Переменные конденсаторы на схемахПеременные конденсаторы используются для настройки колебательных контуров, изменения емкостной связи между отдельными участками электрической цепи, балансировки емкостных мостов, компенсации изменения или подгонки реактивного сопротивления цепи.
Известно, что электрическая емкость конденсатора определяется диэлектрической проницаемостью материала диэлектрика, величиной площади пластин электродов и расстоянием между ними. 
Изменение емкости может быть достигнуто электрическим способом при использовании в качестве диэлектрика материала, диэлектрическая проницаемость которого зависит от приложенного к обкладкам напряжения (вариконд). В качестве переменного конденсатора можно использовать емкость p-n перехода специального кристаллического полупроводникового диода (варикап). Изменение емкости можно получить механическим способом изменяя площадь перекрытия пластин, расстояние между пластинами, вводя или удаляя твердый диэлектрик между обкладками. Конструкция конденсаторов переменной емкости с механическим управлением представляют собой две системы пластин подвижную (статор) и неподвижную (ротор), расположенных таким образом, что при вращении ротора его пластины входят в зазоры между пластинами статора. Контакт с пластинами ротора достигается с помощью специальной детали в виде плоской пружины между буртиком металлической оси и корпусом. Существует разновидность переменного конденсатора, в котором изменение емкости между подвижной частью и неподвижной осуществляется путем поступательного перемещения пластин цилиндрической формы (электроды в виде коаксиальных цилиндров). Такие конденсаторы применяются в высокочастотных коротковолновых колебательных контурах задающих генераторов или гетеродинов приемников.
Возможность реализации заданных законов изменения емкости при перемещении пластин;
большую сложность или невозможность обеспечения высокой точности заданных законов изменения емкости от управляющего воздействия;
Основными параметрами конденсаторов переменной емкостиявляются: 1. Постоянная времени управления подвижной системы пластин, которая определяется временем ее перехода от одного крайнего положения к другому. 2. Точность установки емкости, определяемое отношением Сi/ Сi, где Сi одно из возможных значений емкости, Сi отклонение Сi от заданного значения. В реальном КПЕ Сi/ Сi = (0,05:0,10)% 3. Закон изменения емкости определяет характер изменения емкости в зависимости от угла поворота или от линейного перемещения подвижной части пластин конденсатора по отношению к неподвижной, например, прямоёмкостной закон изменения емкости, прямоволновой, прямочастотный, логарифмический. 4. Температурная стабильность переменных конденсаторов зависит от конструкции конденсатора. В большинстве случаев температурный коэффициент частоты (ТКЧ) положителен и для конденсаторов с воздушным диэлектриком не превышает (200:300) 10-6 1/град. У переменных конденсаторов с твердым или комбинированным диэлектриком ТКЕ превышает указанное значение. 5. Цикличность ТКЕ характеризуется повторяемостью его значений при многократных нагреваниях и охлаждениях конденсатора. Причинами нецикличности являются внутренние механические напряжения в элементах конструкции конденсатора. 6. Добротность конденсаторов переменной емкости определяется потерями в изоляционных элементах конструкции, а на частотах 200-400 МГц и потерями в металлических частях электродов. Обычно величина добротности находится в пределах от 500 до 5000. Добротность конденсатора меняется при изменении положения подвижных электродов. Изменение составляет от 4 до 6 раз. Добротность также меняется при изменении влажности и температуры. Суммарное влияние влажности и температуры приводит к изменению добротности от 2 до 15 раз. 7. Величина рабочего напряжения выбирается обычно (0,6:0,75)Uпр . Величина пробивного напряжения Uпр зависит от величины воздушного промежутка, давления воздуха и влажности, а также формы электродов. 8. Сопротивление переходных контактов токосъемов> определяется их конструкцией, используемыми материалами, характером их поверхностей и контактным нажатием. Величина переходного сопротивления обычно составляет 0,01:0,02 Ом. Необходимо учитывать степень изменения переходного сопротивления переменных конденсаторов, возникающего в процессе вращения ротора конденсатора и определяющего уровень электрического шума в колебательном контуре. В реальных КПЕ с контактным токосъемом уровень шума достигает 2:6 мкВ, а в некоторых случаях 10:20 мкВ. При повышенной влажности и температуре шум возрастает в 3:5 раз. 9. Усилие перемещения подвижной части переменного конденсатора имеет значение для устройств, в которых изменение емкости производится с помощью специальных механизмов. Момент вращения в нормальных условиях может иметь величину (20:500) 10-5кГм. Большие перепады температур (от -60 до +1000С) вызывают существенное изменение зазоров в сопряжениях подвижной части КПЕ и изменение вязкости смазки. В результате этого усилие может меняться в 2:4 раза. 10. Устойчивость параметров переменных конденсаторов при механических воздействиях и под действием влажности определяется конструкцией конденсатора. Под действием ударов и вибраций конструктивные элементы конденсатора могут смещаться или колебаться с собственной механической частотой. Взаимные смещения отдельных элементов конструкции приводят к необратимым изменениям параметров конденсатора. При сильных ударах могут наблюдаться разрушения в местах соединения элементов конструкций. Керамические оси или изоляторы при ударах и больших вибрациях могут разрушаться. 11. Габариты и вес имеют особое значение для специальной малогабаритной аппаратуры. При заданной величине емкости уменьшить габариты конденсатора можно только за счет уменьшения расстояния между пластинами и увеличения диэлектрической проницаемости диэлектрика, находящегося между пластинами |
    |
