5.3.2. Основи проектування кпе по заданим функціональним характеристикам

5.3.2.1. Загальні положення

Величину d вибирають з графіку:

Див. Рис. 72.

де Р₀- тиснення при 20 ^оС;

U_пр- пробивной напруг.

Щоб реалізувати С()S() необхідно:

1. Змінити радіус ротора;

2. Змінити радіус статора;

3. Змінити обидва радіусу.

Див. Рис. 73.

1. Зміна радіусу ротора.

C=1.11S(n-1)/4d;

S=4dC/1.11(n-1);

dS=4ddC/1.11(n-1);

R_=(r²+8dC/1.11(n-1)d);

2. Зміна радіусу статора.

Див. Рис. 74.

Теж саме що і в 1, тільки R_R, а r.

=(R²-8ddC/3.11(n-1)d);

3. Зміна обох радіусів.

Див. Рис. 75.

Аналогично 1.

R_-²=8ddC/1.11(n-1)d.

5.3.2.2. Прямоємкостний конденсатор

Див. Рис. 76.

C= C_min+(С_max-C_min)/_max;

dC/d=C_пер/_max;

С_пер=С_max-C_min.

5.3.2.3. Прямочастотний конденсатор

Див. Рис. 78.

f=f_max-(f_max-f_min)/_max;

f=K/C_K;

f=K/C_Kmin;

f_max²/f²=C_K/C_Kmin  C_K=C_Kminf_max²/[f_max-(f_max-f_min)/_max]²,

Упростим:

K_f=f_max/f_min;

С_K=C_KminK_f²/[K_f-(K_P-1)/_max]²;

C_K=C+C_K0;

де С_K- ємкість контура;

С- ємкість конденсатора КПЕ;

С_К0- const (паразiтна ємкість).

dС_К/d=dC/d.

5.3.2.4. Прямохвильовий конденсатор

Див. Рис. 79.

=_min+(_max-_min)//_max;

_min=K_lC_Kmin;

=K_lC_K;

²/²_min=C_K/C_Kmin;

C_K=C_Kmin[_min+(_max-_min)//_max]²;

K_=_max/_min;

C_K=C_Kmin[1+(K_-1)//_max]².

5.3.2.5. Логарифмичний конденсатор

Див. Рис. 80.

C=C_minexp(Q);

=1/_maxln(C_max/C_min);

dC/d=C_minexp(Q).

Див. Рис. 81.

^*=_max^*-;

f=f_minexp(^*);

=ln(f_max/f_min)/^*_max;

K/C_K=Kexp(^*)/C_Kmax C_K=C_Kmaxexp(-2^*);

K_f²=f_max²/f_min²=C_Kmax/C_min;

C_Kmax=K_fC_min;

C_K=K_f²C_Kminexp(-2^*);

dC/d=2C_minK_f²exp(-2^*);

5.3.2.6. Косiнусоiдальний конденсатор

C_K=C_Kmin+C_пер(1-cos)/2;

C_пер=C_max-C_min=K_f²C_min-C_min=C_min(K_f²-1);

C_K=C_Kmin[1+(K_f-1)(1-cos)/2];

C_Kmin(K_f²-1)sin/2.

5.3.2.7. Довільний закон зміни ємкості конденсатора

Див. Рис. 82.

Розбиваємо на дільниці і беремо проiзводну.

dC/d|_=₁/2; R=r²+8ddC/1.11(n-1)d- для ротора;

dC/d|_=₂/2; =R²+8ddC/1.11(n-1)d- для статора.

5.3.3. Інші КПЕ

Див. Рис. 83.

1) Конденсатор з перемінною диелектричною проникностю (диск з ексцентриком).

2) Вакуумний конденсатор перемінної ємкості.

3) Існують і використаються підстроечні конденсатори (керамічні).

5. 4. Конденсатори спеціального призначення

Вариконд- це конденсатор, що збудовлен на основі матеріалу, проникність якого залежить від напругу.

Див. Рис. 84.

Випускаються вони у вигляді дисків, диаметром від 2 мм до 25 мм.

С=625 пкФ-0.05 мкф.

Див. Рис. 85.

Варикап- це конденсатор на основі р-n переходу.

Для ступінчастих р-n переходів:

C=S(q₀(N₁+N₂)/2U_полн)[N₁/N₂+N₂/N₁]^-1- несиметричний р-n;

C=S(q₀N/4U_полн)- для симетричного р-n переходу;

C=S(q₀N/2U_полн)- для одноступінчастого р-n переходу;

Для лінійного плавного р-n переходу:

3

C=C((₀)²Nqa/12U_полн); U_полн=U_t+U_oc,

де а- градіент концентрації;

U_oc- зворотне зміщення;

U_t- контактний потенціал;

Еквівалентна схема варикапа:

Див. Рис. 86, 87.

C_min=640 пкФ;

C_max=90250 пкФ;

TК=(100200)_*10^-6 1/^оС.

Випускають: Д902, КВ101, КВ103, КВС, КВ111 т. і.