Диэлектрика конденсатора

Удельные емкости пленочных конденсаторов, в которых в качестве диэлектрика используют моноокись кремния, составляют 5000—10000 пФ/см2. Большие значения емкостей можно получить при использовании в качестве диэлектрической пленки окисла титана (е = 80) и титаната бария (е= 1000).

Пленочные конденсаторы. У этих конденсаторов в качестве диэлектрика используют тонкие пленки из различных материалов (полистирола, фторопласта и т. п.), а также лаковые пленки различных материалов. Некоторые из этих материалов являются полярными (поликарбонат), другие неполярными (фторопласт). По конструкции пленочные конденсаторы подобны бумажным, но благодаря лучшим свойствам диэлектрика часто обладают лучшими характеристиками. Например, фторопластовые конденсаторы К72П-3 и К72П-6 можно эксплуатировать при температуре до 200°С. Они имеют большое сопротивление изоляции и малую абсорбцию.

Электролитические конденсаторы. В таких конденсаторах в качестве диэлектрика используют тонкий слой оксидной пленки, нанесенной на алюминиевую или танталовую пластину. Вторым электродом является электролит.

Транзисторы с изолированным затвором. Транзисторы этого типа называют также МДП-транзисторами (металл - диэлектрик - полупроводник) или МОП-транзисторами (если в качестве диэлектрика используют окисел — чаще всего диоксид кремния SiO2). МДП-транзис-торы бывают двух типов: со встроенным каналом и с индуцированным.

Конденсаторы могут быть созданы и на основе МОП-транзисторов. В качестве диэлектрика используют слой SiO2. Одной обкладкой такого конденсатора служит слой металла — пленка алюминия, другой — сильнолегированная область полупроводника (и*-слой). Индуктивные катушки и трансформаторы в полупроводниковых ИМС отсутствуют, тдк как еще не найдены пути их создания.

В классе полевых транзисторов различают транзисторы со структурой металл—диэлектрик—полупроводник (МДП-транзисторы) и транзисторы с управляющим р-n переходом. В МДП-транзисторах1 управляющая цепь затвор 3—исток И отделена от канала диэлектриком. Обычно в качестве диэлектрика используют оксид (диоксид кремния 5Ю2) и говорят о МОП-транзисторах (со структурой металл — оксид— полупроводник). Проводящий канал в МДЙ-транзи-сторах (показан штриховкой на 4.2) расположен между стоком С и истоком И и имеет повышенную концентрацию носителей заряда по отношению к исходному полупро-

Рассматриваемая конструкция применяется для трансформаторов малой мощности, в которых теплоотдача не имеет существенного значения. Она особенно целесообразна для малогабаритных и миниатюрных трансформаторов, с о.бмотками из проводов с диаметром менее 0,1 мм. Герметизация в кожухах с заполнением жидкими диэлектриками применяется для высоковольтных трансформаторов. В качестве диэлектрика используют трансформаторное масло, крем-нийорганические или фторсодержащие жидкости. Последние обладают малой диэлектрической постоянной, большой электрической прочностью, низкой вязкостью и большим объемным коэффициентом теплового расширения. Фторсодержащие жидкости позволяют обеспечить хорошее охлаждение трансформатора, так как их коэффициент теплопередачи примерно в 100 раз больше, чем воздуха.

§ 4.14. Магнитодиэлектрики. Магнитодиэлектрики получают путем формовки, прессования и запекания ферромагнитного порошка с диэлектриком. Каждую ферромагнитную крупинку обволакивает пленка из диэлектрика, благодаря чему сердечники не насыщаются. В качестве диэлектрика используют полихлорвинил и полиэтилен. ц магнитодиэлектриков находится в интервале от нескольких единиц до нескольких десятков и даже сотен.

Изоляция элементов диэлектриком имеет несколько вариантов. Наиболее часто в качестве диэлектрика используют пленку окиси кремния ЗЮг.

ТРАНЗИСТОРЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ. Транзисторы этого типа называют также МДП-транзисторами (металл -диэлектрик- полупроводник) или МОП-транзисторами (если в качестве диэлектрика используют окисел - чаще всего диоксид кремния Si02). МДП-транзисторы бывают двух типов: со встроенным каналом и с индуцированным.

Конденсаторы могут быть созданы и на основе МОП-транзисторов. В качестве диэлектрика используют слой SiO2. Одной обкладкой такого

я—в — плоский с тонкопленочным диэлектриком; S — подложка в качестве диэлектрика конденсатора; д — гребенчатый конденсатор; е — полосковый конденсатор; ж — плоский с компенсатором; 3, и — плоские с двусторонним и односторонним расположением выводов; / — диэлектрик; 2,3 — обкладки конденсаторов; 4 — подложка ГИС; 5 — компенсатор

в цепи с емкостями можно объяснить упругими свойствами диэлектрика конденсатора — стремлением связанных зарядов диэлектрика

1. Материал является основой конструкции, т. е. определяет способность детали выполнять рабочие функции в изделии и противостоять действию климатических и механических факторов. Например, в качестве диэлектрика конденсатора постоянной емкости, работающего в контуре высокой частоты, применяют материал с малым значением тангенса угла потерь. В противном случае конденсатор внесег большое затухание в контур и снизит его добротность.

Значения tg8 изменяются в широких пределах в основном в зависимости от материала диэлектрика конденсатора. Например, воздушный конденсатор на керамическом основании имеет tg 8 = 0,0003н-0,0001.' Конденсатор со слюдяным диэлектриком имеет в нормальных условиях tgS=0,001; с бумажным tg 8 = 0,01-^0,02, с оксидным — tg 8 = 0,1-^1. , Значение tg 8 зависит от частоты проходящего тока и от температуры окружающего воздуха. С повышением частоты и температуры tg 8 возрастает.

Если сегнетоэлектрик используется в качестве диэлектрика конденсатора, то электрическая емкость последнего будет зависеть от напряжения на его обкладках. Это позволяет создавать диэлектрические (параметрические) усилители, питаемые от источника переменного тока высокой частоты. Принцип действия диэлектрического усилителя прост и сводится к тому, что при изменении входного напряжения меняется емкость конденсатора, а следовательно, и его реактивное сопротивление, что влечет за собой изменение тока в цепи нагрузки. На изменение емкости конденсатора затрачивается чрезвычайно малая мощность входного сигнала, вследствие этого усиление диэлектрического усилителя может быть очень большим.

Электрическое сопротивление изоляции конденсатора RH3 — электрическое сопротивление конденсатора постоянному току. Этот параметр характеризует качество диэлектрика конденсатора и, следовательно, ток утечки через него. Для оксидных конденсаторов (конденсаторы, диэлектриком которых служит оксидный слой) вместо сопротивления изоляции указывают предельный ток утечки (ток проводимости), проходящий через конденсатор при номинальном напряжении.

На 9.6, а показан общий вид платы гибридной интегральной микросхемы, представляющей собой схему транзисторного усилителя. На диэлектрическую подложку наносятся через трафарет резистивные полоски R\, /?2, Яз из высокоомного материала; затем через другой трафарет распылением металла, имеющего высокую электропроводность, наносятся нижняя обкладка О\ конденсатора С, межсоединения и контактные площадки 1—5, затем через третий трафарет наносится пленка диэлектрика конденсатора Д, а через четвертый трафарет последний слой — верхняя обкладка конденсатора 0-2- Транзистор VT приклеивается к подложке и проволочными выводами присоединяется к соответствующим контактным площадкам.

При таком соотношении сопротивлений резонанс напряжений, на-стуаивший неожиданно (когда класс изоляции не соответствует возникшему напряжению), может привести к пробою междувитко-вой изоляции и диэлектрика конденсатора. Это опасное последствие.

пути интегрирования между точками а и Ь и между точками Ь и с могут быть згданы произвольно. Эти пути только не должны проходить через область магнитного поля катушки. В частности, они могут проходить вдоль проволоки реостата и внутри диэлектрика конденсатора. Но они могут пролегать и около реостата или около конденсатора, где также существует электрическое поле.

В свою очередь, если не учитывать проводимости диэлектрика конденсатора, т. е. рассматривать конденсатор как идеалмую емкость, то ветвь с такой емкостью представится в электрической схеме цепи постоянного тока разомкнутой: посто-

В свою очередь, если не учитывать проводимости диэлектрика конденсатора, т. е. рассматривать конденсатор как идеальную емкость, то ветвь с такой емкостью представится в электрической схеме цепи постоянного тока разомкнутой: постоянный ток через емкость не проходит.