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TECNOLOGIE ELETTRONICHE
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
I Condensatori - Condensatori Variabili
I CONDENSATORI VARIABILI
In elettronica e' spesso necessario disporre di capacità
il cui valore possa essere variato in modo continuo tra
un valore massimo ed uno minimo.
I condensatori che soddisfano a tale condizione sono
definiti variabili e possono essere classificati nelle
seguenti cinque classi principali:
a) Condersatori di uso generale
b) Condensatori di precisione
c) Condensatori per trasmissione
d) Compensatori ed altri tipi speciali
Da un altro punto di vista, ossia tenendo conto della
legge di variazione realizzata, possono essere distinti
in condensatori lineari, quadratici, logaritmici etc
La forma costruttiva tipica e' quella indicata nella figura a sinistra.
La variazione di capacita' e' ottenuta per mezzo di un sistema di
armature mobili la cui posizione rispetto ad un analogo sistema fisso
può' essere variata per effetto di una rotazione.
Per ciascun valore della posizione angolare , questa disposizione corrisponde all'insieme di
(n-1) condensatori piani eguali e disposti in parallelo, come può osservarsi nella sottostante
figura, ciò che conta agli effetti della capacita' di ciascuno di questi e la superficie S che una
lamina mobile mostra alla corrispondente lamina fissa
Una rotazione infinitesima, determina una
variazione di tale superficie:
essendo espresso in radianti e di
conseguenza una variazione di capacità:
essendo d la distanza tra le armature.
La legge di variazione della capacita' o di grandezze elettriche che sono relative a circuiti di
cui il condensatore fa parte, dipende necessariamente dalla forma del profilo esterno delle
lamine mobile, definito dalla equazione:
Il profilo che realizza una certa desiderata legge di variazione può' essere determinato come
segue: dalla precedente relazione si ottiene:
da cui
Essendo per ipotesi, fissata la funzione C = f(
) ed essendo quindi nota la sua
derivata f'(
) l'ultima relazione permette di tracciare il profilo delle armature mobili.
La capacita' massima ottenibile può essere ottenuta integrando tra 0 e 2B si ottiene:
C0 rappresenta la capacita' residua, ossia quella che necessariamente rimane
quando le armature mobili non sono più' affacciate a quelle fisse.
Le leggi di variazione più usate sono :
A) Variazione lineare della capacità
Dovendo risultare
si ha
da cui :
essendo D = cost, ilprofilo delle lamine è rappresentato da un arco di circonferenza
B) Variazione logaritmica della capacità
dalle quali otteniamo:
C) Variazione lineare della frequenza.
Se il condensatore fa parte di un circuito oscillante e si vuole realizzare una variazione
lineare della frequenza, poichè:
affinchè sia soddisfatta la condizione:
deve risultare :
ossia
e ponendo:
otteniamo : da cui:
ed infine :
D) Variazione lineare della lunghezza d'onda.
Come è noto la lunghezza d'onda λ dipende dall'induttanza e dalla capacità di un
circuito oscillante, secondo la relazione:
Per realizzare variazioni lineari di lunghezza d’onda deve essere soddisfatta la relazione:
ovvero:
da cui:
Le costanti presenti nelle varie equazioni possono essere determinate in base alla
conoscenza del valore delle capacità residue e dalla capacità massima ottenibile.
Nel sottostante diagramma, sono riportate le caratteristiche C=f(
) per alcuni tipi di
condensatori :
Caratteristiche C=f(
) di condensatori variabili
a) Variazione lineare della capacità
b) Variazione lineare della lunghezza d'onda
c) Variazione lineare della frequenza
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