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Condensateurs Silver Mica

Condensateurs Silver Mica

Le condensateur au mica argent offre des niveaux de performance très élevés avec des valeurs de tolérance proches avec de faibles niveaux de changement de valeur avec la température.

Compte tenu de ses performances, il était le condensateur de choix pour de nombreux circuits RF tels que les oscillateurs et les filtres où une tolérance étroite et une faible dérive étaient nécessaires.

De nos jours, d'autres types comme les condensateurs céramiques sont capables de fournir un niveau de performance similaire dans un espace ou un volume plus petit et également à un coût bien inférieur. En conséquence, le condensateur au mica argent n'est pas largement utilisé de nos jours, bien que ces condensateurs soient toujours disponibles et utilisés dans un certain nombre d'applications où les performances nécessaires les nécessitent. Ils seront également rencontrés lors de la réparation de radios plus anciennes et d'autres équipements.

Ces condensateurs étaient traditionnellement disponibles en tant que dispositifs plombés, mais certains condensateurs à montage en surface en mica argenté sont également disponibles en tant que produits spécialisés.

Qu'est-ce qu'un condensateur au mica argenté

Les condensateurs au mica argent ont été développés à partir des tout premiers condensateurs au mica qui étaient utilisés au début des années 1920 et 30. Ces premiers condensateurs au mica ont été fabriqués par la société Dubilier et certains de leurs condensateurs Micadon peuvent encore être vus dans les postes de radio d'époque.

Ces condensateurs étaient fabriqués à partir de feuilles de mica et de feuilles de cuivre prises en sandwich et serrées - les pinces étaient souvent visibles dans la construction du condensateur.

Ces premiers condensateurs au mica avaient de faibles niveaux de tolérance et de stabilité résultant du service imparfait du diélectrique de mica qui était un matériau naturel. Les références aux condensateurs au mica des années 1920 font toujours référence à ce type.

Les anciens condensateurs au mica ont été perfectionnés et leurs performances ont été considérablement améliorées pour donner les condensateurs au mica argent utilisés plus récemment et même disponibles aujourd'hui.

Les condensateurs au mica argenté, comme leur nom l'indique, utilisent un diélectrique en mica qui est ensuite argenté pour fournir les plaques ou électrodes du condensateur.

Le mica est un minéral silicate naturel brillant qui a une structure en couches ou monoclinique et cela signifie qu'il peut être facilement divisé en plaques minces.

Le matériau a une constante diélectrique relativement élevée par rapport à de nombreux autres minéraux stratifiés naturels. Il est généralement compris entre 5 et 7. Le mica est également très stable mécaniquement et chimiquement, ce qui en fait une bonne base pour les condensateurs électroniques. La stabilité chimique signifie que les performances à long terme du condensateur au mica argenté sont particulièrement bonnes.

Le mica ne réagit pas avec l'huile, l'eau, de nombreux acides alcalins et les solvants. En conséquence, le vieillissement ne se produit pas à un degré majeur et les variations de vapeur d'eau dans l'atmosphère ne provoquent pas de variations indues dans les performances globales du condensateur.

Le mica naturel doit être soigneusement sélectionné car certains échantillons contiennent des impuretés qui peuvent dégrader les performances du condensateur au mica argenté. De plus, les feuilles de mica utilisées dans la fabrication des condensateurs sont relativement minces allant d'environ 0,025 à 0,1 mm.

Il existe un degré élevé de variation dans la matière première car elle se produit naturellement. Il en résulte des coûts de fabrication plus élevés en raison des variations d'inspection, de tri et de fabrication requises.

Il existe différents types de mica: la muscovite (excellentes propriétés électriques) et le mica phlogopite (résistance à haute température) sont les plus courants. Le mica se trouve dans un nombre limité d'endroits dans le monde, notamment en Inde, en Afrique centrale et en Amérique du Sud.

Bien que plus coûteux que les autres diélectriques, le mica est une forme idéale de diélectrique pour les condensateurs à très hautes performances. Un résumé des propriétés du mica est donné ci-dessous:

Paramètres diélectriques de mica
ParamètreValeur
Constante diélectrique6
Résistance diélectrique10000 volts par mil

Propriétés du condensateur argent mica

La raison de l'utilisation continue des condensateurs au mica argenté est le fait qu'ils peuvent offrir des niveaux de performances très élevés, meilleurs dans de nombreux domaines que tout autre type de condensateur. Cependant, dans de nombreuses applications, d'autres technologies plus modernes offrent des niveaux de performance qui répondent aux besoins de cette exigence particulière.

Les propriétés particulières du condensateur au mica argenté sont résumées ci-dessous:

  • Haute précision: Les condensateurs au mica argent peuvent être obtenus avec des valeurs de tolérance de +/- 1%. C'est bien mieux que pratiquement toutes les autres formes de condensateurs disponibles aujourd'hui.
  • Coéfficent de température: Le coefficient de température des condensateurs au mica argenté est bien meilleur que la plupart des autres types de condensateurs. Le coefficient de température est positif et se situe normalement dans la région de 35 à 75 ppm / C, +50 ppm / C étant une valeur moyenne. Cette propriété est utile pour garantir que les oscillateurs (et les filtres) ne dérivent pas indûment avec la température.
  • Plage de valeurs: Les valeurs des condensateurs au mica argent sont normalement comprises entre quelques picofarads et deux voire trois mille picofarads.
  • Faible variation de capacité avec la tension: Les condensateurs au mica argent présentent une très faible dépendance à la tension.
  • Q élevé: Les condensateurs au mica argent ont des niveaux de Q très élevés et inversement des facteurs de puissance faibles. Ceux-ci sont tous deux presque indépendants de la fréquence. C'est une propriété des condensateurs qui est utile pour fabriquer des oscillateurs stables à faible bruit et des filtres sélectifs.

Bien que les condensateurs au mica argent aient une tolérance élevée et un coefficient de basse température, ils sont connus pour prendre de la valeur à certaines occasions. Lorsque cela se produit, un oscillateur peut sauter en fréquence ou un filtre changer ses propriétés.

Structure du condensateur argent mica

Les premiers condensateurs au mica des années 1920 ont été fabriqués en serrant physiquement des feuilles de mica avec des électrodes en cuivre entre elles. Celles-ci ont été laissées ouvertes à l'atmosphère. Les performances de ces premiers condensateurs au mica étaient très peu surprenantes, mais elles ont été améliorées lorsque des électrodes en argent ont été utilisées à la place.

Les condensateurs actuels au mica argent utilisent des électrodes en argent qui sont plaquées directement sur le mica. Plusieurs couches sont utilisées pour obtenir le niveau de capacité requis. La surface des électrodes a également un effet majeur sur la capacité.

Une fois que le condensateur de base au mica argenté a été fabriqué, il est logé dans une encapsulation en céramique qui réduit la pénétration d'humidité et d'autres contaminants.

Les condensateurs au mica argent sont principalement disponibles dans des versions avec plomb - une variété limitée de condensateurs à montage en surface au mica argent disponible auprès d'un nombre limité de fournisseurs. Ils ont tendance à être un produit plus spécialisé.

Les condensateurs au mica argent utilisés pour les radios à valve ou à tube à vide étaient généralement encapsulés dans de la cire. Cela avait tendance à fondre relativement facilement, laissant de petites «gouttes» de cire au bas de la radio.

Applications des condensateurs au mica argenté

Les condensateurs au mica argent sont capables de fournir de très hauts niveaux de précision, de stabilité et de faibles pertes. En conséquence, les condensateurs au mica argent ont trouvé de nombreuses utilisations en particulier pour les applications radiofréquences:

  • Filtres: Les niveaux de tolérance étroits du condensateur au mica argenté permettent de calculer et de prévoir les performances exactes. De plus, les faibles niveaux de perte du condensateur au mica argenté permettent de réaliser des filtres à Q élevé.
  • Oscillateurs RF: Les condensateurs au mica argent peuvent financer des utilisations dans les oscillateurs RF. Dans ces applications, leurs faibles niveaux de pertes permettent d'améliorer le Q du circuit accordé. Cela donne une stabilité améliorée et des niveaux de bruit de phase inférieurs. De plus, leur faible coefficient de température permet même aux oscillateurs à fonctionnement libre d'atteindre de bons niveaux de stabilité et une faible dérive.
  • Couplage et découplage: Le coût des condensateurs au mica argent signifie généralement qu'ils ne sont pas utilisés pour le couplage et le découplage, mais ils peuvent résister à des tensions élevées et cela peut avoir signifié qu'ils ont été utilisés dans ces applications à l'occasion. Ils peuvent être utilisés dans les émetteurs et amplificateurs RF où leur capacité haute tension est utilisée car les condensateurs en céramique ou en porcelaine rentables ne sont pas largement disponibles.

Résumé du condensateur Silver Mica

Le tableau ci-dessous présente certaines des principales caractéristiques de certains des condensateurs à film métallique les plus largement utilisés qui peuvent être pris en compte lors de la conception de circuits ou du remplacement d'anciens composants.

Résumé du condensateur Silver Mica
ParamètreDétails
Plage de valeursQuelques pF à ~ 4700pF
Tension de travail100V à 1kV
Coéfficent de température30 à 75 ppm / ° C
Avantages
  • Valeurs de tolérance proches disponibles
  • Faibles niveaux de coefficient de température
  • Q élevé
  • Faible perte
  • Changement de capacité très faible avec la tension
Désavantages
  • Grand
  • Coûteux
  • Parfois sujet à des sauts de valeur soudains
  • Pas largement disponible en tant que condensateurs à montage en surface

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