Capacitores de Mica de Prata
Os capacitores de mica de prata fornecem alta precisão, alto Q e desempenho estável e estão disponíveis em valores baixos normalmente para uso em circuitos de radiofrequência.
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Nosso Tutorial de Capacitores inclui:
Usos de Capacitores | Tipos de Capacitores | Capacitor Eletrolítico | Capacitor Cerâmico | Capacitor de Tântalo | Capacitores de Filme | Capacitor de Mica Prata | Super Capacitor | Capacitores de Montagem em Superfície | Especificações e Parâmetros | Como comprar capacitores – dicas | Códigos e Marcas de Capacitores | Tabela de Conversão
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O capacitor de mica de prata fornece níveis muito altos de desempenho com valores de tolerância próximos com baixos níveis de alteração de valor com a temperatura.
Em vista de seu desempenho, foi o capacitor escolhido para muitos projetos e circuitos de RF, como osciladores, filtros e em qualquer lugar em que fosse necessária uma tolerância estreita e um capacitor de baixo desvio.
Hoje em dia outros tipos como capacitores cerâmicos são capazes de fornecer um nível de desempenho semelhante em um espaço ou volume menor e também a um custo muito menor. Como resultado, o capacitor de mica de prata é um componente eletrônico que não é amplamente utilizado atualmente
Apesar disso, esses componentes eletrônicos ainda estão disponíveis e são usados em diversas aplicações onde o desempenho necessário os exige. Eles também serão encontrados ao consertar rádios antigos e outros circuitos existentes e, especialmente, projetos e equipamentos de RF mais antigos.
Esses capacitores estão tradicionalmente disponíveis como dispositivos com chumbo, mas alguns capacitores de montagem em superfície de mica de prata também estão disponíveis como produtos especializados.
O que é um capacitor de mica de prata
Capacitores de mica de prata desenvolvidos a partir dos primeiros capacitores de mica que foram usados no início dos anos 1920 e 30. Esses primeiros capacitores de mica foram fabricados pela empresa Dubilier e alguns de seus capacitores Micadon ainda podem ser vistos em aparelhos de rádio antigos.
Esses capacitores eram feitos de folhas de mica e folha de cobre unidas e presas – os grampos podiam ser vistos frequentemente na construção do capacitor.
Esses primeiros capacitores de mica tinham baixos níveis de tolerância e estabilidade resultantes do serviço imperfeito do dielétrico de mica, que era um material natural. Referências a capacitores de mica da década de 1920 sempre se referem a esse tipo.
Os antigos capacitores de mica foram desenvolvidos ainda mais e seu desempenho foi significativamente melhorado para fornecer os capacitores de mica de prata usados mais recentemente e até mesmo disponíveis hoje.
Os capacitores de mica de prata, como o nome indica, usam um dielétrico de mica que é então prateado para fornecer as placas ou eletrodos do capacitor.
A mica é um mineral de silicato brilhante de ocorrência natural que possui uma estrutura em camadas ou monoclínica e isso significa que pode ser facilmente dividida em placas finas.
O material tem uma constante dielétrica relativamente alta em comparação com muitos outros minerais em camadas que ocorrem naturalmente. É tipicamente entre 5 e 7. A mica também é muito estável mecanicamente e quimicamente, tornando-a uma boa base para capacitores eletrônicos. A estabilidade química significa que o desempenho a longo prazo do capacitor de mica de prata é particularmente bom.
A mica não reage com óleo, água, muitos ácidos, álcalis e solventes. Como resultado, o envelhecimento não ocorre em nenhum grau importante e as variações do vapor de água na atmosfera não causam variações indevidas no desempenho geral do capacitor.
A mica natural deve ser selecionada com cuidado porque algumas amostras contêm impurezas que podem degradar o desempenho do capacitor de mica de prata. Além disso, as folhas de mica usadas na fabricação de capacitores são relativamente finas, variando de cerca de 0,025 a 0,1 mm.
Há um alto grau de variação na matéria-prima, uma vez que ocorre naturalmente. Isso resulta em custos de fabricação mais altos devido às variações de inspeção, classificação e fabricação necessárias.
Existem diferentes tipos de mica: mica moscovita (excelentes propriedades elétricas) e flogopita (resistência a altas temperaturas) são as mais comuns. A mica é encontrada em um número limitado de lugares ao redor do mundo, incluindo Índia, África Central e América do Sul.
Embora mais caro do que outros dielétricos, a mica é uma forma ideal de dielétrico para capacitores de alto desempenho. Um resumo das propriedades da mica é dado abaixo:
| PARÂMETROS DIELÉTRICOS DE MICA | |
|---|---|
| PARÂMETRO | VALOR |
| Constante dielétrica | 6 |
| Rigidez dielétrica | 10 000 volts por mil |
Propriedades do capacitor de mica de prata
A razão para o uso contínuo desses componentes eletrônicos, especialmente em alguns projetos de RF, é o fato de que eles podem oferecer níveis muito altos de desempenho, melhores em muitas áreas do que qualquer outro tipo de capacitor. No entanto, em muitas aplicações, outras tecnologias mais modernas fornecem níveis de desempenho que atendem às necessidades desse requisito específico.
As propriedades particulares do capacitor de mica de prata são resumidas abaixo:
- Alta precisão: Capacitores de mica de prata podem ser obtidos com valores de tolerância de +/- 1%. Isso é muito melhor do que praticamente qualquer outra forma de capacitor disponível hoje.
- Coeficiente de temperatura: O coeficiente de temperatura dos capacitores de mica de prata é muito melhor do que a maioria dos outros tipos de capacitores. O coeficiente de temperatura é positivo e fica normalmente na região de 35 a 75 ppm/C, sendo +50 ppm/C um valor médio. Essa propriedade é útil para garantir que os osciladores (e filtros) não variem indevidamente com a temperatura.
- Faixa de valores: Os valores para capacitores de mica de prata estão normalmente na faixa entre alguns picofarads até dois ou possivelmente três mil picofarads.
- Baixa variação de capacitância com tensão: Capacitores de mica de prata exibem muito pouca dependência de tensão.
- Q alto: Os capacitores de mica de prata têm níveis muito altos de Q e, inversamente, fatores de potência pequenos. Ambos são quase independentes da frequência. Esta é uma propriedade dos capacitores que é útil para fazer osciladores estáveis de baixo ruído e filtros seletivos.
Embora os capacitores de mica de prata tenham uma alta tolerância e baixo coeficiente de temperatura, eles são conhecidos por saltar de valor em algumas ocasiões. Quando isso ocorre, pode fazer com que um oscilador salte na frequência ou um filtro altere suas propriedades.
Estrutura do capacitor de mica de prata
Os primeiros capacitores de mica na década de 1920 foram feitos por fixação física de folhas de mica com eletrodos de cobre entre eles. Estes foram deixados abertos para a atmosfera. O desempenho desses primeiros capacitores de mica não era surpreendentemente muito ruim, mas melhorou quando eletrodos de prata foram usados.
Os componentes eletrônicos atuais usam eletrodos de prata que são aplicados diretamente na mica. Várias camadas são usadas para obter o nível necessário de capacitância. Além disso, a área dos eletrodos tem um efeito importante na capacitância.
Depois que o capacitor básico de mica de prata é feito, ele é alojado em um encapsulamento de cerâmica que reduz a entrada de umidade e outros contaminantes.
Os capacitores de mica de prata estão disponíveis principalmente em versões com chumbo – uma variedade limitada de capacitores de montagem em superfície de mica de prata disponíveis em um número limitado de fornecedores. Eles tendem a ser um produto mais especializado.
Esses capacitores de mica de prata usados para rádios de válvula ou tubo de vácuo eram geralmente encapsulados em cera. A cera nesses componentes eletrônicos tendia a derreter com relativa facilidade, deixando pequenas ‘bolhas’ de cera no fundo do rádio.
Aplicações de capacitores de mica de prata
Os capacitores de mica de prata são capazes de fornecer níveis muito altos de precisão, estabilidade e baixa perda. Como resultado, os capacitores de mica de prata encontraram muitos usos em particular para aplicações de radiofrequência:
- Filtros: Os níveis de tolerância estreita do capacitor de mica de prata permitem que o desempenho exato seja calculado e previsto. Além disso, os baixos níveis de perda do capacitor de mica de prata permitem a realização de filtros de alto Q.
- Osciladores de RF: capacitores de mica de prata podem financiar usos dentro de osciladores de RF. Nessas aplicações, seus baixos níveis de perda permitem melhorar o Q do circuito sintonizado. Isso resulta em estabilidade aprimorada e níveis de ruído de fase mais baixos. Além disso, seu baixo coeficiente de temperatura permite que até mesmo osciladores de funcionamento livre alcancem bons níveis de estabilidade e baixo desvio.
- Acoplamento e desacoplamento: O custo dos capacitores de mica de prata geralmente significa que eles não são usados para acoplamento e desacoplamento, mas podem suportar altas tensões e isso pode significar que eles foram usados nessas aplicações ocasionalmente. Eles podem ser usados em transmissores e amplificadores de RF onde sua capacidade de alta tensão é utilizada, pois os capacitores de cerâmica ou porcelana econômicos não estão amplamente disponíveis.
Resumo do capacitor de mica de prata
A tabela abaixo fornece alguns dos principais recursos sobre os capacitores de mica de prata que podem ser levados em consideração para novos projetos de RF ou projetos de circuitos eletrônicos gerais ou ao substituir componentes antigos em rádios antigos e similares.
Os capacitores de mica de prata eram componentes eletrônicos que em sua época ofereciam o melhor desempenho em termos de estabilidade e precisão. Eles tinham suas desvantagens, mas, no entanto, forneciam um excelente nível de desempenho.
Hoje, outros componentes, bem como design de circuitos eletrônicos e técnicas e topologias de design de RF, significam que o uso desses componentes caiu drasticamente e eles são muito raramente usados. Versões de montagem em superfície parecem não estar disponíveis, então seu uso é muito limitado.
| RESUMO DO CAPACITOR DE MICA DE PRATA | |
|---|---|
| PARÂMETRO | DETALHES |
| Faixa de valor | Poucos pF a ~4700pF |
| Tensão de trabalho | 100V a 1kV |
| Coeficiente de temperatura | 30 – 75 ppm / °C |
| Vantagens | Valores de tolerância próximos disponíveisBaixos níveis de coeficiente de temperaturaQ altoBaixa perdaVariação de capacitância muito baixa com a tensão |
| Desvantagens | GrandeCaroÀs vezes propenso a saltos repentinos de valorNão amplamente disponível, se é que existe, como capacitores de montagem em superfície |
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