可变电容器是一种容量可以在一定范围内调节的电容器。当极板之间的相对有效面积或极板之间的距离发生变化时,其电容也随之发生变化。它通常用作无线电接收电路中的调谐电容器。它的两种主要类型是空气介质可变电容器和固体介质可变电容器。广泛用于调谐放大、选频振荡等电路。
一、可变电容介绍
容量在一定范围内可调的电容器称为可变电容器。
可变电容器一般由两组相互绝缘的极板组成:一组固定的极板称为定子,一组可移动的极板称为转子。几个可变电容器的转子可以组合在同一根轴上,组成一个同轴可变电容器(俗称双联、三联等)。可变电容有一个长手柄,可以通过拉线或拨盘来调节。形状如下:
电容识别
电容器的值在电容器本体上通过数字或字母数字代码的组合来标识,有时也用色带标识。电容器标签给出了电容器的各种参数,包括电容值、额定电压和容差。
有些电容器没有电容单位。在这些情况下,它们的单位默认为给定值,并根据经验确定。在某些情况下,使用 3 位表示法。前两位为电容值的前两位,第三位为乘数或第二位之后的Os个数。例如,103 表示 10000pF。
有的电容器用WV或WVDC来表示额定电压,有的电容器则省略。省略时,可根据制造商提供的信息确定额定电压。电容容差通常以百分之几表示,例如±10%。温度系数以百万分之几 (ppm) 表示。此类标记由 P 或 N 以及以下数字组成。例如,N750 表示负温度系数为 750 ppm /°C,而 P30 表示正温度系数为 30 ppm /°C。NPO标记表示正温度系数和负温度系数均为O,因此电容不随温度变化。此外,某些类型的电容器标有彩带。
(a) 显示了代表电路中固定值电容器的图形符号。这两种类型都是常用的。在某些类型的电容器中,图中左边的曲线通常代表外板(即靠近外封装的一端)。该端通常由连接到板的导线附近的彩色条纹标识。
(b) 表示可变电容器的符号。他们在固定电容器上添加了一个穿过板的箭头。小型微调电容器通常由右侧的符号表示。箭头表示可变板。
三、可变电容器的分类
可变电容器按使用的介质材料可分为空气介质可变电容器和固体介质可变电容器。
1.空气介质可变电容器
空气介质可变电容器的电极由两组金属片组成。两组电极中固定的一组为定子,可转动的一组为转子。运动板和固定板之间使用空气作为介质。
当空气介质可变电容器的动板转动,使所有动板都旋入固定板时,电容量最大;否则,当动板完全转出固定板时,电容最小。
空气介质可变电容器分为空气单接可变电容器和空气双接可变电容器。空气介质可变电容器一般用于收音机、电子仪器、高频信号发生器、通讯设备及相关电子设备中。
2.固体介质可变电容器
固态介质可变电容器是在动片和固定片之间(动片和固定片是不规则的半圆形金属片)之间的云母片或塑料(聚苯乙烯等材料)薄膜作为介质。外壳是透明塑料。其优点是体积小、重量轻;其缺点是噪音大,易磨损。
固体介质可变电容器分为密封单接可变电容器、密封双接可变电容器(它有转子、定子和介质两组,可同轴同步旋转)和密封四接可变电容器(它有四组转子、定子和电介质)。
密封单接可变电容器主要用于简单的收音机或电子仪器;密封双接可变电容器用于晶体管收音机及相关电子仪器和电子设备;密封四接可变电容常用于AM/FM多频段收音机。
四、可变电容器的结构和工作原理
一 、可变电容的结构
无论哪种类型的可变电容器,其电极都是由两组相互绝缘的金属片组成。下面,我们用最早的空气介质可变电容器(可变电容器的一种)来说明它的结构和工作原理: 如图,两组电极中固定的一个是定子。可转动的一组为转子,动板与定板之间以空气为介质。当空气介质可变电容器的动片转动,使所有动片旋入固定片时,电容量最大;否则,当动片完全转出固定板时,电容最小。
在实际应用中,可将多个可变电容器的动片安装在同一转轴上,组成同轴可变电容器。可变电容器有一个长手柄,可以用拉线或拨盘调节。因此,空气介质可变电容器分为空气单联可变电容器和空气双联可变电容器。
2 、可变电容有什么作用?
可变电容的主要作用是改变和调整环路的谐振频率。广泛用于调谐放大、选频振荡等电路。
(1) 谐振电路
如图所示,LC谐振电路可以通过改变可变电容C的容量来改变谐振频率。谐振频率与电容的平方成反比,公式如下:
(2) 选定频率振荡
应在振荡器上加电容,使振荡频率在一定范围内连续调节。在高频信号发生器电路中,调节单接可变电容C,输出信号频率可根据需要改变。
(3) 调整
常用于收音机的调谐循环中,起到选择电台的作用。如下图所示,该电路为超外差式射频转换级电路。双可变电容器C1中的一个C1a介入天线输出电路,另一个C1b连接到本振电路。调整C1两线的容量可以改变同步频率的接收。C2、C3为微调电容,用于天线输入电路和本振电路的频率校准。
V 微调电容器
微调电容器是一种可变电容器,也称为半可变电容器。起到微调的作用。常用于精确调节电容,在使用过程中不再需要改变电容。在电路中,微调电容器最重要的要求是保持给定电容的可靠性。
微调电容器有很多种。按介质材料可分为空气微调电容器、瓷微调电容器、有机薄膜微调电容器、云母微调电容器。在各种调谐和振荡电路中常用作补偿或校正电容器。电容可以在很小的范围内调整,调整后可以固定到一定电容值的电容称为微调电容,也称为半微调电容。调整微调电容器时,应更改两个板之间的距离或面积。
微调电容器由两组或两组小金属板制成,中间夹有电介质。如图所示,可变电容的形状。半可变电容一般没有手柄,只能用螺丝刀调节,所以常用于不需要经常调节的地方。半可变电容器在各种调谐和振荡电路中用作补偿或校正电容器。
微调电容器可分为陶瓷微调电容器和有机薄膜微调电容器。陶瓷微调电容器由两块银瓷制成的极板组成。底板为固定板,顶板为移动板。动板可随轴转动。由于两块板上银所覆盖的面积小于半圆,所以当转轴转动时,容量可以改变。有机薄膜微调电容器以聚酯薄膜为介质,以单层或多层磷铜片为固定板和动板。体积比瓷基微调电容器小。
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