А. Кашкаров - Электронные самоделки
Использование конденсатора при комнатной температуре гарантирует длительный срок его полезной службы. Сумма постоянного обратного напряжения и амплитуды пульсаций не должна превышать значение 2 В.
Для каждой серии современных конденсаторов указывается максимальное значение тангенса угла потерь (tgS), которое, как правило, измеряется на частоте сигнала 120 Гц при температуре окружающей среды +20 °C. Отсюда вычисляется эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) по формуле:
где f— частота в герцах, при которой производились измерения, С — емкость конденсатора в фарадах.
В электрических цепях, где процесс заряда-разряда происходит с высокой частотой, значение емкости (по определению конденсатора) может уменьшаться. Если через конденсатор протекает импульсный ток, значение которого превышает номинальное значение тока конденсатора, то на конденсаторе выделяется избыточное тепло (его можно зафиксировать «невооруженными» руками, т. е. прикосновением), его емкость уменьшается, срок службы сокращается.
Во время пайки дискретных и чип-элементов необходимо соблюдение осторожности. Температура пайки выводов конденсаторов не должна превышать 260 °C, а контакт с жалом паяльника не более 5…7 сек.
Допустимый ток пульсации для оксидного электролитического конденсатора необходимо учитывать (он указывается персонально для каждой серии) для использования таких конденсаторов в качестве фильтрующих элементов в источниках питания мощных усилителей. Сумма постоянного напряжения на обкладках конденсатора и напряжения пульсации не должна превышать номинального рабочего напряжения. Номинально допустимые параметры определяются при окружающей температуре +85 °C и на частоте сигнала 120 Гц. При другой температуре окружающей среды и другой частоте сигнала в качестве максимально допустимого тока пульсации применяется значение тока пульсации, умноженное на коэффициент в табл. П2.9 и П2.10.
Представленные данные подтверждены многолетней практикой ремонта усилителей и справочниками.
2.2. Перспектива развития пассивных радиокомпонентов
Электронные компоненты на основе так называемых «твердых элементов» в недалеком будущем начнут вытеснять традиционные, производимые на основе сегодняшних технологий. Японские и американские технологи почти одновременно получили особый «твердый электролит», созданный из порошковой смеси различных металлов и специальных полимеров, модификации которого применяют в гальванических элементах и оксидных конденсаторах (ионисторах) сверхбольших емкостей. Гальванический элемент из такого материала при толщине 1 мкм дает напряжение до 0,5 В. Батарея из таких элементов толщиной 0,1 мм и площадью два квадратных сантиметра дает напряжение до 70 В. Не менее интересно применение «твердых электролитов» для производства новых типов конденсаторов, удельная емкость которых в тысячи раз превзойдет существующие. Электронным компонентам, созданным по новой технологии, можно придавать любую геометрическую форму, что позволит «вписывать» их в печатные платы, а также размещать их поверх других компонентов, увеличивая в десятки раз плотность монтажа. Серийный выпуск батарей и конденсаторов нового типа ожидается не ранее 2008 года.
Приложение 3
Некоторые электрические характеристики отечественных и зарубежных электретных микрофонов
Микрофон — это устройство, преобразующее звуковые колебания в электрические. «Микрофон» — от греческих слов «микро» — малый и «фон» — звук — ввел английский физик Уитсон в начале ХК века. Сегодня под микрофоном обычно понимают электрический прибор, обнаруживающий и усиливающий слабые звуки. Тогда же французский ученый Дю Монсель сказал о микрофоне: «В сущности, это есть не что иное, как передаточный телефон с батареей, но обладающий такими характерными качествами, которые делают его самостоятельным прибором, заслужив особое наименование».
В практике используется несколько типов микрофонов: пьезоэлектрические, электретные, конденсаторные, электромагнитные, электродинамические и угольные. Электретные микрофоны — популярные и распространенные сегодня в усилительной технике, заслуживают особого внимания. Именно они из всех перечисленных имеют самый широкий диапазон частот 30…20 000 Гц при самых малых габаритных размерах. Спектр применения электретных микрофонов широк — от всевозможных «жучков» — подслушивающих устройств до медицинских слуховых аппаратов и устройств дистанционного усиления телефонной связи (прототипов настоящим устройствам «hands free» — свободные руки, активно используемых сегодня в мобильной сотовой связи). В табл. П3.1 и П3.2 приводятся электрические характеристики популярных электретных микрофонов.
Приложение 4
Некоторые электрические характеристики отечественных и зарубежных динамических головок
Динамические головки или в радиолюбительском обиходе просто «динамики» различаются между собой и подразделяются на рупорные, электромагнитные, электродинамические, изодинамические, ленточные, электростатические, пьезоэлектрические и магнитострикционные. Каждый из этих типов по-своему отличается от других. В последующей подборке таблиц приводятся электрические характеристики динамических головок как старой, так и новой маркировки. Эти данные окажутся полезными радиолюбителям, занимающимся самостоятельным ремонтом и конструированием усилительной звуковой техники. В табл. П4.1 представлены справочные данные по низкочастотным динамическим головкам.
Примечание к таблицам П4.1…П4.41 — Наименование по ГОСТ9010-6773.78 и нестандартных динамиков.
2 — Наименование по ОСТ4.383.001-85.
3 — Номинальное электрическое сопротивление, Ом.
4 — Частота основного резонанса, Гц.
5 — Эффективный диапазон рабочих частот, кГц.
6 — Уровень характеристической чувствительности, дБ.
7 — Номинальная мощность, Вт.
8 — Мощность нормирования, Вт.
9 — Предельная шумовая мощность, Вт.
10 — Предельная долговременная мощность, Вт.
11 — Предельная кратковременная мощность, Вт.
12 — Максимальный уровень звукового давления при P = Pш, дБ.
В табл. П4.2 представлены справочные данные среднечастотных и высоко-частотных динамических головок.
В табл. П4.3 представлены справочные данные широкополосных динамических головок.
В табл. П4.4 представлены справочные данные динамических головок с плоскими диафрагмами (НЧ, СЧ, ВЧ и ШП).
В табл. П4.5 представлены справочные данные динамических головок устаревших типов низкочастотные и компрессионные.
В табл. П4.6 представлены справочные данные среднечастотных динамических головок устаревших типов.
В табл. П4.7 представлены справочные данные высокочастотных динамических головок устаревших типов.
В табл. П4.8 представлены справочные данные широкополосных динамических головок.
Приложение 5
Некоторые электрические характеристики отечественных герконов
Геркон — вакуумный коммутационный прибор, функционирующий при воздействии электромагнитного поля.
Геркон (происходит от слов «герметизированный контакт») представляет собой герметизированный переключатель с пружинными контактами из ферромагнитного материала, соприкасающимися под действием магнитного поля. Различают герконы, работающие на замыкание, переключение и размыкание электрической цепи. Внутри стеклянного баллона создается вакуум или газовая среда (азот, аргон, водород) различного давления. При определенной напряженности магнитного поля электромагнита или постоянного магнита извне свободные концы пружины (чаще из пермаллоевой проволоки), находящиеся на расстоянии нескольких десятых или сотых миллиметра, притягиваются друг к другу и замыкают контакт (или соответственно размыкают, если геркон на размыкание). При уменьшении напряженности пружины упругой силой возвращаются в исходное положение, и контакт размыкается.
У переключающих электрические цепи герконов сопротивление контакта в замкнутом состоянии должно стремиться к минимуму и, как правило, составляет 0,02—0,2 Ом, а в разомкнутом не менее 1 кОм. Большинство герконов с газовым наполнением имеет пробивное напряжение 200–500 В, поэтому применять герконы в силовых цепях с напряжением 220 В, или где коммутируется мощная нагрузка, надо со знанием дела — для мощных нагрузок существуют специальные герконы. Повышением давления газа до нескольких десятых Мн/м2 (несколько атмосфер) или понижением его до 104— 106 мм pт. ст.) этот параметр пробивного напряжения увеличивается до 800 В.
