3 Конденсатор с неорганическим диэлектриком

Керамические конденсаторы представляют собой пластинки, диски или трубки из керамики с нанесенными на них электродами из металла. Диэлектрическая прокладка достаточно прочна и является конструктивно-механической основой конденсатора. Обкладки наносят методом вжигания серебра в керамику с последующим облуживанием торцевых посеребренных мест легкоплавким припоем для пайки выводов. Для защиты от влаги эти конденсаторы окра­шивают эмалями или герметизируют, покрывая эпоксидными компаундами (окукливают) либо заключают в специальный корпус. Для монтажа в ГИС и микросборки выпускают бескорпусные незащищенные конденсаторы, выводы которых выполнены в виде посеребренных или луженых контактных площадок (Рис.56).

Рис. 56

Широкое применение находят керамические монолитные конденсаторы (рис.57). Это многослойные конденсаторы, у которых отдельные электроды (до 100 пластин), разделенные диэлектриком (толщиной до 0,04 мкм), соединены внешними связующими выводами с двух сторон. Такая конструкция позволяет создавать малогабаритные керамические конденсаторы большой емкости (до 100 мкФ).

Конденсаторы, изготовленные из керамики с невысокими зна Рис.57

чениями диэлектрической проницаемостью ( < 500), характеризуются

высокими электрическими параметрами (R_из > 5 - 10 ГОм; Q  700-800 на частоте 1МГц; нормированными значениями ТКЕ). Их используют в высокочастотных, высокодобротных и высокостабильных це­пях.

Конденсаторы, в которых диэлектриком является низкочастотная керамика ( > 500) отличаются большой удельной емкостью. Они обладают худшими электрическими параметрами (R_из < 1-3 ГОм; Q = 30 - 40 на частоте 1кГц; ТКЕ не нормируется). Конденсаторы этой группы применяют в качестве разделительных или блокировочных. Керамические конденсаторы обладают малой паразитной индуктивностью.

Достоинством керамических конденсаторов является их технологичность, возможность изготовления конденсаторов с любым (предварительно заданным) ТКЕ, возможность эксплуатации при относительно высоких температурах, небольшая стоимость.

Однако у низковольтных керамических конденсаторов может наблюдаться явление "мерцания" емкости, т.е. небольшие скачкообразные флуктуации ее величины (тысячные доли пикофарады). Это обусловлено в основном отсутствием надежного электрического контакта отдельных участков серебра у краев обкладок с остальной поверхностью обкладок. При воздействии переменного напряже­ния происходят флуктуации действующей площади обкладок и со­ответственно емкости. В радиоэлектронных устройствах это про­является в виде напряжения шумов на выходе.

В радиоэлектронной аппаратуре широко применяют различные типы керамических конденсаторов: КТ, КТМ, КД, КДУ, КМ, К10-17, К10-19, К10-26 и другие. Большинство современных типов конденсаторов изготавливают в разных конструктивных вариантах: окукленные или в корпусе с выводами для монтажа на печатные платы и бескорпусные безвыводные для применения в микроэлек­тронной аппаратуре.

Для монтажа в ГИС и микросборки выпускают следующие типы конденсаторов: К10-17В, К10-17-4В, К10-42, К10-43В, К10-47В, К10-50В, МЧА.

Эти конденсаторы характеризуются величиной емкости от 0,47пФ (К10-17-4В) до 15мкФ (К10-47В) номинальным напряжени­ем от 10 до 500В; температурной стабильностью от группы МПО (ТКЕ = 0) до Н90 (-20/+80%); рядом номинальных емкостей Е192 и допустимым отклонением от номинала ±1; ±2; ±5% (К10-43В); вели­чиной tg 0,0015 (для группы МПО); рабочей частотой до 2ГГц (К10-42); габаритными размерами от 1,5 х 1,4 х 1,4 мм до 13,5 х 11 x 3 мм, в зависимости от рабочего напряжения и емкости.

Для уменьшения паразитных связей и наводок в высокочастотных усилительных устройствах напряжения от источника питания подают используя проходные конденсаторы (КТП - трубчатый проходной) и опорные (КО - трубчатый опорный, КДО -дисковый опорный), у которых одна из обкладок с помощью элементов крепежа соединяется непосредственно с корпусом или экраном.

В радиоэлектронных устройствах, работающих при напряже­ниях от 10 до 25 кВ, применяют высоковольтные керамические конденсаторы различной конструкции (К15-3, К15-5, К15У-5, КОБ и др.).

Стеклянные, стеклокерамические и стеклоэмалевые конденсаторы представляют собой монолитные спеченные блоки из чередующихся слоев пленки соответствующего диэлектрика и металла (алюминиевой фольги для стеклянных, стеклокерамических или пленки серебра - для стеклоэмалевых). Они отличаются хорошей влагостойкостью, радиационной стойкостью, имеют небольшие размеры, хорошие электрические характеристики (Q = 500  700; Rиз = 10  50ГОм; С = 2,2  120000 пФ; Up = 12- 1000 В) и применяются в качестве контурных, блокировочных и разделительных конденсаторов. Промышленность выпускает ряд кон­денсаторов такого типа: К21У-2, К21У-3 (теплостойкие - до 200 °С); К21-5 - К21-9; СКМ, К22У-1, К22-5, КС. Некоторые типы конден­саторов выпускают с выводами и без них (например, К21-5, К22У-1, К22-5).

Слюдяные конденсаторы конструктивно представляют собой плоский пакет, в котором пластины конденсаторной слюды чередуются с металлическими обкладками, выполненными из фольги (алюминиевой или свинцовой) или в виде слоя металлизации нанесенного на слюду. Для защиты от воздействия влаги конденсаторы опрессовывают пластмассой (КСО) или герметизируют, покрывая эпоксидными компаундом (К31-11) или заключают в специальный корпус (СГМ). Конденсаторы с нанесенными обкладками более стабильны, однако у них проявляется эффект "мерцания" емкости. Слюдяные конденсаторы характеризуются высокими электриче­скими параметрами (Rиз = 7,5- 50 ГОм; Q  1000 - для конденсато­ров емкостью больше 200пФ; ТКЕ = (0,52) ^. 10^-4 С = 5110000 пФ) и применяются в качестве контурных, разделительных, блокировочных, а также в различных фильтрах.