Юный техник - для умелых рук 1957-16, страница 4

КОНДЕНСАТОРЫ В РАДИОАППАРАТУРЕ

Конденсаторы относятся к массовым деталям радиоаппаратуры. Применяются они во всевозможных схемах для разделения переменной и постоянной составляющих тока; с помощью конденсаторов сглаживается пульсация напряжений выпрямителей; в сочетании с другими элементами схем конденсаторы образуют резонансные контуры, широко используемые в радиоаппаратуре, и т. д.

Каждый конденсатор обладает следующим важным свойством: он не пропускает постоянный ток, так как продолжительному движению электронов в одном направлении препятствует изолятор (диэлектрик) между пластинами. Зато переменный ток в цепи с конденсатором может проходить, так как электроны при переменном токе будут накапливаться то на одной, то на другой пластине конденсатора. Таким образом, конденсатор как бы пропускает переменный ток и является для него лишь некоторым сопротивлением. Чем больше емкость конденсатора и чем выше частота тока, тем меньше сопротивление конденсатора. Благодаря этому свойству конденсаторы применяются в радиосхемах для разделения постоянного и переменного токов, а также токов высокой и низкой частоты Например, если \ какую-либо цепь включить конденсатор небольшой емкости, то он не пропустит постоянный ток и почти не пропустит ток низкой частоты, так как для него сопротивление конденсатора будет велико. Но ток высокой частоты пройдет через него свободно: для этого тока сопротивление конденсатора будет незначительно.

По основному назначению в радиоустройствах конденсаторы разделяются на три группы:

а) конденсаторы колебательных контуров;

б) фильтровые (на высокие и низкие напряжения);

в) блокировочные или разделительные (для разделения цепей постоянного и переменного тока).

В зависимости от применяемого диэлектрика конденсаторы делятся на керамические, слюдяные, бумажные, электролитические, стеклоэмале-вые, воздушные и др.

Каждая из перечисленных групп, в зависимости от конструкции и назначения, делится на различные подгруппы.

Конденсаторы постоянной емкости классифицируются по следующим основным признакам:

а) по роду применяемого в них диэлектрика;

б) по величине рабочего напряжения, то есть постоянного напряжения, под которым конденсатор может устойчиво работать длительное время;

в) по значению номинальной емкости;

г) по классам точности, то есть по наибольшему возможному отклонению их емкости от номинальной; величину этого отклонения называют также допуском.

В зависимости от принятых допусков конденсаторы разбиваются на следующие классы: класс 00 — наибольший допуск +1°/о; класс 0 — наибольший допуск ±2°/о; класс I—допуск +5%>; класс II — допуск ±10°/®; класс III — допуск +20°/о; класс IV—допуск от +30%> до —20°/о; класс V —допуск от +40% до — 20°/о.

Допустимое отклонение емкости от номинального значения в процентах обычно указывается на корпусе конденсатора после обозначения его номинальной емкости. Например, если на конденсаторе указано «1000 пф + 10⁹/о» или просто «1000 пф 10°/о», то это значит, что емкость его не может быть меньше 900 пф и больше 1100 пф.

Конденсаторы —бумажные, слюдяные, керамические, стирофлексные, — на корпусах которых класс точности не указан, имеют допуск ±20%. На электролитических конденсаторах допуск также не указывается.

На корпусах конденсаторов ряда типов обозначается и рабочее напряжение (U_раб.) в вольтах. Следует иметь в виду, что предельно допустимое для конденсатора переменное напряжение бывает меньше его рабочего напряжения Если на конденсатор падать переменное напряжение, равное по величине постоянному рабочему напряжению, то диэлектрик его может пробиться. Однако на короткое время к конденсатору можно приложить, без вреда для него, «испытательное» постоянное напряжение, превышающее значение рабочего напряжения Испытательное напряжение всегда меньше пробивного; в зависимости от типа конденсатора оно может быть в полтора—три раза больше рабочего Отметим, что на электролитические конденсаторы совершенно нельзя подавать переменное напряжение (независимо от его величины), а также постоянное напряжение, превышающее рабочее.

кгк

кдк

Рис. 1. Керамические конденсаторы

КОНДЕНСАТОРЫ ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЦЕПЕЙ

В колебательных контурах и других высокочастотных цепях современных радиоприемников применяются преимущественно конденсаторы с диэлектриком из специальной высокочастотной керамики, а также с диэлектриком из слюды. Первые называются сокращенно керамическими, а вторые — слюдяными конденсаторами. Лучшими являются керамические конденсаторы, так как при небольших их размерах потери энергии высокой частоты в них малы и они почти не «стареют», то есть величина емкости их с течением времени почти не изменяется.

Керамические конденсаторы (рис. 1), применяемые в радиоприемниках, разделяются по конструкции на трубчатые и дисковые. Более распространенными являются трубчатые конденсаторы типа КТК (Конденсатор Трубчатый Керамический). Конденсатор типа КТК представляет собой тонкостенную керамическую трубочку. На внешнюю и внутреннюю поверхность трубочки нанесены обкладки из тонких слоев серебра. Выводы от обкладок выполнены в виде кусков медной посеребренной проволоки. Если одну из обкладок конденсатора типа КТК необходимо заземлить, то к «земле» присоединяется внешняя обкладка конденсатора. Около ее вывода на корпусе конденсатора имеется черта.

Конденсаторы типа КТМ (Конденсаторы Трубчатые Малогабаритные), выпущенные специально для применения в малогабаритной аппаратуре, собранной на полупроводниковых приборах, имеют аналогичную с конденсаторами типа КТК конструкцию, но размеры их меньше.

Очень удобны при монтаже так называемые «опорные» керамические конденсаторы типа КО. В этих конденсаторах внешняя обкладка соединена с болтом, который служит одновременно для укрепления конденсатора на металлическом шасси (панели) и для надежного заземления этой обкладки. Внутренняя обкладка имеет вывод в виде лепестка.

В радиоприемниках, предназначенных для работы на открытом воздухе (например, в радиопередвижках), рекомендуется применять трубчатые конденсаторы типа КГК (Конденсаторы Герметизированные Керамические), имеющие влагонепроницаемую керамическую оболочку.

Основой дискового керамического конденсатора является керамическая пластина, выполненная в виде диска. Обкладками его являются тонкие слои серебра, нанесенные на каждую из поверхностей этой пластины. Конденсаторы типа КДК (Конденсаторы Дисковые Керамические) в зависимости от диаметра диска разделяются на три типа': КДК-1, КДК-2, КДК-3.

Конденсаторы типа КДМ (Конденсаторы Дисковые Малогабаритные), предназначаемые для применения в малогабаритной аппаратуре, собранной на полупроводниковых приборах, имеют диаметр 4 мм. Выводы конденсаторов типа КДК и КДМ — проволочки, припаянные к обкладкам.

Конденсаторы типа КДУ (Конденсаторы Дисковые для Ультракоротковолновых цепей) имеют такой же диаметр, что и КДК. но выводы их сделаны в виде коротких и широких лепестков.

Одна из обкладок конденсаторов типа КДО (Конденсатор Дисковый Опорный) припаяна к головке болта, который служит для крепления конденсатора на шасси и для надежного соединения этой обкладки с последним. Вторая обкладка конденсатора типа КДО имеет вывод в виде лепестка.

Одной из особенностей керамических конденсаторов является их различный температурный коэффициент емкости. Температурным коэффициентом емкости (сокращенно «ТКЕ») называется величина₎ указывающая, какое относительное изменение емкости конденсатора происходит при изменении его температуры на Г (изменение емкости конденсатора обусловлено изменением его размера вследствие теплового расширения).

В зависимости от материала керамического диэлектрика и наличия в нем тех или иных примесей, ТКЕ конденсатора может быть положительным, отрицательным, или близким к нулю. Поэтому керамические конденсаторы применяют в различных случаях для температурной компенсации, то есть для устранения (или уменьшения) влияния изменения температуры на частоту контура.

По величине ТКЕ конденсаторы делятся на следующие группы:

Таблица 1

Таблица 1

Цвет окраски керамических конденсаторов указывает на характер изменения их емкости при изменениях температуры. Конденсаторы, окрашенные в серый цвет, называются термостабильными, так как при повышении температуры емкость их не изменяется или увеличивается очень незначительно (конденсаторы с нулевым или малым положительным ТКЕ). Емкость конденсаторов, окрашенных в синий цвет, при таких же повышениях температуры увеличивается больше — это конденсаторы с большим положительным ТКЕ.

Емкость конденсаторов, окрашенных в голубой, оранжевый, красный или зеленый цвет, при повышении температуры, наоборот, уменьшается — это конденсаторы с отрицательным ТКЕ. При этом меньше всего изменение температуры влияет на величину емкости конденсаторов, окрашенных в голубой цвет (малый отрицательный ТКЕ), и больше всего на величину емкости конденсаторов, окрашенных в зеленый цвет (самый большой отрицательный ТКЕ). Конденсаторы с отрицательным ТКЕ называются термокомпенсирую-щими. Конденсаторы, окрашенные в красный цвет с синей точкой или чертой, изготовляются из сегнетокерамики и их в высокочастотных контурах применять не следует.

Слюдяные конденсаторы — наиболее надежны и стабильны, емкость их, в пределах точностей, сохраняется в течение многих лет при неизменно высоком сопротивлении изоляции. Снижение сопротивления изоляции наблюдается очень редко. Благодаря высокой стабильности в условиях эксплуатации слюдяные конденсаторы относятся к числу не стареющих. Они применяются в различных цепях: в качестве контурных, разделительных, блокировочных и т. д. Диэлектриком в слюдяных конденсаторах служит слюда. Обкладки слюдяных конденсаторов или изготовляются из алюминиевой фольги, или наносятся непосредственно на слюду в виде тонкого слоя серебра; последние обладают более высокой температурной устойчивостью (стабильностью} емкости. Набор слюдяных пластин и обкладок собирается в пакет, снабжается с противоположных концов ленточными или проволочными выводами и опрессовывается пластмассой (рис. 2)\ Такая конструкция конденсатора обеспечивает достаточную механическую прочность,

Рис. 2. Слюдяной конденсатор типа КСО (в разрезе)

а — слюдяные пластины с обкладками; б — выводные обэкимки обкладок; в — проволочные или ленточные выводы; г — опрессовка пластмассой