Полупроводници
(267 109)Компонентите и интегралните схеми, наричани общо "полупроводници", получават името си от типа материали, използвани за изграждането им. Това са вещества с променлива проводимост, при които това свойство зависи от външни фактори (напр. от температурата). Електронните компоненти, наричани полупроводници, използват кристали от тези вещества (силиций, германий). Частици от други химични съединения (напр. производни на галий, фосфор, алуминий) се въвеждат в тяхната структура на етапа на производство. Този процес се нарича легиране и води до излишък или недостиг на електрони спрямо нивото на проводимост (просто казано: има твърде много или твърде малко електрони, за да може материалът свободно да провежда електричество). Така получаваме съответно полупроводници от тип n (с отрицателен заряд, причинен от допълнителни електрони) и тип p (положителен заряд, недостиг на електрони, причиняващ образуването на така наречените дупки). Чрез свързване на два или повече елемента, изработени по този начин, се получават преходи (напр. p-n преход).
В зависимост от конфигурацията на полупроводниците, които изграждат прехода, той може да има различни свойства. В случай на обикновен полупроводников диод, това ще бъде провеждане на ток само в една посока. В случая на биполярни транзистори между легираните полупроводници (колектор и емитер) се поставя леко легиран слой от различен тип, което води до създаване на два прехода (n-p-n или p-n-p), чиято проводимост зависи от напреженията между изводите.
В случай на униполярни транзистори (FET на английски field-effect transistor) възниква електронен поток между направените от полупроводници електроди на дрейна и сорса. Токът се управлява чрез промяна на напрежението сорс-гейт (третият електрод). Когато се приложи напрежение, в материала, поставен между дрейна и сорса, се появява електрическо поле, при което се създава зона, наречена канал, която позволява протичане на тока. В състояние на покой каналът е областта n или p (в зависимост от типа на транзистора), винаги противоположна на сорс и дрейн, т.е. непроводима. Съпротивлението му е от нивото на мегаомове.
Най-популярният тип FET транзистори са тези компоненти, при които гейтът е изолиран от другите изводи (през него не протича ток). Към такива продукти принадлежат компоненти от тип MOSFET (metal-oxide-semiconductor). Те дължат своята популярност както на скоростта на работа, така и на микроскопичните размери. Технологията за свързването им в двойки с цел създаване на логически гейтове се нарича CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) и е основата на цифровата електроника (включително производството на интегрални схеми, памети и микропроцесори) .
Това са основите, които могат да се използват за описание на повечето продукти, предлагани в категорията на полупроводниците. Сега нека разгледаме разделението на продуктите според техните функции и характеристики.
Кои продукти са полупроводници?
Това, което имаме предвид като електроника, често означава просто – електрически вериги, изградени с помощта на полупроводници. Нищо чудно, че това е един от най-многобройните дялове в каталога на TME и в същото време - огромен бранш от индустрията. Така че нека хвърлим бърз поглед върху този асортимент, описвайки най-важните му подгрупи.
Диоди, мостови токоизправители и сходни компоненти
Първата, основна група са различни видове диоди. На първо място универсалните и изправителни, т.е. такива, при които ток протича само в една посока. Тяхното често приложение в конфигурация на мост е преобразуването на променлив ток (идващ директно от електрическата мрежа или генериран във вторичната намотка на трансформатора) в постоянен ток, който може да се използва за захранване на електронни вериги или допълнително обработен, например в импулсни устройства. Разбира се, диодите изпълняват и редица други функции, например защита на контролерите на двигатели от повреда, работа в системи за честотно преобразуванеи т.н. Тази група продукти също включва и Ценерови диоди, предназначени за регулиране на напрежение, диоди на Шотки, диодни модули, както и сходни продукти като тиристори, или диаци или триаци , които позволяват управление на линии с относително високо напрежение.
Транзистори
Вече споменахме транзисторите - този основен електронен компонент все още се използва често за усилване и управление на сигнали, импулсни захранващи устройства, преобразуватели на напрежение, комуникационни системи (жични и радио устройства). Каталогът на TME включва биполярни и еднополярни компоненти, вериги на Дарлингтън (с много по-високо усилване), както и модули и компоненти IGBT. Тази група включва и силови компоненти, направени по технология на силициев карбид (SiC), която позволява изграждането на термоустойчиви и издръжливи на големи токове компоненти.
Интегрални схеми
Интегралните схеми в момента са най-важната област на електрониката. В стремеж за миниатюризация и енергийна ефективност, производителите посягат към интегрални схеми в стандартизирани корпуси. Тяхното серийно производство позволява значително намаляване на цените на електронните устройства, поради което повечето типични компоненти се предлагат в тази форма, например операционни усилватели или логически схеми (портове, компаратори, инвертори и др.). Най-многобройните представени тук групи са от различни видове контролери (за двигатели, PWM, MOSFET/IGBT, LED ) и преобразователи A/D и D/A (така наречените DAC преобразователи), които позволяват лесно свързване на цифрова електроника с аналогови компоненти като датчици, микрофони или високоговорители. Именно тук можете да намерите миниатюрни стабилизатори на напрежение (регулируеми и нерегулирани), както и редица продукти, предназначени за аудио, радио и телевизионни приложения и т.н.
Микроконтролери
Доминиращата област на електрониката, т.е. цифрова електроника, е свързана с лесния достъп до интегрални схеми, които позволяват обработката на информация, съхранявана под формата на логически сигнали. Те включват елементи, които могат да изпълняват редица функции (в зависимост от заредената програма). Тук предлагаме решения от водещи световни производители (напр. Microchip), предназначени за конструиране и производство не само на сложни устройства, обработващи огромни количества данни, но и на миниатюрни, мобилни, захранвани батерийно вериги и др.
Често използваните интегрални схеми включват между другото: микроконтролери AVR, PIC или NXT, с 8 и 32-битова и дори ARM архитектура, позволяващи изграждането на силно миниатюризирани компютри и автономни решения от областта на IoT (Internet of Things). Голямото им предимство е интегрирането в един корпус на: енергонезависима/оперативна памет, изчислителен блок, както и множество периферни устройства (преобразуватели, компаратори, PWM генератори, комуникационни интерфейси). По този начин конструкторите получават готова микропроцесорна система, благодарение на която усилията им могат да се съсредоточат върху проектирането на целевото устройство. Програмирането е сравнително лесно, тъй като на пазара има редица лесни за използване софтуерни среди (IDE), базирани предимно на свързани със C езици и разработени от самите производители. Връзката с други системи (напр. контролери или сензори) се осъществява с помощта на специални библиотеки. Това позволява не само съкращаване на времето за разработка на нови продукти, но също така улеснява адаптирането им към международните стандарти (напр. USB, WiFi, Bluetooth, SD), превръщайки се в удобство на използване и удовлетворение на клиентите.
В отделен раздел на каталога има програматори и дебъгери за микроконтролери. Това са както оригинални решения на производителите, така и предлагани устройства от други доставчици.
Памети
Полупроводниците също са различни видове памети: оперативна (SRAM, DRAM и т.н.) и енергонезависими (EEPROM, FLASH и т.н.). Предлагат се с различни капацитети, размери, оборудвани с паралелен и сериен интерфейс. Те ще позволят изграждането на устройства, които събират информация и съхраняват данни (не само информация за настройките, но и цели регистрирани файлове за активност или, например, изображения от камери).
Комуникационни модули
Следващата група в категорията полупроводници са комуникационни модули, които позволяват двупосочно предаване на данни в различни стандарти. Те са удобен метод за свързване на вериги, управлявани от микроконтролер с безжични мрежи (WiFi/GPRS/HSPA/LTE), както и други устройства, например чрез технологии Bluetooth или ZigBee. Те също така включват компоненти LoRa (long range), предназначени за изграждане на мрежи, покриващи големи пространства, както и приемници на сигнал за геолокация (напр. GPS, Galileo) и елементи, адаптирани за обслужване на RFID устройства ( ковпоненти за комуникация на близост, като например идентификатори). Най-сложните комуникационни модули са базирани на микроконтролери, които (заедно с периферни устройства и външни елементи, присъстващи на печатната платка) могат да действат като независима система за управление на сложни устройства. Те са програмируеми и подготвени за интегриране в по-големи решения.
Стартови комплекти
Стартовите комплекти са предназначени за специфични системи (обикновено микроконтролери) модули, които улесняват обучението и създаването на прототипи. Те съдържат всички компоненти, необходими за работата на даден елемент (захранващи вериги, разединителни кондензатори, често и USB, LAN конектори и др.), така че конструкторът може да се съсредоточи върху програмирането и тестването. В тази група намираме и популярни продукти като Arduino или ESP32, т.е. отлично описани решения, безплатни за използване и много гъвкави. Те могат да бъдат адаптирани към множество приложения - от хоби проекти до професионални, индустриални контролери.
Оборудване за полупроводници
Заслужава да се отбележи също, че групата полупроводници включва и принадлежности и аксесоари, които обхващат радиатори (съществен елемент от терморегулацията на компоненти с висока мощност), цокли за монтаж на интегрални схеми върху печатна платка, тестови цокли (използвани между другото в програматори), както и модули на Peltier.
Склад:
