Elektrotehnika_i_elektronika_2008
.pdfЭлектротехника и электроника |
б62 |
1
Рис. 7.6. Условныё графические обозначения регулируемых,
подстроечных и полупроводниковых резисторов:
R1 — без .дополнительных отводов; R2 -- с двумя дополнительными отвода-
ми; RЗ и R4, R5 и R6 — сдвоенньхе переменные резисторы; R7 --- совмещен= ный ' c выключателем; R8 и R9 -- подстросчные; R1 0 и R11 -- терморезисто-
ры, или термисторы; R12 и R13 -- :варисторы; R14 -- фоторезистор ,
7.1. .2. Конденсаторы
Основным параметром конденсатора является его номинальная
емкость, измеряемая в фарадах (Ф), микрофарадах (мкФ) или пи-
кофарадах' (пФ). .допустймые отклонения 'емкости конденсатора от номинального значения указаны в стандартах й определяют класс
его точности. Для конденсаторов, как и для резисторов, чаще. всего
используются три класса точности I (Е24), II (Е12) и III (Еб), соот-
ветствуюцХие допускам ±5 %, ±1о % й ±2о %.
По характеру изменения .емкости конденсаторы бывают посто-
янной емкости (нерегулируемые), переменной (переменные и полупеременные 'или подстроечны е) . и саморегулируемые.
Номинальная емкость указывается на корпусе конденсатора. Для сокращения записи применяется специальное кодирование:. пико-
фарады обозначаются буквой П, тысяча пикофарад (одна нанофа-
рада) -- H, миллион пикофарaд, или 1' микрофарада — M. ниже в качестве примера пригодятся кодированные обозначения конден-
саторов и дается их расшифровка: 51 П -- 51 пФ; 5П 1 —5;1 пФ, Н 1 —
.1оо.пФ; 1н -1ооо пФ; iН2.-- 1200 пФ; 68н -68000 пФ = о,068 мкФ;
100 н - 100 000 пф = о,1 мк; МЗ -- 300 000 пФ = о, з мкФ; 3М9- з, з
мкФ; 10М --- 1о мкФ.
Конструкции конденсаторов постоянной емкости и материал, из
которого они изготовляются, определяются их назначением . и. диапазоном рабочих частот. в связи с этим конденсаторы постоянной
емкости :'дополнхтёльно подразделяют на: высокочастотные и ' н:изкочастотные. .
•6б3 |
Глава 7. Основы электроники |
Высокочастотные конденсаторы имеют большую стабильность,
заключающуюся в незначительном изменении емкости при измене-
нии температуры, малые допустимые отклонения емкости от номи-
нaльнoго значения, небольшие размеры и вес. Они бывают керами
ческими (типов КЛГ, КЛС, КМ, кд, КДУ, КТ, КГК, КТП и др.), слюдяными (КСО, КГС, СГМ); стеклокерамйческими (СКМ), стек-
лоэмалевыми (КС) и стеклянными (К21У). Внешний вид некоторых
типов этих конденсаторов показан на рис. 7.7, 7.8..
|
^^. . |
R1 |
R2 |
Ё2 |
б |
a
Рис 7.7. Последовательное. (a) и параллельное (б) соединения резиcторов
Вы сокочастотные конденсаторы применяются в генераторах и усилителях высокой и промежуточной частоты. Они изготовляются c номинальными емкостями от единиц пикофарад до десятков —
сотен тысяч пикофарад. .
Для цепей постоянного, переменного и пульсирующего токов низкой частоты требуются конденсаторы с большими. емкостями, измеряемыми тысячами микрофарад. B связи c этим выпускаются бумажные (типов БМ, кБ.Г), металлобумажные (МБГ, МБМ), электролитические (КЭ, ЭГЦ, ЭТО, К50, К52, К53 иг др.) и пленочные (ПМ, ПО, К73, К74, Х76) конденсаторь. , Внешний вид некоторых типов таких конденсаторов показан на рис. 7.8, Ъ9.
Конструкции конденсаторов постоянной емкости разнообразнвI.
1
Так, слюдяные, стеклоэмалевые, стеклокерамические и отдельные типы керамических конденсаторов имеют пакетную конструкцию.
В них обкладки, выполненные из металлической фольги или в виде
металлических пленок, чередуются c пластинами из диэлектрика (например, слюды) (рис. 7.10).
• Для получения значительной емкости формирyют пакет из большого числа таких элементарных конденсаторов. Электрически соеди- няют между собой все верхние обкладки и отдельно — нижние. K местам соединений припаивают проводники; служащие выводами конденсатора. Затeм пакет спрессовывают и помещают в корпус.
Электротехника и электроника |
6б4 |
в |
г |
|
e |
ж |
Рис. 7.8. Внешний вид конденсаторов постоянной емкости:
a — КД-1, КД-2, КДС; б -- КДУ; в — опорные КДО-1, КДО-2; г -- КЛС; д — трубчатые КТ-1, КТ-2; e — КТ-3; ж — опорные КО-1, КО-2; з ; проход-
• ной КПТ; u — слюдяной КСО
Рис. 7.9. Внешний вид бумажных и злектролитичёскик конденсаторов:
1.— резиновый изолятоp, 2 — корпус, . 3 -^- вывод, 4 — стеклянный изолятор, 5— контактный лепесток, б — эпоксидный компаунд
На рис. 7.11 изображен трубчатый керамический конденсатор. На
внутреннюю и внешнюю стороны. керамической трубки нанесены
металлические пленки (обычно серебряные), которые являются об-
кладками конденсатора, a трубка. служит диэлектpиком.
665 |
Глава 7. Основы электроники |
Рис. 7.14. Устройство. слюдяного конденсатора
a -- схема сборки; б -- собранный пакет
(1— слюдяные пластины, 2— фольга, З — выводы)
Применяется и дисковая конструкция керамических конденсвторов. Роль обкладок в них выполняют металлические пленки, нанесенные на обе стороны керамического диска.
Бумажные конденсаторы часто имеют рулонную конструкцию
(рис. 7..12). Полосы алюминиевой фольги, разделенные бумажными
лентами .c высокими .диэлектрическимн сЁойствами, свертываются
в рулон. для получения большой емкости рулоны соединяют друг с другом и помещают в герметичный корпус. . . .
в электролитических конденсаторах диэлектрик представляет собой оксидную пленкy, наносимую на. алюминиевую или танталовую пластинку, являющуюся одной из обкладок конденсaтора, вторая обкладка -- электролит (рис. 7.13): Металлический стержень (анод) должен подключатьcя к точке c :более высоким потенциалом,.
.1 |
2 3 |
|
Рис. 7Л1. Устройство трубчатого |
Рис. 7.12. Конструкция |
.керамического конденс^тора: |
бумах кого конденсатора |
1 — наружная обкладка; 2— эмалевое покрытие;' 3— пайка; 4— .проволочный
вывод; 5 — внутренняя. обкладка; б — керaмическaя трубка
Электротехника и элекmроника |
б66 |
Ряс. 7.13. Устройство электролитического конденсатора:
1-- резиновое уплотнение; 2— анод; 3 электролит; 4— катод (корпус)
чем соединенный c электролитом корпус конденсатора (катод). При невыполнении этого ,условия сопротивление оксидной пленки рез-
ко уменьшается, что приводит к. увеличению тока, проходящего че рез конденсатор, и может вызвать его разрушение.
Такую конструкцию имеют электролитические конденсаторы типа КЭ. Выпускаются также электролитические конденсаторы c
твердым злектролитом (типа .К50). ' .
Площадь перекрытия пластин или расстояние между ними у конденсaторов переменной емкости можно изменять. различными апособами. При этом меняется и °емкость конденсатора. Одна из воз
можных конструкций конденсатора переменной емкости (КПЕ)
изображена на рис. 7.14. Здесь емкость изменяется путем различного
расположения роторным (подвижных) пластин относительно статор-
ных. (неподвижных). Зависимость изменения. емкости от угла пово-
рота определяется конфигурацией пластин. Величина минимальной
и максимальной емкости зависит от площади fтластин и расстояния между ними. Обычно минимальная емкость С,,, измеряемая при полностью выведенных роторных пластинах, составляет единицы
(до, .10-20) пикофарад, a максимальная емкость Смдхс, измеряемая
при полностью выведенных роторных пластинax, -- сотни пикофа-
рад. .
B радиоаппаратуре широко применяются блоки КПЕ, состоящие из двух, тpех . и более конденсаторов переменной емкости; механи-
чески связанных друг c другом. .
Благодаря блокам КПЕ можно изменять одновременно и на
одинаковую величину ёмкость различных цепей устройства.
Рaзновидностью К]1Е являются подстpоечные конденсаторы. Их емкость так же, как и сопротивление подстроечных резисторов, изменяют лишь c помощью отвертки. В качестве диэлектрика в таких
конденсаторах могут. использоваться воздух или керамика. Внешний
вид некоторых типов подстроечных конденсаторов показан на
рис.. 7.15.
Электротехника и электроника |
670 |
При введении в катушку сердечника из магнитных материалов
(феррит, альсифер, карбонильное железо; магнетит) ее индуктив-
ность увеличивается. Это свойство позволяет уменьшить число вит-
ков в катушке для получения требуемой индуктивности, что особен-
но' важно при применении ее в Длинноволновом и средневолновом
диапазонах, когда нужна большая индуктивность. изменять индук-
тивность катушки можно путем изменения глубины погружения в
нее сердечника.
В диапазоне КВ и УКВ применяются катушкй c малой и в- ностью. B таких катушках используются .латунные или алюминие-
вые сердечники, позволяющие регулировать индуктивность :в пре-
делах ±5 %.
Качество работы катушки индуктивности в цепях переменного |
|
тока характеризуется добротностiю. Добротность Q катушки опре- |
|
деляют как отношение ее индуктивного сопротивления ХL = |
= |
= 2тcfL к активному R при рабочей частоте f Q = coL/R = 2тzfL/R. Активное сопротивление включает сопротивление обмотки катушки и
сопротивление, обуcловленное потерями электрической энеpгии в
каркасе, сердечнике, экране и изоляции. Чем меньше активное сопротивление, тем выше добротность катушки и ёе качество.
Витки катушки, разделенные слоем изоляции, образуют
элементарный конденсатор, обладающий емкостными свойствами. В многослойных катушках емкость образуется между отдельными слоями. Таким образом, катушка облaдаeт не только индуктивными, но и емкостными свойствами. B большинстве случаев собственная емкость катушки является вредной, и ее стремятся уменьшить. Для этого применяются 'специальные формы каркаса катушки и способы намотки провода. .
• Для намотки катушки используется обычно медный провод в эмалевой или эмалево-,шелковой изоляции. Так,. для катушек длинноволнового (ДВ) и средневолнового (СВ) диапазонов. применяют одножильнме провода типов ПЭЛШо, ПЭЛШД, ПЭЛ у ГУЭТ. и др. Увеличения добротности. можно достичь с помощью . пpовода: типа «литцендрат», состоящего из нескольких тонких провoлок c
. волнистой шелковой изоляцией (ЛЭШО).
Катушки коротковолнового (КВ) и ультракоротковолнового ди-
апазонов (УКВ)'наматывают обычно однох ильными медными проводами в эмaлевой изоляции (типов ПЭЛ, ПЭЛУ, ПЭТ и др.).
Способ намотки может, быть различным. Наибольшее
распространение получили такие способы намотки', как однослой
ная сплошная' или c шагом (рис. 7.19, a), внавал (рис. 7.19, б), «уни-
версаль» (рис. 7.19, 6). .
Однослойная намотка применяется 'для изготовления катушек, работающих в 'диапазоне коротких и ультракоротких волн.. Индуктивность таких катушек составляет от нескольких•'десятков до 500