Site Loader

Содержание

Частотная зависимость емкости — Энциклопедия по машиностроению XXL

Исходя из этого, за критерий оценки защитных свойств лакокрасочных покрытий в этом методе принято изменение частотной зависимости емкости и сопротивления окрашенного металла в электролите. Экспериментально было установлено, что измерения составляющих импеданса достаточно проводить при трех частотах 500, 1000 и 20 000 Гц.  [c.100]
Рис. 8.18. Частотная зависимость емкости стального электрода в водных вытяжках пигментов

Эти слои отличаются уже как изоляционными, так и пассивирующими свойствами, о чем свидетельствуют результаты исследования частотной зависимости емкости и сопротивления.  [c.145]

Исследование частотной зависимости емкости от влажности для образцов кабеля. Несмотря на небольшой относительный объем, занимаемый поясной изоляцией (около 10% общего объема кабеля), она при увлажнении до 5—10% оказывает заметное влияние на все электрические параметры кабеля.

[c.208]

Частотная зависимость емкости С = Сг—  [c.33]

Таким образом, сравнивая различные покрытия, об их защитных свойствах можно судить по характеру частотной зависимости емкости и сопротивления, причем необходимо установить частотную зависимость не только в первый период испытания, но и через некоторое время (15—30 суток). Покрытия, сохраняющие большую зависимость сопротивления от частоты и меньшую зависимость емкости от частоты, будут обладать и лучшими защитными свойствами. Так, например, из рис. 2, в можно заключить, что покрытие из каменноугольного лака (трехслойное) должно обладать меньшими защитными свойствами, чем покрытие из этинолевого лака, поскольку частотная зависимость емкости в первом случае появляется уже через 30 суток, тогда как для этинолевого лака зависимости емкости от частоты не наблюдается. Практические наблюдения согласуются с данными электрохимических исследований.  

[c.111]

Другим важным критерием оценки защитных свойств пленок, возникающих на алюминиевых сплавах в высокотемпературной воде, может служить частотная зависимость емкости и сопротивления [12—15]. Имеются основания ожидать, что относительно сплошные пленки, отличающиеся высокими защитными свойствами, должны  

[c.205]

Сопротивление электролита в порах слабо зависит от частоты. На рис. 2 приведены частотные зависимости емкости (а) и сопротивления (б) в интервале 200—200 ООО гц для окисленных при различных температурах в воде электродов из чистого алюминия. Из рассмотрения кривых следует, что с повышением температуры воды, в которой окислялись образцы, дисперсия емкости с частотой убывает, а омической составляющей возрастает, т. е. происходит рост защитных свойств пленок, образующихся на алюминии, вплоть до оптимальной температуры (примерно 150° С). Повышение температуры воды до 175° С приводит к потере защитных свойств плёнки,  [c.206]

Защитные свойства пленок, образующихся на алюминии и его сплавах в высокотемпературной воде, могут быть оценены критерием защитных свойств 1/СДР, величиной барьерного слоя в сочетании с тангенсом угла диэлектрических потерь и частотной зависимостью емкости и сопротивления. Пленки, обладающие высокими защитными свойствами, должны отличаться соответствующими высокими величинами критерия и толщины барьерного слоя, а также низкими значениями тангенса угла диэлектрических потерь. Для них тоже характерна незначительная зависимость емкости от частоты.  [c.210]


Уравнение (1-111) дает нам возможность рассчитать частотную зависимость емкости  [c.43]

По мере увеличения числа слоев емкость электрода снижается, и частотная зависимость не так ярко выражена. Для пятислойных покрытий из алкидной смолы дисперсия емкости с частотой не отмечена, что указывает на хорошие изолирующие свойства этого покрытия. Даже пятислойное (60 мкм) нитратцеллюлозное покрытие полностью не изолирует металл от коррозионной среды, что подтверждается зависимостью емкости от частоты переменного тока.  [c.114]

В качестве примера приведена частотная зависимость сопротивления и емкости покрытий на основе эпоксифенольных и масляно-фенольных лаков при испытании их в 3 %-ном растворе хлорида натрия (рис.
52).  [c.85]

По мере увеличения числа слоев в покрытии емкость электрода снижается, и частотная зависимость не так ярко выражена.  [c.67]

Рис. 3,19. Частотная зависимость затухания Ь секции с несимметричным включением регулирующей емкости
Анализ частотной зависимости емкостной и омической составляющих измеряемого импеданса путем сравнения с частотными зависимостями составляющих импеданса электрических схем, представленных на рис. 4, позволяет выяснить вопрос о том, какая из этих схем является эквивалентной исследуемой границе электрод — электролит. Если импеданс границы электрод — электролит компенсировать при измерениях мостовым методом параллельно включенными емкостью Сп и сопротивлением i n, то очевидно, что для простейшей схемы III (см. рис. 4) измеряемые С и не должны зависеть от частоты переменного тока Для схемы II (см. рис. 4)  
[c.32]

Какую же из эквивалентных схем следует выбрать На этот вопрос, как показали наши исследования [13], можно получить ответ, изучая частотную зависимость сопротивления и емкости окрашенного электрода в электролите эта зависимость является критерием  [c. 110]

У непроволочных резисторов действием поверхностного эффекта можно пренебречь, так как они имеют зернистую структуру и диаметр их зерен, как правило, гораздо меньше глубины проникновения. Для них частотные зависимости величины сопротивления в основном определяются величинами паразитной емкости и индуктивности. Для непроволочных резисторов без спиральной нарезки (низкоомных) величина сопротивления увеличивается с частотой, так как в их эквивалентной схеме нет паразитной емкости, а есть  

[c.125]

Исследование импеданса фазовой границы железа в растворах кислот проведено в работах 40, 41]. При этом показано, что строение такой границы моделируется эквивалентными схемами, в которых последовательно и параллельно включен ряд емкостей и сопротивлений. Используя разную частотную зависимость элементов таких схем, можно раздельно определить их и выделить, в частности, емкостную составляющую двойного электрического слоя. Как оказалось, в случае железного электрода вид эквивалентной электрической схемы, найденной для кислых растворов без добавок ПАВ, сохраняется и при наличии в растворе ингибиторов различной природы и различного механизма действия.

[c.32]

Можно рассмотреть другие схемы замещения, которые в простейшем случае состоят не из двух, а, например, из трех элементов — одной емкости и двух сопротивлений, включения сопротивлений таких схем может быть две схема I и схема // (рис. 3-33). Каждая из этих схем обращается в простейшую р-схему при г=0 и в простейшую s-схему при Я = оо. Частотные характеристики tg б схем I W 1 должны занимать промежуточное положение между частотными характеристиками р- и s-схем Покажем, что каждое из множеств схем / и // содержит по одной из критических схем замещения , для которых частотная зависимость одна и та же и выражается формулой  

[c.199]


Зависимость емкости от частоты определяется прежде всего характером частотной зависимости е диэлектрика. При высоких частотах может также сказываться наличие в конденсаторе активного сопротивления г и индуктивности Ь. Наличие г дает снижение емкости с частотой  
[c.92]

Частотная зависимость конденсатора в области низких частот определяется зависимостью у1 ла потерь диэлектрика (при малых емкостях также и диэлектриков, входящих в  [c. 92]

Емкостно-омический (или R—С) метод основан на фиксации частотных зависимостей сопротивления R и емкости С покрытий или изменения этих показателей во времени. В процессе контакта с электролитами электрическое сопротивление пленок, как указывалось в гл. IV, падает, емкость и сила тока при этом возрастают. Кинетика изменения этих свойств позволяет судить о защитных функциях покрытий. Особенно показательным является изменение частотного коэффициента К-  

[c.172]

Транзисторы УГ5 и FT5 имеют коэффициент усиления потоку В СТ 40…60, а силовой составной транзистор — 1500…4000. Коэффициент усиления разомкнутого контура регулирования в пределах 100…. .. 200 и наличие большого числа компонентов приводит к потере устойчивости стабилизатора. Для предотвращения этого техническим паспортом стабилизатора предусмотрена коррекция частотно зависимых цепей. Коррекция производится конденсаторами С1 (вносит отрицательную обратную связь = 5 10 — 5 10 пФ) и С2 емкостью 5 мкФ, образующего малое сопротивление для частот, на которых может возбудиться контур регулирования (см.
п. 7.2.1). Имеются другие возможные способы коррекции параметров контура регулирования, исключающие применение громоздкого навесного конденсатора С2.  [c.279]

Чтобы обеспечить возможность обмена фонограммами, АЧХ канала записи стандартизована, причем в аппаратуре звукозаписи принято описывать эту характеристику постоянными времени. Суть этого описания состоит в том, что задаваемая характеристика определяется как частотная зависимость полного электрического сопротивления цепи, состоящей из резистора сопротивлением Я и конденсатора емкостью С, имеющей в области низких частот постоянную времени тг при последовательном их включении и постоянную времени п в области высоких частот при их параллельном включении. Значения Т1 и тг стандартизованы в зависимости от скорости записи (табл. 8.1). Графики номинальных АЧХ уровня записи приведены на рис. 8.12. Случай та=оо означает отсутствие предыскажений в области низких частот.  [c.261]

Первый способ [245, 246] основан на частотной зависимости активной и реактивной проводимостей излучения (7. 110) простой эквивалентной схемы, например, схемы, приведенной на рис. 8.16,6. При более высокой частоте, чем средняя частота /о, величины реактивной проводимости излучения и статической емкости имеют разные знаки. Если выберем частоту /г > /о таким образом, что активная проводимость излучения будет равна нулю, то при достаточно большом числе электродов можно достичь нулевого значения и реактивной проводимости и тем самым параллельного резонанса. Число необходимых при этом электродов возрастает с уменьшением коэффициента электромеханической связи, поэтому используют подложки только из ниобата лития или пьезоэлектрической керамики. Однако ввиду низкой добротности такое решение не и.меет практического применения.  [c.389]

Исходя из эквивалентной схемы пьезопреобразователя, колеблющегося вблизи одной из резонансных частот, соответствующей частотной зависимости модуля электрического импеданса 2эд , можно определить основные пьезоэлектрические и механические константы преобразователя. Для измерений собирают простейшую схему (рис. 4.6). Обычно рекомендуют схему, на которой элементы Кя Пр изменены местами, что позволяет уменьшить влияние паразитных емкостей электрических цепей, однако для пьезоэлементов с большой емкостью это влияние незначительно, тогда как подключение общего провода к одному из электродов существенно упрощает измерения.  [c.98]

Емкостный метод, разработанный в МЭИ В. А. Головиным, основан на измерении изменений емкости поверхностного конденсатора при наличии на его электродах пленки. В этом случае образуется некоторое распределение плотностей силовых линий напряженности электрического поля между пленкой и паровой фазой. Большая плотность соответствует среде с большей диэлектрической проницаемостью (пленке). При росте толщины пленки все большее число силовых линий входит в пленку, увеличивая плотность поля, поэтому емкость датчика возрастает с увеличением толщины пленки. Расчет изменения емкости датчика в зависимости от толщины пленки довольно сложен, однако такую зависимость легко получить моделированием. В МЭИ применялись две основные схемы измерения емкостным методом. Электронная аппаратура (рис. 2.28,а), состоящая из высокочастотного измерительного генератора с частотой 12 МГц, с поверхностным емкостным датчиком и частотного детектора, позволила измерять толщины непрерывных пленок воды при 20 °С в диапазоне О—1,5 мм с точностью до 0,01 мм, причем линейный участок находился в диапазоне О—0,5 мм.  [c.62]


Как известно, для конденсаторов с сегнетоэлектриком характерно отсутствие прямой пропорциональности между зарядом и напряжением на его обкладках. Пренебрегая гистерезисом, можно качественно изобразить эту зависимость в виде графика рис. 1,6. Для каждого конкретного случая ее легко получить экспериментально, и она представляет собой характеристику нелинейного элемента колебательной системы. Здесь следует иметь в виду, что свойства конденсатора с сегнетоэлектриком существенно зависят от типа применяемого сег-нетоэлектрика, который обладает определенной инерционностью, связанной со скоростью изменения заряда, что приводит к частотной зависимости емкости конденсатора. Поэтому нелинейные характеристики таких конденсаторов могут существенно изменяться при значительном увеличении частоты электрических колебаний в контуре, содержащем нелп-нейлый элемент.  [c.29]

Защитные свойства полимерных покрытий изучены емкостно-омическим методом критерием оценки являлось изменение частотной зависимости емкости и сопротивленйя окрашенных электродов под воздействием коррозионной среды. Механизм и скорости переноса ионов изучались на свободных пленках путем определения ионной проводимости, коэффициентов диффузии и чисел переноса ионов, а также электроосмотического переноса жидкости. Приводятся некоторые результаты изучения этими методами покрытий на основе нитроцеллюлозы, глифталевой и перхлорвиниловой смол и др.  [c.217]

Но если пульсация синусоидальная, то потери не зависят от схемы замещения конденсатора (т. е. от частотной зависимости емкости и 15 б конденсатора) и всегда равны Рр. Прн несинусоидальной пульсации потери Р зависят от схемы замещения, увеличиваясь в зависимости от схемы от минимальноро значения, равного Рр, до максимального Р , соответствующего -схеме замещения. Для промежуточной схемы  [c.195]

Наряду с защитными были изучены физико-химические и электрохимические характеристики рассмотренных покрытий. Установлено, что паропроницаемость и особенно влагопоглоще-ние пленок возрастают с увеличением содержания хромовокислого гуанидина. Из этих данных следует, что при добавлении 3% хроматного ингибитора покрытия обладают значительно лучшими барьерными свойствами, чем покрытия с добавкой 10% ингибитора. Это подтверждается также электрохимическими характеристиками, полученными при исследовании частотной зависимости сопротивления и емкости тех же покрытий. Окра-  [c.177]

Рис. 9.9. Влияние содержания хромата гуанидина на частотную зависимость сопротивления R (а) и емкости алкидно-нитратцеллюлозных покрытий С (б) после воздействия 100%-ной влажности в течение 60 сут
Схема перестраиваемых емкостью режекторных фильтров изображена на рис. 4.10,а. Одна из конструкций [60] содержала СПЛ с лицевой связью, а перестройка велась с помощью емкостного винта (рис. 4.10,6). Экспериментально измеренная частотная зависимость затухания фильтра в зависимости от зазора б емкостного винта диаметром 9 мм приведена на рис. 4.11. Достигнутый предел перестройки частоты запирания составил от 2 до 3 ГГц.  [c.100]

Применение схем замещения или двойного уравновешивания возможно лишь в сравнительно узком диапазоне частот, так как трудно иметь в одном приборе набор безреактивных сопротивлений, необходимых для измерения е и б образцов разнообразных изоляционных материалов в большом интервале частот 10 . . . 10 гц. Поэтому рассмотренные выше схемы с переменным 7 используют при фиксированной частоте, обычно 1000 гц. Если необходимо снимать частотные зависимости е и б, то для этой цели часто применяют неуравновешенный ди еренциальный мост (рис. 3-8, а, б). Два плеча моста образованы двумя вторичными полуобмотками дифференциального трансформатора, третье плечо представляет собой образцовый переменный конденсатор, четвертое — испытуемый образец. В измерительной диагонали включено высокоомное образцовое сопротивление напряжение в диагонали моста измеряется вольтметром Уц с высокоомным входом й с малой входной емкостью Сд. К достоинствам этого метода относятся возможность изменения частоты в широких пределах, наличие только одного регулируемого элемента — образцового конденсатора — и возможность отсчета б по шкале стрелочного прибора, измеряющего напряжение Уд в диагонали моста. то напряжение пропорционально разности токов, протекающих через конденсаторы С и С . При условии равенства емкостей  [c.64]

Емкостной метод основан на апределении частотных зависимостей сопротивления К и емкости С покрытий и изменении этих показателей во времени при контакте покрытия с агрессивной средой. Кинетика изменения и С позволяет судить о за -щитных свойствах покрытий.  [c.49]

Состояние и защитные свойства покрытия оценивают на основании частотных завнснмостей емкости и сопротивления и их изменения в процессе испытания. Независимо от соединения элементов схемы замещения в уравнивающем плече моста пв ременного тока отсутствие зависимости емкости от частоты тока и одновреметное изменение сопрогивления обратно пропорционально частоте свидетельствуют о низкой пористости покрытия.  [c.374]

Можно было бы полагать, что биполярные транзисто ры здесь также применимы. К сожалению, им свойственен базовый ток, с которым связан шум базы. Это обстоятельство приводит к точно такому же нежелательному эффекту, как и наведенный шум сетки или затвора, хотя частотные зависимости и разные. Тем не менее, если использовать р-п-р транзисторы с очень большим коэффициентом усиления по току hpE и с очень низким сопротивлением базы г , то при низкоомном входном источнике такая схема (рис. 4.4,6) была бы весьма привлекательной. На частотах выше 1 кгц достижимы эквивалентные шумовые сопротивления меньше 100 ом. Соответственно, включая десять таких транзисторов параллельно, можно получить эквивалентное шумовое сопротивление всего лишь в 10 ом. Недостатком, как и ранее, является большая входная емкость, вызванная обратной связью (Miller effe t). К тому же эта обратная связь через емкость коллектор — база затрудняет ряд шумовых измерений (п. А 4.3). И все же во многих случаях схема на рис. 4.4,6 представляет интерес.  [c.67]

На рис. 7.18, б изображена модель поперечного поля, а на рис. 7.18, в — модель продольного поля [174]. Их эквивалентные схемы различаются лищь наличием или отсутствием отрицательной емкости. Как будет показано ниже, эти схемы можно привести к модели дискретных источников при этом источники располагаются по краям секции. Модели поперечного и продольного полей позволяют сделать одинаковые выводы, за исключением случая отражения ПАВ в связи с регенерацией волн (см. разд. 8.10), когда получают обратные частотные зависимости [215]. Эксперимент показал [215], что для распространенных материалов физической сущности лучше отвечает модель поперечного поля.  [c.333]

Таким образом, и здесь мы получаем качественно те же особенности движения, что и в случаях, разобранных выше. Различие проявляется лишь в соотношениях между амплитудами кратных гармонических компонент, их зависимости от параметров системы и в другой частотной поправке, причем здесь частота найденного решения, так же как и для контура с сегнетоэлектриком, увеличивается с ростом амплитуды, о связано с тем, что значение эффективного коэффициента самоиндукции в данном примере, так же как и э( зфективное значение емкости конденсатора с сегнетоэлектриком, для больших амплитуд меньше, чем для малых амплитуд.  [c.39]


Частотные характеристики керамического конденсатора — Xuansn Capacitor

👇1. Значение добротности и частотные характеристики керамического конденсатора

⭐️Емкость керамических диэлектрических конденсаторов класса Ⅰ (таких как COG) практически не зависит от частоты во всем используемом диапазоне частот.

Значение добротности и резонансная частота являются важными показателями, когда высокочастотные/сверхчастотные конденсаторы используются в цепях с плохим резонансом. Высокочастотные / сверхвысокочастотные конденсаторы с отличными характеристиками имеют хорошие характеристики в этом отношении, например, диэлектрическая проницаемость COG ниже 10 пФ. Для сверхвысокочастотных керамических конденсаторов с емкостью значение Q ниже 400 МГц и достигает более 1000 метров. Фактически, это значение Q уменьшается с увеличением частоты, что можно объяснить увеличением числа потерь с частотой. Когда частота в определенной степени высока, значение Q резко падает (значение Q начинает резко падать примерно после 6,8 пФ и выше 1,5 Гс), как показано на рис. 3.23, что также согласуется с увеличением ESR при увеличении увеличение частоты.

Здесь «сверхвысокая частота» в основном означает, что он может работать на сверхвысокой частоте, и, конечно, он также может работать на различных частотах ниже сверхвысокой частоты. Как видно из рисунка, при увеличении емкости характеристика смещается влево. На самом деле обсуждение большей емкости будет бессмысленно на сверхвысокой частоте. Например, емкостное сопротивление 1000 пФ составляет всего 0,318 Ом на частоте 1 ГГц, тогда как индуктивность 1 см провода составляет 10 нГн, а резонансная частота с конденсатором 1000 пФ составляет около 50 МГц, что равно 1 на частоте 1 ГГц. /20, то есть для резонансного контура используется конденсатор емкостью 1000 пФ, а его резонансная частота обычно не превышает 50 МГц. На частоте 1МГц его можно использовать только для фильтрации или обхода. Это значение Q. Это бессмысленно.

👇2. Резонансная частота, ESR и частотные характеристики импеданса

⭐️Любой конденсатор имеет свою резонансную частоту, то есть частоту, при которой его собственная емкость и паразитная индуктивность образуют последовательный резонанс. В том же корпусе паразитная индуктивность практически одинакова. Естественно, чем больше емкость, тем ниже резонансная частота, как показано на рис. 3.24, и чем меньше размер корпуса, тем выше резонансная частота.

ESR керамических диэлектрических конденсаторов класса Ⅰ увеличивается с частотой, как показано на рис. 3.24, а по мере снижения частоты характеристики ESR постепенно становятся плоскими.

ESR диэлектриков класса Ⅰ, таких как диэлектрические конденсаторы COG, уменьшается с увеличением емкости, как показано на рис. 3.25. Причина очевидна. С увеличением емкости увеличивается и площадь пластины. При тех же условиях упаковки можно получить только за счет увеличения количества слоев полярных пластин. Так как ЭПР каждого слоя полярных пластин в основном одинакова, количество параллельных полярных пластин увеличивается, а ЭПР неизбежно будет уменьшаться.

Соотношение между ESR, емкостью и частотой диэлектрических керамических конденсаторов C0G показано на рисунке 3.26. Частотные характеристики импеданса показаны на рисунке 3.27.

⭐️Характеристики можно разделить на три части: емкостная часть, резонансная часть, индуктивная часть. В емкостной части конденсатор имеет характеристики конденсатора, соответствующие: Xc=(πƒ·C)-1, а импеданс уменьшается с увеличением частоты, как показано в левой половине кривой на рис. 3.27. В резонансной части индуктивное сопротивление паразитной индуктивности конденсатора увеличивается с частотой до уровня, близкого к емкостному сопротивлению. Поскольку индуктивное сопротивление и емкостное сопротивление противоположны по знаку, фактическое сопротивление конденсатора в этой полосе частот меньше, чем емкостное сопротивление конденсатора. Когда индуктивное сопротивление равно Когда емкостное сопротивление находится в резонансном состоянии, емкостное сопротивление компенсируется индуктивным сопротивлением, остается только ESR, как показано на характеристической кривой на рисунке 3.27, где полное сопротивление резко падает. По мере дальнейшего увеличения частоты индуктивное сопротивление становится больше, чем емкостное сопротивление, и конденсатор начинает постепенно вести себя как индуктивная характеристика, как показано в возрастающей части правой части характеристической кривой на рис. 3.27.

Частотно-импедансные характеристики диэлектрических конденсаторов класса II показаны на рис. 3.28. Подобно классу Ⅰ диэлектрических конденсаторов, характеристики также можно разделить на три части: емкостная часть, резонансная часть и индуктивная часть. Форма характеристической кривой также в основном одинакова. В отличие от диэлектрических конденсаторов класса Ⅰ, как правило, емкость диэлектрических конденсаторов класса Ⅱ намного больше, чем у конденсаторов класса Ⅰ, а полоса частот, в которой расположена характеристическая кривая, ниже, чем у конденсаторов класса Ⅰ. диэлектрические конденсаторы. Например, резонансная частота конденсатора емкостью 10 нФ составляет около 50 МГц, резонансная частота конденсатора емкостью 100 нФ снижается менее чем до 20 МГц, а резонансная частота конденсатора емкостью 10 мкФ снижается. до 2МГц.

Подобно конденсаторам класса Ⅰ, с увеличением емкости ESR также уменьшается. Отличие состоит в том, что изменились частотные характеристики СОЭ. Взяв в качестве примера конденсатор 50 В/10 мкФ из диэлектрика X5R (правая часть рис. 3.28), ESR в низкочастотном диапазоне уменьшается с увеличением частоты, примерно на 100 кГц, в диапазоне от 100 кГц до 1 МГц. ESR 1 МГц снижается до наименьшего значения, а ESR полосы частот выше 1 МГц увеличивается с увеличением частоты.

Как видно из рисунка в правой части рисунка 3.28, ESR керамического конденсатора класса II 50 В/10 мкФ составляет всего 5 мОм, что также является крайне низким значением ESR среди различных электроприборов.

👇3. Частотная характеристика коэффициента потерь

⭐️Взаимосвязь между коэффициентом потерь и частотой: коэффициент потерь класса Ⅰ керамического диэлектрического конденсатора увеличивается с увеличением частоты. Зависимость между коэффициентом потерь диэлектрика COG класса Ⅰ, емкостью и частотой показана на рис. 3.29. При увеличении емкостного сопротивления уменьшается, так что коэффициент потерь конденсатора увеличивается с увеличением емкости на той же частоте. Коэффициент рассеяния конденсаторов одинаковой емкости увеличивается с частотой. На самом деле, диэлектрические потери среды COG не зависят от частоты в пределах частоты приложения. Причина, по которой коэффициент потерь увеличивается с частотой, заключается в том, что при измерении коэффициента потерь при условии, что напряжение на клеммах конденсатора постоянно, по мере увеличения частоты ток конденсатора увеличивается, поэтому потери, генерируемые ESR конденсатора, также увеличиваются. . Когда частота выше определенного значения, потери, создаваемые ESR, становятся основными потерями, и коэффициент потерь в это время будет линейно возрастать с частотой.

⭐️Изменение коэффициента потерь в зависимости от частоты керамических диэлектрических конденсаторов класса Ⅱ в основном аналогично изменению класса Ⅰ диэлектриков.

Электроника НТБ — научно-технический журнал — Электроника НТБ

Конденсаторы переменной емкости
Часть 1
В. Кочемасов, к. т. н.1, С. Хорев 2

УДК 621.319.4 | ВАК 05.27.01

Во многих электронных компонентах и системах используются конденсаторы переменной емкости или подстроечные конденсаторы, с помощью которых можно выполнять настройку параметров этих устройств. Сегодня существует множество разновидностей таких конденсаторов, различающихся типом применяемых в них диэлектриков, конструкцией, емкостями и рядом других параметров. Об основных типах, характеристиках и производителях современных конденсаторов переменной емкости рассказывается в статье.

Подстроечный конденсатор, называемый также триммер (англ. trimmer) – ​это малогабаритный конденсатор переменной емкости, применяемый для точной настройки колебательных контуров и других электрических цепей. Большая Советская Энциклопедия определяет триммер таким образом:
«Триммер в радиотехнике, полупеременный конденсатор, подстроечный конденсатор, конденсатор электрический малой переменной ёмкости с фиксируемой настройкой, используемый главным образом в качестве подстроечного элемента резонансных колебательных контуров. Подстройку Т. выполняют, как правило, при изготовлении радиоэлектронного устройства, после чего положение подвижных частей Т. фиксируется и при эксплуатации устройства не изменяется. Конструктивно Т. представляет собой упрощённый плоский конденсатор переменной ёмкости с одной статорной и одной роторной пластинами либо реже – ​систему, состоящую из двух (и более) коаксиальных керамических цилиндров или металлических пластин с воздушным зазором, из керамической металлизированной трубки и стержня и т.  п. Ёмкость Т. и диапазон её изменения обычно составляют несколько пф или несколько десятков пф». Буква «Т» в приведенной цитате означает «триммер». Правило обозначения терминов одной буквой было принято в советских энциклопедических и справочных изданиях.
Важно иметь ввиду, что на настоящий момент не существует достаточно четкого определения, различающего переменные и подстроечные конденсаторы. В частности, в ГОСТ 21415-75 от 1 января 1977 года, действующем по настоящее время, различие в определении данных типов конденсаторов заключается в том, что конденсаторы переменной емкости (КПЕ) предназначены для использования в процессе функционирования аппаратуры, а подстроечные конденсаторы – ​в процессе ее подстройки.

Поэтому в англоязычной литературе часто вместе с термином trimmer используются понятия preset capacitor или tuning capacitor. В целом же, различие между переменными (КПЕ) и подстроечными конденсаторами достаточно условное, но принято считать, что оно заключается в следующем:
конденсаторы переменной емкости имеют более широкий диапазон изменения емкости.

Иными словами, у переменных конденсаторов большая разница между минимальной и максимальной емкостью, которая также называется переменной частью емкости. Иногда для оценки диапазона изменения емкости применяется не нормируемый параметр – ​коэффициент перекрытия по емкости, представляющий собой частное от деления максимальной емкости на минимальную. Для переменных конденсаторов он должен быть не менее 5;
подстроечные конденсаторы имеют меньший шаг изменения емкости, то есть у них больше число полных оборотов на перестройку емкости от минимальной до максимальной;
качество исполнения подвижных частей. Поскольку подстроечные конденсаторы фиксируются сразу после подстройки аппаратуры, к их подвижным частям предъявляются менее высокие требования по надежности, в частности по устойчивости к механическим нагрузкам. Для переменных конденсаторов характеристики, определяющие качество и надежность (тип подшипника, люфт ротора, прочность на стирание и др.) – ​одни из важнейших. Как правило, такие характеристики указываются в технической документации.

В целом же, как показывает практика, в некоторых случаях, в зависимости от требований, предъявляемых к радиоаппаратуре, переменные и подстроечные конденсаторы вполне успешно заменяют друг друга. Чаще всего производитель сам указывает в описании тип конденсатора.

Можно выделить следующие возможные области применения подстроечных конденсаторов:

  • точная настройка колебательных контуров, в том числе непосредственно в процессе изготовления и сборки электронных устройств или их узлов;
  • точное согласование передающих линий по волновому сопротивлению;
  • точная настройка и согласование полос пропускания (или режекции) фильтров и других полосовых устройств.

У переменных конденсаторов, в силу особенностей их конструкции и назначения, существуют, помимо общих для всех конденсаторов параметров, присущие только им характеристики. К ним относятся:
Максимальная и минимальная емкость (Cmax / Cmin). Для подстроечных (и переменных) конденсаторов вместо параметра номинальная емкость применяются параметры минимальной и максимальной емкости. Это минимальное и максимальное значения емкости конденсатора, которые могут быть получены перемещением его подвижных частей. Они определяются конструкцией конденсатора, его исполнением и материалом диэлектрика.

Рабочее (Uраб) и предельное рабочее (Uпред) напряжение. Рабочим напряжением конденсатора называется такое напряжение в цепи, в которую он включен, при котором конденсатор в заданных условиях эксплуатации гарантированно сохраняет свои параметры в течение срока службы. Для выполнения этих условий рабочее напряжение не должно превышать номинальное напряжение конденсатора. Предельное рабочее напряжение – ​это напряжение, при котором происходит электрический пробой слоя диэлектрика и выход конденсатора из строя.

Резонансная частота конденсатора (Serial Resonance Frequency, SRF). Резонансная частота конденсатора – ​это частота, на которой индуктивная составляющая его импеданса (определяемая эквивалентной последовательной индуктивностью конденсатора (ESL)) равна и противоположна по фазе емкостной составляющей (определяемой номинальной емкостью конденсатора). При этом следует иметь ввиду, что, как отмечалось выше, для конденсаторов переменной емкости понятие номинальной емкости заменяется предельными значениями емкости – ​минимальной и максимальной. Поэтому в данном случае под номинальной емкостью следует понимать текущее значение емкости, на которое был перестроен конденсатор. На резонансной частоте конденсатор начинает работать как сопротивление, равное по значению эквивалентному последовательному сопротивлению (ESR). На частотах выше SRF конденсатор ведет себя, как индуктивность, поэтому рабочая частота конденсатора не должна превышать SRF. Для гарантированного применения конденсатора в электрических цепях рабочая частота этих цепей должна быть много ниже, чем SRF. Если рассматривать конденсатор по его эквивалентной схеме, то SRF иногда называют частотой последовательного резонанса – ​в отличие от частоты параллельного резонанса (PRF), первую гармонику которой на практике определяют как двой­ную частоту последовательного резонанса.

На рис.  1 [1] на примере конденсаторов серии U компании AVX (цифрами указан тип конденсатора) показана типичная зависимость частоты последовательного резонанса (SRF) от значения емкости конденсатора. Из рис. 1 видно, что с ростом номинала конденсатора частота последовательного резонанса уменьшается. Это означает, что конденсаторы большего номинала можно применять на более низких частотах, чем конденсаторы меньшего номинала. На частотах, бóльших частоты последовательного резонанса, конденсатор будет работать как сосредоточенная индуктивность.

Момент вращения. Это минимальный момент силы, необходимый для непрерывного перемещения подвижных частей подстроечного конденсатора.

Число полных оборотов. Это число полных оборотов подвижных частей конденсатора, которые необходимо произвести для перестройки его емкости от минимальной до максимальной.

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ). При изменении температуры окружающей среды изменяются размеры обкладок конденсатора, расстояние между ними, а также значение диэлектрической постоянной диэлектрика. Зависимость емкости конденсатора от температуры, как правило, нелинейная, но для некоторых типов диэлектриков, применяемых при изготовлении конденсаторов, она приближается к линейной. Поэтому ТКЕ может быть определен как относительное изменение емкости конденсатора при изменении температуры окружающей среды на один градус Цельсия (Кельвина). ТКЕ применяется для характеристики конденсаторов с зависимостью емкости от температуры, которую можно считать линейной. Для конденсаторов с нелинейной зависимостью емкости от температуры, а также с большим уходом емкости при изменении температуры, обычно указывают относительное изменение емкости в диапазоне рабочих температур. В случае конденсаторов переменной емкости ТКЕ определяет изменение под влиянием температуры граничных значений емкости (Cmin / Cmax) и дрейф текущего значения емкости, на которое перестроен конденсатор. При этом все расчеты с использованием ТКЕ следует производить исходя из текущего значения емкости конденсатора.

Добротность (Q‑factor). Добротность конденсатора определяется как величина, обратная тангенсу угла потерь. В свою очередь тангенс угла потерь характеризует потери энергии в конденсаторе и определяется отношением активной мощности к реактивной при синусоидальном напряжении определенной частоты. Таким образом, добротность показывает, насколько конденсатор отличается от идеального конденсатора, в котором потери минимальны, а угол сдвига фаз между напряжением и током составляет 90°.
В реальном конденсаторе угол сдвига фаз уменьшается, а потери в силу этого возрастают. Конкретное значение добротности зависит от типа диэлектрика, конструкции конденсатора, температуры окружающей среды и частоты переменного тока, на которой измеряется добротность. Типичная зависимость добротности от частоты приведена на рис. 2 [2].
Кривые на рис. 2 соответствуют разным типам диэлектрика, примененного в конденсаторах. Конструктивное исполнение конденсаторов одинаковое. Как видно из рис. 2, с увеличением частоты добротность конденсатора уменьшается, что связано, в первую очередь, с частотными свой­ствами диэлектрика.

Сопротивление изоляции. Этот параметр определяет электрическое сопротивление конденсатора постоянному току определенного напряжения. Сопротивление изоляции характеризует качество диэлектрика и качество изготовления конденсатора и зависит, в первую очередь, от типа диэлектрика. Сопротивление изоляции для конденсатора пропорционально площади обкладок и диэлектрической постоянной диэлектрика, то есть номинальной емкости конденсатора для заданного типа диэлектрика. Для конденсаторов переменной емкости сопротивление изоляции указывается отдельно для минимального и максимального значения емкости. Этот параметр определяет способность конденсатора сохранять заряд, поскольку из-за тока утечки, протекающего через слой диэлектрика между обкладками и по поверхности диэлектрика, предварительно заряженный конденсатор с течением времени теряет заряд. Этот эффект иногда называют саморазрядом конденсатора. В технической документации на конденсаторы сопротивление изоляции (утечки) часто определяют через постоянную времени саморазряда конденсатора, которая численно равна произведению емкости на сопротивление утечки. Для неподключенного к электрической цепи конденсатора под сопротивлением утечки понимается эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), а постоянная времени саморазряда – ​это время, за которое начальное напряжение на конденсаторе уменьшается в e раз.

Диапазон рабочих температур. Это такой температурный диапазон, в котором конденсатор не только сохраняет работоспособность, но гарантированно обеспечивает параметры, заявленные производителем и указанные в технической документации. Изменение температуры приводит к изменению механических и электрических характеристик конденсатора и, как правило, к увеличению его паразитных параметров, в частности импеданса и тангенса угла потерь. При этом следует иметь в виду, что разные производители определяют требования к диапазону рабочих температур по-разному.

Например, европейские производители руководствуются, как правило, стандартом МЭК 60068-1, в соответствии с которым ESR конденсатора на нижней границе температурного диапазона должно быть не более чем в семь раз больше, чем при температуре 20 °C. Если конденсатор будет использоваться при температуре, ниже указанной в технической документации, то необходимо учитывать снижение емкости, увеличение ESR и импеданса. Вообще же конденсатор может быть включен в работу при температуре вплоть до минимальной температуры хранения (например, –65 °C). Азиатские производители указывают температурный диапазон без ссылки на ­какой-либо международный стандарт вообще и руководствуются в этом вопросе только своими внутренними правилами. Поэтому при определении возможности применения конденсатора в тех или иных температурных условиях нужно руководствоваться не только технической документацией, но и данными о конкретном производителе.

Устойчивость к механическим воздействиям. При эксплуатации и транспортировании аппаратуры конденсаторы, установленные в ней, подвергаются воздействию механических нагрузок различного вида: вибрации, одиночным и многократным ударам, линейному ускорению, акустическим нагрузкам. Наиболее опасны вибрационные и ударные нагрузки.

Воздействие механических нагрузок, превышающих допустимые нормы, может вызвать обрывы выводов и внутренних соединений, увеличение тока утечки из-за механического повреждения пластин и диэлектрика, появление трещин в керамических корпусах и изоляторах, снижение электрической прочности, изменение установленной емкости.
Высокие уровни разрушающих усилий могут возникать при воздействии ударных нагрузок, если составляющие спектра ударного импульса совпадают с собственными резонансными частотами конденсатора. Особую важность внешние механические воздействия имеют для переменных конденсаторов, поскольку подвижные части конденсаторов наиболее чувствительны к ним. При этом могут нарушаться практически все самые важные для переменных конденсаторов параметры: точность перестройки емкости, добротность, момент вращения, минимальная и максимальная емкости. Предельно допустимые значения внешнего механического воздействия на конденсаторы, в частности вибрации и ударных нагрузок, определяются соответствующими нормативами, например ГОСТ 17516. 1-90 или ГОСТ 30630.0.0-99, и указываются в технической документации.


Следует отметить, что на настоящий момент не существует ­сколько-­нибудь единой и устоявшейся системы классификации не только триммеров, но и вообще конденсаторов как класса устройств для электронной техники. Ситуация усугубляется еще и тем, что с появлением новых материалов, которые используются при изготовлении конденсаторов, список типов конденсаторов постоянно расширяется и изменяется. Тем более, что многие производители ставят себе в заслугу именно разработку новых материалов с интересными свой­ствами. Тем не менее можно отметить несколько основных типов конденсаторов, которые отмечают производители в перечне своей продукции.


В силу особенностей поведения воздуха как диэлектрика, он применяется чаще всего именно в переменных и подстроечных конденсаторах. К положительным свой­ствам воздуха можно отнести отсутствие старения, то есть электрические свой­ства воздуха не изменяются со временем. Кроме того, использование воздуха в качестве диэлектрического материала обеспечивает малые диэлектрические потери и быстрое восстановление электрической прочности после пробоя.

К недостаткам, ограничивающим возможности практического применения конденсаторов с воздушным диэлектриком, относятся:

  • невысокая электрическая прочность и малое напряжение пробоя;
  • низкая теплопроводность;
  • сильная зависимость от параметров окружающей среды, особенно от влажности.

Независимо от конструктивного исполнения, в переменных конденсаторах воздух находится между подвижной и неподвижной обкладками конденсатора. Это показано на рис. 3 [3, 4] на примере конструкции конденсатора компании Voltronics (сейчас компания Voltronics входит в группу компаний Exxelia).

Как видно из рис. 3, воздух находится между неподвижным корпусом конденсатора и подвижным, но не вращающимся центральным электродом. Изменение емкости происходит при изменении воздушного зазора между обкладками. Для предотвращения выхода воздуха применена герметичная кольцевая прокладка. Внешний вид некоторых переменных конденсаторов разного исполнения с воздушным диэлектриком показан на рис.  4а [4], рис. 4б [5] и рис. 4в [6].

Следует также отметить, что в зависимости от конструктивного исполнения емкость переменного конденсатора с воздушным диэлектриком может изменяться от минимальной до максимальной за один оборот подвижной части (single turn) или же за несколько оборотов (multi turn). В частности, для конденсатора на рис. 4а требуется 10 полных оборотов подвижной части для изменения емкости от минимальной до максимальной, а для конденсатора на рис. 4б – ​только один.

На рис. 5 [7] приведено типичное поведение добротности в зависимости от частоты для некоторых моделей триммеров с воздушным диэлектриком компании Temex Ceramics (в настоящий момент компания Temex Ceramics входит в группу компаний Exxelia).


Данный тип конденсаторов относится к так называемым пленочным (Film) конденсаторам, в которых в качестве диэлектрика используются пленки из органических или неорганических материалов. PTFE – ​это аббревиатура от полного названия материала – ​политетрафторэтилен. Другие названия этого материала – ​тефлон (торговая марка компании DuPont) или фторопласт‑4, принятое ранее в СССР и применяемое в настоящее время в России. Существуют также названия и обозначения PTFE, применяемые реже, в частности Fluon G163, Fluon G190, Algoflon F, Hostaflon TF 1702, Polyflon M 12, Polyflon M 14.

Конденсаторы, изготовленные на основе фторопласта‑4, обладают рядом несомненных преимуществ по сравнению с конденсаторами, изготовленными на основе других материалов. Особо следует отметить следующие из них:

  • высокая теплопроводность. В силу этой особенности диэлектрическая проницаемость PTFE практически не зависит от температуры. Во всём диапазоне температур, в котором фторопласт‑4 сохраняет свои физические и химические свой­ства, она меняется незначительно и изменение происходит линейно. Без соответствующих присадок диэлектрическая проницаемость фторопласта‑4 составляет от 1,9 до 2,2 в зависимости от плотности спекания;
  • широкий диапазон рабочих частот. Диэлектрическая проницаемость фторопласта‑4 определяется только плотностью материала и не зависит от частоты, что позволяет применять конденсаторы на основе PTFE во всём диапазоне частот вплоть до 10 ГГц;
  • крайне низкие диэлектрические потери. На частотах до 10 ГГц тангенс угла диэлектрических потерь фторопласта‑4 не превышает 0,0002. Он остается неизменным в температурном диапазоне от –190 до 250 °C. Но даже при нагреве свыше 300 °C фторопласт‑4 сохраняет свои электрические свой­ства;
  • высокая электрическая прочность. У фторопластовой пластины толщиной 0,005–0,02 мм электрическая прочность составляет 200–300 кВ / мм, что позволяет применять триммеры на основе фторопласта‑4 в высоковольтных цепях.

Вместе с тем, следует отметить ряд параметров, которые ограничивают применение фторопласта‑4 в качестве диэлектрика в переменных и подстроечных конденсаторах. К ним относятся:
  • низкая механическая прочность чистого фторопласта‑4. Наличие подвижных частей в переменных и подстроечных конденсаторах приводит к механическому стиранию пластин фторопласта, изменению его толщины и, таким образом, изменению емкости конденсатора. Механическая прочность фторопласта‑4 может быть увеличена введением особых присадок при варке, например стекловолокна, кокса, графита, дисульфида молибдена. Присадки увеличивают механическую прочность исходного материала, но изменяют его электрические свой­ства. Тип присадки, как правило, указывается в технической документации;
  • высокая холодная текучесть. Под воздействием постоянного внешнего механического давления фторопласт‑4 теряет свою форму и становится пластичным, что приводит к изменению формы пластин диэлектрика и, как следствие, емкости конденсатора. Это особенно существенно для подстроечных конденсаторов, в которых механическим образом устраняется воздушный зазор между диэлектриком и металлическими обкладками конденсатора.

Одна из компаний, выпускающих переменные и подстроечные конденсаторы с PTFE в качестве диэлектрика, – ​Vishay. На рис. 6а [8] и рис. 6б [9] приведены две модели конденсаторов этой компании. Их отличительной особенностью является то, что корпуса конденсаторов изготовлены из высокотемпературного пластика полисульфон (PSU), что позволяет применять эти устройства при внешних температурах до 125 °C. Неподвижная обкладка термическим способом вварена в корпус, что исключает появление люфта при частом вращении ротора. Статор и контакты ротора гальваническим способом покрыты оловом или никелем (для дешевых моделей) или золотом (для дорогих моделей).

В этой группе конденсаторов необходимо отметить также изделия компании Polyflon, линейка конденсаторов которой приведена на рис. 7 [10]. Конденсаторы этой компании изготовлены на основе тефлона (полифлона). Их особенность – ​прочное молекулярное сцепление (за счет взаимной адгезии материалов) тефлона и медных элементов конструкции, что исключает появление коронного разряда и позволяет использовать данные конденсаторы в высоковольтных цепях. Например, конденсаторы серии RP имеют пиковое рабочее напряжение от 1 до 10 кВ, а конденсаторы серии RFFC – ​импульсное пиковое рабочее напряжение от 5 до 15 кВ.

Следует отметить также высоковольтные конденсаторы компании Voltronics [11]. На рис. 8 [11] приведены триммеры серии NT, диапазон рабочих напряжений которых составляет от 6 до 15 кВ. Отличием от приведенных выше конденсаторов компании Polyflon является то, что часто вместо меди Voltronics применяет покрытый серебром никель, что существенно снижает стоимость продукции. В линейке триммеров и переменных конденсаторов компании существует даже отдельный класс бюджетных (Low Cost) конденсаторов.

При выборе конденсаторов компании Voltronics необходимо обращать внимание на маркировку изделия, в которой указывается возможная область применения. В частности, высоковольтные конденсаторы в названии имеют литеры HV – ​High Voltage. Выпускаются также конденсаторы с литерами NM – ​Non-­Magnetic (немагнитные). Voltronics разработана специальная процедура правильной подстройки, которой рекомендуется придерживаться при использовании конденсаторов данной компании.
Стоит отметить, что компании Polyflon и Voltronics – ​прямые конкуренты, поскольку претендуют на один и тот же сегмент рынка. Поэтому их технические решения во многом похожи.


Переменные и подстроечные конденсаторы с диэлектриком на основе сапфира относятся к типу изделий с неорганическим диэлектриком. При их производстве чаще всего применяется искусственно выращенный бесцветный сапфир, так называемый лейкосапфир. По химическому составу сапфир представляет собой оксид алюминия Al2O3. Поскольку сапфир является кристаллическим материалом, то его физические и химические свой­ства сильно зависят от того, как была обработана исходная заготовка. Так, например, диэлектрическая постоянная сапфира, распиленного параллельно оптической оси, на частоте 10 ГГц составляет 11,5, а распиленного перпендикулярно оптической оси – ​9,3 на той же частоте. Особые свой­ства сапфира делают его перспективным материалом для изготовления переменных и подстроечных конденсаторов.

Для сапфира характерны:

  • высокая механическая прочность на стирание. Сапфир характеризуется высокой твердостью, которая составляет девять единиц по шкале Мооса. Это особенно важно для переменных и многооборотных подстроечных конденсаторов, поскольку при многократных поворотах подвижных частей не происходит стирание пластин диэлектрика. Так например, подстроечные конденсаторы серии Р компании Voltronics выдерживают не менее 10 000 полных оборотов подвижных частей;
  • диэлектрическая постоянная сапфира не зависит от частоты, что дает возможность применять конденсаторы на основе сапфира на частотах выше 10 ГГц;
  • диэлектрические потери сапфира крайне малы и не превышают 0,0003 на частоте 10 ГГц;
  • кристаллическая структура сапфира, его термические и электрические характеристики позволяют получать конденсаторы с очень высокой добротностью.
На рис. 9 [12] приведена типовая зависимость добротности от частоты конденсаторов компании Temex Ceramics (рис. 10) [13].

Вместе с тем следует отметить, что имея высокую механическую прочность, сапфир как материал довольно хрупок. Поэтому изделия из него, в том числе конденсаторы, имеют малую прочность на удар. Кроме того, несмотря на появление новых технологий изготовления сапфира, он остается достаточно дорогим материалом. Поэтому сапфировые переменные и подстроечные конденсаторы, особенно сверхвысокочастотные, дороже аналогичных конденсаторов, изготовленных на основе других материалов. Что, тем не менее, окупается их свой­ствами и характеристиками.

В линейке сапфировых конденсаторов компании Temex Ceramics следует отметить немагнитные конденсаторы, например серий AT 57250, AT 57290, TG 091, TG 092. Как правило, их металлические части изготавливаются из немагнитных металлов и покрываются серебром. Отдельный интерес представляют в этом отношении триммеры, выполненные из инвара – ​сплава железа и никеля, по стандартам США он обозначается как FeNi36 или 64FeNi (число обозначает процентное содержание данного элемента в сплаве). Отличительная особенность инвара – ​малый температурный коэффициент линейного расширения, в силу чего геометрические размеры изделия (а также емкость, которая с ними связана) практически не зависят от температуры окружающей среды. Данный эффект определяется тем, что тепловое расширение компенсируется магнитострикцией сплава. Несколько моделей этих конденсаторов приведены на рис. 11 [14].


Каталог компании AVX Corporation: AVX Surface Mount Ceramic Capacitors Products. P. 10.
Каталог компании Voltronics: Ceramic Chip Trimmer Capacitors. P. 9.
Каталог Knowles Precision Devices (подразделения компании Knowles Corporation): Trimmers and non-magnetic components. P. 15.
Каталог продукции компании Voltronics. – ​М.: ООО «Радиокомп», 2009. С. 5.
https://www.tronser.de/en/products/products-­trimmer/
air-plate-­trimmer/10-1606.html
Материалы компании Temex Ceramics: Air Trimmer Capacitors. Miniature, Standard & High Voltage Series. P. 1.
Материалы компании Temex Ceramics: Air Trimmer Capacitors. Miniature, Standard & High Voltage Series. P. 4.
Vishay BCcomponents: Film Dielectric Trimmers. Document Number: 28529.
Vishay BCcomponents: ø7.5 mm Film Dielectric Trimmers. Document Number: 28527.
http://www.polyflon.com/products/capacitors/
Материалы компании Voltronics: High Voltage PTFE Trimmer Capacitors. 6KV TO 15KV.
Материалы компании Temex Ceramics: GigaHertz Sapphire Trimmer Capacitors. P. 2.
Материалы компании Temex Ceramics: GigaHertz Sapphire Trimmer Capacitors. P. 1.
http://www.exxelia.com/en/product/detail/595/
custom-­invar-tuning-­element

Электрические характеристики, зависящие от частоты, и происхождение аномального вольт-фарадного пика (C–V) в конденсаторах Au/(графен-легированный ПВА)/n-Si

  • С.М. Sze, Физика полупроводниковых приборов (Wiley, Торонто, 1981)

    Google ученый

  • Х.К. Кард, Э.Х. Родерик, J. Phys. Д 4 , 1589 (1971)

    Артикул Google ученый

  • Э.H. Nicollian, J.R. Brews, MOS Physics and Technology (Wiley, New York, 1982)

    Google ученый

  • А. Кая, С. Алиали, С. Демирезен, М. Балбаши, С.А. Еришкин, Айтемур А., Ceram. Междунар. 42 , 3322 (2016)

    Артикул Google ученый

  • Ф.Парктюрк, Ш. Алтындал, А. Татароглу, М. Парлак, А. Агасиев, Microelectron. Матер. 85 , 81 (2007)

    Артикул Google ученый

  • С.А. Еришкин, М. Балбаши, А. Татароглу, Дж. Заявл. Полим. науч. (2016). Дои: 10.1002/APP.43827

    Google ученый

  • М.М. Бюльбюль, С. Зейрек, Ш. Алтындал, Х. Юзер, Microelectron. Матер. 85 , 81 (2007)

    Google ученый

  • Ю.Ш. Асар, Т. Асар, Ш. Алтындал, С. Озчелик, Philos. Маг. 95 , 2885 (2015)

    Артикул Google ученый

  • С.А. Еришкин, Х.И. Юнал, Б. Сари. Дж. Заявл. Поли. науч. 120 , 390 (2011)

    Артикул Google ученый

  • Э.Х. Родерик, Р. Х. Уильямс. Контакты металл-полупроводник , 2-е изд. (Кларендон Пресс, Оксфорд, 1988)

    Google ученый

  • Х. Канбур, Ш. Алтындал, А. Татароглу, Appl. Серф. науч. 252 , 1732 (2005)

    Артикул Google ученый

  • М.С.П. Редди, Х.С. Канг, Дж.Х. Ли, В.Р. Редди, Дж.С. Jang, J. Appl. Поли. науч. 131 , 1 (2014)

    Google ученый

  • Н.Ф. Мотт, Э.А. Davis, Электронные процессы в некристаллических материалах (Clarendon Press, Oxford, 1971)

    Google ученый

  • G.V. Kumar, R. Chandramani, Acta Phys. пол. А 117 , 917 (2010)

    Артикул Google ученый

  • М.Д. Столлер, С. Парк, Ю. Чжу, Дж. Ан, Р.С. Руофф, Нано Летт. 8 , 3498 (2008)

    Артикул Google ученый

  • А.К. Гейм, К.С. Новоселов, Нац. Матер. 6 , 183–191 (2007)

    Статья Google ученый

  • С.Моримунэ, Т. Нишино, Т. Гото, Polym. J. 44 ,1056 (2012)

    Статья Google ученый

  • П.С. Хо, Э.С. Yang, HL Evans, X. Wu, Phys. Преподобный Летт. 56 , 177 (1986)

    Артикул Google ученый

  • Дж. Вернер, А.Ф.Дж. Леви, Р.Т. Тунг, физ. Преподобный Летт. 60 , 53 (1988)

    Артикул Google ученый

  • Ç.Билкан, А. Гюмюш, Ш. Алтындаль, мэтр. науч. Полуконд. Обработать. 39 , 484 (2015)

    Артикул Google ученый

  • С. Алиали, Ш. Алтындал, Э.Э. Танрыкулу, Д. Э. Йылдыз. Дж. Заявл. физ. 116 , 083709 (2014)

    Артикул Google ученый

  • Ш. Х. Алтындал, Канбур, И. Юседаг, А. Татароглу, Microelectron. англ. 85 , 1495 (2008)

    Артикул Google ученый

  • И.Ташчиоглу, В.А. Фарук, Р. Туран, Ш. Алтындал, Ф. Якупаноглу, Дж. Сплавы. комп. 590 , 157 (2015)

    Google ученый

  • P. Chattopadhyay, B. RayChaudhuri, Solid State Electron. 36 , 605 (1993)

    Артикул Google ученый

  • Ш. Алтындал, А. Татароглу, И. Докме, Мастер солнечной энергии. Солнечные элементы 85 , 345 (2005)

    Артикул Google ученый

  • Ш.Айдоган, М. Саглам, А. Тюрют, Дж. Некристаллические твердые вещества 354 , 4991 (2008)

    Статья Google ученый

  • А.Ф. Оздемир, А. Тюрют, А. Кёкче, Semicond. науч. Технол. 21 (2006) 298.

    Артикул Google ученый

  • Т. Тунц, Ш. Алтындал, И. Услу, И. Дёкме, мэтр. науч. Сем. проц. 14 , 139 (2011)

    Артикул Google ученый

  • А.Бююкба, А. Татароглу, М. Балбаши, Дж. Наноэлектрон. Оптоэлектрон. 9 , 1 (2014)

    Артикул Google ученый

  • Частотная зависимость измеренной емкости CP (а) и (б)…

    Контекст 1

    … Конденсаторы МДП, исследованные в данной работе, см. вставку к рис. 2б, были изготовлены на оксиде индия-олова с покрытием ITO предметные стекла, которые образовывали общий электрод с нижним затвором для всех устройств. Изолирующий слой был приготовлен на ITO методом центрифугирования раствора фенилметилсилсесквиоксана с содержанием 90% фенила и 10% метила, Gelest Inc.растворяется в бутаноне 5% по массе. Полученная пленка была отверждена …

    Контекст 2

    … На рис. 2 показаны a емкость CP и b потери GP / образца, прошедшего все этапы отжига, в зависимости от частоты для к электроду ITO подавались разные напряжения. Основной эффект приложенного напряжения идентичен поведению, предсказанному из эквивалентных схем, показанных на рис. 1. КИ и КБ.Поэтому можно сделать вывод, что приложенное напряжение 10 В полностью разряжает полупроводник. Следовательно, CB равно 420 пФ, из чего мы выводим толщину пленки 160 нм, предполагая, что P3HT также имеет относительную диэлектрическую проницаемость 3. 43 Когда устройство находится в режиме накопления, кривые потерь на рис. 2b показывают сильную дисперсию Максвелла-Вагнера, которая достигает максимума на частоте f R, заданной уравнением. 2. Выше этой частоты потери уменьшаются до тех пор, пока не начнет проявляться дисперсия, возникающая из-за влияния контактного сопротивления R C .Поскольку частота релаксации этой второй дисперсии намного выше 1 МГц, мы заключаем, что …

    Контекст 4

    … оценивают плотность состояний интерфейса, мы приняли альтернативный подход, основанный на подгонке отклика эквивалентных схем на рис. .1 к экспериментально измеренной частотно-зависимой проводимости устройства. На рис. 6 мы повторяем кривые емкости и потерь для диапазона −20–0 В на рис. 2. Ограничив анализ этим диапазоном, мы можем сосредоточиться на отклике мелких ловушек.Сплошные линии на рис. 6 представляют собой численные решения, основанные на уравнении 8 и эквивалентные схемы на рис. 1б и 1г, которые представляют МДП-конденсатор с равномерным распределением ловушек в пределах нескольких кТл от поверхностного уровня Ферми. Для …

    Измерение зависимости частоты от переключения поляризации в сегнетоэлектрических конденсаторах

    [1] Франсуа Т., Гренуйе Л., Куаньюс Дж. и др. Демонстрация BEOL-совместимого сегнетоэлектрика Hf 0.5 Zr 0,5 O 2 масштабированный FeRAM, интегрированный с 130-нм CMOS для встроенных приложений NVM. Международная встреча IEEE по электронным устройствам (IEDM), 2019 г., 15.7.1 doi: 10.1109/IEDM19573.2019.8993485
    [2] Хан А.И., Кешаварзи А., Датта С. Будущее технологии сегнетоэлектрических полевых транзисторов. Нат Электрон, 2020, 3, 588 doi: 10.1038/s41928-020-00492-7
    [3] Зубко П., Войдел Ю. С., Хаджимихаэль М. и соавт.Отрицательная емкость в многодоменных сегнетоэлектрических сверхрешетках. Природа, 2016, 534, 524 doi: 10.1038/nature17659
    [4] Чен Л., Ван Т.Ю., Дай Ю.В. и др. Сверхмаломощные синапсы Hf 0,5 Zr 0,5 O 2 на основе сегнетоэлектрических туннельных контактов для аппаратных нейронных сетей. Наномасштаб, 2018, 10, 15826 doi: 10.1039/C8NR04734K
    [5] Ян С.М., Джо Дж.И., Ким Т.Х. и др.Ac-динамика сегнетоэлектрических доменов из исследования частотной зависимости петель гистерезиса. Phys Rev B, 2010, 82, 174125 doi: 10.1103/PhysRevB.82.174125
    [6] Li S D, Zhou D Y, Shi Z X и др. Участие ненасыщенного переключения в выносливости тонких сегнетоэлектрических пленок HfO 2 , легированных Si. Adv Electron Mater, 2020, 6, 2000264 doi: 10.1002/aelm.202000264
    [7] Чжан Цин, Су Ю.Частотная зависимость электромеханического поведения столбчато-зернистых нанопленок BaTiO 3 . Phys Lett A, 2020, 384, 126374 doi: 10.1016/j.physleta.2020.126374
    [8] Чжао Д., Ленц Т., Гелинк Г. Х. и соавт. Деполяризация многодоменных сегнетоэлектриков. Нац коммуна, 2019, 10, 2547 doi: 10.1038/s41467-019-10530-4
    [9] Пак М. Х., Ким Х. Дж., Ким Й. Дж. и др.Влияние кристаллографической ориентации и деформации тонкой пленки Hf 0,5 Zr 0,5 O 2 на ее сегнетоэлектричество. Appl Phys Lett, 2014, 104, 072901 doi: 10.1063/1.4866008
    [10] Рафф А., Ли З.И., Лойдл А. и др. Переключение поляризации в зависимости от частоты в h-ErMnO 3 . Appl Phys Lett, 2018, 112, 182908 doi: 10.1063/1.5026732
    [11] Боркар Х., Кумар А.Влияние света на сегнетоэлектрическую поляризацию и ток утечки. Международная конференция IEEE по Smart Cloud, 2018 г., 153 doi: 10.1016/j.vacuum.2018.03.062
    [12] Yang C H, Han Y J, Sun X S и др. Влияние Nd 3+ -замещения Bi на ток утечки, сегнетоэлектрические и диэлектрические свойства тонких пленок Na 0,5 Bi 0,5 TiO 3 . Ceram Int, 2018, 44, 6330 doi: 10.1016/ж.керамит.2018.01.023
    [13] Пандей П., Хван В. С., Удаякумар К. Р. и др. Зависимость сегнетоэлектрической частичной поляризации от импульса программирования: результаты сравнительного исследования конденсаторов PZT и HZO. IEEE Trans Electron Devices, 2020, 67, 4482 doi: 10.1109/TED.2020.3015794
    [14] Алессандри С., Панди П., Абуслеме А. и др.Динамика переключения сегнетоэлектрика HfO, легированного Zr 2 . IEEE Electron Device Lett, 2018, 39, 1780 doi: 10.1109/LED.2018.2872124
    [15] Фина И., Фабрега Л., Лангенберг Э. и др. Несегнетоэлектрические вклады в циклы гистерезиса в тонких пленках манганита: сравнительное исследование методов измерения. J Appl Phys, 2011, 109, 074105 doi: 10.1063/1.3555098
    [16] Дегрейв Р., Ожье Дж. Л., Белленс Р. и соавт.Новая модель полевой зависимости внутреннего и внешнего диэлектрического пробоя во времени. IEEE Trans Electron Devices, 1998, 45, 472 doi: 10.1109/16.658683
    [17] Ямагути М., Фуджи С., Камимута Ю. и др. Влияние конкретных механизмов отказа на повышение выносливости памяти сегнетоэлектрических туннельных переходов на основе HfO 2 . Международный симпозиум IEEE по физике надежности (IRPS), 2018 г., 6D.2 дои: 10.1109/ИРПС.2018.8353633
    [18] Lee Y H, Kim H J, Moon T и др. Получение и определение характеристик тонких сегнетоэлектрических пленок Hf 0,5 Zr 0,5 O 2 , выращенных реактивным распылением. Нанотехнологии, 2017, 28, 305703 doi: 10.1088/1361-6528/aa7624
    [19] Пак М. Х., Ким Х. Дж., Ким Й. Дж. и др.Исследование размерного эффекта в пленках Hf 0,5 Zr 0,5 O 2 тоньше 8 нм до и после циклирования пробуждающего поля. Appl Phys Lett, 2015, 107, 192907 doi: 10.1063/1.4935588

    тайна электрического тока

    тайна электрического тока

    Емкость — это способность накапливать электростатическую энергию, и она существует всегда. между проводниками. Следовательно, емкость является вторым по важности электрические свойства после сопротивления проводника.Например, в коаксиальный кабель с полиэтиленовой изоляцией «3C-2V» (JIS C 3501), емкость регулируется как 67+-3 пФ/м (1 кГц).

    Емкость определяется геометрической конфигурацией проводника dielectric nd — диэлектрическая проницаемость диэлектрика. По очереди, диэлектрическая проницаемость определяется дипольным моментом в результате положительные и отрицательные заряды в атомах, молекулах и кристаллах смещаются от их средних положений внешним электрическим полем.Водоизмещение изменяется с частотой и температурой, и, следовательно, диэлектрическая проницаемость обычно имеет частотную зависимость.

    Рис. 1. Параллельная схема замещения конденсаторов

    Ниже приведено фактическое измерение зависимости частоты от емкости. описанного выше коаксиального кабеля. Мы использовали наш низкочастотный импеданс измерительное устройство для измерения. Длина образца составляла 1 м, а параллель эквивалентная схема, показанная на рис. 1, была выбрана в качестве измерения импеданса модель.К этой модели хорошо подходят конденсаторы хорошего качества.

    ? 9
    Частота (МГц) Емкость (пФ) D
    1 67,2 0,0000
    2 67,3 0,0000
    3 67,4 0,0000
    4 67,5 0,0000
    5 67,7 0.0000
    6 68,0 0,0000
    7 68,3 0,0005
    8 68,7 0,0011
    9 69,1 0,0019
    10 69.59 0.0024
    11 70,0 70,0 0,0032
    12 70.6 0,0046
    13 71,2 0,0050

    В модели, показанной на рис. 1, «D» определяется как

      D = R/(w*C).
      Здесь,
    D = диэлектрические потери
    w = угловая частота (рад/с)
    = 2*ПИ*f
    Пи = 3,14159265..
    f = частота (Гц)
    C = емкость (Ф)
    R = параллельное сопротивление (Ом)
     

    Это пропорционально потере, деленной на накопленную энергию, и является показателем эффективности накопления энергии. Для конденсаторов это указывает на коэффициент потерь по диэлектрику.(сноска 1)

    Вопрос в том, можем ли мы сделать вывод из данных измерений, что «емкость коаксиального кабеля с полиэтиленовой изоляцией (диэлектрическая проницаемость полиэтилен) и проводимость (диэлектрические потери из полиэтилена) увеличиваются с частота (выше примерно 10 МГц»)? Другими словами, является ли приведенное выше измерение данные, показывающие зависимость частоты от емкости и диэлектрических потерь?

    Сноска 1 — D

    Когда переменное напряжение V приложено к обоим концам конденсатора в Инжир.2) = 2 * PI * (энергия_потерянная_на_1_Гц) / накопленная_энергия. Существует соглашение писать D как тангенс (дельта). Это связано с тем, что при сумме ток, протекающий через конденсатор, рассматривается как векторная сумма токов Ic, протекающий через C, и Ir, протекающий через R, угол между этими двумя векторы — дельта. В электронных деталях, хранящих энергию, детали с малым D хороши, но для индукторы (катушки), мы определяем инверсию D как Q и ​​считаем, что части с высоким Q имеют высокое качество.

    Коити Хирабаяши, (К) 2001

    Return to Home

    Частотно-зависимая емкостная модель плазмы для прямого моделирования уравнения Навье–Стокса

  • [1] Versailles P., Gingras-Gosselin V. и Vo HD, «Влияние давления и температуры на производительность плазменных приводов», AIAA Journal , Vol. 48, № 4, 2010. С. 859–863. AIAJAH 0001-1452

  • [2] Уолли Р. Д. и Чой К. С., «Начальный вихрь в неподвижном воздухе, вызванный плазмой разряда диэлектрического барьера», Journal of Fluid Mechanics , Vol. 703, июль 2012 г., стр. 192–203. doi: https://doi.org/10.1017/jfm.2012.206 JFLSA7 0022-1120

  • [3] Рот Дж.Р., Шерман Д. М. и Уилкинсон С. П., «Электрогидродинамическое управление потоком с помощью поверхностной плазмы тлеющего разряда», AIAA Journal , Vol. 38, № 7, 2000, стр. 1166–1172. doi: https://doi.org/10.2514/2.1110 AIAJAH 0001-1452

  • [4] Corke T. and Post M., «Overview of Plasma Flow Control: Concepts, Optimization and Applications», 43rd AIAA Aerospace Science Meeting and Exhibit , AIAA Paper 2005-0563, 2005.

  • [5] Goeksel B., Rechenberg I., Гринблатт Д. и Пашерайт К.О., «Устойчивые и нестационарные плазменные форсунки для разделения и управления циркуляцией», 3-я конференция AIAA по управлению потоком , документ AIAA 2006-3686, 2006 г.

  • [6] Corke TC, He C и Патель М., «Плазменные закрылки и предкрылки: применение слабоионизированных плазменных приводов», Journal of Aircraft , Vol. 46, № 3, 2009. С. 864–873. doi:https://doi.org/10.2514/1.38232

  • [7] Орлов Д. М., Апкер Т., Хе С., Отман Х. и Корк Т.С., «Моделирование и эксперимент управления передним фронтом разделения с использованием плазменных приводов SDBD», 45-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам и выставка , документ AIAA 2007-0877, 2007.

  • [8] Патель MP, Sowle ZH, Corke T. и He C., «Автономное обнаружение и контроль сваливания крыла с использованием интеллектуального плазменного предкрылка», Journal of Aircraft , Vol. 44, № 2, 2007. С. 516–527. doi: https://doi.org/10.2514/1.24057

  • [9] Пост М.Л., «Плазменные приводы для управления разделением на стационарных и колеблющихся аэродинамических профилях», к.т.н. Диссертация, унив. of Notre Dame, Notre Dame, IN, 2004.

  • [10] Халтгрен Л.С. и Ашпис Д.Е., «Демонстрация задержки разделения с помощью плазменных приводов тлеющего разряда», 41-е совещание AIAA по аэрокосмическим наукам и выставка , доклад AIAA, 2003 г. -1025, 2003.

  • [11] Корк Т.С., Пост М.Л. и Орлов Д.М., «Увеличенная аэродинамика плазменного разряда с одним диэлектрическим барьером: физика, моделирование и приложения», Experiments in Fluids , Vol.46, № 1, 2009, стр. 1–26. doi: https://doi.org/10.1007/s00348-008-0582-5 EXFLDU 0723-4864

  • [12] Томас Ф., Козлов А. и Корк Т., «Плазменные актуаторы для управления потоком цилиндров и Шумоподавление», AIAA Journal , Vol. 46, № 8, 2008, стр. 1921–1931. doi: https://doi.org/10.2514/1.27821 AIAJAH 0001-1452

  • [13] Ли Ю., Чжан С. и Хуан С., «Использование плазменных приводов для широкополосного контроля шума на обрыве», Эксперименты с жидкостями , Vol.49, № 2, 2010. С. 367–377. doi: https://doi.org/10.1007/s00348-009-0806-3 EXFLDU 0723-4864

  • [14] Лемир С. и Во ХД, «Уменьшение дефекта следа вентилятора и компрессора с помощью плазменной активации для тонального Снижение шума», ASME Turbo Expo: Power for Land, Sea and Air (GT 2008) , Американское общество инженеров-механиков, документ GT 2008-50821, Fairfield, NJ, 2008.

  • [15] Roy S., Сингх К.П., Кумар Х., Гаитонде Д.В. и Висбал М., «Эффективная динамика разряда для плазменных приводов», 44-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам и выставка , статья AIAA 2006-0374 2006.

  • [16] Сингх К. П. и Рой С., «Моделирование плазменных приводов с помощью химии воздуха для эффективного управления потоком», Journal of Applied Physics , Vol. 101, No. 12, 2007, Paper 123308. doi:https://doi.org/10.1063/1.2749467

  • [17] Висбал М., Гаитонде Д.В., Рой С., «Управление переходными и турбулентными потоками с помощью Плазменные актуаторы», Документ AIAA 2006-3230, 2006.

  • [18] Гаитонде Д.В., Висбал М.Р. и Рой С., «Совместный подход к плазменному моделированию управления потоком секций крыла», 44-я AIAA Встреча и выставка аэрокосмических наук , документ AIAA 2006–1205, 2006 г.

  • [19] Гаитонде Д.В., Висбал М.Р. и Рой С., «Трехмерное моделирование управления остановом двигателя на основе плазмы с использованием связанных подходов на основе первых принципов», , 2006 г., ASME, совместное американо-европейское летнее совещание по гидротехнике, , документ FEDSM2006. -98553, Miami, FL, 2006.

  • [20] Boeuf JP, Lagmich Y., Unfer T., Callegari T. and Pitchford LC, «Электрогидродинамическая сила в плазменных приводах с диэлектрическим барьером», Journal of Physics D : Прикладная физика , Вып.40, № 3, 2007. С. 652–662. doi: https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/3/S03 JPAPBE 0022-3727

  • [21] Сингх К.П., Рой С. и Гайтонде Д.В., «Моделирование плазменного привода с диэлектрическим барьером». с химией атмосферного воздуха», 37-я конференция AIAA по плазмодинамике и лазерам , доклад AIAA 2006-3381, 2006.

  • [22] Опайц Д.Ф., Лиханский А.В., Неретти Г., Заиди С., Шнейдер М., Майлз Р.Б. и Мачерет С.О., «Экспериментальное исследование плазменного привода с диэлектрическим барьерным разрядом, управляемого повторяющимися высоковольтными наносекундными импульсами с постоянным или низкочастотным синусоидальным смещением», Journal of Applied Physics , Vol.104, No. 4, 2008, Paper 043304. doi:https://doi.org/10.1063/1.2968251

  • [23] Лиханский А.В., Шнейдер М.Н., Мачерет С.О., Майлз Р.Б. Моделирование диэлектрического разрядного плазменного актуатора в воздухе», Journal of Applied Physics , Vol. 103, № 5, 2008, Paper 053305. doi:https://doi.org/10.1063/1.2837890

  • [24] Лиханский А.В., Шнейдер М.Н., Опайц Д.Ф., Майлз Р.Б. Внешний поток», , 48-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам, , документ AIAA, 2010-0470, 2006 г.

  • [25] Бенар Н., Жолибуа Дж., Форте М., Тушар Г. и Моро Э., «Управление осесимметричной дозвуковой воздушной струей с помощью плазменного привода», Experiments in Fluids , Vol. 43, № 4, 2007. С. 603–616. doi: https://doi.org/10.1007/s00348-007-0344-9 EXFLDU 0723-4864

  • [26] Хуанг Дж., Корке Т.С. и Томас Ф., «Плазменные приводы для управления разделением при низком давлении». Турбинные лопатки», 41-я конференция AIAA по аэрокосмическим наукам и выставка , документ AIAA 2003-1027, 2003.

  • [27] Лист Дж., Байерли А.Р., Маклафлин Т.Е. и Дайкен РДВ, «Использование плазменного привода для управления ламинарным разделением на линейной каскадной турбинной лопатке», 41-е совещание по аэрокосмическим наукам и выставка , документ AIAA 2003- 1026, 2003.

  • [28] Лемир С., Во Х.Д. и Беннер М.В., «Улучшение производительности осевых компрессоров и вентиляторов с плазменным приводом», International Journal of Rotating Machinery , Vol. 2009, 2009, Бумага 247613.doi: https://doi.org/10.1155/2009/247613

  • [29] Grundmann S., Sayles EL и Eaton JK, «Чувствительность асимметричного трехмерного диффузора к возмущениям на входе, вызванным плазменным приводом», Эксперименты с жидкостями , Vol. 50, № 1, 2011. С. 217–231. doi: https://doi.org/10.1007/s00348-010-0922-0 EXFLDU 0723-4864

  • [30] Моррис С., Корке Т., Несс Д.В., Стивенс Д.Дж. и Доувилль Т., «Совет Контроль зазора с помощью плазменного привода», 44-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам и выставка , документ AIAA 2005-0782, 2006 г.

  • [31] Ван Несс Д.К., Корк Т.К. и Моррис С.К., «Управление потоком в наконечнике турбины с помощью плазменных приводов», 44-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам и выставка , документ AIAA 2006-0021, 2006.

    9

    [32] Vo HD, «Подавление возникновения короткого вращающегося срыва с помощью тлеющего разряда», ASME Turbo Expo: Power for Land, Sea and Air (GT 2007) , American Soc. of Mechanical Engineers Paper GT2007-27673, Fairfield, NJ, 2007.

  • [33] Li G., Xu Y., Lin B., Zhu J., Nie C., Ma H. и Wang Z., «Управление вторичным потоком торца в компрессорном каскаде с плазмой разряда с диэлектрическим барьером Приведение в действие», Наука в Китае, серия E: Технологические науки , Vol. 52, № 12, 2009 г., стр. 3715–3721. doi: https://doi.org/10.1007/s11431-009-0187-0

  • [34] Моро Э., «Управление воздушным потоком с помощью нетепловых плазменных приводов», Journal of Physics D: Applied Physics , Том.40, № 3, 2007. С. 605–636. doi: https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/3/S01 JPAPBE 0022-3727

  • [35] Орлов Д.М., Фонт Г.И. и Эдельштейн Д., «Характеристика режимов разряда плазменных приводов », Журнал AIAA , Vol. 46, № 12, 2008 г., стр. 3142–3148. doi: https://doi.org/10.2514/1.37514 AIAJAH 0001-1452

  • [36] Massines F., Rabehi A., Decomps P., Gadri RB, Segur P. and Mayoux C., «Experimental and Теоретическое исследование тлеющего разряда при атмосферном давлении, контролируемого диэлектрическим барьером», Journal of Applied Physics , Vol.83, № 6, 1998, стр. 2950–2957. doi: https://doi.org/10.1063/1.367051

  • [37] Ший В., Джаяраман Б. и Андерссон А., «Моделирование тлеющего разряда — индуцированная гидродинамика», Journal of Applied Physics , Том. 92, № 11, 2002 г., стр. 6434–6446. doi: https://doi.org/10.1063/1.1515103

  • [38] Enloe CL, Font GI, McLaughlin TE и Orlov DM, «Поверхностный потенциал и измерения продольного электрического поля в аэродинамическом плазменном приводе», AIAA Journal , Том.2008. Т. 46, № 11. С. 2730–2740. doi:https://doi.org/10.2514/1.33973 AIAJAH 0001-1452

  • [39] Enloe CL, McHarg MG и McLaughlin TE, «Коррелированные по времени измерения производства силы аэродинамическим приводом с разрядом диэлектрической барьерной плазмы», Журнал прикладной физики , Vol. 103, No. 7, 2008, Paper 073302. doi:https://doi.org/10.1063/1.2896590 JAPIAU 0021-8979

  • [40] Enloe C.L., McLaughlin T.E., Font G.I. and Baughn J.W., «Параметризация временной структуры в аэродинамическом плазменном приводе с одним диэлектрическим барьером», AIAA Journal , Vol. 44, № 6, 2006. С. 1127–1136. doi:https://doi.org/10.2514/1.16297 AIAJAH 0001-1452

  • [41] Орлов Д. М., «Моделирование и моделирование плазменных приводов с одиночным диэлектрическим барьером», канд. Диссертация, унив. of Notre Dame, Notre Dame, IN, 2006.

  • [42] Орлов Д.М., Корк Т.С. и Патель М.П., ​​«Модель электрической цепи для аэродинамического плазменного привода», 44-я встреча AIAA по аэрокосмической науке и выставка , документ AIAA, 2006 г. -1206, 2006.

  • [43] Орлов Д.М. и Корк Т.С., «Численное моделирование эффектов аэродинамического плазменного привода», 43-я встреча AIAA по аэрокосмической науке и выставка , статья AIAA 2006-1083, 2005.

  • 4 Орлов ., Корк Т. и Хаддад О., «DNS-моделирование приводов потока с плазменной решеткой», Отдел гидродинамики, 55-е ежегодное собрание , American Physical Soc., 2003 г., Аннотация № EG.009.

  • [45] Suzen Y., Huang P.G., Jacob J.Д. и Ашпис Д.Э., «Численное моделирование приложений управления потоком на основе плазмы», 35-я конференция по гидродинамике и выставка , документ AIAA 2005-4633, 2005 г.

  • [46] Мерц Б. и Корк Т.С. -Моделирование и проверка плазменного привода с диэлектрическим барьерным разрядом», Journal of Fluid Mechanics , Vol. 669, февраль 2011 г., стр. 557–583. doi:https://doi.org/10.1017/S0022112010005203 JFLSA7 0022-1120

  • .Д. Диссертация, Univ. of Notre Dame, Notre Dame, IN, 2010.

  • [48] Suzen Y., Huang PG и Ashpis DE, «Численное моделирование управления разделением потока в турбинах низкого давления с использованием плазменных приводов», 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit , AIAA Paper 2007-0937, 2007.

  • [49] Сенгупта Т.К., Суман В.К. и Бхумкар Ю.Г., «Управление байпасным переходным потоком мимо аэродинамического профиля с помощью плазменного срабатывания», Международный журнал развивающихся многопрофильных жидкостей наук , Vol.3, № 2, 2011. С. 117–134. doi:https://doi.org/10.1260/1756-8315.3.2-3.117

  • [50] Хоскинсон А.Р., Хершковитц Н. и Ашпис Д.Е., «Измерение силы одно- и двухбарьерных плазменных приводов DBD в спокойном воздухе. , Journal of Physics D: Applied Physics , Vol. 41, No. 24, 2008, Paper 245209. doi:https://doi.org/10.1088/0022-3727/41/24/245209 JPAPBE 0022-3727

  • [51] Sengupta TK, High Accuracy Computing Methods: Fluid Flows and Wave Phenomena , Cambridge Univ.Press, Нью-Йорк, 2013 г., стр. 406–407.

  • [52] Томас Ф. О., Корке Т. С., Икбал М., Козлов А. и Шацман Д., «Оптимизация плазменных приводов с диэлектрическим барьерным разрядом для активного аэродинамического управления потоком», AIAA Journal , Vol. 47, № 9, 2009. С. 2169–2178. doi: https://doi.org/10.2514/1.41588 AIAJAH 0001-1452

  • [53] Enloe CL, McLaughlin TE, Dyken RDV, Kachner KD, Jumper EJ и Corke T., «Mechanisms and Responses of the Single Плазменный привод с диэлектрическим барьером: морфология плазмы», AIAA Journal , Vol.42, № 3, 2004 г., стр. 589–594. doi: https://doi.org/10.2514/1.2305 AIAJAH 0001-1452

  • [54] Джейкоб Д.Д., Рамакумар К., Энтони Р. и Ривир Р.Б., «Управление ламинарными и турбулентными сдвиговыми потоками с помощью плазменных приводов, ” Четвертый международный симпозиум по явлениям турбулентности и сдвигового течения , TSFP-4, Вильямсбург, Вирджиния, 2005 г., стр. 653–658.

  • [55] Enloe C.L., McLaughlin T.E., VanDyken R.D., Kachner K.D., Jumper E.J. and Corke T.C., «Механизмы и отклики плазменного привода с одним диэлектрическим барьером: геометрические эффекты», AIAA Journal , Vol.42, № 3, 2004. С. 595–604. doi: https://doi.org/10.2514/1.3884 AIAJAH 0001-1452

  • [56] Палмейро Д. и Лавуа П., «Сравнительный анализ моделей плазменных приводов с одиночным диэлектрическим барьером», 7-й Международный симпозиум по Turbulence and Shear Flow Phenomena , Оттава, Онтарио, Канада, 2011 г., стр. 1–6, http://www.dl.begellhouse.com/pt/references/3ce1b4b5c16,60d8a9681cb3cfc7,7ada11f26104473b.html [получено за 2016 г.].

  • [57] Валериоти Дж.А. и Корке Т. С., «Зависимость от давления приводов плазменного разряда с диэлектрическим барьером», AIAA Journal , Vol. 50, № 7, 2012. С. 1490–1502. doi: https://doi.org/10.2514/1.J051194 AIAJAH 0001-1452

  • [58] Fujii K., «Вычислительные исследования управления разделением потоков при относительно низком режиме числа Рейнольдса», Proceedings of the IUTAM Симпозиум по достижениям в области вычислений, моделирования и управления переходными и турбулентными потоками , World Scientific, Хакенсак, штат Нью-Джерси, 2015 г., стр.166–176.

  • [59] Асада К. и Фуджи К., «Вычислительный анализ нестационарного поля потока, создаваемого плазменным приводом в импульсном режиме», Документ AIAA 2010-5090, 2010.

  • [60] Бхумкар Ю.Г., «Высокопроизводительные вычисления обходного перехода», доктор философии. Диссертация, Индийский технологический институт, Канпур, Индия, 2012.

  • [61] Дипанкар А. и Сенгупта Т.К., «Симметризованная компактная схема для исследования восприимчивости двумерного переходного потока в канале», Journal of Computational Physics , Том.215, № 1, 2006 г., стр. 245–273. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcp.2005.10.018

  • [62] Сенгупта Т.К., Раджпут М.К. и Бхумкар Ю.Г., «Дискретизация в пространстве и времени оптимальных схем DRP для задач распространения потоков и волн», Компьютеры и жидкости , Vol. 47, № 1, 2011. С. 144–154. doi: https://doi.org/10.1016/j.compfluid.2011.03.003 CPFLBI 0045-7930

  • [63] Бхаумик С. и Сенгупта Т.К., «Новая формула скорости-завихрения для прямого численного моделирования трехмерных Переходные и турбулентные потоки», Journal of Computational Physics , Vol.284, март 2015 г., стр. 230–260. doi:https://doi.org/10.1016/j.jcp.2014.12.030

  • [64] Сенгупта Т.К., Де С. и Саркар С., «Вихревая неустойчивость несжимаемой стенки — ограниченный слой сдвига, Journal of Fluid Mechanics , Vol. 493, октябрь 2003 г., стр. 277–286. doi:https://doi.org/10.1017/S0022112003005822 JFLSA7 0022-1120

  • [65] Сенгупта Т.К., Дипанкар А. и Сагаут П., «Динамика ошибок: вне анализа фон Неймана», Journal of Computational Physics , Том.226, № 2, 2007 г., стр. 1211–1218. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcp.2007.06.001 JCTPAH 0021-9991

  • Частотная зависимость стандарта первичной емкости в звуковом диапазоне частот

    Теорема Томпсона-Лэмпарда — это теорема электростатики, которая описывает так называемую поперечную емкость, не зависящую от размеров ее поперечного сечения. Поэтому он лучше всего подходит для использования в качестве эталона емкости для абсолютного определения единицы емкости, фарад. Поскольку эта перекрестная емкость определена для постоянного тока, но должна работать при переменном токе, необходимо применять частотную коррекцию, неопределенность которой является одним из самых больших вкладов в бюджет неопределенностей.Частотную коррекцию можно рассчитать с достаточной точностью, используя модель эквивалентной схемы, которая описывает поведение вычисляемого перекрестного конденсатора при переменном токе. Расчетные перекрестные конденсаторы в основном работают на частоте 1592 Гц ( = 104 рад/с), что удобно для связи между фарадами и омами. Определение частотных характеристик вычисляемого перекрестного конденсатора PTB в диапазоне звуковых частот осуществляется путем применения модели эквивалентной схемы, в которой учитывается влияние распределенных полных проводимостей и импедансов внутри вычисляемого поперечного конденсатора.Он получен с учетом основных токов, протекающих внутри расчетного перекрестного конденсатора, и вызванных этими токами падений напряжения. Большинство параметров схемы модели были непосредственно измерены в реальной конфигурации электродной системы с коммерческим автобалансирующим мостом в диапазоне частот от 1 кГц до 10 кГц. Из-за погрешности моста, которая составляет 0,1 % для измерений емкости и 2 % для измерений индуктивности, расчетная погрешность частотной коррекции составляет несколько частей на 108.Установлено, что емкости расчетного перекрестного конденсатора не зависят от частоты, а собственные и взаимные индуктивности электродов зависят от частоты и линейно пропорциональны корню обратному квадратному из частоты в исследуемом диапазоне частот. На основе измеренных параметров схемы рассчитана частотная зависимость вычисляемой поперечной емкости. Было обнаружено, что частотная зависимость перекрестной емкости пропорциональна квадрату частоты, и что влияние взаимных индуктивностей противоположных электродов доминирует в поведении на более высоких частотах.На частоте 1592 Гц поправка расчетного перекрестного конденсатора ПТБ величиной 1 пФ составляет 9,2×10-8 пФ при расширенной неопределенности (k=2) 3,1×10-8 пФ.

    Теорема Томпсона-Лэмпарда, основанная на теореме об электростатике, основана на выводах Kreuzkapazität beschreibt, неизвестна в связи с определением Querschnittsabmessungen ist. Sie ist daher bestens als Kapazitätsnormal für die Darstellung der Kapazitätseinheit Farad geeignet. Da die Kreuzkapazität für den statischen Fall Definiert ist, jedoch bei Wechselstrom betrieben wird, muss eine Frequenzkorrektur angebracht werden, deren Unsicherheit einen wesentlichen Beitrag zum Unsicherheitsbudget des Kondensators leistet.Die Frequenzkorrektur kann mit ausreichender Genauigkeit unter Verwendung eines Wechselstrom-Ersatzschaltbildes für den Kreuzkondensator berechnet werden. Kreuzkondensatoren werden im Allgemeinen bei einer Frequenz von 1592 Hz, entsprechend einer Kreisfrequenz von 10 rad/s, betrieben, die für die Ableitung der Widerstandseinheit Ohm aus der Kapazitätseinheit Farad am geeignetsten ist. Das Frequenzverhalten des PTB Kreuzkondensators im Tonfrequenzbereich wurde unter Anwendung eines Ersatzschaltbildes bestimmt, das den Einfluss der verteilten Impedanzen und Admittanzen im Kondensator berücksichtigt.Es wurde unter Beachtung der wesentlichen Ströme im Kondensator sowie ihrer Spannungsabfälle an den Impedanzen abgeleitet. Die Mehrzahl der Ersatzschaltbild-Parameter wurde direkt in der original Konfiguration des Elektrodensystems mit einer kommerziellen selbst abgleichenden Messbrücke in einem Frequenzbereich von 1 kHz bis 10 kHz bestimmt. Mit der Messunsicherheit der Messbrücke, die 0,1 % для Kapazitätsmessungen и 2 % для Induktivitätsmessungen beträgt, ergibt sich für die Frequenzkorrektur eine Unsicherheit von einigen 10-8.Die Kapazitäten des Kreuzkondensators sind im untersuchten Bereich frequenzunabhängig, während die Selbst- und Gegeninduktivitäten sich linear mit der inversen Quadratwurzel der Frequenz ändern. Die Frequenzabhängigkeit des Kreuzkondensators wurde auf der Grundlage der gemessenen Ersatzschaltbild-Parameter berechnet. Sie ist пропорциональный zum Quadrat der Frequenz. Den stärksten Einfluss auf das Frequenzverhalten bei höheren Frequenzen haben die Gegeninduktivitäten gegenüberliegender Elektroden. Bei einer Frequenz 1592 Hz beträgt die Frequenzcorrektur des PTB Kreuzkondensators bei einer Kapazität 1 pF 9.2×10-8 пФ с более высоким значением Unsicherheit (k=2) по сравнению с 3,1×10-8 пФ.

    Линейный или нелинейный конденсатор с дополнительным допуском, рабочими пределами и поведение ошибки

    Описание

    Блок Capacitor позволяет моделировать линейные, нелинейные (табличные) и частотно-зависимые конденсаторы, в том числе полярные конденсаторы. При желании вы также можете моделировать следующие эффекты:

    Вы можете включать и выключать эти параметры моделирования независимо друг от друга.Когда все дополнительные опции отключены, поведение компонента идентично Конденсаторный блок библиотеки Simscape™ Foundation.

    В своей простейшей форме блок Capacitor моделирует линейный конденсатор, описываемый следующим уравнением:

    где:

    • I ток.

    • C — емкость.

    • В — напряжение.

    • т это время.

    Для моделирования нелинейного или полярного конденсатора установите модель Capacitance. в таблицу поиска и предоставить поиск таблица значений напряжения и емкости:

    • Для полярных конденсаторов, где эта справочная таблица асимметрична относительно приложенное напряжение на клеммах, установите таблицу симметричных C-V Параметр на Не использовать данные C-V как есть .

    • Для других типов нелинейных конденсаторов обеспечить симметрию емкости относительно приложенного напряжения на клеммах, установив параметр Симметричный Параметр таблицы C-V с по Да - использовать величину напряжения при вычислении C .

    Для моделирования частотно-зависимого конденсатора с резистивными и диэлектрическими потерями установите Модель емкости параметр для Диэлектрик расслабление (Дебай) .Модель релаксации Дебая рассматривает набор невзаимодействующих диполей в частотная область. Результат выражен комплексной диэлектрической проницаемостью. Настоящее (𝜖′) и мнимые (𝜖′′) части комплексной диэлектрической проницаемости задаются уравнениями:

    , где 𝜔 — радиальная частота, 𝜖 — реальная диэлектрическая проницаемость на очень высокой частоте, 𝜖 𝑠 — реальная диэлектрическая проницаемость на низкой частоте, а 𝜏 — постоянная времени релаксации.

    Во временной области характеристическое уравнение для конденсатора в модели Дебая имеет вид

    , где 𝐶 𝑠 — низкочастотная емкость, 𝛼 = 𝜖 /𝜖 𝑠 , 𝑞 заряд, 𝑖 заряд ток, а 𝑣 — напряжение на конденсаторе.

    В большинстве спецификаций не приводятся явные значения комплексной диэлектрической проницаемости и время релаксации; однако часто коэффициент рассеяния обеспечивается на уровне двух частоты.Параметры 𝛼 и 𝜏 могут быть получены из этих значений, как описано уравнения:

    , где 𝜔 1 и 𝜔 2 равны две разные частоты и DF 1 и DF 2 — коэффициент рассеяния рассчитанные на указанных частотах соответственно.

    Аргумент квадратного корня должен быть положительным для правильной параметризации в Модель Дебая.

    Допуски

    Вы можете применять допуски к номинальному значению, указанному для Параметр Емкость . Таблицы данных обычно содержат процент допуска для данного типа конденсатора. В таблице показано, как блок применяет допуски и рассчитывает емкость на основе выбранного Приложение допуска вариант.

    Опция Значение емкости

    Нет — использовать номинально значение

    C

    Случайный допуск

    Равномерное распределение: 910 – 7 C 9100 тол + 2· тол · рэнд )

    Распределение Гаусса: C · (1 + до · ранд / nSigma )

    Максимальный допуск значение

    C · (1 + до )

    Применить минимальный допуск значение

    C · (1 – до )

    В таблице

    • C — это параметр Емкость . значение, номинальная емкость.

    • tol дробный допуск, Емкость допуск (%) /100.

    • nSigma — это значение, которое вы указываете для Количество стандартных отклонений для указанного допуска параметр.

    • ранд и ранд являются стандартными Функции MATLAB ® для создания равномерного и нормального распределения случайные числа.

    Примечание

    Если вы выбрали вариант Случайный допуск и вы находятся в режиме «Быстрый перезапуск», случайное значение допуска обновляется каждый раз. моделирование, если хотя бы один из дробных допусков, tol или Число стандартных отклонений для цитируемый допуск , nSigma , устанавливается во время выполнения и определяется с помощью переменной (даже если вы не изменяете эту переменную).

    Рабочие пределы

    Вы можете указать рабочие пределы с точки зрения максимального рабочего напряжения и максимальная (мгновенная) мощность рассеяния в последовательном сопротивлении и в параллельная проводимость конденсатора.

    Для полярных конденсаторов можно определить диапазон рабочего напряжения таким образом, чтобы блок выдает предупреждение или ошибку, если полярность приложенного напряжения становится неверным.

    При превышении рабочего предела блок может либо выдать предупреждение, либо остановить симуляцию с ошибкой.Дополнительные сведения см. в разделе Эксплуатационные ограничения.

    Неисправности

    Мгновенные изменения параметров конденсатора не являются физическими. Поэтому, когда Блок конденсаторов переходит в неисправное состояние, переход емкости, сопротивления и проводимости к их неисправным значениям в течение период времени по следующей формуле:

    Текущее значение = Значение ошибки – ( Значение ошибки UnfaultedValue ) · сек (∆t / τ) (1)

    где:

    Блок может инициировать начало перехода отказа:

    Вы можете включить или отключить эти триггерные механизмы по отдельности или использовать их вместе, если в моделировании требуется более одного триггерного механизма.Когда больше активен более одного механизма, первый механизм инициирует переход отказа имеет приоритет. Другими словами, компонент выходит из строя не более одного раза за симуляцию.

    Вы также можете выбрать, следует ли выдавать подтверждение при возникновении ошибки, используя параметр Сообщение о возникновении ошибки . Утверждение может принимать форму предупреждения или ошибки. По умолчанию блок не выдает утверждение.

    Переменные

    Используйте раздел Variables интерфейса блока для установки приоритет и начальные целевые значения для переменных блока до моделирование. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Задания и Начальную Цель для Переменных Блока.

    Переменная Напряжение конденсатора позволяет указать высокоприоритетная цель для начального напряжения конденсатора в начале симуляции.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.