【经验】解析可调电容器与固定电容器的区别及如何选择可调电容器的电介质
电容器是按需存储和提供电荷的基本电路元件，是构成无源电路的基础器件和有源电路的辅助器件。在设计电路时，工程师往往要权衡许多因素，如选择使用固定电容器还是可调电容器。虽然大多数电路选择使用固定电容器，但在某些情况下，使用可调电容是更为理想或是必须的选择。本文楼氏电容（KNOWLES）将为您解析可调电容器与固定电容器的区别及如何选择可调电容器的电介质。
什么是可调电容器？
可调电容器是可变的电容器，它允许进行小范围的变量调谐，例如振荡器的频率值或上升和下降的次数。除此之外，如果数值在设备的使用寿命期间发生偏移，可以按需重新校准可调电容器。对于核磁共振成像 (MRI) 等敏感类应用，由于时间或温度造成的任何不稳定性都可能影响图像输出，选择可调电容有助于优化设备性能。
可调电容器与固定电容器区别是什么？
一般来说，可调电容器的成本虽然稍高于固定电容器，但也提供了更大的灵活性。但是当遇到电容精度的问题时，使用具有高精度的固定电容器的成本会更高，所以可调电容器可能更具成本效益。虽然之前固定电容器的体积明显小于可调电容器，但片式可调电容器的出现已经弥补了这一差距。
与固定电容器拥有固定的容值不同，可调电容器可以调节有源和无源电路的性能。可调电容器的容值通常在1pF至2pF之间，但它也可扩展到200pF及以上。固定电容器是通过两个固定金属层来保存电荷，但在可调电容器中，需要通过调整这些金属层间的距离，或者调节有效区域的面积来改变电容量。
可调电容器的基本结构
与固定电容器一样，可调电容器中，多种材质的电介质被用作金属层或其他金属化表面之间的电绝缘材质。电介质的精度和一致性对可调电容器容值的准确性和稳定性有很大影响。
可调电容器可以设计成管状和板状等结构。通过在外部金属化的介电管内移动活塞，电容会发生变化，而随着活塞与更多的固定金属内壁重叠，电容会增加。还可以利用活塞和一组可移动的同心金属环来实现这个变化，这些环安装在一组固定的平行环中，随着环的啮合，电容增加。在管状可调电容器中，可以利用连接到调节螺钉的活塞来调节电容。（图1）
图1. 管状可调电容器的电容通过连接到旋转或非旋转活塞的螺钉进行调节
如何选择可调电容器中的电介质？
可调电容器中，多种电介质可被用于填充金属层之间的空间，这些材质包括空气、陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯和蓝宝石。其中，空气提供最少的绝缘，并在电压处理能力和电容值方面非常受限。使用玻璃、石英和聚四氟乙烯作为介电材料的可调电容器，在更高的额定电压下能够提供足够的绝缘，并可以获得更高的电容值。
在对品质 (Q) 因数和串联谐振频率有较高要求的高频率应用中，使用空气、蓝宝石或聚四氟乙烯作为介电材料的多圈可调电容可以提供最低的损耗和最佳的整体性能。介电材料提供的绝缘量会影响电容器的额定电压，该额定电压通常以其耐电压 (DWV) 表示。例如，聚四氟乙烯具有比空气更高的介电常数（空气的介电常数等于1），可为可调电容提供更高耐压值（DWV）——约为15,000V或更高。
使用陶瓷电介质的可调电容器体积小、价格便宜，可卷带包装，适用于自动化制造机器。这类电容器的容值范围可设定为40pF上下，非常适合需要满足小尺寸和低成本的应用。但是陶瓷可调电容往往受限于温度稳定性，而且随着容值的增加该性能会下降。这些组件在1MHz时的品质因数约为1500，标称温度系数为0至750ppm/℃。电容漂移范围约为±1%至±5%之间，最大耐电压（DWV）不超过220VDC。
以蓝宝石为电介质的可调电容非常耐用。它的介电常数值不会随频率变化，具有高机械强度和抗潮性，其损耗非常低，即使在10GHz以上也是如此。楼氏电容的Giga-Trim可调电容就是采用蓝宝石作为电介质，是具有卓越电气特性的高强度的微型可调电容。这类电容器可以承受高温焊接、过度调谐和粗暴操作。蓝宝石具有出色的介电和绝缘性能，因此还能承受高击穿电压。
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型号- ES2215,LS1812,ES2211,ES1808,LS3808
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