Vous vous demandez surement comment  fonctionnent vos appareils, nous vous présentons dans cet article le composant électronique passif qui est leur élément de base.

Votre téléphone, votre ordinateur, votre télévision, votre radio, votre système automatique de sécurité etc sont des appareils électroniques qui font déjà partie de votre vie car ayant pris de l’importance pour améliorer vos conditions de vie.

Qu’est-ce qui se  trouve à la base du fonctionnement de tous ces appareils ?

Et bien, la réponse à cette question est facile : le composant électronique .

Un composant électronique , c’est quoi ?

Un composant électronique  est un élément de base en électronique destiné à être mis ensemble avec d’autres composants pour remplir des fonctions spécifiques lors du traitement d’un signal.

Nous distinguons deux types de composants :

• Les composants passifs : qui ne peuvent amplifier le signal (résistances, diodes etc)
• Les composants actifs :  qui peuvent amplifier le signal (transistors … )

Focalisons-nous ici sur les composants passifs

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Quels sont les composants électroniques passifs ?
Les composants suivants sont parmi les plus courants dans les appareils électroniques:

• La résistance
• La diode
• Le condensateur
• L’inductance

Notons que toute combinaison de ces composants est aussi dite passive. Ces éléments passifs combiné produisent vraiment des effets extraordinaires ( temporisateurs, relaxateurs, etc)

Détails sur les composants passifs

Composant électronique de base : La résistance

Les résistances sont utilisées dans pratiquement tous les circuits électroniques et de nombreux circuits électriques. Les résistances, comme leur nom l’indique, résistent au flux d’électricité, et cette fonction est essentielle au fonctionnement de la plupart des circuits. Cela en fait le premier composant électronique de base.

Les résistances de tous types sont utilisées en grande quantité dans la fabrication d’équipements électroniques. En fait, la résistance est probablement le type de composant électronique le plus couramment utilisé dans les circuits électriques et électroniques.

Il existe un grand nombre de types de résistances différents qui peuvent être achetés et utilisés. Les propriétés de ces différentes résistances varient et cela aide à obtenir le bon type de résistance pour toute conception donnée afin de garantir les meilleures performances.

Bien que de nombreuses résistances fonctionnent dans une variété d’applications, le type de résistance peut être important dans certains cas. En conséquence, il est nécessaire de connaître les différents types de résistance et dans quelles applications chaque type de résistance peut être utilisé.

Différents matériaux et différentes structures au sein de la résistance peuvent avoir un impact majeur. Par conséquent, lors du choix d’une résistance à utiliser, ces caractéristiques doivent également être prises en considération.

Distinction de base des types de résistances

La première grande catégorie dans laquelle les différents types de résistances peuvent être intégrés est de savoir s’ils sont fixes ou variables. Ces différents types de résistances sont utilisés pour différentes applications:

• Résistances fixes:   les résistances fixes sont de loin le type de résistance le plus utilisé. Ils sont utilisés dans les circuits électroniques pour définir les bonnes conditions dans un circuit. Leurs valeurs sont déterminées pendant la phase de conception du circuit, et elles ne devraient jamais avoir besoin d’être modifiées pour «ajuster» le circuit. Il existe de nombreux types de résistance différents qui peuvent être utilisés dans différentes circonstances et ces différents types de résistance sont décrits plus en détail ci-dessous.
• Résistances variables:   Ces résistances se composent d’un élément de résistance fixe et d’un curseur qui se branche sur l’élément de résistance principal. Cela donne trois connexions au composant: deux connectées à l’élément fixe et la troisième est le curseur. De cette manière, le composant agit comme un diviseur de potentiel variable si les trois connexions sont utilisées. Il est possible de se connecter au curseur et à une extrémité pour fournir une résistance à résistance variable. On peut citer par exemple l’application en réglage de volume pour l’équipement sonore. Les résistances variables et les potentiomètres sont largement utilisés pour toutes les formes de contrôle: – tout, des contrôles de volume sur les radios et les curseurs dans les mélangeurs audio à une multitude de domaines où une résistance variable est requise.

Types de résistances fixes

Il existe différents types de résistances fixes:

• Résistance au carbone:   La résistance de composition en carbone est un type de résistance qui était autrefois très courant – c’était le type principal de résistance, mais elle est maintenant rarement utilisée car les nouvelles formes de résistance offrent de meilleures performances, elles sont plus petites et également moins chères.Les résistances de composition de carbone sont formées en mélangeant des granules de carbone avec un liant qui a ensuite été transformé en une petite tige. Ce type de résistance était grand par rapport aux normes actuelles et souffrait d’un coefficient de température négatif important. Ce composant électronique se fait continuellement remplacé dans les équipements récents par les composants montés à surface.
• Résistance à film de carbone:   Ce type de résistance a été introduit au début de la technologie des transistors lorsque les niveaux de puissance avaient tendance à être plus bas. Ce composant électronique est formé par « craquage » d’un hydrocarbure sur un formateur céramique. Le film déposé résultant avait sa résistance établie en coupant une hélice dans le film. Cela rend ces résistances hautement inductives et peu utiles pour de nombreuses applications RF. Ils présentaient un coefficient de température compris entre -100 et -900 parties par million par degré Celsius. Le film de carbone est protégé soit par un revêtement époxy conforme, soit par un tube en céramique.

 Valeur d’une résistance

Pour déchiffrer la valeur d’une résistance on utilise le code des résistances. La résistance s’exprime en ohms.

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Composant électronique de base : La diode

La diode est un composant électronique semi-conducteur qui conduit le courant dans un sens et lui bloque le passage dans un autre sens ( Un peu comme une route sens unique). Elle a deux borne, l’une positive et l’autre négative; dits respectivement anode et cathode.

Lorsqu’on utilise une diode dans un circuit on parle de la polarisation. Polariser une diode c’est lui appliquer une tension à ses bornes dans le but de produire un résultat voulu.

Polarisée en direct, la diode présente une chute de tension d’environ 0,3 à 0,7 volts. Son comportement unidirectionnel face au passage du courant lui fait une place dans la protection d’équipements (lutter contre le retour du courant vers la source, cas d’un système de charge à panneau solaire – batterie). Et aussi dans le redressement pour transformer un courant alternatif en courant unidirectionnel.

Une diode polarisée en inverse (l’inversion des bornes de la diode par rapport à l’alimentation) empêche le courant de la traverser, en raison de la région d’appauvrissement élargie. En réalité, une très petite quantité de courant peut passer et passe par une diode polarisée en inverse, appelée courant de fuite , mais elle peut être ignorée dans la plupart des cas.

La capacité d’une diode à résister à des tensions de polarisation inverse est limitée, comme c’est le cas pour tout isolant. Si la tension de polarisation inverse appliquée devient trop élevée, la diode subira une condition connue sous le nom de claquage, qui est généralement destructive.

La diode, un composant électronique diversifié

La diode est en fait une mise en contact de deux jonctions : l’une dopée positivement et l’autre, négativement. Les scientifiques on étudié son comportement dans divers conditions. Leurs recherches ont donné lieu à une pluralité de diodes particulières :

• La diode de redressement : Celle utilisée pour passer du courant alternatif au courant continu
• Diode zener : C’est un élément passif qui fonctionne selon le principe de la panne de Zener. Polarisée en inverse, elle maintient constante une tension à ses borne.
• Diode à courant constant : Similaire à la diode zener, mais elle maintient le courant constant à travers elle.
• Diode Schottky : Dans ce type de diode, la jonction est formée en mettant en contact le matériau semi-conducteur avec du métal. Pour cette raison, la chute de tension directe est réduite à min. En raison de la jonction métallique, ce composant électronique a une capacité de conduction de courant élevée, ce qui réduit le temps de commutation. Ainsi, Schottky est plus utilisé dans les applications de commutation.
• Diode Shockley : C’était l’invention des premiers dispositifs semi-conducteurs, elle a quatre couches. Ce composant électronique est également appelé diode PNPN. Elle est égale à un thyristor sans borne de grille, ce qui signifie que la borne de grille est déconnectée. La diode a deux états de fonctionnement conducteur et non conducteur. À l’état non conducteur, la diode conduit avec moins de tension. Sa position étant soit ON soit OFF, elle est employée comme un oscillateur de relaxation, interrupteur de déclenchement pour SCR.
• Diodes de récupération par étapes : Elle est également appelée diode de rupture ou diode de stockage de charge. C’est le type spécial de diodes qui stocke la charge de l’impulsion positive et utilise dans l’impulsion négative des signaux sinusoïdaux. Le temps de montée de l’impulsion de courant est égal au temps de rupture. En raison de ce phénomène, il a des impulsions de récupération de vitesse.
• Diode de tunnel : Utilisée comme interrupteur haute vitesse, de l’ordre des nano-secondes. En raison de l’effet tunnel, il a un fonctionnement très rapide dans la région des fréquences micro-ondes.
• Diode Varicap :  Ce composant électronique est encore appelé diode varactor.  Les opérations sont effectuées principalement à l’état de polarisation inverse uniquement. Ces diodes sont très connues en raison de leur capacité à modifier les plages de capacité à l’intérieur du circuit en présence d’un flux de tension constant. Ces diodes ont de nombreuses applications comme oscillateur commandé en tension pour téléphones portables, pré-filtres satellites, etc.
• La diode électroluminescente (DEL) :  Diode conçue systématiquement pour émettre le lumière. Elle est utilisée dans toute signalisation lumineuse et l’affichage.
• La diode LASER (Ligth Amplificated Simulation Emission of Radiation) : Composant électronique similaire à la DEL dans laquelle la région active est formée par une jonction pn. La diode laser électrique est une diode pin dans laquelle la région active est dans la région intrinsèque. Utilisé dans les communications par fibre optique, les lecteurs de codes-barres, les pointeurs laser, la lecture et l’enregistrement de CD / DVD / Blu-ray, l’impression laser.
• Diodes dopées à l’or : Dans ces diodes, l’or est utilisé comme dopant. Ces diodes sont plus rapides que les autres diodes. Dans ces diodes, le courant de fuite en condition de polarisation inverse est également moindre.
• Diode Peltier : Dans ce composant électronique, au niveau de la jonction à deux matériaux d’un semi-conducteur, elle génère une chaleur qui s’écoule d’une borne à une autre borne. Ce flux se fait dans une seule direction égale à la direction du courant.
• Diode à cristal : Connue également sous le nom de moustache de chat qui est un type de diode de contact ponctuel. Le fonctionnement de ce composant électronique dépend de la pression de contact entre le cristal semi-conducteur et le point.
• Diode Gunn  : La diode Gunn est un composant électronique fabriqué avec un matériau semi-conducteur de type n uniquement. La région d’appauvrissement de deux matériaux de type N est très mince. Lorsque la tension augmente dans le circuit, le courant augmente également. Après un certain niveau de tension, le courant diminuera de manière exponentielle, ce qui présente la résistance différentielle négative dans ce composant électronique.

Composant électronique de base : Le condensateur

Un condensateur est un composant électronique constitué de deux conducteurs dits armatures  entre lesquels est inséré un isolant dit diélectrique.

Avec les résistances et les inducteurs, ils sont l’un des composants passifs les plus fondamentaux que nous utilisons. Il faudrait chercher très fort pour trouver un circuit qui ne contenait pas de condensateur.

Ce qui rend les condensateurs spéciaux, c’est leur capacité à stocker de l’énergie ; ils sont comme une batterie électrique complètement chargée.

Unités de capacité

Tous les condensateurs ne sont pas créés égaux. Chaque condensateur est conçu pour avoir une quantité spécifique de capacité. La capacité d’un condensateur vous indique la quantité de charge qu’il peut stocker , plus de capacité signifie plus de capacité pour stocker la charge. L’unité standard de capacité est appelée farad , ce qui est abrégé F .

Il s’avère qu’un farad a beaucoup de capacité, même 0,001F (1 milifarad – 1mF) est un gros condensateur. Habituellement , vous verrez les condensateurs notés dans le pico (10 ^-12 ) à microfarad (10 ^-6 plage).

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Composant électronique de base : L’inductance

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L’inductance est un paramètre clé dans les circuits électriques et électroniques. Comme la résistance et la capacité, il s’agit d’une mesure électrique de base qui affecte tous les circuits dans une certaine mesure.

L’inductance est utilisée dans de nombreux domaines des systèmes et circuits électriques et électroniques. Les composants peuvent être sous diverses formes et peuvent être appelés par une variété de noms: bobines, inducteurs, selfs, transformateurs,. . . Chacun de ceux-ci peut également avoir une variété de variantes différentes: avec et sans noyaux et les matériaux de noyau peuvent être de types différents. Par métonymie, tout composant électronique qui peut produire l’inductance est dit inductance.

L’unité de l’inductance est le henry.

Notions de base sur l’inductance

L’inductance est la capacité d’un inducteur à stocker de l’énergie et cela dans le champ magnétique créé par le flux de courant électrique.

De l’énergie est nécessaire pour établir le champ magnétique et cette énergie doit être libérée lorsque le champ tombe.

En raison du champ magnétique associé à la circulation du courant, les inducteurs génèrent une tension opposée proportionnelle à la vitesse de variation du courant dans un circuit.

L’inductance est causée par le champ magnétique généré par les courants électriques circulant dans un circuit électrique. Généralement, des bobines de fil sont utilisées car une bobine augmente le couplage du champ magnétique et augmente l’effet.

L’inductance est utilisée de deux manières:

• Auto-inductance: l’auto-inductance est la propriété d’un circuit, souvent une bobine, par laquelle un changement de courant provoque un changement de tension dans ce circuit en raison de l’effet magnétique causé par le flux de courant. On peut voir que l’auto-inductance s’applique à un seul circuit – en d’autres termes, il s’agit d’une inductance, généralement dans une seule bobine. Cet effet est utilisé dans les bobines simples ou les selfs
• Inductance   mutuelle : l’inductance mutuelle est un effet inductif où un changement de courant dans un circuit provoque un changement de tension dans un deuxième circuit en raison d’un champ magnétique qui relie les deux circuits. Cet effet est utilisé dans les transformateurs.