Електроніка та електротехніка

Електричний заряд

Фізична величина, що визначає здатність тіл бути джерелом електромагнітних полів (Q)

Електричний струм

Направлений рух заряджених частинок. Формула: I = Q / t

Напруга (різниця потенціалів)

Енергія, витрачена на переміщення одиничного заряду. Формула: V = dW / dq

Закон Ома

Струм прямо пропорційний напрузі та обернено пропорційний опору. Формула: I = V / R

Провідність

Величина, обернена до опору, вимірюється в Сіменсах (См). Формула: G = 1 / R

Електрична потужність

Швидкість передачі або перетворення електричної енергії. Формула: P = V * I = I^2 * R = V^2 / R

Перший закон Кірхгофа (для струмів)

Алгебраїчна сума струмів у вузлі дорівнює нулю. Формула: ΣI = 0

Другий закон Кірхгофа (для напруг)

Алгебраїчна сума падінь напруг у замкненому контурі дорівнює алгебраїчній сумі ЕРС. Формула: ΣV = 0

Послідовне з'єднання резисторів

Загальний опір дорівнює сумі всіх опорів. Формула: Req = R1 + R2 + … + Rn

Паралельне з'єднання резисторів

Обернена величина загального опору дорівнює сумі обернених величин. Формула: 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

Послідовне з'єднання конденсаторів

Обернена загальна ємність дорівнює сумі обернених ємностей. Формула: 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn

Паралельне з'єднання конденсаторів

Загальна ємність дорівнює сумі всіх ємностей. Формула: Ceq = C1 + C2 + … + Cn

Вузол електричного кола

Точка з'єднання трьох або більше гілок кола

Контур

Будь-який замкнений шлях в електричному колі, що проходить через кілька гілок і вузлів

Метод контурних струмів

Метод розрахунку кіл, що базується на другому законі Кірхгофа, де шуканими є умовні струми в незалежних контурах

Змінний струм

Струм, який періодично змінюється за величиною і напрямком. Формула: i(t) = Im * sin(ωt + θ)

Кутова частота

Швидкість зміни фази змінного струму. Формула: ω = 2πf = 2π / T

Ємнісний опір

Опір, який конденсатор чинить змінному струму. Формула: Xc = 1 / (ωC)

Індуктивний опір

Опір, який котушка індуктивності чинить змінному струму. Формула: Xl = ωL

Фазовий зсув на індуктивності

Напруга випереджає струм на 90 градусів (π/2)

Фазовий зсув на ємності

Напруга відстає від струму на 90 градусів (π/2)

Коефіцієнт передачі

Комплексне відношення вихідної напруги до вхідної. Формула: K(ω) = Uвих / Uвх

Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ)

Графік залежності модуля коефіцієнта передачі від частоти

Фазо-частотна характеристика (ФЧХ)

Графік залежності кута зсуву фаз між вихідним та вхідним сигналами від частоти

Частота зрізу

Частота, при якій коефіцієнт передачі зменшується до 0.707 (на 3 дБ) від максимального. Формула для RC-ланки: fc = 1 / (2πRC)

Чотириполюсник

Електричне коло, що має два вхідні і два вихідні затискачі для підключення до джерела та приймача енергії

Напівпровідниковий діод

Нелінійний електронний компонент з одним p-n переходом, який пропускає струм переважно в одному напрямку

Ідеальний діод

Компонент, що має нульовий опір при прямому зміщенні та нескінченний опір при зворотному

Пряме зміщення діода

Підключення плюса до анода, а мінуса до катода, струм протікає вільно

Зворотне зміщення діода

Підключення мінуса до анода, а плюса до катода, струм практично відсутній до досягнення напруги пробою

Світлодіод (LED)

Напівпровідниковий прилад, що випромінює світло під час проходження через нього прямого струму

Фотодіод

Діод, в якому зворотний струм залежить від рівня освітленості і який працює при зворотному зміщенні

Біполярний транзистор

Напівпровідниковий прилад з двома p-n переходами і трьома виводами (емітер, база, колектор) для підсилення сигналів або як ключ

Режим відсікання транзистора

Стан, коли обидва p-n переходи закриті, струм колектора близький до нуля

Режим насичення транзистора

Стан, коли обидва p-n переходи відкриті, напруга між колектором і емітером мінімальна, струм обмежується лише навантаженням

Активний режим транзистора

Емітерний перехід відкритий, колекторний закритий. Основний режим для підсилення аналогових сигналів

Операційний підсилювач (ОП)

Підсилювач постійного струму з дуже високим коефіцієнтом підсилення, має інвертуючий (-) та неінвертуючий (+) входи

Властивості ідеального ОП

Нескінченний коефіцієнт підсилення (A=∞), нескінченний вхідний опір (Rin=∞), нульовий вихідний опір (Rout=0)

Компаратор на ОП

Схема для порівняння двох напруг. Якщо V+ > V-, на виході позитивне насичення (+Vcc), якщо V+ < V-, негативне (-Vcc)

Інвертуючий підсилювач на ОП

Схема, де вихідний сигнал зсунутий за фазою на 180° відносно вхідного. Формула підсилення: A = - (Rf / Rin)

Неінвертуючий підсилювач на ОП

Схема, де вихідний сигнал збігається за фазою з вхідним. Формула підсилення: A = 1 + (Rf / Rin)

Повторювач напруги на ОП

Схема з одиничним коефіцієнтом підсилення для узгодження опорів. Формула: Vout = Vin

Сумуючий підсилювач на ОП

Схема, яка видає на виході напругу, пропорційну алгебраїчній сумі вхідних напруг. Формула: Vout = -Rf * (V1/R1 + V2/R2 + … + Vn/Rn)

Диференціальний підсилювач на ОП

Схема, що підсилює різницю напруг між двома своїми входами. Формула для рівних опорів: Vout = (R3 / R1) * (V2 - V1)

Інтегратор на ОП

Схема, вихідна напруга якої пропорційна інтегралу за часом від вхідної напруги. Формула: Vout = - (1 / (RC)) * ∫ Vin dt