Thiết bị điện tử

Các thiết bị điện tử là những thành phần rời rạc có tính năng cụ thể, được sử dụng để tạo thành mạch điện hoặc thiết bị điện tử.

Phân hạng

Phân loại thiết bị điện tử có nhiều tiêu chí khác nhau. Tuy nhiên, để phân tích mạch và mô hình hóa thành mạch tương đương nhằm tính toán các tham số mạch thiết kế, phân loại theo tác động đến tín hiệu điện là hợp lý nhất. Trong phân loại này, bỏ qua tác động đến dòng nguồn DC nếu không cần thiết, như công suất lớn, tỏa nhiệt, gây nhiễu,...

• Phần tử tích cực là loại có tác động phi tuyến lên nguồn nuôi AC/DC để tạo ra tín hiệu mới, trong mạch tương đương được biểu diễn bằng một máy phát tín hiệu, như diode, transistor,...
• Phần tử thụ động không cung cấp nguồn vào mạch, thường có quan hệ tuyến tính với điện áp, dòng, tần số, như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, biến áp,...
• Phần tử điện cơ tác động điện liên kết với cơ học, như thạch anh, relay, công tắc,...

Do không có vật liệu nào có tính năng vật lý lý tưởng và không có sự tuyến tính lý tưởng, những linh kiện như 'điện trở điện áp' nằm giữa các phân loại hàn lâm.

Phần tử Tích cực

Phần tử bán dẫn

• Diode chỉnh lưu
• Diode Schottky: Diode có tiếp giáp kim loại-bán dẫn và điện áp rơi phân cực thuận thấp
• Diode Zener: Diode ổn áp.
• Diode TVS (Transient voltage suppression diode): Diode bảo vệ mạch khỏi điện áp đột biến.
• Varicap hay Varactor: Diode biến dung, hoạt động như tụ điện.
• LED (Light-emitting diode): Diode phát sáng.
• Laser (LD) - Diode laser: Diode phát quang bằng bức xạ cưỡng bức.
• Photodiode: Diode cảm quang.
  • Avalanche photodiode: Diode quang hoạt động gần ngưỡng đánh thủng.
  • Pin mặt trời, photovoltaic cell, PV array hoặc panel: Chuyển đổi ánh sáng thành điện năng.
• DIAC, Diode Trigger (SIDAC) – thường dùng để khởi động SCR
• Diode ổn dòng (Constant-current): Ít được sử dụng.
• Bơm nhiệt điện (Peltier cooler) – một loại bơm nhiệt bán dẫn.

• Transistor:
  • Transistor lưỡng cực (BJT, hoặc đơn giản là 'transistor') – NPN hoặc PNP
  • Phototransistor: Transistor có cửa sổ để ánh sáng chiếu vào base, hoạt động như Photodiode
  • Transistor Darlington, Sziklai pair (complementary Darlington) – NPN hoặc PNP: Transistor ghép.
  • IGBT (Insulated-gate bipolar transistor): Transistor có cực điều khiển cách ly.
• Transistor hiệu ứng trường (FET, Field-effect transistor):
  • JFET (Junction Field-Effect Transistor) kênh N hoặc P
  • MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) kênh N hoặc P
  • MESFET (MEtal Semiconductor FET)
  • HEMT (High electron mobility transistor)
• Thyristor:
  • SCR (Silicon-controlled rectifier hay Thyristor)
  • TRIAC (TRIode for Alternating Current) – SCR hai chiều
  • UJT (Unijunction transistor)
  • Programmable Unijunction transistor (PUT)
  • SIT (Static induction transistor)
  • SITh (Static induction thyristor)

• IC Kỹ thuật số
• IC Tương tự
• Các module chế tạo sẵn: module nguồn, module tần số chuẩn, module hiển thị,...
• Cảm biến hiệu ứng Hall – cảm biến từ trường (cảm biến hiệu ứng Hall)

Quang điện tử và hiển thị

• Opto-Isolator, Photocoupler, Optocoupler
• Opto switch, Opto interrupter, Optical switch, Optical interrupter, Photo switch, Photo interrupter
• CRT (ống tia âm cực)
• LCD (ký tự định hình sẵn, ma trận điểm) (thụ động, TFT)
• Neon (đơn lẻ, hiển thị 7 đoạn, Nixie), phần lớn đã lỗi thời.
• LED (đơn lẻ, hiển thị 7 đoạn, hiển thị hình sao, ma trận điểm)
• Bảng chỉ thị lật (số, thông điệp in sẵn)
• Màn hình plasma (ma trận điểm)

Đèn chân không điện tử

• Các loại đèn (ống điện tử) cổ: Diode, Triode, Tetrode, Pentode, Hexode, Pentagrid, Octode,...
• Đèn vi sóng (Microwave)
  • Klystron: đèn khuếch đại vi sóng công suất lớn, dùng trong các trạm phát sóng hoặc truyền thông, kể cả liên lạc vệ tinh.
  • Magnetron: đèn phát vi sóng, ví dụ trong lò vi sóng.
  • Đèn Traveling-wave
• Đèn quang điện (Phototube), Photodiode: cảm biến quang học, dùng để phát hiện ánh sáng rất yếu, chỉ vài photon.
• Đèn nhân quang điện (Photomultiplier tube, PMT): cảm biến quang có kèm dynode để khuếch đại.
• Vacuum fluorescent display (VFD) – một dạng màn hình CRT cỡ nhỏ, đã lỗi thời.
• Đèn phát tia X: dùng trong máy X-quang y tế, phân tích hóa học,...

Nguồn cung cấp điện

• Pin, ắc quy các loại
• Pin năng lượng mặt trời
• Pin nhiệt (Thermoelectric generator, Seebeck generator) – tạo điện khi có sự chênh lệch nhiệt độ

Thiết bị thụ động

Điện trở

Định nghĩa về tụ điện

• Các loại tụ điện
• Tụ điện tích hợp
  • Tụ điện MIS: chế tạo theo công nghệ bán dẫn, bao gồm 3 lớp kim loại - chất cách điện - bán dẫn, với chất cách điện là polyme.
  • Tụ điện trench
• Tụ điện cố định
  • Tụ điện gốm: có chất cách điện được làm từ gốm.
  • Tụ điện màng: có chất cách điện là màng nhựa.
  • Tụ điện mica: sử dụng mica làm chất cách điện.
  • Tụ hóa: tụ điện phân, dùng chất điện phân phù hợp với kim loại anode để tạo ra cathode, đạt lớp điện môi mỏng và điện dung cao.
    • Tụ hóa nhôm: anode bằng nhôm.
    • Tụ hóa tantali: anode bằng tantali.
    • Tụ hóa niobi: anode bằng niobi.
    • Tụ polyme, tụ OS-CON: chất điện phân là polyme dẫn điện.
  • Siêu tụ điện: đạt mật độ điện dung cực cao nhờ công nghệ lớp kép nano hoặc lớp kép lai.
  • Tụ điện vacuum: dùng chất cách điện chân không (lỗi thời).
• Tụ điện biến đổi
  • Tụ điện tuning: thay đổi dải rộng trong mạch điều hưởng.
  • Tụ điện trim: thay đổi dải hẹp để vi chỉnh.
  • Tụ điện vacuum biến đổi (lỗi thời).
• Tụ điện ứng dụng đặc biệt
  • Tụ điện filter: lọc nhiễu, một bản cực làm vỏ nối mát.
  • Tụ điện phát sáng: phát sáng khi tích điện.
  • Tụ điện motor: khởi động và tạo từ trường xoay cho motor.
  • Tụ điện photoflash: dùng cho đèn flash, cần phóng điện nhanh.
• Dãy tụ điện: các tụ được nối thành mảng.
• Varicap: diode bán dẫn làm việc ở chế độ biến dung.

Khái niệm về cảm ứng từ điện

• Cuộn cảm
• Chấn lưu
• Điện trở cảm ứng
• Ampe kế hiệu ứng Hall

Memristor

Mạng lưới

Transducer, cảm biến

• Cảm biến quang hoặc sóng điện từ
• Cảm biến nhiệt hồng ngoại và chuyển động
• Cảm biến tiệm cận từ
• Cảm biến áp suất
• Cảm biến tiệm cận sóng âm
• Cảm biến biến dạng
• Cảm biến góc xoay
• Cảm biến rung
• Cảm biến gia tốc
• Cảm biến la bàn
• Cảm biến từ thông
• Cảm biến gas, ethanol, khí khác
• Cảm biến đo bụi, khói
• Cảm biến lửa

Một số cảm biến có thể sử dụng linh kiện chuyên dụng hoặc linh kiện phát để thu năng lượng tín hiệu từ nguồn phát cùng loại.

Ăng-ten

• Ăng-ten Lưỡng cực
• Yagi
• Mảng pha
• Ăng-ten vòng (Loop antenna)
• Ăng-ten đĩa Parabolic
• Log-periodic dipole array
• Biconical
• Feedhorn

Linh kiện cơ điện

• Cáp: Dây nguồn, Dây Patch, Dây thử nghiệm

Phần tử áp điện gốm

• Tinh thể (thạch anh) – Tinh thể gốm phát tần số chuẩn xác
• Ceramic resonator – Tinh thể gốm phát tần số bán chuẩn
• Bộ lọc gốm - phần tử lọc tín hiệu AC ổn định (tương tự Ceramic resonator)
• Bộ lọc sóng âm bề mặt (SAW)
• Động cơ siêu âm (động cơ áp điện)
• Loa áp điện (Piezo buzzer)
• Micro gốm

Đầu nối

• Đầu nối điện: Đầu nối XLR, Đầu nối DIN, Đầu nối RF,...
• Ổ cắm
• Terminal
• Terminal vít
• Khối Terminal
• Pin header

Công tắc, chuyển mạch

• Công tắc – Thao tác thủ công
  • Mô tả điện: SPST, SPDT, DPST, DPDT, NPNT (tổng quát)
  • Công nghệ: công tắc trượt, công tắc bật, công tắc rocker, công tắc xoay, nút nhấn
• Bàn phím
• Công tắc DIP - dãy công tắc có chân kiểu DIP như vi mạch logic
• Công tắc chân
• Cầu dao
• Micro switch – công tắc kích hoạt cơ học với tác động snap
• Limit switch – công tắc kích hoạt cơ học cảm nhận giới hạn dịch chuyển
• Công tắc thủy ngân – công tắc phản ứng với độ nghiêng, sử dụng giọt thủy ngân để ngắt mạch
• Công tắc lực ly tâm
• Công tắc từ trường
• Công tắc nhiệt
• Công tắc độ ẩm
• Rơ le – công tắc điều khiển bằng điện

Cầu chì và bảo vệ mạch

• Cầu chì – bảo vệ mạch bằng cách ngắt mạch khi quá dòng
• Cầu dao – bảo vệ mạch bằng cơ chế cơ học, có thể tái sử dụng
• Cầu chì tái sử dụng hoặc PolySwitch – bảo vệ mạch bằng thiết bị bán dẫn, có thể tái sử dụng
• Bảo vệ nối đất – thiết bị bảo vệ mạch nối đất, phát hiện dòng rò
• Varistor oxit kim loại (MOV), bộ hấp thụ quá áp, Diode TVS – bảo vệ mạch chống quá áp
• Giới hạn dòng khởi động – bảo vệ mạch khỏi dòng điện cao đột ngột
• Ống phóng điện khí – bảo vệ mạch khỏi điện áp cao
• Khe đánh lửa – bảo vệ mạch chống điện áp quá cao
• Thiết bị chống sét
• Ký hiệu điện tử
• Sơ đồ mạch điện
• Thành phần điện tử
• Chú thích chi tiết hơn

Linh kiện điện tử
Linh kiện bán dẫn	Diode DIAC Tuyết lở Ổn dòng (CLD, CRD) LED OLED PIN Laser Quang Schottky Shockley Step recovery Quadrac Thyristor SCR TRIAC Trisil Tunnel Zener Transistor Lưỡng cực BJT Đơn nối UJT (Khuếch tán • Lập trình PUT) Đa cực Darlington Photo Trường FET JFET ISFET FinFET IGBT IGFET CMOS BiCMOS MESFET MOSFET FGMOS MuGFET LDMOS NMOS PMOS VMOS Màng mỏng TFT Hữu cơ (OFET • OLET) Sensor (Bio-FET • ChemFET) Khác Mạch lượng tử Memistor Memristor Photocoupler Photodetector Solaristor Trancitor Varactor Varicap Vi mạch IC
Ổn áp	Bơm điện tích Boost Buck Buck–boost Ćuk Ổn áp Switching Low-dropout SEPIC Split-pi Tụ Sw.
Đèn vi sóng	BWO Magnetron CFA Gyrotron Cảm ứng IOT Klystron Maser Sutton Sóng chạy TWT
Đèn điện tử, tia âm cực	Audion Compactron Acorn Nhân quang điện Diode Barretter Nonod Nuvistor Pentagrid (Hexode, Heptode, Octode) Pentode Đèn quang điện (Phototube) Tetrode tia Tetrode Triode Van Fleming Lệch tia Charactron Iconoscope Mắt thần Monoscope Selectron Storage Trochotron Video camera Williams
Đèn chứa khí	Cathode lạnh Crossatron Dekatron Ignitron Krytron Van thủy ngân Neon Thyratron Trigatron Ổn áp
Hiển thị	Nixie 7 thanh Đa đoạn LCD Ma trận điểm Đĩa lật
Điều chỉnh	Chiết áp Chiết áp số Tụ biến đổi Varicap
Thụ động	Biến áp Đầu nối (Audio và video • Nối nguồn • Nối RF) Lõi Ferrit Cầu chì Điện trở (Trở quang • Trở nhiệt) Chuyển mạch Varistor Dây Dây Wollaston
Điện kháng	Tụ điện Cộng hưởng gốm Dao động tinh thể Cuộn cảm Parametron Relay (Reed • Thủy ngân)