Composant électronique

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.

Définition

Composants actifs

Un composant actif est un composant qui permet d'augmenter la puissance d'un signal , La puissance supplémentaire est récupérée au travers d'une alimentation. On peut citer en majorité des composants semi-conducteurs, on y classe : 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]^,^[4].

Composants passifs

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'intégration

Article détaillé : Composant discret.

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'électrotechnique, etc. Leur emploi se justifie également dans la réalisation de prototypes et des petites séries ou dans l'éducation.

Classification par boîtier

Article connexe : Boîtier de circuit intégré.

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);

les composants traversants ou traditionnels.

La différence est importante du point de vue de la fabrication du circuit imprimé support, la 2^e catégorie nécessite le perçage du circuit imprimé, imposant 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.

Ces catégories comportent de nombreuses variétés 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, etc... 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'application

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.

Capteur

Article détaillé : Capteur.

Caméra
Capteur de pression fluide
Capteur de champ magnétique (effet Hall)
Thermistance

Électrotechnique/électronique de puissance

Article détaillé : Électronique de puissance.

Ferrite
Fusible (rapide / lent)
- domestique
- électronique (5 × 20 ou 6,3 × 32 mm)
- automobile
Polyswitch
Relais
Thyristors
Transformateurs
- moulés
- standard
- toriques
Triacs
Diacs
Varistances

Électronique analogique

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
- 1N4148
- type 1N400X (standard)
- Schottky
- infrarouge (émetteur, récepteur, ou fourches / barrières)
- pont de diodes
- Zener
Inductance (self, bobine)
- de choc
- antiparasitage
Transistor
- bipolaire (NPN, PNP)
- à effet de champ (JFET, MOSFET)
- Unijonction
Photocoupleur
Memristor
Régulateur (de tension)

Électronique numérique

Article détaillé : Électronique numérique.

Microprocesseur (Intel 80486DX2)
Microprocesseur
Microcontrôleur (AT, MC68HC11, PIC, ST6)
Mémoire informatique
Quartz
Opto-coupleur ou plus généralement Photocoupleur

Interface humaine

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 CMS
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 électroniques

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

Considérant un dipôle $D$ dont on note $A$ et $B$ les extrémités :

la tension $v$ à ses bornes peut être définie comme la différence de potentiels $V(B)-V(A)$ ou comme la différence de potentiels $V(A)-V(B)$ ;
l'intensité $i$ du courant le traversant peut être vue comme celle du courant circulant de $A$ vers $B$ ou comme celle du courant circulant de $B$ vers $A$ .

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

Pour ce faire, on utilise des flèches :

dans le cadre de la tension, $v$ 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 $i$ 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 $i$ .

Conventions générateur et récepteur pour un dipôle

Sont définies pour l'étude d'un dipôle :

la convention générateur, dans laquelle les flèches définissant le courant $i$ et la tension $u$ sont dans le même sens ;
la convention récepteur, dans laquelle les flèches définissant le courant $i$ et la tension $u$ 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 $i$ et $u$ , différentes formules en dépendent.

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

$u=Ri$

Mais en convention générateur, elle devient :

$u=-Ri$

Notes et références

↑ Informations lexicographiques et étymologiques de « composant » (sens B2) dans le Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales
↑ Paul Horowitz et Winfield Hill (trad. de l'anglais), Traité de l’électronique analogique et numérique [« The Art of Electronics »], vol. 1 : Techniques analogiques, Nieppe, Publitronic, 1996, 538 p. (ISBN 2-86661-070-9), p. 2 : Transistors - Introduction.
↑ (en) Michel, « Composants electroniques », sur icwhale.com, 20 mai 2018 (consulté le 20 juin 2019).
↑ Notion de convention générateur ou récepteur, sur utc.fr, consulté le 8 mars 2017