rotation
  • Inclinomètre – Capacitif – détecte l’angle par rapport à la gravité
  • Capteur de mouvement , Capteur de vibrations
  • Débitmètre – détecte le débit dans un liquide ou un gaz
• Force, couple
  • Jauge de contrainte – Piézoélectrique ou résistive – détecte la compression, l’étirement, la torsion
  • Accéléromètre – Piézoélectrique – détecte l’accélération, la gravité
• Thermique
  • Thermocouple , thermopile – Fils qui génèrent une tension proportionnelle à la température delta
  • Thermistance – Résistance dont la valeur varie avec la température, PTC vers le haut ou NTC vers le bas
  • Détecteur de température à résistance (RTD) – Fil dont la résistance change avec la température
  • Bolomètre – Appareil de mesure de la puissance du rayonnement électromagnétique incident
  • Coupure thermique – Interrupteur qui s'ouvre ou se ferme lorsqu'une température définie est dépassée
• Champ magnétique (voir aussi Effet Hall dans les semi-conducteurs)
  • Magnétomètre , Gaussmètre
• Humidité
  • Hygromètre
• Électromagnétique, lumière
  • Photorésistance – Résistance dépendante de la lumière (LDR)

Les antennes transmettent ou reçoivent des ondes radio

• Dipôle élémentaire
• Yagi
• Réseau à commande de phase
• Antenne en boucle
• Plat parabolique
• Réseau de dipôles log-périodiques
• Biconique
• Corne d'alimentation

Plusieurs composants électroniques assemblés dans un dispositif qui est lui-même utilisé comme composant

• Oscillateur
• Dispositifs d'affichage
  • Affichage à cristaux liquides (LCD)
  • Voltmètres numériques
• Filtre

• Enroulement de fil
• Planche à pain

Composants passifs utilisant l’effet piézoélectrique :

• Composants qui utilisent l'effet pour générer ou filtrer des hautes fréquences
  • Cristal – un cristal céramique utilisé pour générer des fréquences précises (voir la classe Modules ci-dessous pour les oscillateurs complets)
  • Résonateur en céramique – Il s’agit d’un cristal en céramique utilisé pour générer des fréquences semi-précises
  • Filtre céramique – Il s’agit d’un cristal céramique utilisé pour filtrer une bande de fréquences comme dans les récepteurs radio
  • filtres à ondes acoustiques de surface (SAW)
• Composants qui utilisent l'effet comme transducteurs mécaniques .
  • Moteur à ultrasons – Moteur électrique qui utilise les effets piézoélectriques
  • Pour les buzzers et microphones piézoélectriques, voir la classe Transducteur ci-dessous

• Systèmes microélectromécaniques
  • Accéléromètre
  • Dispositif à micromiroir numérique

Dispositifs pour réaliser des connexions électriques

• Terminal
• Connecteur
  • Douille
  • Bornier à vis, Borniers
  • En-tête de broche

Câbles électriques avec connecteurs ou bornes à leurs extrémités

• Cordon d'alimentation
• Cordon de raccordement
• Câble d'essai

Composants pouvant laisser passer le courant (« fermé ») ou couper le courant (« ouvert ») :

• Interrupteur – Interrupteur à commande manuelle
  • Description électrique : SPST, SPDT, DPST, DPDT, NPNT (général)
  • Technologie : interrupteurs à glissière, interrupteurs à bascule, interrupteurs à bascule, interrupteurs rotatifs, interrupteurs à bouton-poussoir
• Clavier – Ensemble de boutons-poussoirs
• Commutateur DIP – Petite gamme de commutateurs pour les paramètres de configuration internes
• Pédale de commande – Interrupteur à pédale
• Interrupteur à couteau – Interrupteur avec conducteurs non fermés
• Micro-interrupteur – Interrupteur à actionnement mécanique avec action brusque
• Interrupteur de fin de course – Interrupteur activé mécaniquement pour détecter la limite de mouvement
• Interrupteur à mercure – Interrupteur à détection d'inclinaison
• Interrupteur centrifuge – Interrupteur détectant la force centrifuge en raison de la vitesse de rotation
• Relais ou contacteur – Interrupteur à commande électromécanique (voir également relais statique ci-dessus)
• Interrupteur à lames – Interrupteur à activation magnétique
• Thermostat – Interrupteur à activation thermique
• Hygrostat – Interrupteur activé par l'humidité
• Disjoncteur – Interrupteur ouvert en réponse à un courant excessif : un fusible réarmable
• Sectionneur – Interrupteur utilisé dans les applications à haute et moyenne tension pour la maintenance d'autres appareils ou l'isolement de circuits
• Commutateur de transfert – Commutateur qui bascule une charge entre deux sources

Composants passifs qui protègent les circuits contre les courants ou tensions excessifs :

• Fusible – protection contre les surintensités, à usage unique
• Disjoncteur – fusible réarmable sous forme d’interrupteur mécanique
• Fusible réarmable ou PolySwitch – action de disjoncteur utilisant un dispositif à semi-conducteurs
• Protection contre les défauts à la terre ou dispositif à courant résiduel – disjoncteur sensible aux courants du secteur passant à la terre
• Varistance à oxyde métallique (MOV), absorbeur de surtension , TVS – Protection contre les surtensions
• Limiteur de courant d'appel – protection contre le courant d'appel initial
• Tube à décharge de gaz – protection contre les surtensions
• Éclateur – électrodes avec un espace pour créer un arc électrique à haute tension
• Parafoudre – éclateur utilisé pour se protéger contre la foudre
• Réenclencheur – interrupteur automatique qui s'ouvre en cas de surintensité (défaut), puis se ferme pour vérifier si le défaut est résolu, et répète ce processus un nombre de fois spécifié avant de maintenir la position ouverte jusqu'à ce qu'il soit fermé manuellement
• Disjoncteur anti-arc – disjoncteur qui protège contre les arcs électriques
• Protecteur de réseau – dispositif de protection qui déconnecte un transformateur de distribution lorsque le flux d'énergie change de direction
• Démarreur magnétique – interrupteur électromécanique utilisé dans les moteurs

• Enceinte (électrique)
• Dissipateur de chaleur
• Ventilateur

• Circuits imprimés
• Lampe
• Guide d'ondes

• Amplificateur à charbon (voir Microphones à charbon utilisés comme amplificateurs )
• Arc au carbone (dispositif à résistance négative)
• Dynamo (générateur RF historique)
• Cohéreur

Sur un schéma de circuit , les dispositifs électroniques sont représentés par des symboles conventionnels. Des désignateurs de référence sont appliqués aux symboles pour identifier les composants.