Петров К.С. Радиоматериалы и радиокомпоненты (2003) (1152094), страница 26
Текст из файла (страница 26)
О с' (2.20) Трубчатая конструкция (рис. 2,13) характерна для высокочастотных трубчатых конденсаторов и представляет собой керамическую трубку 1 с толщиной стенок около 0,25 мм, на внутреннюю и внешнюю поверхность которой нанесены серебряные обкладки 2 и 3. Для присоединения гибких проволочных выводов 4 внутреннюю обкладку выводят на внешнюю поверхность трубки и создают между ней и внешней обкладкой изолирующий поясок 5.
Снаружи на трубку наносят защитную пленку из изолирующего материала. 1 2 Рис. 2.13 !28 Глава 2. Пассивные компоненты радиоэлект онной аппара ы Емкость такого конденсатора: С=0,241 —, е( 2 В, (2.21) Рис. 2.! Е Литая секционированная конструкция (рис. 2.15) характерна для монолитных многослойных керамических конденсаторов, получивших в последние годы ши- рокое распространение, в том числе в ИМС.
Рис. 2.!в где 1 — длина перекрывающейся части обкладок, см; О, и О, — наружный и внутренний диаметры трубки. Дисковая констщукция (рис. 2.14) характерна для высокочастотных керамических конденсаторов: на керамический диск 1 с двух сторон наносят серебряные обклад- ки 2 и 3, к которым присоединяют гибкие выводы 4. Емкость такого конденсатора определяется площадью обкладок и рассчитывается по формуле (2.19). 129 2.2. Конденсаторы Такие конденсаторы изготовляют путем литья горячей керамики, в результате которого получают керамическую заготовку 1 с толщиной стенок около 100 мкм и прорезями (пазами) 2 между ними, толщина которых составляет порядка 130-150 мкм. Затем эту заготовку окунают в серебряную пасту, которая заполняет пазы, после чего осуществляют вжигание серебра в керамику.
В результате образуются две группы серебряных пластин, расположенных в пазах керамической заготовки, к которым припаивают гибкие выводы. Снаружи всю структуру покрывают защитной пленкой. В конденсаторах, предназначенных для установки в гибридных ИМС, гибкие выводы отсутствуют, они содержат торцевые контактные поверхности, которые присоединяются к контактным площадкам ГИС.
Рулонная консглругагия (рис. 2.16) характерна для бумажных пленочных низ кочастотных конденсаторов, обладающих большой емкостью. Бумажный конденсатор образуется путем свертывания в рулон бумажной ленты 1 толщиной около 5-6 мкм и ленты из металлической фольги 2 толщиной около 10-20 мкм. В металлобумажных конденсаторах вместо фольги применяют тонкую металлическую пленку толщиной менее 1 мкм, нанесенную на бумажную ленту. вес. г.тв Рулон из чередующихся слоев металла и бумаги не обладает механической жест- костью и прочностью, поэтому его размещают в металлическом корпусе, являю- щемся механической основой конструкции. Емкость таких конденсаторов; С = 0,1768 —, еЫ д (2.22) где Ь вЂ” ширина ленты; 1 — длина ленты; Н вЂ” толщина бумаги.
Емкость бумажных конденсаторов достигает 10 мкФ, а металлобумажных — 30 мкФ. Конденсангоры гибридных ИМС представляют собой трехслойную структуру: на диэлектрическую подложку наносят металлическую пленку, затем диэлектричес- кую пленку и снова металлическую пленку. В качестве конденсаторов полупровод- никовых ИМС используют один из электронно-дырочных переходов транзистора 1ЗО Глава 2.
Пассивные компоненты радиоэлектронной ап ры или МДП-структуру, в которой роль нижней обкладки конденсатора выполняет полупроводниковая подложка (П), роль диэлектрика (Д) — слой оксида кремния ЯО, и роль верхней обкладки конденсатора — металлическая пленка (М). Подстроечные 1лолулеременные) конденсаторы. Особенностью этих конденсаторов является то, что их емкость изменяется в процессе регулировки РЭА, а в процессе эксплуатации их емкость должна сохраняться постоянной и не изменяться под воздействием вибрации и ударов. Они могут быть с воздушным или твердым диэлектриком. На рис. 2.17 показано устройство подстроечного конденсатора с твердым диэлектриком типа КПК (конденсатор подстроечный керамический). Такой конденсатор состоит из основания 2 (статора) и вращающего диска 1 (ротора). На основание и диск напылены серебряные пленки полукруглой формы.
При вращении ротора изменяется плошадь перекрытия пленок, а следовательно, емкость конденсатора. Как правило, минимальная емкость (когда пленки не перекрыты) составляет несколько пикофарад, а при полном перекрытии пленок емкость конденсатора будет максимальной — несколько десятков пикофарад. От ротора и статора сделаны внешние выводы 3 и 4. Плотное прилегание ротора к статору обеспечивается прижимной пружиной 5.
Рис. 2.17 На рис. 2.18 показано устройство подстроечного конденсатора с воздушным диэлектриком. На керамическом основании 1 установлены колонки 2 для крепления пластин статора 3. Пластины ротора 4 закреплены на оси ротора 5. Посредством пружины-токосъема 6 ротор подключается к соответствующим точкам принципиальной схемы. Крепление конденсатора осуществляется с помощью колонок 7, имеющих внутреннюю резьбу, 2.2. Каицвнсаторы. Рис. 2.18 Конденсаторы переменной емкости. Емкость этих конденсаторов может плавно изменяться в процессе эксплуатации РЭА, например для настройки колебательных контуров. Так же как и подстроечный конденсатор, конденсатор переменной емкости состоит из статора и ротора, но, в отличие от подстроечного, количество роторных и статорных пластин велико, что необходимо для получения максимальной емкости порядка 500 пФ.
Как правило, эти конденсаторы имеют воздушный диэлектрик. На рис. 2.19 показано устройство трехсекционного конденсатора переменной емкости, Каждая секция служитдля настройки своего колебательного контура. Такие конденсаторы применяют в-радиоприемной аппаратуре. Конструктивной основой является корпус 4, содержащий валики крепления 7 и планку крепления 9, в котором размещены статорная и роторнзя секции. Статорная секция 5 изолирована от корпуса, а роторная секция 1 состоит из неразрезных (внутренних) пластин 11 и разрезных (внешних) пластин 10, Отгибая или подгибая часть сектора внешней пластины, можно изменять емкость в небольших пределах, что бывает необходимо в процессе заводской настройки аппаратуры. роторные пластины закреплены на оси 2.
Плавность вращения оси обеспечивается шариковым подшипником 3 и подпятником 8. На корпусе конденсатора около каждой роторной секции установлены специальные пружины-токосъемы 6, которые плотно прижимаются к ротору. Посредством токосъемов производится подключение роторных секций к соответствующим точкам схемы аппаратуры. Глава 2.
Пассивные компоненты адиозлект онной аппаратуры Ино. г.10 Параметры конденсаторов Основными параметрами конденсатора являются емкость и рабочее напряжение. Кроме того, свойства конденсаторов характеризуют рядом паразитных параметров. Номинальная емкость С „и допустимое отклонение от номинала хо С.
Номинальные значения емкости С „высокочастотных конденсаторов так же, как и номинальные значения сопротивлений, стандартизованы и определяются рядами Еб, Е12, Е24 и т. д. (см. табл. 2.1). Номинальные значения емкости электролитических конденсаторов определяются рядом: 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 50; 100; 200; 300; 500; 1000; 2000; 5000 мкФ.
Номинальные значения емкости бумажных пленочных конденсаторов определяются рядом: 0,5; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 20; 20; 40; 60; 80; 100; 200; 400; 600; 800; 1000 мкФ. Но отклонению от номинала конденсаторы разделяют на классы (табл. 2.4). Таблица 2.4, Классы точности конденсаторов $0акс 0,01 0,02 0,05 ОО 0 1 11 Ш ГЧ Ч Чт допуск, сую а0,1 а0,2 е0,5 е1 е2 ь5 е10 ь20 -10 -Ю -Ю +20 +30 +50 Конденсаторы 1, 11 и П1 классов точности являются конденсаторами широкого применения и соответствуют рядам Е24, Е12 и Еб. В зависимости от назначения в РЭА' применяют конденсаторы различных классов точности. Блокировочные и разделительные конденсаторы обычно выбирают по П и П1 классам точности, контурные конденсаторы обычно имеют 1, 0 или 00 классы точности, а фильтровые — 1Ч, 'к' и к'1 классы точности.
Электрическая прочность конденсаторов характеризуется значением напряжения пробоя и зависит в основном от изоляционных свойств диэлектрика. Все конденсаторы в процессе изготовления подвергают воздействию испытательного напря- 1ЗЗ 2.2, Конденсата ы. жения в течение 2 — 5 с. В технической документации указывают номинальное напряжение, то есть такое максимальное напряжение, при котором конденсатор может работать длительное время при соблюдении условий, указанных в технической документации.
Для повышения надежности РЭА конденсаторы используют при напряжении, которое меньше номинального. Стабильность емкости определяется ее изменением под воздействием внешних факторов. Наибольшее влияние на емкость оказывает температура. Ее влияние оценивают температурным коэффициен тои емкости (ТКЕ): ЬС а,= —. сят (2.23) ЛС С,лг ' (2.24) Потери энергии в конденсаторах обусловлены электропроводностью и поляризацией диэлектрика (см.