Lektsii_SEUSU_0

низковольтные

помехоподавляющие

Импульсные

Пусковые

дозиметрические

высоковольтные

Печатного

Объемного

Общего

Специального

По

назначению

Вид

диэлектрика

органические

неорганические

газообразные

оксидные

КОНДЕНСАТОРЫ

Характер

емкости

Способ управления

Механическое			Вариконды (напряжен)		Термоконденсаторы

Способ

монтажа

Характер

защиты

незащищенные

защищенные

неизолированные

изолированные

уплотненные

герметизированные

Рисунок 12 – Классификация конденсаторов

Для старых типов конденсаторов в основу условных обозначений брались конструктивные, технологические, эксплуатационные и другие признаки, например:

БМ - бумажные малогабаритные; БГМ – бумажные герметизированные;

КСО – слюдяные, опрессованные пластмассой; СГМ - слюдяные, герметизированные малогабаритные; КТК – трубчатые керамические; КТМ – керамические, трубчатые малогабаритные КДК – керамические дисковые;

КДМ - керамические дисковые малогабаритные;

КДС - дисковые сегнетокерамические; КЭ – оксидные конденсаторы;

ЭМ – малогабаритные оксидные конденсаторы; ФТ - фторопластовые конденсаторы

3.2 Параметры конденсаторов

Сн – номинальная емкость и допускаемое отклонение емкости. Параметр обозначается на конденсаторе или указывается в сопроводительной документации. Номинальные значения емкости стандартизированы и выбираются из определённых рядов чисел путем умножения или деления их на 10n , где n - целое положительное

или отрицательное число. Ряды номинальных значений	емкостей
стандартизированы.
U н - номинальное напряжение. Это напряжение	указано на

конденсаторе или в документации при котором он может работать в заданных условиях в течении срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах. Параметр зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Для многих типов конденсаторов с увеличением температуры (как правило более 70 – 85˚) допускаемое напряжение снижается.

tg - тангенс угла потерь. Характеризует активные потери энергии в конденсаторе. Значение угла потерь у керамических высокочастотных, слюдяных полистирольных и фторопластовых конденсаторов лежат в пределах (10..15)*10-4 %. Поликарбонатных (15..25)*10-4 %, керамических низкочастотных 0,035%. Величина обратная tg называется добротностью конденсатора.

Сопротивление изоляции и ток утечки эти параметры характеризуют качество диэлектрика и используются при расчетах высокомегаомных, времязадающих и слаботочных цепей. Наиболее высокое сопротивление изоляции у фторопластовых и полистирольных и полипропиленовых конденсаторов, несколько ниже у низкочастотных керамических, поликарбонатных и лавсановых конденсаторов. Самое низкое - у сегнетокерамических конденсаторов. Для оксидных конденсаторов задают ток утечки, значение которого пропорционально емкости и напряжению. Наименьший ток утечки имеют танталовые конденсаторы (от единиц до десятков микроампер), у алюминиевых, - как правило, на один, два порядка выше.

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) – это параметр применяемый для характеристики конденсаторов с линейной зависимостью емкости от температуры. Определяет относительное изменение емкости от температуры при изменении ее на один градус Цельсия. Значение ТКЕ керамических конденсаторов и их кодированные обозначения приведены в таблице 3.4. Слюдяные и полистирольные конденсаторы имеют ТКЕ в пределах (50..200)*10-6 1/с˚, поликарбонатные 50*10-6 1/с˚. Для конденсаторов с другими видами диэлектрика ТКЕ не нормируется. Допускаемое изменение емкости сегнетокерамических конденсаторов с нелинейной зависимостью ТКЕ приведены в таблице 3.5

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое добротность конденсатора?

2. Назначение подстрочных конденсаторов.

3.Чем определяются свойства конденсатора и каково при этом влияние на величину ёмкости?

4. Основные параметры конденсаторов.

5. Классификация конденсаторов по назначению и способу управления.

6. Какой параметр характеризует степень нелинейности ВАХ варистора? Как он определяется?

7. Какой параметр характеризует активные потери энергии в конденсаторе? 8. Назовите подклассы конденсаторов.

9. Классификация конденсаторов по характеру ёмкости и способу монтажа. 10. Какими способами можно увеличить ёмкость конденсатора?

Лекция 12

Тема: Корпуса конденсаторов. Маркировка конденсаторов

3.3 Маркировка конденсаторов

Маркировка на конденсаторах может быть буквенно-цифровая, содержащая: 1)сокращенное обозначение конденсатора; 2)номинальное напряжение;3) емкость; 4) допуск; 5) группу ТКЕ; 6) дату изготовления, либо цветовая.

В зависимости от размеров конденсаторов применяются полные или

сокращенные (кодированные) обозначения номинальных емкостей и их допускаемых отклонений. Незащищенные конденсаторы не маркируются, а их характеристики указываются на упаковке.

Полное обозначение номинальных емкостей состоит из: цифрового значения номинальной емкости и обозначения единицы измерения(пФ, мкФ, Ф).

Кодированное обозначение номинальных емкостей состоит из: трех или четырех знаков включающих две или три цифры и букву. Буква из русского или латинского алфавита обозначает множитель, составляющий значение емкости, и

определяет положение запятой десятичного знака.

Буквы П(р), Н(n),М(μ),И(m),Ф(F) обозначают множитель 10-12, 10-9, 10-6, 10-3 и 1. Например 2,2 пФ обозначается 2П2(2р2);1500nФ-1Н5(1n5);0,1мкФ-

М1(м1);10МкФ-10М(10м);1Ф-1ФО(1f0).

Допускаемые отклонения емкости (в процентах или микрофарадах) маркируются после номинального значения емкости- цифрами или кодом (в соответствии с таблицей 3.3).

Цветовая кодировка применяется для маркировки номинальной емкости,

номинального напряжения до 63В (таблица 3.6) и группы ТКЕ (таблица 3.4,3.5).

Маркировку наносят в виде цветных точек или полосок.

3.4 Применение конденсаторов в РЭА

В зависимости от цепи, в которой используется конденсаторы, к ним предъявляется определенные требования. Конденсатор, работающий в колебательном контуре должен иметь маленькие потери на рабочей частоте,

высокую стабильность емкости при изменениях окружающей температуры, влажности и давления. В зависимости от конструкции и диэлектрика конденсаторы характеризуются различными ТКЕ, которые могут быть положительными либо

отрицательными.

Для сохранения настройки колебательных контуров при работе в широком интервале температуры часто используются последовательные и параллельные соединения конденсаторов, ТКЕ которых имеют разные знаки. Благодаря этому при изменении температуры частота настройки такого термокомпенсированного контура остается практически неизменной во времени.

Для работы в диапазоне низкой частоты, а так же для фильтрации выпрямленных напряжений необходимы конденсаторы емкость которых измеряется сотнями и тысячами мкФ. Такую емкость при достаточно малых размерах обеспечивают только оксидные конденсаторы. Полярность включения оксидного конденсатора показывают на схемах знаком «+» у той обкладки, которая символизирует анод.

Для защиты от помех, которые могут проникнуть в аппаратуру через цепи питания, используют проходной конденсатор с тремя выводами, два из которых представляют собой сплошной токопроводящий стержень, проходящий через корпус конденсатора. К стержню присоединяется одна из обкладок. Третьим выводом является металлический корпус, с которым соединена вторая обкладка. Корпус проходного конденсатора закрепляют непосредственно на шасси или экране, а цепь питания проводят через его средний вывод. Благодаря такой конструкции токи высокой частоты замыкаются на шасси или экран устройства, в то время как постоянный ток проходит беспрепятственно. С той же целью применяют опорные конденсаторы, представляющие собой монтажные стойки, устанавливаемые на металлические шасси.

Конденсаторы переменной емкости применяются для настройки и перенастройки колебательных контуров радиоприемников, диапазонных радиопередатчиков и радиоизмерительной аппаратуры. Конденсаторы переменной емкости состоят из двух групп металлических пластин, одна из которых может плавно перемещаться по отношению к другой и входить в зазоры между пластинами второй группы. В результате такого движения площадь перекрытия одних пластин другими изменяется и соответственно меняется емкость.

Основными параметрами конденсаторов переменной емкости,

позволяющими оценивать его работу в настраиваемом колебательном контуре, являются минимальные и максимальные емкости. В большинстве радиоприемников требуется одновременная перестройка нескольких колебательных контуров (например, антенный контур, контур гетеродина). Для этого применяют блоки конденсаторов, состоящие из двух, трех и более секций. Подвижные пластины в таких блоках закреплены на общем валу, вращая который можно одновременно изменять емкости всех секций.

Подстроечные конденсаторы применяют для настройки начальной емкости колебательного контура, определяющей максимальную частоту его настройки. Емкость таких конденсаторов можно изменять от единиц до нескольких десятков микрофарад. Подстроечный конденсатор состоит из керамического основания и подвижно закреплённого на нем керамического диска. Обкладки конденсатора (тонкие слои серебра) наносятся методом вжигания.

3.5 Выбор конденсаторов

При выборе конденсаторов следует учесть следующие рекомендации:

1) Тип конденсатора выбирают по совокупности значений его номинальных емкости и рабочего напряжения. Если конденсатор выбирают для работы в цепи переменного или импульсного тока, то принимают во внимание параметр – тангенс угла потерь.

2)Допускаемое отклонение емкости от номинального значения следует выбирать с учетом чувствительности к нему выходных параметров электронной схемы.

3)Для большинства типов конденсаторов в справочниках указывают номинальное рабочее напряжение постоянного тока. Эффективное значение переменного напряжения на конденсаторе должно быть в 1,5-2 раза меньше указанного рабочего напряжения для постоянного тока. При работе конденсатора в

цепи пульсирующего тока сумма постоянного напряжения и амплитудного значения переменного напряжения на нем не должно превышать его номинального рабочего напряжения.

4)Не следует без необходимости применять конденсатор с номинальным напряжением, значительно превышающим рабочее, так как при этом ухудшаются массогабаритные и стоимостные показатели изделия.

5)Оксидные конденсаторы изготавливаются двух типов: полярные и неполярные. Полярные конденсаторы можно устанавливать лишь в тех цепях. В которых постоянная составляющая напряжения на конденсаторе будет больше амплитуды переменной составляющей. На неполярные конденсаторы это ограничение не распространяется

Вопросы для самоконтроля:

1. Назначение подстрочных конденсаторов.

2.Чем определяются свойства конденсатора и каково при этом влияние на величину ёмкости?

3. Что содержит маркировка на конденсаторах?

4. Какие величины включают полное обозначение конденсатора?

5. Основные функции конденсатора.

6. Какой бывает маркировка на конденсаторах?

7. Какими способами можно увеличить ёмкость конденсатора?

8. Особенности конденсатора, работающего в колебательном контуре. 9. Какие конденсаторы характеризует ТКЕ?

Лекция 13

Тема: Классификации резисторов. Основные параметры.

4 Резисторы

Резисторы являются самыми массовыми изделиями электронной техники, они применяются практически во всех видах аппаратуры, связанной с электроникой и электротехникой, а так же в различных устройствах и приборах промышленного и

бытового назначения. Их основная функция состоит в регулировании и распределении электрической энергии между цепями и элементами схем.

В зависимости от характера изменения сопротивления при прохождении электрического тока и внешних воздействующих факторов резисторы делятся линейные и нелинейные. Под словом резистор преимущественно понимают резисторы с линейной ВАХ. К нелинейным резисторам относят терморезисторы, варисторы и магниторезисторы.

4.1 Классификация резисторов.

По характеру

изменения

По способу

сопротивлени

монтажа

постоянны

Для

печатного

подстрочные

Для навесного

регулировочные

Для

РЕЗИСТОРЫ

По способу защиты

микромодульног

По

изолированн

назначени

Не изолированные

По

общего

материалу

резистивног

герметизированны

Высоко частотные

вакуумные

Высоко вольтные

проволочные

Не проволочные

металлофолговые

Высокомегаомные

прецизионные

Тонко пленочные

объемные

Толсто пленочные

Металло

лакопленчные

С органич

диэлектриками

керментные

Металлоокисные

С не орг диэлектр

металлизированные

углеродистые

Рисунок 11 – Общая классификация резисторов

бороуглеродистые

Общая классификация резисторов составлена по ряду признаков:

по назначению, способу производства, способу защиты и т.п. В зависимости от назначения резисторы делятся на общего назначения и специального.

Резисторы общего назначения используются в качестве нагрузок, поглотителей, делителей в цепях питания, элементов фильтров, шунтов в цепях формирования импульсов и т.д. Диапазон номинальных сопротивлений этих резисторов 1Ом-10МОм.

Допускаемые отклонения от ±1; ±2; ±5; ±10; ±20%. Мощность рассеяния от

0,062 до 100Вт.

Прецизионные и сверхпрецизионные – отличаются высокой стабильностью параметров при эксплуатации и большой точностью изготовления (допуск от 0,005 до 0,5%) Применяются в основном в измерительных приборах в различных счетнорешающих устройствах, вычислительной технике и системах автоматики. Бывают от менее 1Ом до сотен гигаОм. Отличаются малой мощностью рассеяния не превышающей 2Вт.

Высокочастотные (с подавленной реактивностью) отличаются малой собственной индуктивностью и емкостью, предназначены для работы в высокочастотных цепях, кабелях и волноводах РЭА в качестве согласующих нагрузок, эквивалентов антенны и т.д. Работают на частотах до сотен мегагерц –

непроволочные, сотен килогерц - проволочные.

Высоковольтные – рассчитанные на большие рабочие напряжения (от единиц до десятков киловольт). Применяются в качестве делителей напряжения, искрогасителей, поглотителей в зарядных и разрядных высоковольтных цепях.

Высокомегомные – имеют диапазон номинальных сопротивлений от десятков Ом до единиц терраОм и рассчитываются на небольшие рабочие напряжения от 100 до 400 В. Поэтому работают в ненагруженном режиме и мощность рассеяния их мала до 0.5 ВТ. Их применяют в цепях с малыми токами, приборах ночного видения, дозиметрах, измерительных приборах.

Резисторы для навесного монтажа - могут иметь жесткие или мягкие выводы, в виде лепестков и т.д. У резисторов применяемых в составе микросхем и микромодулей, а так же СВЧ резисторов в качестве выводов могут быть использованы части их поверхности.

В зависимости от способа защиты от внешних воздействий резисторы конструктивно выполняются: изолированными, неизолированными, герметизированными и вакуумными.

Неизолированные (с покрытием и без) – не допускают касания своим корпусом шасси аппаратуры. Напротив, изолированные имеют достаточно хорошее изоляционное покрытие (лаки, компанды, пластмассы и т.д) и допускают касания корпусом шасси или токоведущих частей аппаратуры.

Герметизированные – имеют герметичную конструкцию корпуса, которая исключает возможность сообщения окружающей среды с его внутренним пространством. Герметизация осуществляется с помощью керамических или металлических корпусов, а так же с помощью опрессовки специальным компаундом.

Вакуумные – резисторы, у которых резистивный элемент помещен в специальную стеклянную вакуумную колбу, то есть по существу это разновидность герметизированного резистора.

Иногда резисторы делят на защищенные (допускают эксплуатацию в условиях повышенной влажности в аппаратуры любого конструктивного исполнения) и незащищенные (применяются только в составе герметизированной аппаратуры или в корпусах микросхем).

По характеру изменения сопротивления все резисторы подразделяются на постоянные и переменные. Последние, в свою очередь делятся на подстроечные и регулировочные.

Постоянные – имеют фиксированное сопротивление которое в процессе эксплуатации не регулируется.

Переменные – регулировочные, допускают изменение сопротивления в процессе их функционирования в аппаратуре. Сопротивление подстроечных резисторов применяется при разовой или периодической регулировке и не изменяется в процессе эксплуатации аппаратуры.

Переменные резисторы по конструкции могут быть выполнены:

а) одноэлементными и многоэлементными (сдвоенные, строенные,

счетверенные).

б) с круговым и прямолинейным перемещением подвижного контакта. в) однооборотными и многооборотными; г) с выключателем и без выключателя; д) с упором и без упора;

е) с фиксацией и без фиксации положения подвижной системы ж) с дополнительными и без дополнительных отводов.

Широкое применение нашли наборы резисторов. Как правило, их оформляют в корпусах интегральных схем. Это дает возможность использовать их в новейшей аппаратуре, сопрягая с микросхемами. Их классифицируют по:

1)назначению;

2)типу резистивного элемента;

3)схемотехническому построению.

Деление приборов по назначению и типу резистивного элемента совпадает с классификацией резисторов, отличие заключается лишь в схематическом соединении.

Простой набор резисторов – набор постоянных резисторов, соединенных или не соединенных в электрическую схемы, не имеющие функциональной зависимости выходного сигнала от входного.

Функциональный набор – набор постоянных резисторов соединенных, в электрическую схему, имеющий функциональную зависимость выходного сигнала от входного.

Комбинированный – набор, состоящий из постоянных и переменных резисторов

Вопросы для самоконтроля:

1. Назвать основную функцию резисторов.

2. Какие бывают шумы у резисторов?

3. Наборы резисторов.

4. Какой параметр определяет температурную стабильность резистора?

5. Классификация резисторов по материалу резистивного элемента.

6. Что способствует увеличению собственных шумов резистора?

Лекция 14

Тема: Система условных обозначений резисторов.

4.2 Система условных обозначений и маркировка резисторов

В соответствии с действующий системой сокращенных и условных обозначений сокращенное условное обозначение, присваемое резисторам должно состоят из следующих элементов:

Например Р1-4; РП1-46

X	X - X

Регистрационный номер конкретного типа резисторов

Цифра, обозначающая группу резисторов по материалу резистивного

элемента:

1 - непроволочные

2 - проволочные или металлофальговые ( для ТР, ТРП, ВР, ВРП - не обозначаются)

Буква или сочетание букв, обозначающих подкласс резисторов:

Р - постоянные; РП - переменные; НР - наборы резисторов; ВР - варисторы постоянные;

ВРП – варисторы переменные; ТР - терморезисторы с отрицательной

ТКС;

ТРП - терморезисторы с положительной ТКС (позистор)

Рисунок 2 – Сокращенное условное обозначение современных резисторов

Полное условное обозначение состоит из:

1)сокращенного обозначения

2)варианта конструктивного исполнения (при необходимости)

3)значений основных параметров и характеристик резисторов

4)климатического исполнения

5)обозначение документа на поставку.

Параметры и характеристики входящие в полное условное обозначение резистора указываются в следующей последовательности.

Для постоянных резисторов :

1)номинальная мощность рассеяния

2)номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения (Ом, кОм, МОм).

3)допускаемое сопротивление в процентах (допуска); группа по уровню шумов (для не проволочных резисторов);

4)группа по температурному коэффициенту сопротивления (ТКС)

Для переменных резисторов :

1)номинальная мощность рассеяния

2)номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения (Ом, кОм, МОм);

3)допускаемое отклонение сопротивления в процентах (допуск).

4)функциональная характеристика (для не проволочных);

5)обозначение конца вала и длинны выступающей части вала -

размер от монтажной плоскости до конца вала по ГОСТ 4907-73:

ВС –1 – сплошной гладкий; ВС-2- сплошной со шлицем; ВС-3-сплошной с лыской, ВС-4-сплошной с двумя лысками; ВП-1-полый гладкий; ВП-2-полый с лыской.

Для многоэлементных резисторов – параметры и характеристики записываются в виде дроби в порядке набора секций от выхода вала. Буквенное обозначение единицы измерения мощности рассеяния указываемая только в том случае если она измеряется в киловаттах.

Обозначение климатического отклонения (В – все климатическое , Т - ироническое) для всех типов резисторов указывается перед обозначением документа на поставку.

Примеры : 1) Р1-4-05-10кОм 1%-А-Б-В ОЖО.467.157ТУ

Группа уровня шума ТКС Климатическое исполнение

0,125-1кОм 10%-А

РП1-33Д - 0,125-3,3кОм 20%-А ВП-1-32 ОЖО,468….ТУ

0,125-1кОм 20%-В

0,125-2Мом 20%-А

Резистор переменный, непроволочный, счетверенный, номер 33, конструктивный вариантом Д, с параметрами и характеристиками в последовательности, указанной выше, с видом конца вала ВП-1 (полый гладкий) с длинной выступающей части 32 мм.

Существовавшая ранее система сокращенного условного обозначения резисторов включала следующие элементы:

X X X

Регистрационный номер резистора

Разновидность резистора в зависимости от токопроводящего элемента: 1 - непроволочные тонкослойные углеродистые и бороуглеродистые;

2 - непроволочные тонкослойные металлодиэлектрические и