Конденсатор переменной емкости

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (> (>3 003163

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.12.80 (2! ) 3227356/18-21 (51)М. Кл.

Н 01 Q 7/04 с присоединением заявки М

Гасраэрстеееве кеээитет (23) Приоритет ссюр

0 Ó<>«0àà 0 07.03,83. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 07.03.83 (53) УДК 621. .3 19.4 (088.8) йе делам кэебрствккй и вткрнтий

А. Г. Козлов, И. И. Миллер и H. B. Шел уж

t т

--- .

Омский политехнический институт

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОНДЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ

2 добитьс я коэффициенДля того, чтобы та перекрытия

/+120

КЕ -120О

-(О, 3000

Изобретение относится к радиоэлектро нике и может быть использовано, напри- . мер, в резонансных цепях.

Известен конденсатор переменной емкости с диэлектриком, диэлектрическая проницаемость которого зависит от при-ложенной температуры. У этих конденсаторов изменение емкости осушествляется путем изменения температуры диэлектрика, в качестве которого могут использоваться материалы с большим температурным коэффициентом диэлектрической проницаемости: стронцийвисмутовый титанат, двуокись титана, титанаты кальция и стронция (1)

Недостатком конденсаторов этого ти« па является низкий коэффициент перекрытия по емкости, не превышающий 2.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является конденсатор переменной емкости, содержаший две . обкладки с расположенным между ними диэлектриком и узел регулирования температуры диэлектрика j2) необходимо держать диэлектрик конденсао тора при температуре 120 С с очень высокой точность ю, которая достигается обычно с помошью сложной электроники и с большими энергетическими затратами, о поэтому эту температуру (120 С) практически испольэовать для такой цели нельзя.

Цель изобретения — увеличение диапазона изменения емкости.

Поставленная цель достигается тем, что в конденсаторе переменной емкости,. содержашем две обкладки с расположенным между ними диэлектриком и узел регулирования температуры диэлектрика, диэлектрик состоит из двух слоев, один из которых выполнен из материала с диэлектрической проницаемостью, не завися щей от температуры, а другой — из ма-

003163 4

Из выражений (1) и (2) следует, что с повышением температуры емкость конденсатора увеличивается и, следовательно, конденсатор имеет положительную крутизну изменения емкости от температуры.

Величина крутизны определяется формой фазового перехода металл-диэлектрик.

Если фазовый переход размыт по температуре, то можно осуществлять плавное

111 изменение емкости конденсатора, если фазовый переход крутой, то изменение емкости от минимального до максимального значения и наоборот осуществляется . скачком.

3 1 териала с фазовым переходом металл, диэлектрик.

На чертеже приведен вариант конс1 рукции конденсатора.

Конденсатор имеет плоскую конструкцию и содержит две обкладки 1. Между обкладками размещен слой 2 материала с фазовым переходом металл-диэлектрик (двуокись ванадия) и слой 3 материала с диэлектрической проницаемостью, не зависящей от температуры, и расположенный последовательно со слоем 2 материала. От обкладок конденсатора выполнены выводы 4. На обкладке конденсатора, контактирующей со слоем 2 матерна ла, расположен узел регулирования тем- пературы, который электрически изолирован от обкладки с помощью изолятора

5, имеющего большую теплопроводность.

Узел регулирования температуры содержит нагреватель 6, выполненный из нихрома, и электрические выводы 7 нагревателя.

В процессе работы е помощью нагревателя 6 изменяется температура слоя материала с фазовым переходом металлди лектрик. Когда эта температура ниже температуры фазового перехода (для двуокиси ванадия температура фазового перехода равна 68 С), слой материала о

2 находится в фазе диэлектрик. B этом случае емкость конденсатора равна:

2.

2 2. 1 где Я вЂ” коэффициент пропорциональности;

5 — плошадь обкладок и конденсатоРаэ

Е F2 — соответственно диэлектрическая проницаемость слоя материала

2 с фазовым переходом и слоя материала 3;

cooTBeTcTBeHHo ТОлшина слОя

1 материала 2 с фазовым переходом слоя материала 3.

При повышении с помощью нагревателя 6 температуры слоя 2 материала выше температуры фазового перехода этот материал переходит в фазу металл. В этом случае емкость конденсатора равна, 2 с

Таким образом, выполнение конденсатора переменной емкости, содержащего материал с фазовым переходом металл-диэлектрик, с дополнительным слоем диэлек20 трика обеспечивает .положительную крутизну изменения емкости конденсатора от температуры и увеличение диапазона изменения емкости. Кроме того, применение дополнительного слоя диэлектрика умень $ шает величину диэлектрических потерь предлагаемого конденсатора по сравнению с обычной конструкцией.

Формула изобретения

Конденсатор переменной емкости, содержащий две обкладки с расположенным между ними диэлектриком и узел регули3S рдвания температуры диэлектрика, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения диапазона изменения емкости, диэлектрик состоит из двух слоев, один из которых выполнен из материала с

40 диэлектрической проницаемостью, не зависящей от температуры, а другой — из материала с фазовым переходом металлдиэлектрик. ф$ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 21:3193, кл. Н 01 5 7/04, 05. 10.66.

50 2, Авторское свидетельство СССР Ию 610197, кл. Н 01 1/04, 28.04.75 (прототип) .

1003 МЗ

Составитель А. Салынский

Редактор Н. Сташишина Техред T.ôàíòà Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1571/36 - Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4