Ero sivun ”Kondensaattori” versioiden välillä
>Oh2mqk p (tekstiviilausta) |
>Oh2mqk p (tekstiviilausta) |
||
Rivi 66: | Rivi 66: | ||
|- | |- | ||
! C0G, NP0 | ! C0G, NP0 | ||
| 4.7 pF | | 4.7 pF ..<br>47 nF, 5% | ||
| Laadukas toleranssiltaan ja lämmönkestoltaan. Kooltaan isompaa ja kaliimpaa. (Eristeaineen lämpötilariippuvuus on erittäin pientä.) | | Laadukas toleranssiltaan ja lämmönkestoltaan. Kooltaan isompaa ja kaliimpaa. (Eristeaineen lämpötilariippuvuus on erittäin pientä.) | ||
|- | |- | ||
! X7R | ! X7R | ||
| 3.3 nF | | 3.3 nF ..<br>330 nF, 10% | ||
| Kelvollinen epäkriittiseen käyttöön ja ajastuksiin. Herkkä mikrofonisuudelle ( | | Kelvollinen epäkriittiseen käyttöön ja ajastuksiin. Herkkä [[mikrofonisuus|mikrofonisuudelle]] (eristemateriaali on [[pietsosähköinen_ilmiö|pietsosähköistä]] ainetta) | ||
|- | |- | ||
! Z5U | ! Z5U | ||
| | | 10 nF ..<br>2.2 µF, 10% | ||
| Hyvä (RF) bypass käyttöön, halpaa ja pientä. Herkkä mikrofonisuudelle | | Hyvä (RF) bypass käyttöön, halpaa ja pientä. Herkkä [[mikrofonisuus|mikrofonisuudelle]] (eristemateriaali on [[pietsosähköinen_ilmiö|pietsosähköistä]] ainetta) | ||
|- | |- | ||
! PZT | ! PZT | ||
| 1 nF | | 1 nF ..<br>1 µF, 1% | ||
| Keraamiset chipit, lyijy-zirkonaati-titanaatti on ferrosähköinen keraami | | Keraamiset chipit, lyijy-zirkonaati-titanaatti on ferrosähköinen keraami | ||
|- | |- | ||
! Lasi | ! Lasi | ||
| | | pF .. nF | ||
| Erittäin stabiileja (ja harvinaisia), käytetty stabiileissa oskillaattoreissa | | Erittäin stabiileja (ja harvinaisia), käytetty stabiileissa oskillaattoreissa | ||
|- | |- | ||
! Kiille ("mica") | ! Kiille ("mica") | ||
| | | pF, 100V | ||
| | | Hopeoituja kiillelevyjä, varhaisia RF kondensaattoreita | ||
|- | |- | ||
!colspan=3 align=center| Kiinteä eriste: muut kuin keraamit | !colspan=3 align=center| Kiinteä eriste: muut kuin keraamit | ||
Rivi 100: | Rivi 100: | ||
|- | |- | ||
! Polystyreeni | ! Polystyreeni | ||
| | | pF | ||
| | | RF signaalikäsittelyyn | ||
|- | |- | ||
! Polypropyleeni | ! Polypropyleeni | ||
| | | | ||
| pieni häviö, suuri jännitekesto, läpilyöntikestävyys, signaalikäsittelyssä | | pieni häviö, suuri jännitekesto, läpilyöntikestävyys, signaalikäsittelyssä ja mm. häiriönpoistokondensaattoreina | ||
|- | |- | ||
! PTFE (Teflon®) | ! PTFE (Teflon®) | ||
Rivi 112: | Rivi 112: | ||
|- | |- | ||
! Piirilevykuviot | ! Piirilevykuviot | ||
| | | pF .. nF | ||
| | | Mikroaalloilla tarvittavat pienet kapasitanssit syntyvät helposti ja toistettavasti johteen ja maatason | ||
|- | |- | ||
!colspan=3 align=center| Elektrolyyttiset | !colspan=3 align=center| Elektrolyyttiset | ||
|- | |- | ||
! Alumiini | ! Alumiini | ||
| | | 1µF .. 0.1 F,<br>3 .. 600 V,<br>10 .. 40%<br>'''polaroitu''' | ||
| | | Eristeaineena alumiinifolion pinnalla oleva alumiinioksidikerros, ynnä sopiva elektrolyytti (kalium-hydroksidi, tms.), '''polaroitu''' eli kondensaattorin yli ei saa olla väärän suuntaista tasajännitettä. | ||
|- | |- | ||
! Tantaani | ! Tantaani | ||
| | | 1µF .. 100 µF<br>3 .. 50 V<br>5 .. 20%<br>'''polaroitu'' | ||
| | | Stabiilimpi kapasitanssi, kuin alumiinielektrolyytillä, samoin pienempi vuotovirta ja yleensä myös pienempi [[ESR]] ja [[Impedanssi]]. Toisin kuin Al-lyytti, nämä eivät siedä ylijännitettä, eikä väärinpäin olevaa tasajännitettä, vaan temperamenttisesti tahtovat räjähtää... | ||
|- | |- | ||
! EDLC | ! EDLC<br>Superkondensaattorit | ||
| useita faradeja, max 2.55 V | | useita faradeja, max 2.55 V | ||
| Suuri kapasitanssi, pieni jännitekesto | | Suuri kapasitanssi, pieni jännitekesto. Elektrodit huokoisia aktiivihiilipalasia. | ||
|- | |- | ||
! Ultracap | ! Ultracap | ||
| kilofaradeja, max 2.55 V | | kilofaradeja, max 2.55 V | ||
| Erittäin suuri kapasitanssi, pieni jännitekesto | | Erittäin suuri kapasitanssi, pieni jännitekesto; Superkondensaattori, jossa pinta-alaa on suurennettu tekemällä huokoisuus nanotasolla asti. | ||
|- | |- | ||
!colspan=3 align=center| Säädettävät kondensaattorit | !colspan=3 align=center| Säädettävät kondensaattorit | ||
Rivi 137: | Rivi 137: | ||
! Mekaaniset | ! Mekaaniset | ||
| 10 pF .. 10 nF | | 10 pF .. 10 nF | ||
| | | Eristevaihtoentoina: ilma, tyhjö, muovi, keraami, lasi. RF-virityspiireissä. | ||
|- | |- | ||
! [[Kapasitanssidiodi]] | ! [[Kapasitanssidiodi]] | ||
Rivi 155: | Rivi 155: | ||
! Ihminen | ! Ihminen | ||
| | | | ||
| | | | ||
|- | |- | ||
! Pietsosähköinen kide | ! Pietsosähköinen kide | ||
| | | | ||
| | | | ||
|- | |- | ||
! Hajasuureet | ! Hajasuureet | ||
| | | | ||
| | |||
|- | |||
! DRAM-<br>muistisolu | |||
| | | | ||
| pieni kondensaattori + FET-transistori muodostaa dynaamisen (ja vuotavan) bittitaltion. [http://en.wikipedia.org/wiki/DRAM Wikipedia: DRAM] | |||
|- | |- | ||
! | ! (UV)EPROM-<br>muistisolu | ||
| | | | ||
| Sähköisesti kirjoitettava ja bittinsä kauan pitävä muisti, jossa hilaeristeeseen ajetaan varaus silloin, kun siellä halutaan olevan nollabitti. (Tyhjänä antaa ykköstä.) Purettavissa UV-valolla, mikä vaatii erikoisen ikkunallisen kotelon. | |||
|- | |||
! Flash-EEPROM-<br>muistisolu | |||
| | |||
| Sähköisesti kirjoitettava ja tyhjennettävä bittinsä kauan pitävä muisti, joka perustuu kelluvahilaiseen avalance-injektoituvaan MOS transistoriin. [http://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory Wikipedia: Flash memory] | |||
|- | |- | ||
! Akut | ! Akut | ||
Rivi 179: | Rivi 187: | ||
== Katsottavaa == | == Katsottavaa == | ||
http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor | * http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor | ||
* http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolytic_capacitor |
Versio 2. heinäkuuta 2005 kello 20.23
Kondensaattori on virtapiirin osa, joka toteuttaa sähkövarauksen varastointia.
Yksinkertaisin kondensaattori on kaksi toisistaan hieman erossa olevaa suoraa sähköä johtavaa levyä, joiden väliin (tyhjöön tai muuhun eristeeseen) muodostuva sähkökenttä varastoi sähkövarausta.
"Rinnakkaisista levyistä" tehdyn kondensaattorin elektrodien välinen kapasitanssi, kun pinta-ala on A ja levyjen väli on d on suunnilleen:
missä C on kapasitanssi faradeina, on tyhjön sähköstaattinen permittiivisyysvakio () ja on käytetyn eristeen suhteellinen dielektrinen permittiivisyys.
Kondensaattorin varauskykyä voi siis lisätä:
- Laittamalla lisää pinta-alaa kondensaattoriin - tai laittamalla useampia kondensaattoreita rinnakkain.
- Käyttämällä korkeamman :n omaavaa materiaalia eristeenä
- Ohentamalla eristettä
Koska ilmaeristeiset kondensaattorit ovat suurikokoisia, yleensä käytetään jotain muuta eristettä ja erilaisia keinoja kasvattaa pinta-alaa pienessä paketissa. Nykyisin ilmaeristeisiä kondensaattoreita näkee enää eräissä virityspiireissä, enimmäkseen nekin ovat menneisyyttä.
Kondensaattoriin varastoituva energia
Kondensaattori varastoi energiaa ja sen yhtälöt ovat:
missä:
- C = kapasitanssi
- U = jännite
- Q = sähkövaraus
- E = energia
Katso myös: reaktanssi
Erilaisia kondensaattoreita
Kondensaattoreita luokitellaan yleensä niiden rakenteen tärkeimmän komponentin: eristeaineen mukaan:
Ilmaeristeiset | ||
---|---|---|
Ilma | pF .. nF | Yleensä säädettäviä kondensaattoreita virityspiireissä |
Suojakaasut | Suurjännitekäytössä yli 100 kV jännitteillä | |
Tyhjö | Suurehko jännitekesto ja immuniteetti ympäristön likaa kohtaan | |
Kiinteä eriste: Keraamiset | ||
C0G, NP0 | 4.7 pF .. 47 nF, 5% |
Laadukas toleranssiltaan ja lämmönkestoltaan. Kooltaan isompaa ja kaliimpaa. (Eristeaineen lämpötilariippuvuus on erittäin pientä.) |
X7R | 3.3 nF .. 330 nF, 10% |
Kelvollinen epäkriittiseen käyttöön ja ajastuksiin. Herkkä mikrofonisuudelle (eristemateriaali on pietsosähköistä ainetta) |
Z5U | 10 nF .. 2.2 µF, 10% |
Hyvä (RF) bypass käyttöön, halpaa ja pientä. Herkkä mikrofonisuudelle (eristemateriaali on pietsosähköistä ainetta) |
PZT | 1 nF .. 1 µF, 1% |
Keraamiset chipit, lyijy-zirkonaati-titanaatti on ferrosähköinen keraami |
Lasi | pF .. nF | Erittäin stabiileja (ja harvinaisia), käytetty stabiileissa oskillaattoreissa |
Kiille ("mica") | pF, 100V | Hopeoituja kiillelevyjä, varhaisia RF kondensaattoreita |
Kiinteä eriste: muut kuin keraamit | ||
Paperi | 10nF -- 4µF, 10-30% | Varhainen halpa rakenne kerrostaa pitkä paperiliuska ja kaksi alumiinifolioliuskaa rullalle kierrettynä. Paketti on viimeistelty laittamalla se kuoreen ja sinetöimällä vahalla. Löytyy antiikkisista radioista. Jossain määrin nähty myös öljyllä kyllästettynä suurjännitekondensaattoreina. |
Polyesteri (Mylar®) | 1 nF .. 1µF, ??% | stabiileita ja jännitekestäviä. signaalikäsittelyssä, integraattoreissa |
Polystyreeni | pF | RF signaalikäsittelyyn |
Polypropyleeni | pieni häviö, suuri jännitekesto, läpilyöntikestävyys, signaalikäsittelyssä ja mm. häiriönpoistokondensaattoreina | |
PTFE (Teflon®) | ||
Piirilevykuviot | pF .. nF | Mikroaalloilla tarvittavat pienet kapasitanssit syntyvät helposti ja toistettavasti johteen ja maatason |
Elektrolyyttiset | ||
Alumiini | 1µF .. 0.1 F, 3 .. 600 V, 10 .. 40% polaroitu |
Eristeaineena alumiinifolion pinnalla oleva alumiinioksidikerros, ynnä sopiva elektrolyytti (kalium-hydroksidi, tms.), polaroitu eli kondensaattorin yli ei saa olla väärän suuntaista tasajännitettä. |
Tantaani | 1µF .. 100 µF 3 .. 50 V 5 .. 20% 'polaroitu |
Stabiilimpi kapasitanssi, kuin alumiinielektrolyytillä, samoin pienempi vuotovirta ja yleensä myös pienempi ESR ja Impedanssi. Toisin kuin Al-lyytti, nämä eivät siedä ylijännitettä, eikä väärinpäin olevaa tasajännitettä, vaan temperamenttisesti tahtovat räjähtää... |
EDLC Superkondensaattorit |
useita faradeja, max 2.55 V | Suuri kapasitanssi, pieni jännitekesto. Elektrodit huokoisia aktiivihiilipalasia. |
Ultracap | kilofaradeja, max 2.55 V | Erittäin suuri kapasitanssi, pieni jännitekesto; Superkondensaattori, jossa pinta-alaa on suurennettu tekemällä huokoisuus nanotasolla asti. |
Säädettävät kondensaattorit | ||
Mekaaniset | 10 pF .. 10 nF | Eristevaihtoentoina: ilma, tyhjö, muovi, keraami, lasi. RF-virityspiireissä. |
Kapasitanssidiodi | 1 pF .. 10 nF | Diodin yli estosuuntaan kytketty tasajännite (1-30V) säätää puolijohteen sisällä ns. estovyöhykkeen paksuutta, joka puolestaan säätää kapasitanssia |
Kaikkea sekavaa | ||
Kondensaattorimikrofonit | ||
Painemittauskennot | ||
Ihminen | ||
Pietsosähköinen kide | ||
Hajasuureet | ||
DRAM- muistisolu |
pieni kondensaattori + FET-transistori muodostaa dynaamisen (ja vuotavan) bittitaltion. Wikipedia: DRAM | |
(UV)EPROM- muistisolu |
Sähköisesti kirjoitettava ja bittinsä kauan pitävä muisti, jossa hilaeristeeseen ajetaan varaus silloin, kun siellä halutaan olevan nollabitti. (Tyhjänä antaa ykköstä.) Purettavissa UV-valolla, mikä vaatii erikoisen ikkunallisen kotelon. | |
Flash-EEPROM- muistisolu |
Sähköisesti kirjoitettava ja tyhjennettävä bittinsä kauan pitävä muisti, joka perustuu kelluvahilaiseen avalance-injektoituvaan MOS transistoriin. Wikipedia: Flash memory | |
Akut | Sähkökemiallisella reaktiolla (eikä pelkästään sisäiseen sähkökenttään) energiaa varastoivia rakenteita. Varauskapasiteetti ilmaistaan ampeeritunteina, eikä faradeina. |
----- TODO ----- kirjoita mitä on saatavilla mihin käyttöön