КОНДЕНСАТОРЫ. Принцип работы конденсатора основан на его способности накапливать заряд на своих обкладках, если к ним приложено напряжение

Пассивные элементы РЭА, предназначенные для создания в электрической цепи требуемого значения электричес­кой емкости, называются конденсаторами. Они применяются для разделения постоянной и переменной составляющих тока и в электрических фильтрах, для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения и для уменьшения электрической связи между каскадами. С катушками индуктивности конденсаторы образуют колебательные контуры, которые широко используются в различных радиоэлектронных устройствах.

Принцип работы конденсатора основан на его способности накапливать заряд на своих обкладках, если к ним приложено напряжение. Классификация конденсаторов приведена на рис. 3.

Конструктивно конденсатор представляет собой устройство, состоящее из двух или более электропроводящих пластин (обкладок), разделенных тонким слоем диэлектрика. В качестве диэлектрика используются твердые органические (бумага, пленки) и неорганические (слюда, керамика, стекло) вещества, жидкости и газы. Особую группу образуют оксидные (электролитические) конденсаторы, в которых роль диэлектрика выполняет тонкая оксидная пленка. Большинство оксидных конденсаторов являются полярными и требуют соблюдения полярности подключения выводов. Нарушение этого условия значительно ухудшает свойства конденсаторов и может привести к выходу их из строя.

Рис. 3. Классификация конденсаторов

По характеру изменения емкости конденсаторы подразделяются на конденсаторы постоянной емкости, или нерегулируемые, конденсаторы переменной емкости (переменные, полупеременные, или подстроечные) и саморегулируемые.

Конденсаторы постоянной емкости характеризуются постоянными площадью перекрытия пластин (обкладок) и расстоянием между ними.

У конденсаторов переменной емкости (КПЕ) площадь перекрытия пластин (обкладок) или расстояние между пла­стинами не остаются постоянными и могут изменяться. Неподвижные пластины называются статорными, подвижные —роторными.

В РЭА широко применяются блоки КПЕ, состоящие из двух, трех и более КПЕ, механически связанных друг с другом. Разновидностью КПЕ являются подстроечные конденсаторы. Их емкость можно изменять лишь с помощью отвертки или другого инструмента.

В саморегулируемых конденсаторах емкость изменяется под действием приложенного к конденсатору напряжения. Диэлектриком в них служит материал из специальной керамики — сегнетоэлектрик. Такие конденсаторы называют варикондами.

К саморегулируемым конденсаторам относятся и полупроводниковые диоды, называемые варикапами. В основу действия варикапа положена зависимость емкости полупроводникового диода от приложенного к нему обратного напряжения.

Условные графические обозначения конденсаторов приведены на рис. 4

Рис. 4. Условные обозначения конденсаторов: с— постоянной емкости; б ~ полярного; в — оксидного (электролитического) полярного; г — оксидного неполярного; д, е - переменной емкости; ж, з — подстроенных; и — вариконда

Их эксплуатационные свойства оцениваются следующими основными параметрами: номинальной емкостью, выражаемой в пикофарадах (пФ), нанофарадах (нф) и микрофарадах (мкФ); допустимым отклонением ем­кости конденсатора от номинальной, или допуском; номинальным рабочим напряжением и температурным коэффициентом емкости ТКС

ТК С = ∆С/С∆Т.

Как и для резисторов, значения номинальных емкостей конденсаторов от 1 пФ и выше определяются рядами значений. Для основных классов точности большинства групп конденсаторов существуют рады номинальных емкостей: для I класса (±5 %) — ряд Е24, для II класса (±10 %) — ряд Е12; для III класса (±20 %) — ряд Е6. Числовые коэффици­енты рядов Е6, Е12, Е24 такие же, как и для резисторов. Номинальную емкость получают умножением числового коэффициента на 10n, где n — целое положительное или отрицательное число или нуль. Номинальные емкости электролитических конденсаторов выбирают из ряда 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 50; 100; 200; 300; 500; 1000; 2000; 5000.

В зависимости от материала диэлектрика конденсаторы подразделяют на группы, присваивая сокращенные обозначения, состоящие из букв и цифр. Например: керамические на номинальное рабочее напряжение до 1600В (К.10) и выше 1600В (К15); электролитические фольговые алюминиевые (К50); оксидно-полупроводниковые (К53); комбинированные пленочные (К75); переменные вакуумные (КП1); подстроечные воздушные (КТ2).

Номинальную емкость маркируют на конденсаторе полностью (может быть не обозначена единица «пФ») или же с использованием кода (для малогабаритных конденсаторов). Если номинальная емкость выражается целым числом, то обозначение единицы измерения ставят после этого числа. Например: емкость 15 пФ обозначают 15П, а емкость 0,015 мкФ=15 нФ обозначают 15Н.

Если номинальная емкость выражается десятичной дробью, меньшей единицы, то нуль целых и запятая из маркировки исключаются, а буквенное обозначение единицы из­мерения располагается перед числом (150 пФ=0,15 нФ обозначают Н15, а 0,15 мкФ обозначают М15). Если номинальная емкость выражается целым числом с десятичной дробью, то целое число ставят впереди, а десятичную дробь после буквы. Например: емкость 1,5пФ обозначают 1П5, а емкость 1500пФ =1,5нФ обозначают 1Н5.