Что такое конденсатор
Конденсатор — пассивный элемент, запасающий энергию в электрическом поле между обкладками. Он не пропускает постоянный ток, но пропускает переменный, и потому незаменим в фильтрах, развязке питания, времязадающих и колебательных цепях, для связи каскадов по переменному току. Ёмкость измеряют в фарадах (обычно пФ, нФ, мкФ).
Основные параметры
- Ёмкость — заряд на единицу напряжения, Q = C·U.
- Номинальное напряжение — максимум, который выдерживает диэлектрик; превышение ведёт к пробою.
- ЭПС (ESR) — паразитное последовательное сопротивление; критично в цепях питания и импульсных.
- ТКЕ — температурный коэффициент ёмкости; у керамики зависит от класса (NP0/X7R/Y5V).
- Ток утечки и полярность — для электролитических.
Типы конденсаторов
| Тип | Особенности |
|---|---|
| Керамические | малые ёмкости, ВЧ, дёшевы; классы NP0 (стабильные), X7R, Y5V |
| Плёночные | точные, стабильные, для аудио и фильтров |
| Электролитические | большие ёмкости, полярные, для питания |
| Танталовые | компактные, стабильные, полярные, боятся превышения U |
| Суперконденсаторы | фарады, для резервного питания |
Реактивное сопротивление
X_C = 1 / (2π·f·C)С ростом частоты сопротивление конденсатора падает — поэтому он «закорачивает» ВЧ-помехи на землю (развязка питания) и пропускает сигнал между каскадами, блокируя постоянную составляющую.
Маркировка и соединение
Керамику часто маркируют трёхзначным кодом: две цифры — значение, третья — число нулей в пикофарадах (104 = 10·10⁴ пФ = 100 нФ). Расшифровать помогает калькулятор маркировки конденсаторов.
Параллельно: C = C1 + C2 + … (ёмкости складываются)
Последовательно: 1/C = 1/C1 + 1/C2 + …Частые вопросы
Почему конденсатор не пропускает постоянный ток?
Заряженный конденсатор создаёт напряжение, равное приложенному, и ток прекращается. Переменный же ток постоянно перезаряжает конденсатор, поэтому «проходит» через него тем легче, чем выше частота.
Зачем ставят конденсатор рядом с микросхемой?
Это развязывающий (блокировочный) конденсатор: он сглаживает броски тока потребления и «закорачивает» ВЧ-помехи по питанию, стабилизируя работу микросхемы. Обычно 100 нФ керамика у каждого вывода питания.
Итоги
Конденсатор запасает энергию в электрическом поле, блокирует постоянный ток и пропускает переменный. Выбирают по ёмкости, напряжению (с запасом), а для питания — по ЭПС и типу (электролит/танталовый/керамика). Тип диэлектрика определяет стабильность и рабочий диапазон.
Смотрите также: Резисторы · Катушки · Маркировка конденсаторов.