אַרבעט פּרינציפּ פון וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר

אַרבעט פּרינציפּ פון וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר

הקדמה
אין עלעקטראָניק, קאַפּאַסיטאָרן זענען וויכטיקע קאָמפּאָנענטן וואָס האַלטן ענערגיע אין דער פאָרעם פון עלעקטרישע פעלדער. א וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר, ווי דער נאָמען סאַגדזשעסט, איז אַ טיפּ קאַפּאַסיטאָר וועמענס קאַפּאַסיטאַנס קען ווערייִרט ווערן ווי נויטיק. דער אַרבעט פּרינציפּ פון אַ וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר איז העכסט באַטייַטיק אין אַ פאַרשיידנקייט פון אַפּלאַקיישאַנז, פון ראַדיאָ טונערס ביז מעסטן דעוויסעס וואָס דאַרפן הויך אַקיעראַסי. דער אַרטיקל וועט דיסקוטירן דעם אַרבעט פּרינציפּ פון וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן, זייערע טייפּס, און זייערע אַפּלאַקיישאַנז אין עלעקטראָניק.

גרונטלעכע קאַפּאַסיטאַנס טעאָריע
א קאַפּאַסיטאָר, אין עיקר, באַשטייט פון צוויי קאַנדאַקטאָרן צעטיילט דורך אַן איזאָלירנדיק מאַטעריאַל (דיעלעקטריק). קאַפּאַסיטאַנס איז די קאַפּאַסיטאַנס'ס פיייקייט צו האַלטן אַן עלעקטרישע לאָדונג, אויסגעדריקט אין איינסן פון פאַראַדס (F). די קאַפּאַסיטאַנס פאָרמולע ווערט געגעבן דורך:

\[ C = \frac{\epsilon A}{d} \]

די מאנא:
– C איז די קאַפּאַסיטאַנס,
– ε איז די פּערמיטיוויטי פון די דיעלעקטריש מאַטעריאַל צווישן די קאַנדאַקטערז,
– א איז די שטח פון די קאנדוקטארן וואס קוקן איינער דעם אנדערן,
– ד איז די דיסטאַנץ צווישן די קאָנדוקטאָרן.

וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָרס לאָזן קאַפּאַסיטאַנס ווערן געביטן דורך ענדערן די פּאַראַמעטערס, בפֿרט די שטח פֿון קאָנדוקטאָר איבערלאַפּונג אָדער די דיסטאַנץ צווישן קאָנדוקטאָרן.

טיפּן פון וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרס
עס זענען דא עטלעכע טיפן פון וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן וואָס ווערן גענוצט אין פּראַקסיס, אַזאַ ווי:

1. ראָטאַרי וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר:
די סארט ענדערט קאַפּאַסיטאַנס דורך דרייען די קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס, וואָס ענדערט די שטח פון אָוווערלאַפּ פון די קאַנדאַקטאָרס. זיי ווערן אָפט געניצט אין ראַדיאָ טונערס.

2. טרימער קאַפּאַסיטאָר:
געוויינטלעך געניצט פֿאַר קרייַז קאַליבראַציע. קאַפּאַסיטאַנס ענדערונגען ווערן געמאַכט דורך דרייען אַ שרויף וואָס ענדערט די דיסטאַנס צווישן די קאַנדאַקטער פּלאַטעס.

3. דיעלעקטרישער וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר:
ענדערן די קאַפּאַסיטאַנס דורך אַרײַנשטעלן אָדער אַרויסנעמען דיעלעקטריש מאַטעריאַל צווישן די קאַנדאַקטיוו פּלאַטעס.

אַרבעט פּרינציפּ פון וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר
אין עיקר, א וועריאַבלער קאַפּאַסיטאָר אַרבעט דורך ענדערן זיין קאַפּאַסיטאַנס ווערט דורך מעכאַנישע אָדער עלעקטרישע אַדזשאַסטמאַנץ. לאָמיר נעמען אַ נענטערן קוק אויף ווי יעדער טיפּ פון וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָר אַרבעט:

ראָטאַרי וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר
די קאַפּאַסיטאָר באַשטייט פֿון אַ סעט פּלאַטעס וואָס קענען ראָטירט ווערן צו ענדערן די איבערלאַפּנדיקע שטח. ווען די באַוועגלעכע פּלאַטעס ווערן ראָטירט, ענדערט זיך די איבערלאַפּנדיקע שטח צווישן די פֿיקסירטע און באַוועגלעכע פּלאַטעס, וואָס ענדערט דעם קאַפּאַסיטאַנס ווערט.

מאטעמאטיש:

\[ C \propto A \]

ווען די איבערדעקנדיקע שטח (A) ענדערט זיך, ענדערט זיך אויך די קאַפּאַסיטאַנס (C). דאָס איז פאַרוואָס די ראָטאַטאָרישע וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרס זענען פּאַסיק פֿאַר אַפּליקאַציעס ווי ראַדיאָ טונערס, וואו מיר דאַרפֿן צו סטרויערן די רעזאָנאַנט אָפטקייט פון דער קרייז.

טרימער קאַפּאַסיטאָר
א טרימער קאַפּאַסיטאָר האט אַ דרייענדיקע שרויף וואָס ענדערט די דיסטאַנץ צווישן די פּלאַטעס. דורך דרייען די שרויף, קענען מיר באַוועגן די פּלאַטעס נענטער אָדער ווייטער באַזונדער, ענדערנדיק די דיסטאַנץ (ד) און, דעריבער, די קאַפּאַסיטאַנס (C).

מאטעמאטיש:

\[ C \propto \frac{1}{d} \]

זינט קאַפּאַסיטאַנס איז אומגעקערט פּראָפּאָרציאָנעל צו דער דיסטאַנץ צווישן די פּלאַטעס, וועט אַדזשאַסטירן די שרויף צו טוישן (ד) גלייך ווירקן די קאַפּאַסיטאַנס.

דיעלעקטריש וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר
טוישן דעם דיעלעקטרישן מאַטעריאַל צווישן די קאַנדאַקטיווע פּלאַטעס איז נאָך אַ מעטאָד פֿאַר טוישן די קאַפּאַסיטאַנס. דורך פֿאַרשייבן דעם דיעלעקטרישן מאַטעריאַל, וואָס האָט אַ געוויסע פּערמיטיוויטי (ε), קענען מיר טוישן די קאַפּאַסיטאַנס (C).

מאטעמאטיש:

\[ C \propto \epsilon \]

פֿאַרשידענע דיעלעקטרישע מאַטעריאַלן האָבן פֿאַרשידענע פּערמיטיוויטי, אַזוי דורך ענדערן דעם דיעלעקטרישן מאַטעריאַל, קענען מיר סטרויערן דעם קאַפּאַסיטאַנס ווערט.

וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָר אַפּלאַקיישאַנז
וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָרן האָבן פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס אין דער וועלט פֿון עלעקטראָניק, עטלעכע פֿון וועלכע זענען:

1. ראַדיאָ טונער:
איר באַנוץ אין ראַדיאָ טונערס העלפֿט צו סטרויערן די רעזאָנאַנטע פרעקווענץ פֿון די LC קרייַז, אַזוי דערמעגלעכנדיג דעם באַניצער אויסצוקלײַבן די געוואונטשענע ראַדיאָ סטאַנציע.

2. אָסילאַטאָרן און אָפטקייט דזשענעראַטאָרן:
אין אָסצילאַטאָר קרייזן, ווערן וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן גענוצט צו סטרויערן די אָסצילאַציע אָפטקייט מיט הויך פּינטלעכקייט.

3. קאליבראציע און מעסטונג:
וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָרן ווי טרימער קאַפּאַסיטאָרן ווערן אָפט געניצט אין קאַליבראַציע און מעסטונג קרייזן צו ענשור פּינטלעך סעטאַפּ און נייטיק אַדזשאַסטמאַנץ.

4. אַנטענע טונינג:
אין דראָטלאָזע קאָמוניקאַציע סיסטעמען, ווערן וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן גענוצט צו ענדערן די סיגנאַל קוואַליטעט דורך אַדזשאַסטינג די אַנטענע רעזאָנאַנס.

פּראָצעסן פּעמבואַטאַן
דער פאַבריקאַציע פּראָצעס פֿאַר וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן ריקווייערז הויך פּינטלעכקייט און שטרענג קוואַליטעט קאָנטראָל. טיפּישערווייַז, דער קאַנדאַקטאָר איז געמאַכט פון אַ העכסט קאַנדאַקטיוו מאַטעריאַל אַזאַ ווי אַלומינום אָדער קופּער. די דיעלעקטריק מאַטעריאַל איז אויסגעקליבן באזירט אויף די ספּעציפֿישע אַפּלאַקיישאַן רעקווירעמענץ. געוויינטלעכע מאַטעריאַלס אַרייַננעמען קעראַמיק, פּלאַסטיק פילמען און מיקאַ.

די פאלגענדע זענען די אלגעמיינע שטאפלען אין דעם פראצעס פון מאכן א וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָר:

1. שניידן און פאָרמען:
די קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס ווערן געשניטן און געפאָרעמט לויטן געוואונטשענעם פּלאַן. דאָס נעמט אַרײַן די פאָרמירונג פון פעסטע און באַוועגלעכע פּלאַטעס אין ראָטירנדיקע וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן.

2. דיעלעקטרישע אינסטאַלאַציע:
א דיעלעקטריש מאַטעריאַל ווערט געשטעלט צווישן די קאַנדאַקטער פּלאַטעס. סביבה באדינגונגען ווי הומידיטי און טעמפּעראַטור ווערן שטרענג קאָנטראָלירט צו פאַרמייַדן קאַנטאַמאַניישאַן.

3. פֿאַרזאַמלונג:
אַלע קאַפּאַסיטאָר קאָמפּאָנענטן זענען צוזאַמענגעשטעלט אין איין איינהייט. פֿאַר ראָטירנדיקע וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן, איז די באַוועגלעכע פּלאַטע מאָנטירט אויף אַ ראָטירנדיקן שאַפט.

4. טעסטינג:
פֿאַרטיקע קאַפּאַסיטאָרס ווערן געטעסט אויף קאַפּאַסיטאַנס און סטאַביליטעט. די טעסטינג איז וויכטיק צו זיכער מאַכן אַז די קאַפּאַסיטאָרס אַרבעטן לויט זייערע בדעה ספּעציפֿיקאַציעס.

מעלות און חסרונות
ווי יעדער אנדערער קאָמפּאָנענט, האָבן וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן אויך מעלות און חסרונות.

באַשרייַבונג:
1. בייגיקייט:
וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָרן צושטעלן הויך בייגיקייט אין קרייַז סעטאַפּ, ספּעציעל אין אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי טונינג.

2. פּרעציזיע:
זיי דערלויבן אַ פּינקטלעכע אַדזשאַסטמענט פון קאַפּאַסיטאַנס, וואָס איז זייער וויכטיק אין אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן הויך אַקיעראַסי.

פארלוסט:
1. מעכאנישע קאָמפּלעקסיטעט:
די קאָמפּליצירטע מעכאַנישע סטרוקטור קען מאַכן וועריאַבאַל קאַפּאַסיטאָרן סאַסעפּטאַבאַל צו מעכאַנישע שעדיקן אויב זיי ווערן נישט ריכטיק אויפגעהאלטן.

2. פרייז:
וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָרן זענען אָפט טייערער ווי פעסטע קאַפּאַסיטאָרן צוליב דער קאָמפּלעקסיטעט פון זייער פּראָדוקציע.

קעסימפּולאַן
וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָרן זענען וויכטיקע קאָמפּאָנענטן אין אַ ברייטן קייט פון עלעקטראָנישע אַפּליקאַציעס. דער אַרבעטס פּרינציפּ פון וועריאַבלע קאַפּאַסיטאָרן - דורך ענדערן די אָוווערלאַפּ שטח, קאַנדאַקטאָר ספּייסינג, אָדער דיעלעקטריש מאַטעריאַל - אַלאַוז פֿאַר קאַפּאַסיטאַנס אַדזשאַסטמאַנט ווי דארף. זיי שפּילן אַ שליסל ראָלע אין טונינג, מעזשערמאַנט, און פאַרשידענע קאָמוניקאַציע אַפּליקאַציעס. כאָטש זיי האָבן עטלעכע חסרונות, די אַדוואַנידזשיז וואָס זיי פאָרשלאָגן זענען פיל גרעסער ווי זייער ווערט, מאכן זיי ינדיספּענסאַבאַל קאָמפּאָנענטן אין פילע מאָדערן עלעקטראָניש סיסטעמען.