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Composant électronique

vaste classe d'éléments destiné à être assemblé avec d'autres afin de réaliser une ou plusieurs fonctions électroniques
Composants électroniques divers.

Un composant électronique est un élément destiné à être assemblé avec d'autres afin de réaliser une ou plusieurs fonctions électroniques[1]. Les composants forment de très nombreux types et catégories, ils répondent à divers standards de l'industrie aussi bien pour leurs caractéristiques électriques que pour leurs caractéristiques géométriques.

Leur assemblage est préalablement défini par un schéma d'implantation d'un circuit électronique.

Sommaire

DéfinitionModifier

Composants actifsModifier

 
Un transistor, composant actif, boîtier ouvert.

Un composant actif est un composant électronique qui permet d'augmenter la puissance d'un signal (tension, courant, ou les deux). La puissance supplémentaire est récupérée au travers d'une alimentation. On peut citer en majorité des semi-conducteurs, on y classe : diode, transistor, circuit intégré[2].

Il existe généralement une connexion électrique interne entre deux bornes du composant où le courant et la tension sont de même signe (orientés dans le même sens sur le schéma). C'est la convention générateur[3].

Composants passifsModifier

 
Composants passifs (bobines, condensateur, potentiomètre).

Un composant est dit passif lorsqu'il ne permet pas d'augmenter la puissance d'un signal (dans certains cas, le composant réduit la puissance disponible en sortie, souvent par effet Joule) : résistance, condensateur, bobine ainsi que tout assemblage de ces composants.

De plus en plus apparaissent des composants qui sont des modules ou assemblages de composants actifs et passifs. On les compte alors soit dans les actifs soit comme des circuits électroniques.

Classification par type d'intégrationModifier

Article détaillé : Composant discret.
 
Composants discrets (résistance).

Un composant électronique discret est un composant ne réalisant qu'une fonction (résistance, condensateur…). Il s'oppose au circuit intégré ou au circuit hybride qui regroupent un certain nombre de fonctions actives ou passives dans un même boîtier. Le besoin de miniaturisation imposé par l'industrie de l'électronique et les progrès de l'industrie des semi-conducteurs engendrent progressivement la disparition de plus en plus des composants discrets. Ceux-ci sont cependant toujours utilisés dans les domaines réclamant de fortes tensions/ puissances comme l'électronique de puissance, l'électrotechniqueetc. Leur emploi se justifie également dans la réalisation de prototypes et des petites séries ou dans l'éducation.

Classification par boîtierModifier

Article connexe : Boîtier de circuit intégré.
 
Boîtier de forme ronde (transistor).
 
Boîtiers de forme rectangulaire (CMS).

Parmi les composants à monter sur circuit imprimé, on distingue deux catégories principales : les composants montés en surface, également appelés CMS ou SMD (pour Surface-Mount Device), et les composants traversants ou traditionnels. La différence est importante du point de vue de la fabrication du circuit imprimé support, (la 3e catégorie nécessite le perçage du PCB et impose d'autres contraintes de routage), ainsi que de l'assemblage (l'utilisation de composants CMS nécessite des contraintes d'assemblage différentes). Une troisième catégorie, pratiquement disparue aujourd'hui, est la catégorie des composants à wrapper.

Parmi ces catégories figurent de nombreuses sous-sous-catégories de problèmes mathématiques équationnels ou de boîtiers, que le concepteur doit choisir en fonction de diverses contraintes d'intégration, de prix, d'accessibilité des signaux, de classe de fabrication, de dissipation thermique...

Certaines branches de l'électronique telles que l'électronique de puissance utilisent également des boîtiers avec des connexions à visser ou à sertir. Les contraintes de puissance, d'isolation et d'ergonomie ne permettent pas dans certains cas l'utilisation de circuits imprimés.

Domaines d'applicationModifier

On peut lister les composants électroniques en fonction de leur domaine d'application de prédilection. Cette classification est donnée à titre indicatif, car les domaines de l'électronique sont en général interdépendants.

CapteurModifier

Article détaillé : Capteur.
 
Photodiode, boîtier ouvert.

Électrotechnique/électronique de puissanceModifier

Article détaillé : Électronique de puissance.
 
Fusibles de différentes formes.

Électronique analogiqueModifier

Article détaillé : Électronique analogique.
  •  
    Condensateurs
    Condensateur
    • chimique (radial / axial)
    • spécifique (type 400 V C 368, Classe X2, Classe Y2, 200VC/700VAC, MKT Siemens, backup)
    • tantale
    • ajustable
    • céramique (mono ou multicouche)
    • circuit intégré
    • LCC (type IRD607)
  • Résistance
    • carbone / métal
    • 1/4 W, 1/2 W, 1 W, 3 W, 6,5 W
    • simple ou en réseau
  • Diode
  • Inductance (self, bobine)
    • de choc
    • antiparasitage
  • Transistor
    • bipolaire (NPN, PNP)
    • à effet de champ (JFET, MOSFET)
    • Unijonction
  • Photocoupleur
  • Memristor
  • Régulateur (de tension)

Électronique numériqueModifier

Article détaillé : Électronique numérique.

Interface humaineModifier

Article détaillé : Interface Homme-machine.
  • Afficheur
    • à segments (affichage de réveils)
    • à led (affichages défilants)
    • LCD (afficheurs de calculettes)
  • Buzzer
  • Commutateurs rotatifs (3, 4, 6 ou 12 positions)
  • Haut-parleur
  • Interrupteur
    • classique (à levier, à glissière, bouton-poussoir)
    • à clé
    • thermique
    • dipswitch
    • ampoule ILS
    • à bille (remplace les interrupteurs au mercure, maintenant interdits)
  • Led (types correspondant à une combinaison des items suivants)
    • couleur (rouge, jaune, vert, bleu, ultraviolet, infrarouge, bicolore, multicolore) (la led éteinte peut aussi être transparente)
    • forme (standard, cylindrique, triangulaire, rectangulaire, etc.)
    • taille (1,8 mm, 3 mm, 5 mm, 8 mm, 10 mm)
    • intensité (1 mcd à >10 000 mcd)
    • tension (1,8 V, 3 V, 5 V, 12 V)
    • autres (basse consommation, clignotante)
    • bar-graph
  • Potentiomètre
    • mono / multitour
    • linéaire / logarithmique
    • rotatif / rectiligne
  • Roue codeuse

Conventions employées lors de l'étude de composants électroniquesModifier

Définitions de la tension et de l'intensité dans le cadre d'un dipôleModifier

Considérant un dipôle   dont on note   et   les extrémités,

  • La tension   à ses bornes peut être définie comme la différence de potentiels   ou comme la différence de potentiels  .
  • L'intensité   du courant le traversant peut être vue comme celle du courant circulant de   vers   ou comme celle du courant circulant de   vers  .

Par conséquent, il est nécessaire de définir ces deux grandeurs rigoureusement.

Pour ce faire, on utilise des flèches :

  • Dans le cadre de la tension,   se calcule en soustrayant le potentiel à la base de la flèche (notée parallèlement au dipôle) du potentiel à son sommet.
  • Dans le cadre de l'intensité, la flèche (notée sur le fil considéré) indique le sens de parcours du courant lorsque   est positif.

Attention : une telle notation sur l'intensité ne donne aucune information sur le sens de parcours du courant en soi : cette information découle du signe de  .

Conventions générateur et récepteur pour un dipôleModifier

Sont définies pour l'étude d'un dipôle :

  • La convention générateur, dans laquelle les flèches définissant le courant   et la tension   sont dans le même sens.
  • La convention récepteur, dans laquelle les flèches définissant le courant   et la tension   sont de sens contraires.

Lors du tracé de la caractéristique d'un dipôle,

  • Pour un dipôle actif, on adopte la convention générateur.
  • Pour un dipôle passif, on adopte la convention récepteur.

On remarquera en particulier que puisque ces conventions influent sur les signes relatifs de   et  , différentes formules en dépendent.

Par exemple, considérant un conducteur ohmique de résistance  , la loi d'Ohm s'écrit usuellement en convention récepteur :

 

Mais en convention générateur, elle devient :

 

Notes et référencesModifier

  1. Définitions lexicographiques et étymologiques de « composant » (sens B2) du Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales
  2. Paul Horowitz et Winfield Hill, Traité de l’électronique analogique et numérique [« The Art of Electronics »], vol. 1 : Techniques analogiques, Publitronic, (ISBN 2-86661-070-9), p. 2 : Transistors - Introduction.
  3. Notion de convention générateur ou récepteur, sur utc.fr, consulté le 8 mars 2017

Voir aussiModifier