Gemäß den Anforderungen der IEC-Publikationen 62 und 115-2 sind für Kondensatoren folgende Toleranzen und deren Kodierung festgelegt:

Tabelle 1

*-Für Kondensatoren mit einer Kapazität< 10 пФ допуск указан в пикофарадах.

Umrechnung der Toleranz von % (δ) in Farad (Δ):

Δ=(δхС/100 %)[Ф]

Beispiel:

Der tatsächliche Wert des mit 221J (0,22 nF ±5 %) gekennzeichneten Kondensators liegt im Bereich: C = 0,22 nF ± Δ = (0,22 ±0,01) nF, wobei Δ = (0,22 x 10 -9 [F] x 5) x 0,01 = 0,01 nF bzw. von 0,21 bis 0,23 nF.

Temperaturkoeffizient der Kapazität (TKE)
Kondensatoren mit nicht standardisiertem TKE

Tabelle 2

* Moderne Farbcodierung, farbige Streifen oder Punkte. Die zweite Farbe kann durch die Farbe des Körpers dargestellt werden.

Kondensatoren mit linearer Temperaturabhängigkeit

Tisch 3

Bezeichnung GOST	Bezeichnung International	TKE *	Brief Code	Farbe**
P100	P100	100 (+130...-49)	A	rot+lila
P33		33	N	grau
MPO	NPO	0(+30..-75)	MIT	Schwarz
M33	N030	-33(+30...-80]	N	braun
M75	N080	-75(+30...-80)	L	Rot
M150	N150	-150(+30...-105)	R	orange
M220	N220	-220(+30...-120)	R	Gelb
M330	N330	-330(+60...-180)	S	Grün
M470	N470	-470(+60...-210)	T	Blau
M750	N750	-750(+120...-330)	U	violett
M1500	N1500	-500(-250...-670)	V	orange+orange
M2200	N2200	-2200	ZU	gelb+orange

* In Klammern ist die tatsächliche Streuung für importierte Kondensatoren im Temperaturbereich -55...+85 °C angegeben.

** Moderne Farbkodierung nach EIA. Farbige Streifen oder Punkte. Die zweite Farbe kann durch die Farbe des Körpers dargestellt werden.

Kondensatoren mit nichtlinearer Temperaturabhängigkeit

Tabelle 4

TKE-Gruppe*	Toleranz[%]	Temperatur**[°C]	Brief Code ***	Farbe***
Y5F	±7,5	-30...+85
Y5P	±10	-30...+85		Silber
Y5R		-30...+85	R	grau
Y5S	±22	-30...+85	S	braun
Y5U	+22...-56	-30...+85	A
Y5V(2F)	+22...-82	-30...+85
X5F	±7,5	-55...+85
X5P	±10	-55...+85
X5S	±22	-55...+85
X5U	+22...-56	-55...+85		Blau
X5V	+22...-82	-55..+86
X7R(2R)	±15	-55...+125
Z5F	±7,5	-10...+85	IN
Z5P	±10	-10...+85	MIT
Z5S	±22	-10...+85
Z5U(2E)	+22...-56	-10...+85	E
Z5V	+22...-82	-10...+85	F	Grün
SL0(GP)	+150...-1500	-55...+150	Null	Weiß

* Die Bezeichnung entspricht der EIA-Norm, in Klammern - IEC.

**Abhängig von den Technologien, über die das Unternehmen verfügt, kann die Reichweite unterschiedlich sein. Beispiel: Das Unternehmen Philips normalisiert für die Y5P-Gruppe -55...+125 °C.

***Laut UVP. Einige Unternehmen, beispielsweise Panasonic, verwenden eine andere Kodierung.

Tabelle 5

Stichworte Streifen, Ringe, Punkte	1	2	3	4	5	6
3 Punkte*	1. Ziffer	2. Ziffer	Faktor	—	—	—
4 Tags	1. Ziffer	2. Ziffer	Faktor	Toleranz	—	—
4 Tags	1. Ziffer	2. Ziffer	Faktor	Stromspannung	—	—
4 Tags	1. und 2. Ziffer	Faktor	Toleranz	Stromspannung	—	—
5 Mark	1. Ziffer	2. Ziffer	Faktor	Toleranz	Stromspannung	—
5 Punkte“	1. Ziffer	2. Ziffer	Faktor	Toleranz	TKE	—
6 Mark	1. Ziffer	2. Ziffer	3. Ziffer	Faktor	Toleranz	TKE

* Toleranz 20 %; Eine Kombination aus zwei Ringen und einem Punkt, der einen Multiplikator anzeigt, ist möglich.

** Die Farbe des Gehäuses gibt die Betriebsspannung an.

Tabelle 6

Tabelle 7

Farbe	1. Ziffer pF	2. Ziffer pF	3. Ziffer pF	Faktor	Toleranz	TKE
Silber				0,01	10%	Y5P
Gold				0,1	5%
Schwarz		0	0	1	20%*	NPO
Braun	1	1	1	10	1%**	Y56/N33
Rot	2	2	2	100	2%	N75
Orange	3	3	3	10 3		N150
Gelb	4	4	4	10 4		N220
Grün	5	5	5	10 5		N330
Blau	6	6	6	10 6		N470
Violett	7	7	7	10 7		N750
Grau	8	8	8	10 8	30%	Y5R
Weiß	9	9	9		+80/-20%	SL

* Bei Kapazitäten unter 10 pF beträgt die Toleranz ±2,0 pF.
** Für Kapazitäten unter 10 pF, Toleranz ±0,1 pF.

Tabelle 8

Farbe	1. und 2. Ziffer pF	Faktor	Toleranz	Stromspannung
Schwarz	10	1	20%	4
Braun	12	10	1%	6,3
Rot	15	100	2%	10
Orange	18	10 3	0,25 pF	16
Gelb	22	10 4	0,5 pF	40
Grün	27	10 5	5%	20/25
Blau	33	10 6	1%	30/32
Violett	39	10 7	-2О...+5О%
Grau	47	0,01	-20...+80%	3,2
Weiß	56	0,1	10%	63
Silber	68			2,5
Gold	82		5%	1,6

Zur Kennzeichnung von Folienkondensatoren werden 5 farbige Streifen oder Punkte verwendet. Die ersten drei kodieren den Wert der Nennkapazität, der vierte die Toleranz und der fünfte die Nennbetriebsspannung.

Tabelle 9

Nennkapazität [µF]				Toleranz	Stromspannung
0,01				±10 %	250
0,015
0,02
0,03
0,04
0,06
0,10
0,15
0,22
0,33				±20	400
0,47
0,68
1,0
1,5
2,2
3,3
4,7
6,8
	1 Streifen	2-spurig	3-spurig	4-spurig	5-spurig

Codemarkierung

Gemäß IEC-Normen gibt es in der Praxis vier Möglichkeiten, die Nennkapazität zu kodieren.

A. 3-stellige Kennzeichnung

Die ersten beiden Ziffern geben den Kapazitätswert in Pygofarad (pf) an, die letzte Ziffer gibt die Anzahl der Nullen an. Wenn der Kondensator eine Kapazität von weniger als 10 pF hat, kann die letzte Ziffer „9“ sein. Bei Kapazitäten unter 1,0 pF ist die erste Ziffer „0“. Als Dezimalpunkt wird der Buchstabe R verwendet. Code 010 ist beispielsweise 1,0 pF, Code 0R5 ist 0,5 pF.

Tabelle 10

Code	Kapazität [pF]	Kapazität [nF]	Kapazität [µF]
109	1,0	0,001	0,000001
159	1,5	0,0015	0,000001
229	2,2	0,0022	0,000001
339	3,3	0,0033	0,000001
479	4,7	0,0047	0,000001
689	6,8	0,0068	0,000001
100*	10	0,01	0,00001
150	15	0,015	0,000015
220	22	0,022	0,000022
330	33	0,033	0,000033
470	47	0,047	0,000047
680	68	0,068	0,000068
101	100	0,1	0,0001
151	150	0,15	0,00015
221	220	0,22	0,00022
331	330	0,33	0,00033
471	470	0,47	0,00047
681	680	0,68	0,00068
102	1000	1,0	0,001
152	1500	1,5	0,0015
222	2200	2,2	0,0022
332	3300	3,3	0,0033
472	4700	4,7	0,0047
682	6800	6,8	0,0068
103	10000	10	0,01
153	15000	15	0,015
223	22000	22	0,022
333	33000	33	0,033
473	47000	47	0,047
683	68000	68	0,068
104	100000	100	0,1
154	150000	150	0,15
224	220000	220	0,22
334	330000	330	0,33
474	470000	470	0,47
684	680000	680	0,68
105	1000000	1000	1,0

* Manchmal wird die letzte Null nicht angezeigt.

4-stellige Codierungsoptionen sind möglich. Aber auch in diesem Fall gibt die letzte Ziffer die Anzahl der Nullen an und die ersten drei geben die Kapazität in Pikofarad an.

Tabelle 11

Im Gegensatz zu den ersten drei Parametern, die normgerecht gekennzeichnet sind, weist die Betriebsspannung verschiedener Hersteller unterschiedliche alphanumerische Kennzeichnungen auf.

Tabelle 13

Codierung von Elektrolytkondensatoren für die Oberflächenmontage

Die folgenden Codierungsprinzipien werden von so bekannten Unternehmen wie Panasonic, Hitachi usw. verwendet. Es gibt drei Hauptcodierungsmethoden

A. Markierung mit 2 oder 3 Zeichen

Der Code besteht aus zwei oder drei Zeichen (Buchstaben oder Zahlen), die die Betriebsspannung und die Nennkapazität angeben. Darüber hinaus geben die Buchstaben Spannung und Kapazität an und die Zahl gibt den Multiplikator an. Bei einer zweistelligen Bezeichnung wird der Betriebsspannungscode nicht angezeigt.

Tabelle 14

Code	Kapazität [µF]	Spannung [V]
A6	1,0	16/35
A7	10	4
AA7	10	10
AE7	15	10
AJ6	2,2	10
AJ7	22	10
AN6	3,3	10
AN7	33	10
AS6	4,7	10
AW6	6,8	10
CA7	10	16
CE6	1,5	16
CE7	15	16
CJ6	2,2	16
CN6	3,3	16
CS6	4,7	16
CW6	6,8	16
DA6	1,0	20
DA7	10	20
DE6	1,5	20
DJ6	2,2	20
DN6	3,3	20
DS6	4,7	20
DW6	6,8	20
E6	1,5	10/25
EA6	1,0	25
EE6	1,5	25
EJ6	2,2	25
EN6	3,3	25
ES6	4,7	25
EW5	0,68	25
GA7	10	4
GE7	15	4
GJ7	22	4
GN7	33	4
GS6	4,7	4
GS7	47	4
GW6	6,8	4
GW7	68	4
J6	2,2	6,3/7/20
JA7	10	6,3/7
JE7	15	6,3/7
JJ7	22	6,3/7
JN6	3,3	6,3/7
JN7	33	6,3/7
JS6	4,7	6,3/7
JS7	47	6,3/7
JW6	6,8	6,3/7
N5	0,33	35
N6	3,3	4/16
S5	0,47	25/35
VA6	1,0	35
VE6	1,5	35
VJ6	2,2	35
VN6	3,3	35
VS5	0,47	35
VW5	0,68	35
W5	0,68	20/35

Der Code besteht aus vier Zeichen (Buchstaben und Zahlen), die die Kapazität und Betriebsspannung angeben. Der erste Buchstabe gibt die Betriebsspannung an, die nachfolgenden Ziffern geben die Nennkapazität in Picofarad (pF) an und die letzte Ziffer gibt die Anzahl der Nullen an. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Kapazität zu kodieren: a) Die ersten beiden Ziffern geben den Nennwert in Picofarad an, die dritte die Anzahl der Nullen; b) Die Kapazität wird in Mikrofarad angegeben, das Vorzeichen m fungiert als Dezimalpunkt. Nachfolgend finden Sie Beispiele für Markierungskondensatoren mit einer Kapazität von 4,7 μF und einer Betriebsspannung von 10 V.

Wenn es die Gehäusegröße zulässt, befindet sich der Code in zwei Zeilen: In der oberen Zeile wird der Kapazitätswert und in der zweiten Zeile die Betriebsspannung angezeigt. Die Kapazität kann direkt in Mikrofarad (µF) oder in Pikofarad (pf) angegeben werden, wobei die Anzahl der Nullen angegeben wird (siehe Methode B). Die erste Zeile ist beispielsweise 15, die zweite Zeile ist 35 V – bedeutet, dass der Kondensator eine Kapazität von 15 uF und eine Betriebsspannung von 35 V hat.

Kennzeichnung von Folienkondensatoren für die Oberflächenmontage von HITACHI

Sie sind polar und unpolar. Ihre Unterschiede bestehen darin, dass einige in Gleichspannungskreisen verwendet werden, während andere in Wechselstromkreisen verwendet werden. Der Einsatz von Permanentkondensatoren in Wechselspannungskreisen ist zwar möglich, wenn diese mit gleichen Polen in Reihe geschaltet werden, sie weisen jedoch nicht die besten Parameter auf.

Unpolare Kondensatoren

Unpolare Widerstände können, genau wie Widerstände, fest, variabel oder einstellbar sein.

Trimmer Kondensatoren werden zur Abstimmung von Resonanzkreisen in Sende- und Empfangsgeräten verwendet.

Reis. 1. PDA-Kondensatoren

PDA-Typ. Sie bestehen aus versilberten Platten und einem Keramikisolator. Sie haben eine Kapazität von mehreren zehn Picofarad. Es ist in allen Receivern, Radios und Fernsehmodulatoren zu finden. Trimmerkondensatoren werden auch mit den Buchstaben KT bezeichnet. Dann folgt eine Zahl, die die Art des Dielektrikums angibt:

1 - Vakuum; 2 - Luft; 3 - gasgefüllt; 4 - festes Dielektrikum; 5 - flüssiges Dielektrikum. Beispielsweise bedeutet die Bezeichnung KP2 einen variablen Kondensator mit einem Luftdielektrikum und die Bezeichnung KT4 einen Abstimmkondensator mit einem festen Dielektrikum.

Reis. 2 moderne Trimm-Chip-Kondensatoren

Um Radioempfänger auf die gewünschte Frequenz einzustellen, verwenden Sie variable Kondensatoren(KPE)

Reis. 3 Kondensatoren KPE

Man findet sie nur in Sende- und Empfangsgeräten

1- KPE mit Luftdielektrikum, kann in jedem Funkempfänger der 60er-80er Jahre gefunden werden.
2 - variabler Kondensator für VHF-Geräte mit Nonius
3 - variabler Kondensator, der in der Empfangstechnik der 90er Jahre bis heute verwendet wird und in jedem Musikcenter, Tonbandgerät und Kassettenrekorder mit Receiver zu finden ist. Größtenteils in China hergestellt.

Es gibt sehr viele Arten von Permanentkondensatoren. Im Rahmen dieses Artikels kann ich nicht ihre ganze Vielfalt beschreiben. Ich werde nur diejenigen beschreiben, die am häufigsten in Haushaltsgeräten zu finden sind.

Reis. 4 KSO-Kondensator

KSO-Kondensatoren – Gepresster Glimmerkondensator. Dielektrikum – Glimmer, Platten – Aluminiumbeschichtung. Gefüllt in einem braunen Verbundgehäuse. Sie kommen in Geräten der 30er bis 70er Jahre vor, die Kapazität überschreitet nicht mehrere zehn Nanofarad und wird auf dem Gehäuse in Picofarad, Nanofarad und Mikrofarad angegeben. Dank der Verwendung von Glimmer als Dielektrikum sind diese Kondensatoren für den Betrieb bei hohen Frequenzen geeignet, da sie geringe Verluste aufweisen und einen hohen Ableitwiderstand von etwa 10^10 Ohm aufweisen.

Reis. 5 Kondensatoren KTK

KTK-Kondensatoren – Röhrenförmiger Keramikkondensator als Dielektrikum. In den 40er bis frühen 80er Jahren weit verbreitet in Schwingkreisen von Lampengeräten. Die Farbe des Kondensators gibt den TKE (Temperaturkoeffizient der Kapazitätsänderung) an. Neben dem Behälter steht in der Regel die TKE-Gruppe, die eine alphabetische oder numerische Bezeichnung hat (Tabelle 1). Wie aus der Tabelle hervorgeht, sind Blau und Grau am hitzestabilsten. Generell eignet sich dieser Typ sehr gut für HF-Geräte.

Tabelle 1. TKE-Kennzeichnung von Keramikkondensatoren

Beim Einrichten von Empfängern müssen Sie häufig Kondensatoren für die lokalen Dyn- und Eingangskreise auswählen. Wenn der Empfänger KTK-Kondensatoren verwendet, kann die Auswahl der Kapazität der Kondensatoren in diesen Schaltkreisen vereinfacht werden. Dazu werden mehrere Windungen PEL 0,3-Draht dicht neben dem Anschluss auf den Kondensatorkörper gewickelt und eines der Enden dieser Spirale mit dem Anschluss des Kondensators verlötet. Durch Spreizen und Verschieben der Spulenwindungen kann man die Kapazität des Kondensators in kleinen Grenzen anpassen. Es kann vorkommen, dass durch den Anschluss des Endes der Spirale an einen der Anschlüsse des Kondensators keine Kapazitätsänderung erreicht werden kann. In diesem Fall sollte die Spirale an einen anderen Anschluss angelötet werden.

Reis. 6 Keramikkondensatoren. Oben sowjetische, unten importierte.

Keramikkondensatoren werden üblicherweise als „Red Flag“-Kondensatoren bezeichnet, manchmal auch als „Ton“-Kondensatoren. Diese Kondensatoren werden häufig in Hochfrequenzschaltungen verwendet. Typischerweise werden diese Kondensatoren nicht aufgeführt und nur selten von Bastlern verwendet, da Kondensatoren des gleichen Typs aus unterschiedlichen Keramiken bestehen und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können. Keramikkondensatoren nehmen an Größe zu, verlieren aber an thermischer Stabilität und Linearität. Kapazität und TKE sind auf dem Gehäuse angegeben (Tabelle 2).

Tabelle 2

Schauen Sie sich nur die zulässige Kapazitätsänderung für Kondensatoren mit TKE N90 an, die Kapazität kann sich fast zweimal ändern! Für viele Zwecke ist dies nicht akzeptabel, dennoch sollten Sie diesen Typ nicht ablehnen, da er bei einem geringen Temperaturunterschied und ohne strenge Anforderungen verwendet werden kann. Durch die Parallelschaltung von Kondensatoren mit unterschiedlichen TKE-Vorzeichen ist es möglich, eine relativ hohe Stabilität der resultierenden Kapazität zu erreichen. Man findet sie in jeder Ausrüstung; die Chinesen lieben sie besonders gern in ihrem Handwerk.

Auf dem Gehäuse ist die Kapazität in Picofarad oder Nanofarad angegeben; importierte Exemplare sind mit einem Zahlencode gekennzeichnet. Die ersten beiden Ziffern geben den Kapazitätswert in Picofarad (pF) an, die letzten beiden Ziffern geben die Anzahl der Nullen an. Wenn der Kondensator eine Kapazität von weniger als 10 pF hat, kann die letzte Ziffer „9“ sein. Bei Kapazitäten unter 1,0 pF ist die erste Ziffer „0“. Als Dezimalpunkt wird der Buchstabe R verwendet. Code 010 ist beispielsweise 1,0 pF, Code 0R5 ist 0,5 pF. In der Tabelle sind mehrere Beispiele zusammengestellt:

Alphanumerische Kennzeichnung:
22p-22 Picofarad
2n2- 2,2 Nanofarad
n10 - 100 Pikofarad

Besonders hervorheben möchte ich Keramikkondensatoren vom Typ KM, sie werden in Industrieanlagen und Militärgeräten verwendet, sie haben eine hohe Stabilität, sie sind sehr schwer zu finden, weil sie Seltenerdmetalle enthalten, und wenn man eine Platine findet, auf der dieser Typ ist Wenn ein Kondensator verwendet wird, wurden diese in 70 % der Fälle vor Ihnen herausgeschnitten.

Im letzten Jahrzehnt wurden sehr häufig Funkkomponenten für die Oberflächenmontage eingesetzt; hier sind die wichtigsten Standardgrößen von Gehäusen für Keramikchipkondensatoren aufgeführt

MBM-Kondensatoren sind Metall-Papier-Kondensatoren (Abb. 6), die üblicherweise in Röhrenschallverstärkungsgeräten verwendet werden. Mittlerweile wird es von einigen Audiophilen sehr geschätzt. Zu diesem Typ gehören auch K42U-2-Kondensatoren in Militärqualität, die jedoch manchmal in Haushaltsgeräten zu finden sind.

Reis. 7 Kondensator MBM und K42U-2

Es ist gesondert zu beachten, dass Kondensatortypen wie MBGO und MBGCh (Abb. 8) von Amateuren häufig als Startkondensatoren zum Starten von Elektromotoren verwendet werden. Als Beispiel beträgt meine Motorreserve 7 kW (Abb. 9.). Ausgelegt für Hochspannung von 160 bis 1000 V, dadurch vielfältige Einsatzmöglichkeiten im Alltag und in der Industrie. Es ist zu beachten, dass Sie für den Einsatz in einem Heimnetzwerk Kondensatoren mit einer Betriebsspannung von mindestens 350 V benötigen. Solche Kondensatoren findet man in alten Haushaltswaschmaschinen, diversen Geräten mit Elektromotoren und in Industrieanlagen. Sie werden häufig als Filter für akustische Systeme eingesetzt und verfügen hierfür über gute Parameter.

Reis. 8. MBGO, MBGCH

Reis. 9

Neben der Bezeichnung, die auf Konstruktionsmerkmale hinweist (KSO – Komprimierter Glimmerkondensator, KTK – Keramikrohrkondensator usw.), gibt es für Kondensatoren mit konstanter Kapazität ein Bezeichnungssystem, das aus mehreren Elementen besteht: An erster Stelle steht der Buchstabe K, an zweiter Stelle steht eine zweistellige Zahl, deren erste Ziffer die Art des Dielektrikums und die zweite die Eigenschaften des Dielektrikums bzw. die Funktionsweise charakterisiert, dann wird die Seriennummer der Entwicklung durch einen Bindestrich gesetzt.

Die Bezeichnung K73-17 bedeutet beispielsweise einen Polyethylenterephthalat-Folienkondensator mit der Entwicklungsseriennummer 17.

Reis. 10. Verschiedene Arten von Kondensatoren

Reis. 11. Kondensator Typ K73-15

Haupttypen von Kondensatoren, importierte Analoga in Klammern.

K10 – Keramik, Niederspannung (Upa6<1600B)
K50 – Elektrolytisch, Folie, Aluminium
K15 - Keramik, Hochspannung (Upa6>1600V)
K51 – Elektrolyt, Folie, Tantal, Niob usw.
K20 – Quarz
K52 – Elektrolytisch, volumetrisch porös
K21 -Glas
K53 – Oxidhalbleiter
K22 – Glaskeramik
K54 – Oxidmetallisch
K23 – Glasemail
K60- Mit Luftdielektrikum
K31-Mica geringer Stromverbrauch (Mica)
K61 – Vakuum
K32 – Glimmer hoher Leistung
K71 - Folienpolystyrol (KS oder FKS)
K40 – Papier-Niederspannung (Irab<2 kB) с фольговыми обкладками
K72 -Folie aus Fluorkunststoff (TFT)
K73 – Folie aus Polyethylenterephthalat (KT, TFM, TFF oder FKT)
K41 - Papierhochspannung (irab>2 kB) mit Folienabdeckung
K75 -Film kombiniert
K76 – Lackfolie (MKL)
K42 - Papier mit metallisierten Einbänden (MP)
K77 – Folie, Polycarbonat (KC, MKC oder FKC)
K78 – Polypropylenfolie (KP, MKP oder FKP)

Kondensatoren mit einem Filmdielektrikum werden im Volksmund Glimmer genannt; die verschiedenen verwendeten Dielektrika ergeben gute TKE-Indikatoren. Als Platten in Folienkondensatoren werden entweder Aluminiumfolie oder dünne Schichten aus Aluminium oder Zink verwendet, die auf einer dielektrischen Folie abgeschieden sind. Sie haben ziemlich stabile Parameter und werden für jeden Zweck verwendet (nicht für alle Typen). Man findet sie überall in Haushaltsgeräten. Das Gehäuse solcher Kondensatoren kann entweder aus Metall oder Kunststoff bestehen und eine zylindrische oder rechteckige Form haben (Abb. 10). Importierte Glimmerkondensatoren (Abb. 12)

Reis. 12. Importierte Glimmerkondensatoren

Bei Kondensatoren wird die Nennabweichung von der Kapazität angegeben, die in Prozent oder mit einem Buchstabencode angegeben werden kann. Grundsätzlich werden in Haushaltsgeräten häufig Kondensatoren mit den Toleranzen H, M, J, K verwendet. Der Buchstabe, der die Toleranz angibt, wird nach dem Wert der Nennkapazität des Kondensators angegeben, z. B. 22 nK, 220 nM, 470 nJ.

Tabelle zur Entschlüsselung des bedingten Buchstabencodes der zulässigen Abweichung der Kondensatorkapazität. Toleranz in %

Buchstabenbezeichnung

Wichtig ist der Wert der zulässigen Betriebsspannung des Kondensators; er wird nach Nennkapazität und Toleranz angegeben. Die Angabe erfolgt in Volt mit dem Buchstaben B (alte Markierung) und V (neue Markierung). Zum Beispiel so: 250 V, 400 V, 1600 V, 200 V. In einigen Fällen wird das V weggelassen.

Manchmal wird eine lateinische Buchstabencodierung verwendet. Zur Entschlüsselung sollten Sie die Buchstabentabelle für die Betriebsspannung von Kondensatoren verwenden.

Nennspannung, V	Benennungsschreiben

Fans von Nikola Tesla haben häufig Bedarf an Hochspannungskondensatoren. Hier sind einige, die vor allem in Fernsehern mit horizontalen Abtasteinheiten zu finden sind.

Reis. 13. Hochspannungskondensatoren

Polarkondensatoren

Zu den Polarkondensatoren zählen alle Elektrolytkondensatoren, nämlich:

Aluminium-Elektrolytkondensatoren zeichnen sich durch eine hohe Kapazität, geringe Kosten und Verfügbarkeit aus. Solche Kondensatoren werden häufig im Radioinstrumentenbau verwendet, weisen jedoch einen erheblichen Nachteil auf. Mit der Zeit trocknet der Elektrolyt im Kondensator aus und der Kondensator verliert an Kapazität. Mit der Kapazität erhöht sich auch der Ersatzserienwiderstand und solche Kondensatoren sind den gestellten Aufgaben nicht mehr gewachsen. Dies führt in der Regel bei vielen Haushaltsgeräten zu Fehlfunktionen. Von der Verwendung gebrauchter Kondensatoren ist abzuraten. Wenn Sie diese jedoch verwenden möchten, müssen Sie die Kapazität und den ESR sorgfältig messen, damit Sie nicht nach dem Grund für die Funktionsunfähigkeit des Geräts suchen müssen. Ich sehe keinen Sinn darin, die Arten von Aluminiumkondensatoren aufzulisten, da es bis auf die geometrischen Parameter keine besonderen Unterschiede gibt. Kondensatoren können radial (mit Anschlüssen von einem Ende des Zylinders) und axial (mit Anschlüssen von gegenüberliegenden Enden) sein, es gibt Kondensatoren mit einem Anschluss, der zweite ist ein Gehäuse mit einer Gewindespitze (es ist auch ein Befestigungselement), wie z Kondensatoren finden sich in alten Röhrenradio- und Fernsehgeräten. Es ist auch erwähnenswert, dass auf Computer-Motherboards und in Schaltnetzteilen häufig Kondensatoren mit niedrigem Ersatzwiderstand, dem sogenannten LOW ESR, vorhanden sind. Sie haben also verbesserte Parameter und werden nur durch ähnliche ersetzt, da es sonst zu einer Explosion kommt zuerst eingeschaltet.

Reis. 14. Elektrolytkondensatoren. Unten – zur Aufputzmontage.

Tantal-Kondensatoren sind aufgrund der teureren Technologie besser als Aluminium-Kondensatoren. Sie verwenden einen trockenen Elektrolyten und neigen daher nicht zum „Austrocknen“ von Aluminiumkondensatoren. Darüber hinaus weisen Tantalkondensatoren bei hohen Frequenzen (100 kHz) einen geringeren aktiven Widerstand auf, was beim Einsatz in Schaltnetzteilen wichtig ist. Der Nachteil von Tantalkondensatoren ist die relativ starke Abnahme der Kapazität mit zunehmender Frequenz und die erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Polaritätsumkehr und Überlastungen. Leider zeichnet sich dieser Kondensatortyp durch niedrige Kapazitätswerte aus (normalerweise nicht mehr als 100 µF). Eine hohe Spannungsempfindlichkeit zwingt Entwickler dazu, den Spannungsspielraum um das Zweifache oder Mehrfache zu erhöhen.

Reis. 14. Tantalkondensatoren. Die ersten drei stammen aus dem Inland, das vorletzte wird importiert, das letzte wird zur Oberflächenmontage importiert.

Hauptabmessungen von Tantal-Chip-Kondensatoren:

Zu den Arten von Kondensatoren (eigentlich sind dies Halbleiter und haben mit gewöhnlichen Kondensatoren wenig gemein, aber es macht dennoch Sinn, sie zu erwähnen) gehören Varicaps. Hierbei handelt es sich um einen speziellen Typ eines Diodenkondensators, der seine Kapazität abhängig von der angelegten Spannung ändert. Sie werden als Elemente mit elektrisch gesteuerter Kapazität in Schaltkreisen zum Abstimmen der Frequenz eines Schwingkreises, zum Teilen und Vervielfachen von Frequenzen, zur Frequenzmodulation, zu gesteuerten Phasenschiebern usw. verwendet.

Reis. 15 Varicaps kv106b, kv102

Sehr interessant sind auch „Superkondensatoren“ oder Ionistoren. Obwohl sie klein sind, verfügen sie über eine enorme Kapazität und werden oft zur Stromversorgung von Speicherchips verwendet, und manchmal ersetzen sie elektrochemische Batterien. Ionistoren können auch in einem Puffer mit Batterien arbeiten, um diese vor plötzlichen Laststromspitzen zu schützen: Bei niedrigem Laststrom lädt die Batterie den Superkondensator wieder auf, und wenn der Strom stark ansteigt, gibt der Ionistor die gespeicherte Energie ab und reduziert so die Belastung der Batterie. In diesem Anwendungsfall wird es entweder direkt neben der Batterie oder in deren Gehäuse platziert. Sie sind in Laptops als Batterie für CMOS zu finden.

Zu den Nachteilen zählen:
Die Energiedichte ist geringer als bei Batterien (5–12 Wh/kg bei 200 Wh/kg bei Lithium-Ionen-Batterien).
Die Spannung hängt vom Ladezustand ab.
Es besteht die Möglichkeit, dass interne Kontakte während eines Kurzschlusses durchbrennen.
Hoher Innenwiderstand im Vergleich zu herkömmlichen Kondensatoren (10...100 Ohm für einen 1 F × 5,5 V-Ionistor).
Deutlich höhere Selbstentladung im Vergleich zu Batterien: etwa 1 µA für einen 2 F × 2,5 V-Ionistor.

Reis. 16. Ionistoren

Oft zur Beurteilung der Abhängigkeit e Dielektrika sowie die Kapazität von Kondensatoren in Abhängigkeit von der Temperatur, der Temperaturkoeffizient der Dielektrizitätskonstante wird angegeben:

und Temperaturkoeffizient des Behälters:

(4)

Der Zusammenhang zwischen den Koeffizienten kann durch Berücksichtigung des Einflusses der Temperatur auf die geometrischen Abmessungen des Kondensators ermittelt werden. Betrachten Sie einen Kondensator mit Platten der Fläche S und einem Dielektrikum mit der Permittivität e und der Dicke l.

, (5)

A l– Temperaturkoeffizient der linearen Ausdehnung des dielektrischen Materials. Betrachten wir einen Kondensator mit quadratischen Platten mit einer Seite A, kann gezeigt werden, dass, wenn der Temperaturkoeffizient der linearen Ausdehnung von Metallplatten a lmo, dann ein S=2a lmo. Für einen Kondensator mit freier Ausdehnung des Materials der Platten und des Kondensators erhalten wir

TKE=a e +2a lmo-A l (6)

Besitzen die Elektroden den gleichen Längenausdehnungskoeffizienten wie das Dielektrikum, auf dem beispielsweise als Elektroden dienende dünne Metallschichten abgeschieden und fest mit diesem verbunden werden, erhält man

TKE=a e +a l (7)

Wenn die Abhängigkeit der Kapazität von der Temperatur linear ist, dann ist der Wert TKE(K -1) kann mit der Formel berechnet werden

(8)

Wo C 1, C 2- Behälter mit den Temperaturen T 1 bzw. T 2.

Wenn Sie den Wert des Temperaturkoeffizienten des Tanks bestimmen müssen TKE Für einen Kondensator wird zu diesem Zweck ein Diagramm basierend auf experimentellen Daten erstellt C=f(T), die zur Bestimmung mittels grafischer Differenzierung verwendet wird TKE(Abbildung 1.3). Zu diesem Zweck durch den Punkt A, entsprechend der Temperatur T A, für die Sie bestimmen müssen TKE, eine Tangente wird gezeichnet. Dann wird ein Dreieck konstruiert (mit beliebigen Abmessungen) AVK.

Vertikales Beinverhältnis VC bis horizontal AB(unter Berücksichtigung von Skalen) ergibt die Ableitung

(9)

Den resultierenden Wert dividieren durch S A wir erhalten TKE für die Temperatur T A.

Es ist zu beachten, dass im allgemeinen Fall die Ableitung nicht dem Tangens des Neigungswinkels der Tangente an die Abszissenachse entspricht G, da der Tangens eines beliebigen Winkels eine dimensionslose Größe ist und die Ableitung im betrachteten Fall die Dimension pF/K hat.

Frequenzstabilisierung von Amateurgeräten

Die Stabilisierung der Frequenz eines selbstgebauten Transceivers oder Empfängers für Funkamateure aller Generationen war eine schwierige Aufgabe. Es braucht Zeit, Erfahrungen zu sammeln und dann mit der Montage von Transceivern zu beginnen, deren Frequenz nicht „schwebt“ oder „schreit“.

Die Instabilität der Frequenz eines parametrischen Generators, eines Generators, bei dem der Frequenzwert von der Größe der Induktivität der Spule und der Kapazität des Schleifenkondensators abhängt, hängt von zwei Hauptparametern ab. Das erste ist die Stabilität der Parameter der Frequenzeinstellschaltungen und das zweite ist die Stabilität der Parameter der passiven und aktiven Elemente, aus denen die Generatorschaltung besteht. Aber der Hauptfeind für die Frequenzstabilität von Generatoren ist natürlich die Temperatur. Durch die Überwindung des Einflusses von Temperaturänderungen auf den Betrieb von Frequenzeinstellkreisen ist es möglich, einen stabilen Generator zu schaffen.

Leider ist in Wirklichkeit nicht alles so einfach. Darüber hinaus ist derzeit ein interessanter Trend zu beobachten. Der Entwicklungsstand der Funkelektronik nimmt jedes Jahr zu, die Anzahl der Transistoren pro Millimeter Fläche geht in die Tausende und die Stabilität der Lokaloszillatorfrequenz in den meisten selbstgebauten Amateurfunkgeräten nimmt nicht zu, sondern sogar ab.

Die Gründe, warum dies geschieht, liegen darin, dass viele alte selbstgebaute Röhrendesigns von Empfängern und Transceivern (z. B. das einst berühmte „ UW 3 DI “) „halten“ die Frequenz viel besser als viele moderne selbstgebaute Transceiver, wir werden uns das weiter unten ansehen.

Temperaturinstabilität der Spule und des Kondensators

Der häufigste Grund für eine Änderung der Generatorfrequenz ist die Erwärmung seiner Teile während des Betriebs. Dies liegt daran, dass sich bei einer Temperaturänderung von Funkteilen deren Abmessungen ändern. Je schneller sich die Generatorteile erwärmen und damit ihre Größe ändern, desto größer ist die Änderung der Generatorfrequenz. Funkamateure sind sich dieses Effekts bewusst, der als „Anfangsfrequenzüberschreitung“ bezeichnet wird. Beim Einschalten des Gerätes kommt es in den ersten 15-30 Minuten zur Haupterwärmung der Generatorteile, wodurch sich die Frequenz des Generators besonders stark ändert.

Bei Erwärmung vergrößert sich die Induktorspule des Hauptoszillators. Dadurch erhöht sich die Induktivität dieser Spule und die Frequenz des Generators sinkt. Die relative Änderung des Induktivitätswerts eines Induktors in Abhängigkeit von seiner Temperatur wird in TCI ausgedrückt.

TCI – Temperaturkoeffizient der Induktivität, zeigt die relative Änderung der Induktivität der Spule, wenn sich ihre Temperatur um 1 Grad C ändert.

Um die Frequenz von Generatoren anzupassen, werden üblicherweise variable Luftkondensatoren verwendet. Bei Erwärmung vergrößern sich diese Kondensatoren. Mit einer Vergrößerung aller physikalischen Abmessungen eines variablen Kondensators nimmt seine Kapazität zu. Die relative Änderung des Kapazitätswerts eines Kondensators in Abhängigkeit von seiner Temperatur wird in TKE ausgedrückt. Die Frequenzinstabilität des Generators hängt von der Art des im Frequenzeinstellkreis verwendeten Kondensators ab.

TKE – Temperaturkoeffizient der Kapazität, zeigt die relative Änderung der Kapazität des Kondensators, wenn sich seine Temperatur um 1 Grad C ändert.

Unter den variablen Luftkondensatoren sind Kondensatoren aus Aluminiumlegierungen besonders instabil. Diese variablen Kondensatoren werden häufig in Verbraucherradios verwendet. Die TKE von variablen Kondensatoren aus Aluminiumlegierungen mit einem Abstand zwischen den Platten von 0,3–0,6 mm liegt im Bereich (100–200) * 10 –6 Grad –1.

Drehkondensatoren aus Kupferlegierungen (Kondensatormessing) sind weniger temperaturempfindlich. Für spezielle Zwecke werden hochstabile Drehkondensatoren aus „temperaturunempfindlichen“ Legierungen, insbesondere aus Invar, hergestellt. Für stabile Kondensatoren werden hochwertige Isolatoren verwendet. Hochwertige Drehkondensatoren sind manchmal mit einer versilberten Oberfläche erhältlich. Kondensatorplatten aus Kupferlegierungen verfügen in der Regel über eine spezielle Schutzbeschichtung, die das Löten ermöglicht und eine Korrosion der Kondensatorplatten bei Feuchtigkeitseinwirkung verhindert. Hochstabile Drehkondensatoren werden mit einem Plattenabstand von 1–1,5 mm hergestellt. Der TKE hochstabiler variabler Kondensatoren kann im Bereich (10-30)*10 -6 Grad -1 liegen. 10-20 mal stabiler als einfache Haushalts-Drehkondensatoren von TKE aus Aluminium!

Daher ist die Situation mit der Temperaturstabilität der Frequenzeinstellkreise des Generators kompliziert. Der TCI der im Frequenzeinstellkreis befindlichen Spule hat einen positiven Wert. Der variable Kondensator hat auch einen positiven TKE. Wenn sich die Frequenzeinstellschaltung, die eine solche Spule und einen solchen Kondensator enthält, erwärmt, nimmt folglich ihre Frequenz ab. Dieses Phänomen ist jedem Funkamateur bekannt. Die Frequenz des Transceivers oder Empfängers sinkt beim Einschalten sanft ab.

Das Einschalten eines schlecht konzipierten Transceivers für die Übertragung kann zu einer zusätzlichen Erhöhung der Frequenzinstabilität führen. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Ausgangsstufe des Transceivers im Sendebetrieb eine zusätzliche Erwärmung des Inneren des Transceivers und folglich der Teile des Generators bewirkt. Während der Übertragung beginnt die Frequenz abzudriften. Nach dem Ende der Übertragung kühlen die Teile der Endstufe ab, die Temperatur im Inneren des Transceivers sinkt und die Frequenz beginnt wieder zu schweben, diesmal jedoch nach oben.

Die Frequenzeinstellschaltungen umfassen neben einer Induktivität auch einen variablen Kondensator. In dieser Schaltung sind in der Regel auch weitere Dauerkondensatoren enthalten. Mit Hilfe dieser zusätzlichen Kondensatoren erfolgt eine Temperaturstabilisierung der Frequenz. Betrachten wir die Funktionsweise dieser Kondensatoren.

Frequenzstabilisierung mittels Kondensatoren

Auf den ersten Blick scheint es logisch, dass alle Kondensatoren mit einem festen Dielektrikum auch einen positiven TKE haben. Das stimmt, und die meisten Kondensatoren mit einem festen Dielektrikum aus natürlichen Materialien haben einen positiven TKE. Allerdings ist die Dielektrizitätskonstante synthetischer Kondensatorkeramik temperaturabhängig. Mit steigender Temperatur kann sich je nach Keramiktyp die Dielektrizitätskonstante erhöhen oder verringern. Daher ist es durch die Verwendung spezieller Arten von Kondensatorkeramik möglich, Kondensatoren mit konstanter Kapazität herzustellen Negativ TKE .

Durch den Anschluss eines Kondensators mit negativem TKE an einen Frequenzeinstellkreis, dessen Spule und variabler Kondensator einen positiven TKE haben, ist es möglich, eine Temperaturstabilisierung der Frequenz durchzuführen. Aus diesem Grund werden Kondensatoren mit negativem TKE bezeichnet temperaturausgleichend Kondensatoren.

Der TKE eines Kondensators wird normalerweise auf seinem Gehäuse neben dem Kapazitätswert angegeben. Bei einigen älteren Kondensatortypen aus früheren Produktionsjahren gibt der TKE die Farbe des Gehäuses an. Der TKE von Glimmerkondensatoren (SGM-Typ) kann anhand des Buchstabens auf dem Gehäuse bestimmt werden. Tabelle 1 zeigt den TKE-Wert für Glimmerkondensatoren nach Buchstaben und für Keramikkondensatoren früherer Produktionsjahre nach Gehäusefarbe.

Tabelle 1

TKE von Glimmer- und „alten“ Keramikkondensatoren

Keramikkondensatoren		Glimmerkondensatoren
Farbe	TKE (Gruppe)	TKE-Gruppe	TKE pro 1 Grad Celsius
Rot	M700		nicht standardisiert
orange	nicht standardisiert		200×10 -6
Grün	M1300		100×10 -6
Blau	P120		50×10 -6
grau	P30		120×10 -6
Weiß	M80
Blau	M50

· M - TKE negativ (minus)

· P – TKE positiv (plus)

Bitte beachten Sie, dass TKE bei Glimmerkondensatoren mit „+-“ angegeben wird. Für die überwiegende Mehrheit der Glimmerkondensatoren ist TKE positiv. Glimmer, der als Dielektrikum in Glimmerkondensatoren verwendet wird, wird vor der Herstellung dieser Kondensatoren einer speziellen Behandlung unterzogen, die als Training bezeichnet wird. Dadurch werden die Eigenschaften des Glimmers festgelegt und die Herstellung von Glimmerkondensatoren mit standardisiertem TKE erreicht. Aber im Laufe der Zeit und beim Betrieb in einem bestimmten Temperaturbereich kann eine bestimmte Anzahl von Glimmerkondensatoren einen negativen TKE annehmen.

Ein Funkamateur kann davon ausgehen, dass der TKE von Glimmerkondensatoren einen positiven Wert hat. Es ist zu bedenken, dass insbesondere Glimmerkondensatoren und einige Keramikkondensatoren eine unangenehme Wirkung haben, die man nennt „Panzerflimmern“ .

Der Effekt des „Kapazitätsflimmerns“ äußert sich in schnellen, unregelmäßigen Kapazitätsänderungen und Verlusten eines Kondensators unter Hochfrequenzspannung. Befindet sich der Flackerkondensator im Frequenzeinstellkreis, ändert sich auch die Frequenz dieses Kreises chaotisch.

Gelangt ein solcher Kondensator in den Frequenzeinstellkreis, hat dies schlimme Folgen für den Betrieb des Generators... Bei der Herstellung flimmerfreier Keramikkondensatoren wird mindestens die dreifache Versilberung von Keramik verwendet. Das keramische Dielektrikum weist eine erhöhte Dicke auf. Der Betrieb von Kondensatoren mit reduzierter Hochfrequenzspannung reduziert den Flickereffekt. Es werden jedoch spezielle flackerfreie Kondensatoren hergestellt, die unter erheblicher Hochfrequenzspannung betrieben werden können.

Bei vielen in den letzten Jahren hergestellten Kondensatortypen sind ihre Parameter – Toleranz, Spannung und TKE – in Buchstaben des lateinischen Alphabets codiert. Bei der Kennzeichnung solcher Kondensatoren gibt der erste Buchstabe nach ihrem Nennwert die zulässige Abweichung in Prozent an, der zweite - TKE, der dritte (möglicherweise nicht) - Spannung. Bei Kondensatoren, bei denen TKE keinen signifikanten Wert hat, beispielsweise bei Elektrolytkondensatoren, bedeutet der zweite Buchstabe immer Spannung. Tabelle 2 zeigt die Buchstabenbezeichnung TKE für moderne Kondensatortypen.

Tabelle 2Buchstabenbezeichnung TKE

TKE	P100	P60	P33	MP0	M33	M47	M75	M150	M220
Markierung
TKE	M330	M470	M750	M1500	M2200	M3300
Markierung		T

· Der MP0-Kondensator hat einen TKE von Null, d. h. Bei einer Temperaturänderung ändert sich die Kapazität des Kondensators nicht

Bei Kondensatoren aus Niederfrequenzkeramik wird der TKE-Parameter nicht verwendet. Es werden die Bezeichnungen „H10“ ... „H90“ verwendet, wobei die Zahl die mögliche prozentuale Abweichung der Kondensatorkapazität im Temperaturbereich von –60 bis +85 Grad gegenüber der Kondensatorkapazität bei einer Temperatur von 20 Grad angibt . Natürlich sollten solche Kondensatoren niemals in Schaltungen zur Frequenzeinstellung verwendet werden! Bei einigen modernen Kondensatortypen wird diese Kapazitätsabweichung durch einen lateinischen Buchstaben angezeigt. Tisch 3 gibt diese Buchstabenbezeichnungen für Kondensatoren aus Niederfrequenzkeramik an.

Tisch 3Buchstabenbezeichnung von Niederfrequenz-Keramikkondensatoren

Kapazitätsabweichung	H10	H20	H30	H 50	H 70
Markierung

Mit einem temperaturkompensierenden Kondensator müssen wir also Temperaturinstabilitäten kompensieren, erstens einen Kondensator mit einem Luftdielektrikum, der zur Einstellung der Frequenz dieses Generators verwendet wird, und zweitens die Generatorinduktivität. Während es relativ einfach ist, die Temperaturinstabilität eines variablen Kondensators mit einem Luftdielektrikum zu kompensieren, können bei der Temperaturkompensation eines Induktors ernsthafte Schwierigkeiten auftreten.

Induktor in einem Generatorkreis

Der Induktor ist das Hauptelement, das zu Instabilität im Frequenzeinstellkreis des Generators führt. Im Gegensatz zu Kondensatoren sind Induktivitäten, die von Radiofabriken in Russland hergestellt werden, keine standardisierten Teile. Das bedeutet, dass Radiofabriken keine Spulen mit einer bestimmten Induktivität und TCI produzieren. Wenn ein bestimmtes Produkt hergestellt wird, das Induktoren enthält, stellt die Fabrik, die das Produkt herstellt, die Induktoren normalerweise selbst her und nutzt dabei ihre spezifischen Anforderungen.

Das Gleiche gilt mittlerweile für viele Funkamateure. Bei der Herstellung eines Designs stellt ein Funkamateur häufig selbst Induktoren her. In unserem Zeitalter der universellen Vereinigung erscheint dieser Sachverhalt sogar etwas seltsam... Im Westen werden jedoch seit langem einheitliche Induktoren hergestellt, die sowohl in der Industrie als auch von Funkamateuren bei der Herstellung von Eigenprodukten weit verbreitet sind Strukturen. Natürlich vereinfacht die Verwendung vorgefertigter Spulenkonstruktionen für Frequenzeinstellschaltungen das Leben eines Funkamateurs erheblich.

Es ist eine schwierige Aufgabe, eine eigene stabile Spule herzustellen, die für den Betrieb in einem Frequenzeinstellkreis ausgelegt ist. Ohne die nötige Erfahrung und ohne die entsprechenden Materialien wird ein Funkamateur damit nicht zurechtkommen. Daher ist es nach Möglichkeit erforderlich, im Frequenzeinstellkreis eine Induktivität eines Industriegeräts zu verwenden. Darüber hinaus muss diese Spule unter Berücksichtigung von Maßnahmen zur Gewährleistung ihrer Stabilität hergestellt werden.

Was beeinflusst die Stabilität der Induktorparameter? Der wichtigste Einflussfaktor ist natürlich die Temperatur. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Größe der Spulen zu und damit auch ihre Induktivität. Die Temperatur beeinflusst jedoch nicht nur den TCI. Mit zunehmender Temperatur nehmen die dielektrischen Verluste im Material, aus dem der Spulenrahmen besteht, zu und der Wirkwiderstand des Spulendrahtes steigt. Dadurch sinkt die Güte der Spule. Der Qualitätsverlust bei Industriespulen kann bis zu 10 % betragen, wenn die Spulentemperatur um 30 Grad ansteigt. Bei selbstgebauten Spulen kann der Qualitätsverlust beim Erhitzen sogar noch größer sein. Eine Verringerung des Gütefaktors der im Frequenzeinstellkreis verwendeten Spule führt zu einer Verringerung der Amplitude der erzeugten Schwingungen und zu einer Erhöhung des Geräuschpegels des Generators.

Das Unangenehmste für einen Funkamateur ist natürlich, dass mit steigender Temperatur der Spule auch deren Induktivität zunimmt. Der TCI von Industriespulen, die in Schaltkreisen zur Frequenzeinstellung verwendet werden, kann zwischen (10-300)10 -6 Grad -1 liegen. Spulen mit einem kleinen TCI sind in der Herstellung sehr teuer. Für die Herstellung ihres Rahmens werden spezielle Materialien verwendet und spezielle Wickelmethoden angewendet.

Aber in der Regel hat ein Induktor, der ohne spezielle Temperaturkompensationselemente hergestellt wurde, einen positiven, sogar kleinen TCI. Um den TCI einer Spule, die in einem Frequenzeinstellkreis verwendet wird, auf einen Nullwert zu bringen, wird normalerweise die Induktivität der Spule mithilfe ihres Kerns kompensiert. Hochwertige Spulen nutzen die Kompensation mithilfe von Kernen, die in der Spule platziert sind. Sie bestehen aus speziellen nichtmagnetischen Metalllegierungen aus Kupfer oder Aluminium. Bei Erwärmung dehnt sich der Kern aus und verringert die Induktivität der Spule. Bei preiswerten Spulen werden zur Temperaturkompensation spezielle Ferritkerne eingesetzt. Mit steigender Temperatur nimmt die magnetische Permeabilität von Ferritkernen (TCMP) ab, was zu einer Abnahme der Induktivität der Spule führt.

TCMP – Temperaturkoeffizient der magnetischen Permeabilität zeigt die relative Änderung der Permeabilität eines Materials, wenn sich seine Temperatur um 1 Grad C ändert.

Der TMC von Ferritprodukten kann zwischen -(20 – 2000)10 -6 Grad -1 liegen. Hochwertige Ferrite, die für den Einsatz in Spulen von Frequenzeinstellschaltungen vorgesehen sind, weisen niedrige TCM-Werte auf.

Die magnetische Permeabilität des Kerns wird durch das Vorhandensein eines externen Magnetfelds beeinflusst. Dies kann auf den Durchgang von Gleichstrom durch den Induktor zurückzuführen sein. Um Änderungen der magnetischen Permeabilität des Kerns aufgrund von Änderungen des externen Magnetfelds auszuschließen, die auftreten können, wenn sich der durch die Spule fließende Gleichstrom ändert, werden Generatoren, die eine Spule mit Ferritkern verwenden, nach einem Schema zusammengebaut, bei dem der Strom fließt Gleichstrom durch die Spule ist ausgeschlossen.

Damit ein Induktor einen niedrigen TCI aufweist, muss er entsprechend und aus geeigneten Materialien hergestellt werden. Beispielsweise muss der Spulenrahmen eine bestimmte Dicke aufweisen. Die Spulenwicklung muss eine bestimmte Anzahl von Windungen haben... Der temperaturkompensierende Kern muss sich in einem bestimmten Teil der Spule befinden... Und so weiter... Um einen wirklich stabilen Induktor für ein Serienprodukt herzustellen, Es ist notwendig, viele praktische Experimente durchzuführen. Dies gilt zusätzlich zu vorläufigen Berechnungen für diese Spule. Deshalb mein Rat an einen Funkamateur, der eine spezielle Spule in die Hände bekommt, die für den Betrieb in einem Frequenzeinstellkreis ausgelegt ist. Verwenden Sie es nur in seiner ursprünglichen Form. Verdrehen Sie nicht seinen Kern. Verwenden Sie nur volle Spulenwindungen. Durch die Einbeziehung eines Teils der Spulenwindungen wird der TCI für diese Spule erhöht. Wenn die Spule in einem hermetisch verschlossenen Gehäuse untergebracht ist, darf sie nicht abgelötet werden. Das Entlöten des Spulenkörpers führt zu einer deutlichen Erhöhung seines TCI und auch zu einer Verringerung seines Qualitätsfaktors. Löten Sie nicht an den Spulenwindungen, da dies die Stabilität definitiv beeinträchtigt.

Beim Einsatz einer stabilen Keramikspule im Generatorkreis benötigen Sie stabile Kondensatoren mit niedrigem TKE-Wert. Typischerweise sind Kondensatoren mit der TKE MP-Gruppe (Null), M33-47, P33-47-100 erforderlich. Diese Kondensatoren werden zu einem temperaturkompensierenden Kondensator zusammengefasst, der mit der Induktivität verbunden ist. Die Verwendung von Kondensatoren mit einem großen TKE-Wert ist unerwünscht. In diesem Fall nimmt die Temperaturstabilität der Generatorfrequenz ab. Sie können einen Kondensator mit einem großen TKE-Wert (M330 – 750) nur verwenden, wenn dieser Kondensator einen Kapazitätswert hat, der mindestens zehnmal kleiner ist als die Gesamtkapazität des Stromkreises aus „guten“ Kondensatoren.

Alte Rollen

Es kommt nicht immer vor, dass ein Induktor, der aus einem Gerät entfernt wurde, das unter normalen Bedingungen funktionierte, in die Hände eines Funkamateurs gelangt. Oft stößt man auf gelötete Spulen von Geräten, die gelagert wurden oder sich aus irgendeinem Grund unter Bedingungen befanden, die für die Lagerung ungeeignet waren, beispielsweise in feuchten Räumen oder im Freien.

Bei vielen einschichtigen Spulen auf einem Keramikrahmen hat die Einwirkung feuchter Bedingungen keinen Einfluss auf weitere Änderungen ihrer Parameter. Wenn die Spulenwicklung nicht durch Feuchtigkeit korrodiert ist, werden nach gründlicher Trocknung die ursprünglichen Parameter der Spule fast vollständig wiederhergestellt.

Bei Rollen mit Kunststoffrahmen kann die Einwirkung von Feuchtigkeit und Sonnenlicht schädlich sein. Unter dem Einfluss dieser Bedingungen kann sich der Spulenrahmen hoffnungslos verformen und sogar zusammenbrechen. Kunststoffrahmen unterliegen einer Alterung. Infolgedessen können die Spulenparameter für den Zweck der Verwendung der Spule in Frequenzeinstellschaltungen unbefriedigend werden. Mehrschichtige Spulen, die Feuchtigkeit ausgesetzt waren, können ihre Eigenschaften auch nach gründlicher Trocknung möglicherweise nicht wiedererlangen.

Feuchtigkeit kann den Ferritkern beschädigen. Bei ungünstiger Feuchtigkeit kann es korrodieren und bröckeln.

Röhren und Transistoren

Die Parameter von Radioröhren ändern sich im Betrieb praktisch nicht, sofern die Radioröhre im Normalmodus arbeitet. Oder diese Änderungen sind langfristiger Natur und können die Änderung der Frequenz des Generators in einem relativ kurzen Zeitraum, beispielsweise einer Stunde oder einem Tag, nicht beeinflussen. Natürliche Änderungen der Umgebungstemperatur haben kaum Einfluss auf Änderungen der Parameter der Radioröhre. Dies geschieht, weil die innere mechanische Struktur der Lampe zum einen durch ein Vakuum und zum anderen durch den Glaskolben der Lampe von der Umgebung getrennt ist. Deshalb führt die Lampe bei geschickter Wahl des Generatorkreises und seiner Betriebsarten praktisch keinen Temperatureinfluss in den Frequenzeinstellkreis ein. Um einen stabilen Betrieb des Röhrengenerators zu gewährleisten, muss lediglich eine Temperaturkompensation der Teile des Frequenzeinstellkreises durchgeführt werden. Normalerweise kommt damit auch ein nicht sehr erfahrener Funkamateur zurecht.

Anders verhält es sich bei der Verwendung von Transistoren in einem Generator. Die Parameter von Transistoren ändern sich mit Temperaturänderungen. Dies gilt sowohl für bipolare Silizium- als auch für Germanium- und Silizium-Feldeffekttransistoren.

Daher streben sie beim Entwurf von Transistorgeneratoren danach, den Einfluss von Änderungen der Transistorparameter auf die Frequenzeinstellschaltung zu minimieren. Zu diesem Zweck werden spezielle Generatorschaltungen verwendet. Um die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf den Transistor zu reduzieren, können thermische Kompensationswiderstände verwendet werden. All dies verkompliziert die Transistor-Oszillatorschaltung.

Es wird eine schwache Verbindung zwischen der Schaltung und dem Transistor verwendet. Dadurch wird einerseits der Einfluss des Transistors auf die Frequenzeinstellschaltung verringert, andererseits aber auch der Rauschanteil des Generators erhöht. Dies macht den Empfang schwacher Sender unmöglich und macht das Transceiver-Signal „verrauscht“.

Viele haben den Unterschied beim Empfang schwacher Sender zwischen einer Röhre und einem Transistorgerät bemerkt, die scheinbar die gleiche Empfindlichkeit haben. Der Vergleich fällt normalerweise nicht zugunsten des Transistorgeräts aus. Nur durch den Einsatz spezieller schaltungstechnischer Methoden lassen sich die Ergebnisse erzielen, die in einfachen Lampengeräten „von selbst“ erzielt werden können...

Bei Verwendung eines Hauptröhrenoszillators müssen daher Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung nur der Parameter der Frequenzeinstellschaltung ergriffen werden. Bei Verwendung eines Transistorgenerators ist es notwendig, nicht nur die Frequenzeinstellschaltung zu stabilisieren, sondern auch Änderungen der Parameter des Transistors bei Temperaturänderungen zu berücksichtigen. Ergreifen Sie daher Maßnahmen, um diesen Einfluss auf die Schaltungsparameter zu verhindern. Dies ist mit einfachen Methoden nicht immer zu erreichen. Noch schwieriger ist es, die Temperaturstabilität des Betriebs von Generatoren sicherzustellen, die auf Mikroschaltungen aufgebaut sind, beispielsweise 174XA2-, XA10-Generatoren, bei denen Varicaps zur Änderung der Frequenz verwendet werden.

Wenn Sie einen Radiosender aufbauen möchten, den Sie ausschließlich zu Hause verwenden, und nicht viel Zeit damit verbringen möchten, seinen lokalen Oszillator einzurichten, aber gleichzeitig möchten, dass der lokale Oszillator eine angemessene Temperaturstabilität aufweist, fühlen Sie sich frei, den Lokaloszillator auf Röhren herzustellen. Sie können alle Miniatur-Fingerlampen verwenden, sowohl die 6,3-Volt-Serie als auch die 2,4-1,2-Volt-Serie. Darüber hinaus ist es bei Verwendung moderner Miniaturlampen möglich, einen lokalen Oszillator aufzubauen, der nicht größer als ein Transistor ist, aber im Betrieb wesentlich stabiler ist. Wenn das Gerät unter Feldbedingungen verwendet wird, muss der GPA natürlich mit Transistoren hergestellt werden, und hier müssen die schwerwiegendsten Maßnahmen zur Stabilisierung seiner Frequenz ergriffen werden.

Achten Sie auf die Temperaturträgheit des Gerätes. Je größer es ist, also je dicker die Wände des Transceivers sind, je mehr es grob gesagt wiegt, desto höher ist seine Temperaturstabilität. Ein Beispiel hierfür ist der Betrieb alter Lampengeräte. Alte Röhrenempfänger und Transceiver waren meist auf einem „soliden“ schweren Metallgehäuse mit hoher thermischer Trägheit aufgebaut. Daher dauert es ziemlich lange, es zu überwinden und die Gehäusetemperatur und damit die Parameter der lokalen Oszillatorschaltungen zu ändern. Durch die Erwärmung des Innenraums des Gerätekörpers durch Lampen entsteht ein gewisser thermostatischer Effekt, wenn sich die Temperatur im Inneren des Gehäuses über einen gewissen Zeitraum stabilisiert. Um die Temperatur im Lampengehäuse schnell zu ändern, ist ein erheblicher Druck erforderlich.

Sie können ein visuelles Experiment durchführen: Platzieren Sie einen alten Röhrenempfänger in einem Entwurf, nicht einmal einen Kommunikationsempfänger, sondern einen Rundfunkempfänger der Klasse 3-4, und daneben einen neuen Transistorempfänger der Klasse 1-2, der auf ein Radio abgestimmt ist Bahnhof. Bei einem Transistorempfänger „läuft“ die Frequenz viel schneller weg als bei einem Röhrenempfänger.

Temperaturkontrolle

Beim Einsatz von Transistorgeneratoren lässt sich durch die Thermostatisierung sehr einfach ein stabiler Betrieb des Generators erreichen. In diesem Fall ist der gesamte Generator in einer Art wärmeisolierendem Gehäuse untergebracht, in dem eine konstante Temperatur aufrechterhalten wird. Ein solcher Körper kann aus Schaumstoff zusammengeklebt werden. Um den Generator unter Raumbedingungen zu betreiben, können Sie die Betriebstemperatur des Generators zwischen 50 und 60 Grad wählen. Wenn ein Gerät, das einen thermostatisierten Generator verwendet, für den Einsatz im Feld oder in einem Auto vorgesehen ist, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um eine Überhitzung dieses Geräts zu verhindern. Andernfalls muss die Temperaturregelung auf 70 Grad erhöht werden.

Widerstände und Leistung

Natürlich wird davon ausgegangen, dass der Generator mit einer stabilen Spannung versorgt wird. Temperaturänderungen im Widerstandswert der im Generatorkreis verwendeten Widerstände haben normalerweise nur geringe Auswirkungen auf dessen Frequenzstabilität.

Frequenzsynthesizer

Wenn die Welt nur Temperaturkompensationsmethoden zur Stabilisierung der Frequenz von Generatoren verwendet hätte, hätten wir nie tragbare UKW-Radios, Mobiltelefone und andere technologische Wunder des 21. Jahrhunderts gehabt. Erst der Einsatz von Frequenzsynthesizern ermöglichte die Entwicklung kleiner und stabiler Hochfrequenzgeneratoren für diese Geräte. Darüber hinaus ermöglichen moderne Frequenzsynthesizer-Mikroschaltungen den unabhängigen Aufbau eines stabilen Miniaturgenerators ohne den Einsatz teurer stabiler Keramikspulen und temperaturkompensierender Kondensatoren.

Der Einsatz von Frequenzsynthesizern in Hochfrequenzgeneratoren ist für viele Funkamateure bereits zur Selbstverständlichkeit geworden. Wahrscheinlich wird das Problem der Frequenzverschiebung bei Temperaturänderungen in naher Zukunft einfach verschwinden.

Ein Kondensator kann mit einer kleinen Batterie verglichen werden; er kann sich schnell ansammeln und genauso schnell wieder abgeben. Der Hauptparameter eines Kondensators ist sein Kapazität (C). Eine wichtige Eigenschaft eines Kondensators besteht darin, dass er Wechselstrom Widerstand leistet; je höher die Frequenz des Wechselstroms, desto geringer ist der Widerstand. Der Kondensator lässt keinen Gleichstrom durch.

Wie bei Kondensatoren gibt es konstante und variable Kapazitäten. Kondensatoren werden in Schwingkreisen, verschiedenen Filtern, zur Trennung von Gleich- und Wechselstromkreisen sowie als Sperrelemente eingesetzt.

Die grundlegende Maßeinheit für die Kapazität ist Farad (F)– Dies ist ein sehr großer Wert, der in der Praxis nicht verwendet wird. In der Elektronik werden Kondensatoren mit einer Kapazität im Bereich von Pikofarad (pF) bis zu Zehntausenden Mikrofarad (µF). 1 µF entspricht einem Millionstel Farad und 1 pF entspricht einem Millionstel Mikrofarad.

Kondensatorbezeichnung im Diagramm

In elektrischen Schaltplänen wird ein Kondensator als zwei parallele Linien dargestellt, die seine Hauptbestandteile symbolisieren: zwei Platten und ein Dielektrikum dazwischen. Neben der Bezeichnung eines Kondensators wird üblicherweise seine Nennkapazität und manchmal auch seine Nennspannung angegeben.

Nennspannung– der auf dem Kondensatorkörper angegebene Spannungswert, bei dem der normale Betrieb während der gesamten Lebensdauer des Kondensators gewährleistet ist. Wenn die Spannung im Stromkreis die Nennspannung des Kondensators überschreitet, fällt dieser schnell aus und kann sogar explodieren. Es wird empfohlen, Kondensatoren mit Spannungsreserve zu installieren, zum Beispiel: In einem Stromkreis beträgt die Spannung 9 Volt – Sie müssen einen Kondensator mit einer Nennspannung von 16 Volt oder mehr installieren.

Elektrolytkondensator

Für den Betrieb im Audiofrequenzbereich sowie zur Filterung gleichgerichteter Versorgungsspannungen sind große Kondensatoren erforderlich. Solche Kondensatoren werden Elektrolytkondensatoren genannt. Im Gegensatz zu anderen Typen sind Elektrolytkondensatoren polar, was bedeutet, dass sie nur in Gleichstrom- oder pulsierenden Spannungskreisen und nur in der auf dem Kondensatorgehäuse angegebenen Polarität angeschlossen werden können. Die Nichteinhaltung dieser Bedingung führt zum Ausfall des Kondensators, der häufig mit einer Explosion einhergeht.

Temperaturkoeffizient der Kapazität (TKE)

TKE zeigt die relative Kapazitätsänderung bei einer Temperaturänderung von einem Grad. TKE kann positiv oder negativ sein. Basierend auf dem Wert und dem Vorzeichen dieses Parameters werden Kondensatoren in Gruppen eingeteilt, denen auf dem Gehäuse entsprechende Buchstabenbezeichnungen zugeordnet sind.

Kondensatormarkierungen

Kapazitäten von 0 bis 9999 pF können ohne Einheitenbezeichnung angegeben werden:

22 = 22p = 22P = 22pF

Wenn die Kapazität weniger als 10 pF beträgt, kann die Bezeichnung wie folgt lauten:

1R5 = 1P5 = 1,5 pF

Kondensatoren sind ebenfalls markiert Nanofarad (nF), 1 Nanofarad entspricht 1000pF und Mikrofarad (µF):

10n = 10N = 10nF = 0,01uF = 10000pF

H18 = 0,18 nF = 180 pF

1n0 = 1H0 = 1nF = 1000pF

330N = 330n = M33 = m33 = 330nF = 0,33uF = 330000pF

100N = 100n = M10 = m10 = 100nF = 0,1uF = 100000pF

1Н5 = 1n5 = 1,5nF = 1500pF

4n7 = 4Н7 = 0,0047 µF = 4700 pF

6M8 = 6,8 µF

Digitale Kennzeichnung von Kondensatoren

Wenn der Code dreistellig ist, geben die ersten beiden Ziffern den Wert an, die dritte die Anzahl der Nullen und das Ergebnis in Pikofarad.

Beispiel: Code 104, wir fügen den ersten beiden Ziffern vier Nullen hinzu, wir erhalten 100000pF = 100nF = 0,1 µF.

Wenn der Code vierstellig ist, geben die ersten drei Ziffern den Wert an, die vierte die Anzahl der Nullen, das Ergebnis wird ebenfalls in Picofarad angegeben.

4722 = 47200pF = 47,2nF

Parallelschaltung von Kondensatoren

Die Kapazität parallel geschalteter Kondensatoren summiert sich.

Reihenschaltung von Kondensatoren

Die Gesamtkapazität von Kondensatoren bei Reihenschaltung wird nach folgender Formel berechnet:

Wenn zwei Kondensatoren in Reihe geschaltet sind:

Werden zwei identische Kondensatoren in Reihe geschaltet, so ist die Gesamtkapazität gleich der Hälfte der Kapazität eines Kondensators.