Конденсатор змінної ємності, КЗЄ — конденсатор, електрична ємність якого може змінюватися механічним способом, або електрично, під дією зміни напруги.
Позначення заГОСТ 2.728-74ОписКонденсатор змінної ємностіПідлаштувальний конденсатор змінної ємностіВарикап — КЗЄ з електричним керуванням
Історія
Змінний конденсатор з повітряним діелектриком був винайдений угорським інженером . Він отримав німецький патент на цей винахід 13 грудня 1893 року. Цей перший регульований конденсатор працював з роторними електродами на обертовому валу, який можна було вводити в стопку статорних електродів для зміни ємності. Ці змінні конденсатори були вдосконалені з 1901 року та впроваджені в бездротовий телеграф у Siemens.
КЗЄ з механічним керуванням Змінні конденсатори з механічним керуванням ємністю поділяються на: призначені для частої зміни ємності користувачем апаратури у процесі її експлуатації (наприклад, для налаштування приймача або передавача). призначені для підлаштування (тримери, у радянській літературі до 1950-х р. називалися також напівзмінні), які регулюються відносно рідко, тільки при налагодженні апаратури. Конденсатори підлаштування зазвичай мають вужчий діапазон зміни ємності та іншу будову — у них немає необхідності забезпечувати високу зносостійкість, застосовувати якісні підшипники тощо.
Ці два види конденсаторів мають різні позначення на електричних схемах.
Дуже поширені блоки КЗЄ, що складаються з двох, трьох і більше секцій з однаковим або різним діапазоном ємностей, встановлених на одному валу. Вони застосовуються, коли потрібно забезпечити узгоджену перебудову декількох контурів, наприклад, вхідного фільтра, фільтра проміжної частоти і гетеродина у радіоприймачі. Нерідко у такий блок вбудовуються і кілька тримерів для точної підгонки ємності окремих секцій.
За залежністю ємності від кута повороту валу КЗЄ з механічним керуванням поділяються на: лінійні, у яких ємність пропорційна куту повороту; логарифмічні; прямочастотні, які дають лінійну зміну резонансної частоти коливального контуру; прямохвильові, які дають лінійну зміну довжини хвилі. Ємність змінних конденсаторів з механічним керуванням зазвичай змінюється у межах від одиниць до декількох десятків або сотень пікофарад.
КЗЄ з електричним керуванням
Напівпровідниковий діод при прикладанні до нього зворотної напруги має на p-n переході нейтральний (збіднений) шар, товщина якого залежить від прикладеної напруги. Зміна товщини призводить до зміни ємності запертого p-n переходу і це явище можна використати для створення конденсатора змінної ємності. Діоди, конструкція яких оптимізована для такого використання, називаються варикапами. Інший варіант електрично керованого КЗЄ — вариконд, ємність якого змінюється через зміну електричної проникності в сегнетоелектриках.
Мікроелектромеханічні КЗЄ Мікроелектромеханічні КЗЄ використовують технології MEMS для використання у НВЧ-пристроях, вони мають кращу добротність, ніж змінні конденсатори на основі діодів, мають менші втрати, але потребують високих напруг (10 — 50 В) для керування. Механічно представляють собою дві провідні пластини, розділені проміжком. Зміна ємності здійснюється керуванням прикладеною напругою, за рахунок електростатичних сил відстань між пластинами змінюється, відповідно змінюється ємність. Типова ємність від сотень фемтофарад до десятків пікофарад, робоча частота — десятки гігагерц.
Див. також Потенціометр
Примітки