電子部品

電子部品は、電子やその関連分野に影響を与えるために使用される電子システムの一部である基本的な個別の電子デバイスまたは物理的エンティティです。電子部品は主に工業製品であり、単一の形式で提供されます。理想的な電子部品や要素を表す概念的抽象である電気要素と混同しないでください。電子部品のデータシートは、コンポーネントの仕様、特性、およびパフォーマンスに関する詳細な情報を提供する技術文書です。ディスクリート回路は、パッケージ化された状態でそれぞれが1つの機能のみを実行する個別の電子部品で構成されており、ディスクリート部品として知られていますが、厳密にはディスクリート部品という用語は、個別のトランジスタなどの半導体材料を使用したコンポーネントを指します。^[1]^[2]^[3]

電子部品には、多数の電気端子またはリードがあります。これらのリードは、多くの場合はワイヤを介して他の電気部品に接続され、特定の機能 (アンプ、ラジオ受信機、発振器など) を備えた電子回路を作成します。基本的な電子部品は、同様の部品のアレイまたはネットワークとして個別にパッケージ化されている場合もあれば、半導体集積回路、ハイブリッド集積回路、厚膜デバイスなどのパッケージ内に統合されている場合もあります。次の電子部品のリストは、これらの部品の個別バージョンに焦点を当てており、そのようなパッケージをそれ自体のコンポーネントとして扱っています。

分類

コンポーネントは、パッシブ、アクティブ、または電気機械に分類できます。厳密な物理学の定義では、パッシブコンポーネントはそれ自体でエネルギーを供給できないものとして扱われますが、バッテリーは実際にエネルギー源として機能するため、アクティブコンポーネントと見なされます。

しかし、回路解析を行う電子技術者は、受動性についてより限定的な定義を使用します。信号のエネルギーのみに関心がある場合、いわゆるDC回路を無視し、トランジスタや集積回路などの電源コンポーネントが存在しないと仮定すると便利です (各コンポーネントに独自のバッテリーが組み込まれているかのように)。ただし、実際には DC 回路によって電源が供給される可能性があります。この場合、解析は AC 回路のみに関心を持ち、これは実際の回路に存在する DC 電圧と電流 (およびそれらに関連する電力) を無視する抽象化です。たとえば、この虚構により、発振器が「エネルギーを生成する」と見なすことができますが、実際には発振器は DC 電源からさらに多くのエネルギーを消費しますが、これは無視することにします。この制限の下で、回路解析で使用される用語を次のように定義します。

能動部品はエネルギー源（通常はDC回路から供給されますが、ここでは無視します）に依存しており、通常は回路に電力を注入できますが、これは定義には含まれていません。^{[4]能動部品には、}トランジスタ、三極真空管（バルブ）、トンネルダイオードなどの増幅部品が含まれます。
受動部品は回路に正味エネルギーを導入できません。また、接続されている (AC) 回路から得られるもの以外の電源に依存することもできません。したがって、受動部品は電圧や電流を増やすことはできますが (変圧器や共振回路によって行われるように)、増幅 (信号の電力を増やす) することはできません。受動部品には、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、変圧器などの 2 端子部品が含まれます。
電気機械部品は、可動部品を使用するか、電気接続を使用することで電気操作を実行できます。

2つ以上の端子を持つ受動部品のほとんどは、相互性の原理を満たす2ポートパラメータで記述できますが、まれに例外もあります。^[5]対照的に、能動部品（2つ以上の端子を持つ）には、一般的にその特性がありません。

アクティブコンポーネント

半導体

トランジスタ

トランジスタは、電子回路を永遠に変えた 20 世紀の発明だと考えられています。トランジスタは、電子信号と電力を増幅および切り替えるために使用される半導体デバイスです。

電界効果トランジスタ(FET)
- MOSFET（金属酸化物半導体FET） – 現在最も広く製造されている電子部品（MOSトランジスタとも呼ばれる）^[6]^[7]
  - PMOS（p型MOS）
  - NMOS（n型MOS）
  - CMOS（相補型MOS）
  - パワーMOSFET
    - LDMOS（横方向拡散MOSFET）
  - MuGFET（マルチゲート電界効果トランジスタ）
    - FinFET（フィン電界効果トランジスタ）
  - TFT（薄膜トランジスタ）
- FeFET（強誘電体電界効果トランジスタ）
- CNTFET（カーボンナノチューブ電界効果トランジスタ）
- JFET（接合型電界効果トランジスタ） – NチャネルまたはPチャネル
  - SIT（静電誘導トランジスタ）
- MESFET（金属半導体FET）
- HEMT（高電子移動度トランジスタ）
複合トランジスタ
- BiCMOS (バイポーラCMOS)
- IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）
その他のトランジスタ
- バイポーラ接合トランジスタ（BJT、または単に「トランジスタ」）– NPN または PNP
  - フォトトランジスタ– 増幅型光検出器
- ダーリントントランジスタ– NPN または PNP
  - フォトダーリントン – 増幅型光検出器
- Sziklai ペア(複合トランジスタ、相補的ダーリントン)
- 四極管トランジスタ– 4 つのアクティブ端子を持つトランジスタ。
サイリスタ
- シリコン制御整流器（SCR） - ゲートに十分な制御電圧がかかった場合にのみ電流を流します。
- トライアック（交流用トライアック） - 双方向SCR
- ユニジャンクショントランジスタ（UJT）
- プログラマブルユニジャンクショントランジスタ（PUT）
- SITh（静電誘導サイリスタ）

ダイオード

より具体的な動作としては、電気を一方向に容易に伝導します。

ダイオード、整流器、ダイオードブリッジ
ショットキーダイオード（ホットキャリアダイオード） - 順方向電圧降下が低い超高速ダイオード
ツェナーダイオード- 特定の設定電圧に達すると電流が「逆方向に」流れるようにします。
過渡電圧抑制ダイオード（TVS）、ユニポーラまたはバイポーラ – 高電圧スパイクを吸収するために使用される
バリキャップ、チューニングダイオード、バラクタ、可変容量ダイオード- 印加された DC 電圧に応じて AC 静電容量が変化するダイオード。

レーザーダイオード
発光ダイオード（LED） – 光を発するダイオード
フォトダイオード– 入射光に比例して電流を流す
- アバランシェフォトダイオード– 内部ゲイン付きフォトダイオード
- 太陽電池、光起電力セル、PVアレイまたはパネル – 光から電力を生成します
DIAC（交流用ダイオード）、トリガーダイオード、SIDAC） – SCRをトリガーするためによく使用されます
定電流ダイオード
ステップリカバリダイオード
トンネルダイオード- 量子力学的トンネル効果に基づく非常に高速なダイオード

集積回路

集積回路は、タイマーとして機能したり、デジタルからアナログへの変換を実行したり、増幅を実行したり、論理演算に使用したりするなど、さまざまな目的に使用できます。

集積回路(IC)
- MOS 集積回路(MOS IC)
- ハイブリッド集積回路（ハイブリッド IC）
- ミックスドシグナル集積回路
- 3次元集積回路（3D IC）
デジタルエレクトロニクス
- 論理ゲート
- マイクロコントローラ
アナログ回路
- ホール効果センサー– 磁場を感知する
- 電流センサー– 流れる電流を感知する

プログラム可能なデバイス

光電子デバイス

オプトエレクトロニクス
- オプトアイソレータ、オプトカプラ、フォトカプラ- フォトダイオード、BJT、JFET、SCR、トライアック、ゼロクロストライアック、オープンコレクタ IC、CMOS IC、ソリッドステートリレー(SSR)
- スロット付き光スイッチ、オプトスイッチ、光スイッチ
- LEDディスプレイ- 7セグメントディスプレイ、16セグメントディスプレイ、ドットマトリックスディスプレイ

ディスプレイ技術

現在：

フィラメントランプ（表示灯）
真空蛍光表示管（VFD）（文字入り、7セグメント、スターバースト）
ブラウン管(CRT) (ドットマトリックススキャン、ラジアルスキャン (例レーダー)、任意スキャン (例オシロスコープ)) (モノクロ&カラー)
LCD（文字、ドットマトリックス）（パッシブ、TFT）（モノクロ、カラー）
ネオン（個別、7セグメント表示）
LED（個別、7セグメント表示、スターバースト表示、ドットマトリックス）
スプリットフラップディスプレイ（数字、印刷済みメッセージ）
プラズマディスプレイ（ドットマトリックス）
OLED（LCDに似ていますが、各ピクセルが独自の光を生成し、フレキシブルまたは透明にすることができます）
マイクロ LED (OLED に似ていますが、有機 LED ではなく無機LED を使用し、画面の焼き付きは発生しませんが、フレキシブルまたは透明にすることはできません)

廃止：

白熱フィラメント 7 セグメントディスプレイ (別名「Numitron」)
ニキシー管
デカトロン(別名グロートランスファーチューブ)
マジックアイチューブインジケーター
ペネトロン（2色シースルーCRT）

真空管（バルブ）

真空管は真空を通じた電流伝導に基づいています (真空管を参照)。

光検出器または発光体

光電管またはフォトダイオード – 半導体フォトダイオードに相当する管
光電子増倍管 – 内部ゲイン付き光電子増倍管
ブラウン管（CRT）またはテレビ受像管（旧式）
真空蛍光ディスプレイ（VFD） - 現代の非ラスタータイプの小型CRTディスプレイ
マジックアイチューブ- チューニングメーターとして使用される小型 CRT ディスプレイ (旧式)
X線管– X線を発生させる

放電装置

廃止：

電源

電力源:

バッテリー– 酸またはアルカリベースの電源。
燃料電池– 電気化学発電機
電源– 通常はメイン接続
光起電装置 – 光から電気を生成する
熱電発電機– 温度勾配から電気を生成する
発電機– 電気機械式動力源
圧電発電機- 機械的ひずみから電気を生成する
ヴァン・デ・グラフ発電機- 摩擦から電気を生成します

受動部品

別の電気信号によって電流を制御できないコンポーネントは、受動デバイスと呼ばれます。抵抗器、コンデンサ、インダクタ、トランスはすべて受動デバイスと見なされます。

抵抗器

電流は電圧に比例して流れ（オームの法則）、電流は逆向きに流れます。

抵抗器– 固定値
- 電力抵抗器– 発生した熱を安全に放散するために大型化
- SIP またはDIP抵抗ネットワーク – 1 つのパッケージに抵抗の配列
可変抵抗器
- レオスタット– 2端子可変抵抗器（多くの場合、高電力用）
- ポテンショメータ- 3端子可変抵抗器（可変電圧分圧器）^[8]
- トリムポット– 通常は内部調整用の小型ポテンショメータ
- サーミスタ– 熱に敏感な抵抗器であり、その主な機能は体温の変化に応じて電気抵抗が大きく予測可能かつ正確な変化を示すことである。^[9]
- 湿度可変抵抗器- 湿度可変抵抗器
- フォトレジスタ
- メモリスタ
- バリスタ、電圧依存抵抗器、MOV – 過度の電圧が存在する場合に電流を流します
抵抗線、ニクロム線 - 発熱体としてよく使用される高抵抗材料の線
ヒーター–加熱要素

コンデンサ

コンデンサは電荷を蓄えたり放出したりします。コンデンサは、電源ラインのフィルタリング、共振回路の調整、AC 信号を通過させながら DC 電圧をブロックするなど、さまざまな用途に使用されます。

コンデンサ
- 統合コンデンサ
  - MISコンデンサ
  - トレンチコンデンサ
- 固定コンデンサ
- 可変コンデンサ– 調整可能な静電容量
  - チューニングコンデンサ– ラジオ、発振器、または同調回路のチューニングに使用する可変コンデンサ
  - トリマーコンデンサ– LC回路のまれな調整用の小型可変コンデンサ
  - 真空可変コンデンサ
- 特殊用途向けコンデンサ
- コンデンサネットワーク（アレイ）
バリキャップダイオード – AC静電容量は印加されるDC電圧に応じて変化する

統合受動デバイス

統合受動デバイスは、1 つの個別のパッケージ内に統合された受動デバイスです。同等の個別コンポーネントの組み合わせよりも占有スペースが少なくなります。

磁気（誘導）デバイス

電流による電荷の蓄積と放出に磁気を使用する電気部品:

メモリスタ

磁気または磁束に比例して電荷を流し、以前の抵抗状態を保持する機能を持つ電気部品。そのため、メモリと抵抗器という名前が付けられています。

メモリスタ

ネットワーク

複数の種類の受動部品を使用するコンポーネント:

RCネットワーク – RC回路を形成し、スナバに使用される
LC ネットワーク - LC 回路を形成し、同調可能なトランスフォーマーや RFI フィルターで使用されます。

トランスデューサー、センサー、検出器

トランスデューサーは、電気信号によって駆動されると物理的な効果を生み出し、その逆も同様です。
センサー（検出器）は、電気特性を変更したり電気信号を生成したりすることで環境条件に反応するトランスデューサーです。
ここでリストされているトランスデューサーは、完全なアセンブリではなく、単一の電子部品であり、パッシブです（アクティブなものについては、半導体とチューブを参照してください）。ここでは、最も一般的なものだけをリストしています。

オーディオ
- スピーカー–完全な音声を生成する電磁または圧電装置
- ブザー– 音を発する電磁式または圧電式の音響装置
位置、動き
- リニア可変差動トランス（LVDT） - 磁気 - 直線位置を検出
- ロータリーエンコーダ、シャフトエンコーダ - 光学式、磁気式、抵抗式、またはスイッチ式 - 絶対または相対角度または回転速度を検出します
- 傾斜計- 静電容量式 - 重力に対する角度を検出
- モーションセンサー、振動センサー
- 流量計– 液体または気体の流量を検出します
力、トルク
- ひずみゲージ（圧電型または抵抗型）は、圧迫、伸張、ねじれを検出します。
- 加速度計- 圧電式 - 加速度、重力を検出
サーマル
- 熱電対、サーモパイル– 温度差に比例した電圧を生成する電線
- サーミスタ– 温度によって抵抗が変化する抵抗器。PTC 上昇またはNTC下降
- 抵抗温度検出器（RTD） – 温度によって抵抗が変化する電線
- ボロメータ– 入射する電磁放射の強度を測定する装置
- サーマルカットオフ– 設定温度を超えると開閉するスイッチ
磁場（半導体のホール効果も参照）
- 磁力計、ガウス計
湿度
- 湿度計
電磁、光
- フォト抵抗器– 光依存抵抗器 (LDR)

アンテナ

アンテナは電波を送信または受信します

アセンブリ、モジュール

複数の電子部品が組み合わされ、それ自体が部品として使用される装置

発振器
ディスプレイデバイス
- 液晶ディスプレイ（LCD）
- デジタル電圧計
フィルター

プロトタイピング支援

電気機械装置

圧電デバイス、結晶、共振器

圧電効果を利用した受動部品：

高周波を生成またはフィルタリングする効果を使用するコンポーネント
- クリスタル– 正確な周波数を生成するために使用されるセラミッククリスタル（完全な発振器については、以下のモジュールクラスを参照してください）
- セラミック共振器– 半精密周波数を生成するために使用されるセラミック結晶です
- セラミックフィルター –ラジオ受信機などで周波数帯域をフィルタリングするために使用されるセラミック結晶です。
- 表面弾性波（SAW）フィルター
効果を機械的トランスデューサーとして使用するコンポーネント。
- 超音波モーター–圧電効果を利用した電気モーター
- ピエゾブザーとマイクについては、以下のトランスデューサークラスを参照してください。

マイクロエレクトロメカニカルシステム

マイクロエレクトロメカニカルシステム
- 加速度計
- デジタルマイクロミラーデバイス

端子とコネクタ

電気接続を行う装置

ケーブルアセンブリ

両端にコネクタまたは端子が付いた電気ケーブル

スイッチ

電流を通過させる (「閉じる」) か、電流を遮断する (「開く」) ことができるコンポーネント:

スイッチ– 手動スイッチ
- 電気的説明: SPST、SPDT、DPST、DPDT、NPNT (一般)
- 技術: スライドスイッチ、トグルスイッチ、ロッカースイッチ、ロータリースイッチ、プッシュボタンスイッチ
キーパッド– 押しボタンスイッチの配列
DIPスイッチ– 内部構成設定用の小さなスイッチ配列
フットスイッチ– 足踏みスイッチ
ナイフスイッチ– 導体が密閉されていないスイッチ
マイクロスイッチ– スナップアクションによる機械的に作動するスイッチ
リミットスイッチ– 動作の限界を感知する機械的に作動するスイッチ
水銀スイッチ– 傾きを感知するスイッチ
遠心スイッチ– 回転速度による遠心力を感知するスイッチ
リレーまたはコンタクタ- 電気機械式スイッチ（上記のソリッドステートリレーも参照）
リードスイッチ– 磁気作動スイッチ
サーモスタット– 熱作動スイッチ
湿度計– 湿度作動スイッチ
回路ブレーカー– 過電流に反応してスイッチが開く：リセット可能なヒューズ
断路器– 他のデバイスのメンテナンスや回路の分離のために高電圧および中電圧アプリケーションで使用されるスイッチ
トランスファースイッチ– 2つの電源間で負荷を切り替えるスイッチ

保護装置

過剰な電流や電圧から回路を保護する受動部品:

ヒューズ– 過電流保護、使い捨て
回路ブレーカー– 機械式スイッチの形をしたリセット可能なヒューズ
リセット可能なヒューズまたはポリスイッチ - ソリッドステートデバイスを使用した回路ブレーカーの動作
漏電保護装置または漏電遮断装置- 接地に流れる主電源電流に敏感な回路遮断器
金属酸化物バリスタ（MOV）、サージアブソーバー、TVS – 過電圧保護
突入電流リミッター– 初期突入電流に対する保護
ガス放電管– 高電圧サージに対する保護
スパークギャップ- 高電圧でアーク放電するギャップのある電極
避雷器– 落雷から保護するために使用される火花ギャップ
リクローザー– 過電流（故障）状態で開き、その後故障が解消されたかどうかを確認するために閉じ、このプロセスを指定された回数繰り返してから手動で閉じるまで開いた位置を維持する自動スイッチ
アーク故障遮断器– アークから保護する遮断器
ネットワークプロテクター– エネルギーの流れが逆方向になったときに配電用変圧器を切断する保護装置
磁気スターター– モーターに使用される電気機械スイッチ

機械アクセサリー

他の

廃止

カーボンアンプ（アンプとして使用されるカーボンマイクを参照）
カーボンアーク（負性抵抗装置）
ダイナモ（歴史的なRFジェネレーター）
コヒーラー

標準シンボル

回路図では、電子デバイスは従来の記号で表されます。部品を識別するために、記号に参照指定子が適用されます。

参照

参考文献

^ 「離散コンポーネントの定義」。
^ VLSIおよびCMOS集積回路の原理。S. Chand。2016年。ISBN 978-81-219-4000-9。
^ パッシブ回路とディスクリート回路：ニューネスエレクトロニクス回路ポケットブック、第2巻。エルゼビア。2016年6月23日。ISBN 978-1-4832-9198-7。
^ たとえば、コンピューターは 2 つの外部端子を備えたブラックボックス内に収めることができます。コンピューターはさまざまな計算を実行し、抵抗を変化させてその結果を通知しますが、抵抗に応じて常に電力を消費します。ただし、コンピューターは動作するために電源を必要とするため、能動コンポーネントです。
^ 非可逆受動素子には、ジャイレータ（真の受動素子としては理論的な意味で存在し、通常は能動回路を使用して実装される）と、マイクロ波および光周波数で使用されるサーキュレータが含まれる。
^ 「13 Sextillion & Counting: The Long & Winding Road to the Most frequently Manufactured Human Artifact in History」コンピュータ歴史博物館2018年4月2日。 2019年7月28日閲覧。
^ Baker, R. Jacob (2011). CMOS: 回路設計、レイアウト、シミュレーション。John Wiley & Sons . p. 7. ISBN 978-1118038239。
^ アバナシー、ヨハンナ。「電圧分割回路を理解する」。QuarkTwin 。コネリー・ロス。 2021年4月22日閲覧。
^ サーミスタとは何か。US Sensor Corp.

[1] 「離散コンポーネントの定義」。

[2] VLSIおよびCMOS集積回路の原理。S. Chand。2016年。ISBN 978-81-219-4000-9。

[3] パッシブ回路とディスクリート回路：ニューネスエレクトロニクス回路ポケットブック、第2巻。エルゼビア。2016年6月23日。ISBN 978-1-4832-9198-7。

[4] たとえば、コンピューターは 2 つの外部端子を備えたブラックボックス内に収めることができます。コンピューターはさまざまな計算を実行し、抵抗を変化させてその結果を通知しますが、抵抗に応じて常に電力を消費します。ただし、コンピューターは動作するために電源を必要とするため、能動コンポーネントです。

[5] 非可逆受動素子には、ジャイレータ（真の受動素子としては理論的な意味で存在し、通常は能動回路を使用して実装される）と、マイクロ波および光周波数で使用されるサーキュレータが含まれる。

[computerhistory2018-6] 「13 Sextillion & Counting: The Long & Winding Road to the Most frequently Manufactured Human Artifact in History」コンピュータ歴史博物館2018年4月2日。 2019年7月28日閲覧。

[Baker-7] Baker, R. Jacob (2011). CMOS: 回路設計、レイアウト、シミュレーション。John Wiley & Sons . p. 7. ISBN 978-1118038239。

[8] アバナシー、ヨハンナ。「電圧分割回路を理解する」。QuarkTwin 。コネリー・ロス。 2021年4月22日閲覧。

[9] サーミスタとは何か。US Sensor Corp.

分類