Colori Condensatori Ceramici

Premessa Sempre in relazione ai diversi codici a colori utilizzati per l'indicazione dei principali parametri di un componente, questo articolo prende in considerazione i condensatori ceramici di piccola e media capacita. Icondensatori ceramici sono grandemente utilizzati in elettronica, soprattutto nel settore consumer, per le loro buone caratteristiche,

il basso costo e le ridotte dimensioni; il loro nome deriva dal tipo di materiale impiegato come dielettrico, che è appunto un composto di ceramica. Date le loro piccole dimensioni, e impossibile per i condensatori ceramici (soprattutto quelli di bassa capacita) l' indicazione diretta dei parametri utili sul loro involucro; si è cosi ricorso a codici a colori più o meno completi; pur basandosi sui medesimi colori impiegati nel codice dei resistori, la lettura e diversa e ciò giustifica la loro specifica trattazione.

Classificazione dei condensatori ceramici

A secondo della composizione del dielettrico, i condensatori ceramici vengono generalmente suddivisi in due grandi categorie: i condensatori BCD (a bassa costante dielettrica), detti "del tipo 1", e i condensatori ACD (ad alta costante dielettrica), detti "del tipo 2". I condensatori ceramici del tipo 1 presentano le seguenti proprietà:

• elevata stabilita della capacità
• piccole perdite anche ad elevate frequenze di lavoro
• deriva della capacità lineare nei confronti di variazioni della temperatura
• elevata resistenza tra gli elettrodi (alto isolamento)
• bassa tolleranza nel valore reale della capacità
• capacità e deriva indipendenti dalla tensione di funzionamento(entro il limite massimo imposto, ovviamente ).

Essi vengono impiegati in circuiti ove sono d'importanza fondamentale la stabilità del valore reale della capacità e perdite molto ridotte; ad esempio nei circuiti oscillatori RC o LC, nei filtri, nei sistemi di conversione, soprattutto nelle alte e altissime frequenze. La deriva termica lineare permette poi la previsione del comportamento del condensatore nelle diverse condizioni d'impiego e favorisce, con un attento impiego di condensatori con derive diverse, l'ottenimento di caratteristiche globali del circuito indipendenti nei confronti di variazioni della temperatura. I condensatori ceramici del tipo 2 hanno invece le seguenti caratteristiche tipiche:

• Capacità relativamente grandi con ingombro notevolmente ridotto
• bassa stabilita nella capacitá
• deriva non lineare della capacita nei confronti di variazioni della temperatura o della tensione di lavoro
• perdite considerevoli.

È evidente che la principale caratteristica di questi condensatori e la possibilità di contenere le dimensioni complessive di un circuito che richiede capacita relativamente grandi; tuttavia, per la scarsa stabilita del valore reale, essi hanno un campo d'impiego piuttosto ridotto, e limitato in genere all'accoppiamento e al disaccoppiamento.

Deriva termica

La capacita reale di un condensatore varia con il variare della temperatura; ciò è dovuto a cambiamenti nella forma e nelle dimensioni degli elettrodi e del dielettrico al cambiare della loro temperatura. In particolari circuiti è importante che tale deriva della capacita sia lineare e nota, in modo da poter essere neutralizzata con una deriva di segno opposto di uno o più componenti il circuito: a tale scopo vengono realizzati condensatori con diversi coefficenti di temperatura mediante l'impiego di diversi materiali per il dielettrico. Il coefficente di temperatura indica la variazione della capacita al variare della temperatura di lavoro. A seconda che risulti negativo o positivo, il coefficente e indicato con la lettera N oppure P. La formula che stabilisce la variazione è:
(α*10ˉ6 pF/°C) x la capacita espressa in pF,
dove α è un numero generale compreso tra 0 e 1500. L'indicazione sul componente e molto sintetica, e si limita a fornire la lettera N o P, ad indicare il segno della variazione, seguita dal numero α I tipi più comuni e la corrispondente deriva termica sono indicati nella tabella 1. La conversione in percentuale è semplice, e può essere effettuata mediante la formula sopra esposta; ad esempio:
N750: -750* 10¯6 pF/°C =- 0,075 % per grado centigrado.
P 100: + 100 * 10¯6 pF/°C : + 0,01 % per grado centigrado.

Tensione nominale

Si definisce tensione nominale di un condensatore il più alto valore ammissibile per la tensione ai suoi terminali; occorre tenere presente che in un circuito elettrico tale valore e solitamente dato dalla somma della tensione continua e del valore di picco della tensione alternata ai capi del condensatore. Nel caso specifico di condensatori impulsivi, la tensione nominale e pari alla massima tensione impulsiva di picco ammissibile.