トリマと可変コンデンサ(バリコン)

デバイスの構造と特徴

トリマと可変コンデンサ(バリコン)は、ある範囲内で静電容量を変化させるデバイスで、この2つの用語の違いは、ほとんどが設計意図によるものです。「トリマ」コンデンサは、通常、耐用年数の間に数回しか調整しないことを想定していますが、「可変」コンデンサは、定常的に調整することを想定しています。コンデンサにはさまざまなタイプがありますが、例外なく静電容量方式で、電極間の有効表面積、電極間の距離、あるいはその両方を変えることで調整できるようになっています。

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一般的な設計としては、共通の軸に2つの小さなホイールを乗せ、それぞれに半円形(またはそれに近い形)の電極材料をメッキしたようなものです。2つの「ホイール」の相対的な回転角を変えることで、2つの「ホイール」の間の実効的な静電容量を変化させることができます。 さらに、各「ホイール」の電極の形状を変えることで、用途に応じて回転調整角度と静電容量の関係を変化させることができます。この方法のバリエーションとして、デバイスの変化範囲内でより高い調整分解能を得るために、ウォームギアなどの機械的な装置を利用して、2つの「ホイール」の相対的な回転を変化させることができます。このほか、同心シリンダの重なり具合を変化させる可変ピストンコンデンサや、フレキシブル薄膜で保持された真空中でネジなどの機構により電極板間の機械的関係を変化させる真空コンデンサがあります。

一般的な使用方法とアプリケーション

トリマと、可変コンデンサは、一般的にRF回路のチューニングやマッチング用途に使用されます。機械的なインジケータが目盛りに沿って掃引することによって同調周波数を示す(またはその逆)ラジオ受信機は、通常、インジケータと同調回路で使用されるバリコンとの間に機械的なリンクを持っています。このような受信機のほとんどは、古いビンテージ物か低コストパフォーマンスの設計ですが、最近のアプリケーションでは、周波数の微調整や校正の目的でトリマコンデンサが今も含まれている場合があります。一方、バリコン(頻繁に調整するために設計された種類)は、いわば絶滅危惧種です。より良い製造公差と新しい技術によって可能になった代替設計技術の利用によって、サイズがかさばり、周波数がドリフトし、機械的に扱いにくく、高価という特徴のバリコンは、代替品よりも望ましくない設計要素となっています。

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一般的な故障メカニズム/重要な設計上の考慮事項

トリマと可変コンデンサは、その構造が多岐にわたるため、本文ではその長所や短所について詳しく説明することはできません。ただし、静電コンデンサの基本原理を考えれば、その良し悪しは観察で識別することができます。誘電体、電極の形状、電極の位置などに影響を与えるものはすべて、デバイスの静電容量に影響を与えます。たとえば、空気誘電体デバイスは、気圧、温度、湿度の変化に伴って、ある設定値で静電容量の変化を示します。それは、これらすべての要因が空気の誘電率にわずかな影響を与えるためです。同様に、真空誘電体コンデンサは、真空の漏れや真空喪失の影響を受けます。

機械的な観点からは、最終組立品の剛性が機械的な衝撃や振動に対する静電容量の安定性に影響し、調整メカニズムの設計は、時間の経過に伴うドリフトの傾向にも影響を与えます。




オリジナル・ソース(English)