Тангенс угла потерь tgd характеризует потери в конденсаторе, вызванные рассеиванием энергии в диэлектрике и на активном сопротивлении обкладок. Чем больше потери, тем больше tgd. У керамических, стеклоэмалевых и пленочных конденсаторов tgd = 0,001 ¸ 0,0015; у слюдяных конденсаторов tgd = 0,01; у бумажных и металлобумажных tgd = 0,015; в сегнетокерамических tgd = 0,04; электролитических tgd = 0,15¸0,35.
Величина, обратная тангенсу угла потерь, называется добротностью конденсатора.
Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) определяется относительным изменением значения емкости конденсатора при изменении температуры окружающей среды на 1°С.
Знак ТКЕ может быть отрицательным (обозначается буквой "М"), положительным (П), близким к нулю (МП). Буква "Н" в условном обозначении группы обозначает, что для этих конденсаторов ТКЕ не нормируется. Следующие за буквой "Н" цифры, указывают на предельно допустимые изменения емкости в интервале рабочих температур.
У слюдяных конденсаторов группа ТКЕ обозначается первой буквой на корпусе, у керамических конденсаторов каждой группе соответствует определенный цвет корпуса или цветная метка. Размер первого маркировочного знака вдвое больше размера второго маркировочного знака. Если цвет корпуса совпадает с цветом первого маркировочного знака, то первый маркировочный знак не ставят.
Температурную стабильность емкости (для сегнетокерамических конденсаторов с нелинейной зависимостью емкости от температуры) характеризуют относительным изменением емкости в интервале рабочих температур от -60 до +85 °С.
В зависимости от значения ТКЕ конденсаторы постоянной емкости делятся на группы (табл. 2.3). Для ряда конденсаторов указывают изменения емкости при граничных значениях рабочего диапазона температур по сравнению с емкостью при нормальной температуре, ТКЕ при этом не нормируется.
Керамические НЧ конденсаторы (группы "Я" по ТКЕ) применяют в качестве шунтирующих, блокировочных, фильтровых, а также для связи между каскадами на низкой частоте. Для сохранения настройки колебательных контуров при работе в широком интервале температур необходимо использовать последовательное и параллельное соединение конденсаторов, у которых ТКЕ имеют разные знаки. Благодаря чему при изменении температуры частота настройки такого термокомпенсированного контура останется практически неизменной. Как и любые проводники, конденсаторы обладают некоторой индуктивностью. Она тем больше, чем больше размеры обкладок конденсатора и внутренних соединительных проводников, чем длиннее и тоньше его выводы. На практике для обеспечения работы блокировочных конденсаторов, у которых обкладки выполнены в виде длинных лент из фольги, свернутых вместе с диэлектриком в рулон круглой или иной формы, в широком диапазоне частот, параллельно бумажному (оксидному) подключают керамический или слюдяной конденсатор небольшой емкости.
Обозначение номинального значения емкости до 10000 пф указывается числом без указания единиц, от 10 000 пФ и выше - выражается числом с указанием единицы - мкФ.
Обозначение допускаемого отклонения емкости от номинального значения производится числом, соответствующим отклонению в процентах. Если конденсаторы какого-либо типа выпускаются с одним допускаемым отклонением или их емкость измеряется только в микрофарадах, то соответствующая этим данным маркировка не указывается (например, для электролитических конденсаторов).
2.3 Электролитические конденсаторы
Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы в качестве диэлектрика содержат оксидный слой в материале являющемся одной из обкладок (анодом). Вторая обкладка (катод) - электролит (в электролитических конденсаторах) или слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесенный непосредственно на оксидный слой. Аноды изготовляются из алюминиевой /танталовой или ниобиевой фольги.
Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы отличаются малыми размерами, большими точками утечки и большими потерями. При одинаковых номинальных напряжениях и номинальных емкостях объем танталовых конденсаторов меньше объема конденсаторов с алюминиевыми анодами.
Танталовые конденсаторы могут работать при более высоких температурах, их емкость меньше изменяется при изменении температуры, токи утечки у них меньше. Оксидно-полупроводниковые могут работать при более низких температурах, чем электролитические.
Проводимость широко распространенных электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов сильно зависит от полярности приложенного напряжения, поэтому они используются лишь в цепях постоянного и пульсирующего токов. Изготовляются также неполярные электролитические конденсаторы, в которых обе обкладки содержат оксидный слой. Значение переменной составляющей пульсирующего напряжения не должно превышать допустимого для данного конденсатора. Сумма амплитуды составляющей и постоянного напряжения не должна превышать номинального напряжения данного конденсатора.
Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы используются в фильтрах выпрямителей, в качестве блокирующих и развязывающих в цепях звуковых частот, а также в качестве переходных в полупроводниковых усилителях звуковых частот.
Конденсаторы типов К52-2 и К52-3 с номинальными емкостями от 10 до 80 мкФ выпускаются в корпусах диаметром 13,5±0,5 мм и длиной 8±0,5 мм, а с номинальными емкостями от 100 до 1000 мкФ - в корпусах диаметром 24±0,5 мм. Внешний вид конденсаторов типа ЭМ и некоторых конденсаторов типа К50-6 показан на рисунке 11.6, а габаритные чертежи различных типов - на рисунке 11.7 и 11.8.
Основные параметры оксидно-полупроводниковых конденсаторов приведены в таблице 11.16, габаритные чертежи - на рисунке 11.9. Конденсаторы типа К53-7 выпускаются в корпусах с номинальными размерами (диаметр и длина): 3,2x18; 4x20; 4x25; 4x30; 7x20; 7x27; 7x30 и 7,8хЗОмм; типов К53-1, К53-4 и К53-12 - в корпусах с номинальными размерами 3,2x7,5; 4x10; 4x13; 7x12 и 7x16 мм; типа К53-6А- в корпусах с номинальным диаметром 9 мм, длиной 13,5 и 17,5 мм; типа КОПП – в корпусах с номинальным диаметром 10,5 мм, длиной 14 и 18 мм; типа К53-16- в прямоугольных корпусах с номинальными размерами 1,9x3,4x1,2, 2,3x3,7x1,6 и 2,3x5,0x1,6 мм.
2.4 Конденсаторы построечные и переменной емкости
Подстроечные конденсаторы применяются в колебательных контурах для точной подгонки емкости в процессе накладки радиоаппаратуры. Наиболее высокими электрическими показателями характеризуются построечные конденсаторы с воздушным диэлектриком, представляющие собой миниатюрные прямоемкостные конденсаторы переменной емкости. Керамические построечные конденсаторы отличаются более простой конструкцией, меньшими размерами и стоимостью, поэтому применяются наиболее широко.
Конденсаторы переменной емкости применяются в качестве элементов перестройки колебательных контуров, в частности в радиоприемных устройствах. Конденсаторы с воздушным диэлектриком отличаются большей точностью установки емкости, меньшими потерями и более высокой стабильностью. Конденсаторы с твердым диэлектриком характеризуются меньшими размерами. Важной характеристикой конденсатора переменной емкости является зависимость от угла поворота подвижных обкладок (ротора), которая определяет закон изменения частоты настройки колебательного контура.
В радиоприемниках применяются прямоволновые и прямочастотные конденсаторы переменной емкости. Прямоволновые конденсаторы характеризуются квадратичной зависимостью емкости от угла поворота ротора, а прямочастотные - обратно квадратичной зависимостью. В первом случае будет равномерной шкала приемника, выраженная в единицах длины волны, во втором- шкала настройки, выраженная в единицах частоты.
Из твердых диэлектриков в конденсаторах переменной емкости используются органические пленки и высокочастотная керамика. Конденсаторы с керамическим диэлектриком отличаются меньшими размерами. Конденсаторы с пленочным диэлектриком являются источниками электрического шума, обусловленного изменением емкости при вибрации и разрядами статического электричества, которое возникает в результате электризации органических пленок при вращении пластин конденсатора.
Выпускаются одно- и двухсекционные конденсаторы переменной емкости с твердым диэлектриком, а также одно- и многосекционные конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком. В таблице 11.18 приведены пределы изменения емкости двухсекционных малогабаритных конденсаторов переменной емкости для радиоприемников. Односекционные керамические конденсаторы типа КП4-ЗА имеют емкость 6...200 пФ, двухсекционные типа КП-ЗБ - 4... 200 пФ, типа КП-ЗВ - 5...150 пФ, типаКП4-ЗГ - 8...220 пФ. Номинальное рабочее напряжение этих конденсаторов составляет 10В.
3. Катушки индуктивности
Высокочастотными называются катушки индуктивности, сопротивление которых имеет индуктивный характер в диапазоне частот с верхней границей 100 кГц...400 МГц. Высокочастотные катушки индуктивности применяются в качестве элементов колебательных контуров для получения магнитной связи между определенными участками электрических цепей РЭА или создания на отдельных участках электрической цепи заданных реактивных сопротивлении индуктивного характера.
В зависимости от назначения высокочастотные катушки индуктивности разделяют на четыре группы:
а) катушки контуров, не определяющих частоту;
б) катушки контуров, определяющих частоту (например, гетеродинов);
в) катушки связи контуров с другими цепями;
г) дроссели высокой частоты.
По конструктивным признакам катушки делят на цилиндрические, плоские (спиральные) и тороидальные, одно- и многослойные, с сердечниками и без сердечников, экранированные и неэкранированные. Однослойные катушки выполняются намоткой с принудительным шагом или сплошной, плоские катушки наматывают из провода или изготовляют из фольги на печатной плате.