Конденсаторы, применяемые в радиоаппаратуре, делятся на две основные группы: конденсаторы с неизменяемой (постоянной) емкостью и конденсаторы, емкость которых при необходимости может меняться в определенных пределах — переменные конденсаторы.
В свою очередь, конденсаторы постоянной емкости разделяются на различные группы (или типы) в зависимости от применяемого в них диэлектрика, величин номинального рабочего напряжения и емкости. Кроме того, конденсаторы любого типа характеризуются величиной наибольшего возможного отклонения действительной емкости от номинальной.
Номинальным рабочим напряжением конденсатора называется такое напряжение между его обкладками, при котором он будет надежно и длительно работать (например, не менее восьми-десяти тысяч часов). Для большинства типов конденсаторов указывается величина номинального рабочего напряжения постоянного тока. Превышение номинального рабочего напряжения конденсатора может привести к значительному сокращению срока его службы. Значительное превышение (примерно в два-три раза) номинального напряжения конденсатора может привести к быстрому разрушению его диэлектрика под действием сил электрического поля, появлению электрической искры между его обкладками, т. е. «пробою» конденсатора. Подобная величина напряжения так и называется пробивным напряжением конденсатора.
Номинальная емкость конденсатора — это емкость, которая непосредственно указывается на его корпусе Действительная же емкость, которой обладает конденсатор, может отличаться от его номинальной емкости на величину допуска (т. е. разброса), указываемого в процентах от номинальной величины (например ±5%). Из конденсаторов постоянной емкости, применяемых в радиоаппаратуре, наиболее широко применяются конденсаторы приводимых ниже типов.
Керамические конденсаторы имеют в качестве диэлектрика изоляционный материал — керамику. Одним из видов керамики является всем известный фарфор. Обкладки керамических конденсаторов выполняются в виде тонких слоев серебра, нанесенного непосредственно на поверхность керамики так называемым методом вжигания. После нанесения обкладок и припайки к ним выводов в виде куска медной посеребренной проволоки или тонких металлических пластинок (лепестков), служащих для соединения конденсаторов со схемой, конденсатор покрывается слоем цветной органической эмали. Керамические конденсаторы изготавливаются в широком интервале номинальных емкостей (от 2 до 20 000 пФ) и рабочих напряжений (от 150 В до 30 кВ) и применяются в различных цепях радиоаппаратуры. Некоторые виды керамических конденсаторов приведены на рис. 1, а.
Слюдяные конденсаторы в качестве диэлектрика имеют изоляционный минеральный материал — слюду.
Слюдяной конденсатор состоит из пачки слюдяных пластинок, на каждую из которых с обеих сторон нанесены обкладки из очень тонкого слоя серебра (меньше одного микрона). Выводы от обкладок этих конденсаторов делают из полосок фольги, которые загибают под металлические обоймы, скрепляющие слюдяные пластинки, и весь конденсатор запрессовывается в пластмассу. В некоторых конструкциях слюдяных конденсаторов пакет слюдяных пластинок и обкладок помещается в плоскую керамическую трубку, торцы которой герметически закрыты металлическими колпачками с ленточными выводами, служащими для включения конденсаторов в электрическую цепь.
Слюдяные конденсаторы выпускаются на емкости от десятков до нескольких десятков тысяч пикофарад и номинальные рабочие напряжения от 250 до 1500 В. Эти конденсаторы также используются в различных цепях Радиоаппаратуры. Внешний вид слюдяных конденсаторов приведен на рис. 1, б.
Рис. 1. Внешний вид конденсаторов постоянной емкости: а — керамических; б — слюдяных; в — бумажных; г — электролитических; д — обозначение постоянных конденсаторов на схемах: 1 — общее; 2 — электролитических
Бумажные конденсаторы имеют в качестве диэлектрика специальную тонкую конденсаторную бумагу, пропитанную хорошо очищенным вазелином или конденсаторным маслом. Конденсатор состоит из длинных полос (лент), чаще всего алюминиевой фольги, с проложенными между ними полосами конденсаторной бумаги. Эти полосы свертываются в рулон круглой или плоской формы (так называемая конденсаторная секция) и вкладываются в металлический корпус плоской или круглой формы.
Выводы от обкладок делаются из тонкой медной луженой или посеребренной проволоки, один конец которой соединяют с обкладками, а другой припаивают к выводным контактным лепесткам конденсатора. Внешний вид некоторых бумажных конденсаторов приведен на рис. 1, в. Бумажные конденсаторы выполняются на номиналы емкостей от единиц тысяч пикофарад до 10— 30 мкФ и рабочие напряжения от 160 до 1500 В.
Электролитические конденсаторы. Электролитический конденсатор представляет собой две ленты из алюминиевой фольги, скатанные в рулон, между витками которых проложена бумажная лента, пропитанная раствором электролита (раствор борной кислоты и глицерина). Этот рулон заключен в алюминиевый корпус в виде стаканчика.
Поверхность одной из алюминиевых полос покрыта тонким слоем окисла, который и является диэлектриком, а так как пленка очень тонкая, то емкость конденсатора получается очень большой. Одной обкладкой конденсатора является лента из фольги, а другой — пропитанная электролитом бумага. Не покрытая слоем окисла алюминиевая лента соединяется с металлическим корпусом, а лента с пленкой окисла имеет изолированный от корпуса вывод. К этому выводу всегда присоединяется положительный полюс напряжения, а к корпусу конденсатора — отрицательный полюс. Другое включение конденсатора не допускается, так как приводит к разрушению слоя окисла, т. е. порче конденсатора. Электролитические конденсаторы обладают очень большой емкостью (до 5000 мкФ) и применяются, в основном, в выпрямительных установках для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Внешний вид электролитических конденсаторов приведен на рис. 1, г.
На всех конденсаторах постоянной емкости, имеющих достаточно большие размеры корпусов, указываются тип конденсатора, его номинальное рабочее напряжение, номинальная емкость в пикофарадах или микрофарадах и допустимое отклонение от номинальной емкости в процентах. Схематическое обозначение конденсаторов постоянной емкости приведено на рис. 1, д.
Переменные конденсаторы (конденсаторы переменной емкости) состоят из двух изолированных между собой систем или групп жестких металлических пластин (обкладок), диэлектриком между которыми служит воздух или твердый диэлектрик. Одна система пластин укрепляется неподвижно (статор), а другая укрепляется на вращающейся оси (ротор). Все отдельные пластины ротора и статора имеют между собой надежное соединение.
Вращая ось конденсатора, мы вводим между пластинами статора пластины роторной группы и тем самым изменяем его емкость. Когда пластины ротора выведены полностью, емкость конденсатора будет наименьшей (так называемая начальная емкость). Когда пластины ротора полностью находятся между пластинами статора, конденсатор будет иметь наибольшую (максимальную) емкость (так называемую конечную емкость). Максимальная емкость переменного конденсатора будет тем больше, чем больше пластин в статоре и роторе и чем меньше расстояние между соседними подвижными и неподвижными пластинами. Такие конденсаторы (рис. 2, а) применяются для настройки одиночных колебательных контуров приемников. В приемниках супергетеродинного типа, имеющих по два или три настраиваемых колебательных контура, применяются так называемые блоки конденсаторов переменной емкости (рис. 2, б). Такие блоки состоят из двух или трех конденсаторов рассмотренной конструкции, причем их роторы обычно электрически соединены между собой и укреплены на общей оси. Статоры конденсаторов в блоке изолированы друг от друга и имеют отдельные контактные выводы.
Рис. 2. Внешний вид и обозначение конденсаторов переменной емкости: а -— одиночного; б — сдвоенного блока
Наиболее распространенными являются конденсаторы переменной емкости, имеющие начальные емкости 11—17 пФ и максимальные емкости 450—510 пФ. С конденсатором переменной емкости необходимо обращаться осторожно, так как даже незначительный изгиб пластин может привести к их замыканию.
Подстроенные конденсаторы. Применяются главным образом для подстройки, т. е. изменения параметров колебательных контуров радиоустройств. Емкость этих конденсаторов может изменяться в небольших пределах, обусловленных их конструкцией. По своей конструкции подстроечные керамические конденсаторы разделяются на дисковые (КПК) и трубчатые (КПКТ).
Конденсатор подстроечный керамический (КПК) состоит из керамического основания (статора), тонкого подвижного керамического диска (ротора), укрепленного на оси, и болтика со шлицом, с помощью которого можно поворачивать диск (рис. 3). На поверхности статора и ротора нанесены в виде секторов металлические (серебряные) слои, являющиеся обкладками конденсатора. Выводы от этих обкладок делаются в виде контактных лепестков. Конденсаторы КПК в зависимости от размеров диаметра роторных дисков разделяются на КПК-1 (диаметр ротора около 18 мм) и КПК-2 (диаметр ротора около 33 мм). Конденсаторы КПК-1 выпускаются с пределами изменения емкости 2—7,4—15, 6—25 и 8—30 пФ, а конденсаторы КПК-2 и КПК-3 с пределами 6—60, 10—100 и 15—150 пФ.
Рис. 3. Внешний вид и обозначение подстроенных конденсаторов: а — КПК-1; б—КПК-3; в — КПКТ; г — обозначение на схемах
Конденсатор подстроечный керамический трубчатый (КПКТ) состоит из керамической трубки, на внешнюю поверхность которой нанесена неподвижная (статорная) обкладка конденсатора в виде тонкого слоя серебра, и металлического стержня, имеющего винтовую нарезку и представляющего подвижную обкладку конденсатора (ротор). С помощью отвертки стержень можно передвигать внутри трубки и тем самым изменять емкость между стержнем и неподвижной обкладкой конденсатора.
Конденсаторы КПКТ выпускаются с пределами изменения емкостей 1—10, 2—15, 2—20 и 2—25 пФ.
Выше представленны только некоторые разновидности внешнего вида конденсаторов. В современной промышленности спектр конденсаторов очень широкий (рис.4.).
Рис.4. Разновидности некоторых современных конденсаторов
