Конденсаторы. Конденсаторы по применению в электронной аппаратуре занимают второе место после резисторов

Конденсаторы по применению в электронной аппаратуре занимают второе место после резисторов. Принцип работы конденсаторов основан на их способности накапливать электрический заряд на обкладках при приложении к ним разности потенциалов. По материалу диэлектрика различают три основные группы конденсаторов: с газообразным, жидким и твердым диэлектриком. К первой группе относятся переменные и полупеременные воздушные конденсаторы и постоянные газонаполненные. Ко второй группе относятся маслонаполненные конденсаторы и конденсаторы с синтетической жидкостью. К третьей группе относятся конденсаторы с неорганическим диэлектриком (керамические, слюдяные, стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклянные), конденсаторы с органическим диэлектриком (бумажные, металлобумажные, лакопленочные), конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические алюминиевые, танталовые, оксидно-полупроводниковые).

Основными параметрами конденсаторов являются.

• Номинальное значение емкости конденсатора и класс точности (допустимое отклонение действительной емкости от номинального значения). Конденсаторы выпускаются I, II и III классов точности, что соответствует допускам ±5 %, ±10 % и ±20 %.

Основная единица измерения емкости конденсаторов — фарад (Ф). На практике применяются кратные единицы: микрофарад (мкФ) 10^-6Ф, нанофарад (нФ) 10^-9Ф, пикофарад (пФ) 10^-12Ф

. Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) конденсаторов,

где Δ С — абсолютное изменение емкости, Ф, под влиянием

температуры; С_о — емкость конденсатора, Ф, при нормальной температуре; Δ t — изменение температуры, ^oС.

• Электрическая прочность конденсатора характеризуется тремя видами напряжений: рабочим, испытательным и пробивным. Рабочим напряжением конденсатора называют наибольшее напряжение, прикладываемое к обкладкам конденсатора, при котором он нормально работает, не изменяя своих характеристик в заданном интервале температур в течение гарантийного срока службы. После изготовления конденсаторов часто перед установкой в электронную аппаратуру их выборочно подвергают испытательному напряжению. Напряжение, при котором происходит пробой диэлектрика конденсатора, называется пробивным.

Частотные свойства конденсаторов характеризуются паразитной индуктивностью и активным сопротивлением. Эквивалентная схема замещения конденсатора представлена на рис. 16

Паразитная индуктивность большинства конденсаторов зависит от конструкции выводов, а также от взаимной индукции между обкладками рулонных конденсаторов. Кроме указанных параметров переменные конденсаторы характеризуются законом изменения емкости от угла поворота и диапазоном изменения емкости.

Высокочастотные конденсаторы. К ним относятся керамические, слюдяные, стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклянные. Они имеют малую паразитную индуктивность и не­значительные потери в диэлектрике, обладают высокой стабильностью 10^-5 1/°С, высокой точностью до ±2%, малыми габаритными размерами и массой, а также термостойкостью.

Низкочастотные конденсаторы постоянной емкости. В цепях постоянного, переменного и пульсирующего токов низкой частоты применяют конденсаторы большой номиналь­ной емкости в качестве разделительных, блокировочных и фильтровых. К таким типам конденсаторов относятся бумажные, металлобумажные, электролитические, оксидно-полупроводниковые, пленочные конденсаторы.

Рис. 16

Рис. 17

Конденсаторы переменной емкости. Они предназначены для перестройки рабочей частоты электронной аппаратуры в процессе ее эксплуатации. В таких конденсаторах, изменяя угол поворота роторных пластин относительно статорных, можно изменять емкость между ними.

Конденсаторы специального назначения. К ним относятся вариконды и варикапы. Вариконды представляют собой сегнетокерамические конденсаторы, имеющие ярко выраженную нелинейную зависимость емкости от приложенного напряжения. Вариконды используют для управления параметрами цепей (умножители частоты и т.д.). В варикапах используют свойство р — п-перехода изменять свою толщину при переменном модулирующем и постоянном запирающем напряжениях. Варикапы применяют для частотной модуляции в диапазоне УКВ, а также для автоматической подстройки резонансной частоты колебательных контуров. На рис. 17 показаны условные графические изображе­ния конденсаторов различного назначения, применяемые в кон­структорской документации.