Діелектричне поглинання
Конденсаторам притаманні недоліки. Насамперед це - витік (паралельний опір), послідовний опір та індуктивність, ненульовий температурний коефіцієнт. Рідше згадують про діелектричне поглинання - явище, яке дуже яскраво поводиться в наступній ситуації: візьмемо великий танталовий конденсатор, заряджений до напруги 10 В і швидко розрядимо його, підключивши до його висновків резистор 100 Ом. Видалимо резистор і поспостерігаємо за напругою на конденсаторі за допомогою вольтметра з великим імпедансом. Уявіть собі, що напруга на конденсаторі відновлюватиметься, і за кілька секунд досягне величини приблизно 1 В.
Явище діелектричного поглинання (діелектричної пам'яті) недостатньо вивчене, вважають, що пов'язане з залишковою поляризацією діелектричного речовини; особливо поганим у цьому відношенні є такий діелектрик, як слюда з властивою їй шаруватою структурою. З точки зору схеми додаткова поляризація проявляє себе так, ніби до висновків конденсатора підключили ряд послідовних RC - ланцюжків (рис. 4.42, а) з постійними часу в діапазоні від
100 мкс за кілька секунд. За якістю діелектричного поглинання діелектрики суттєво відрізняються один від одного; графіки на рис. 4.42 б, відображають залежність збереженої напруги від часу для декількох високоякісних діелектриків після впливу на них сигналу у вигляді ступеня з амплітудою 10 В і тривалістю 100 мкс.
Мал. 4.42. Діелектричне поглинання в конденсаторах а – модель, б – зафіксовані зміни для деяких діелектриків (за фірмовою документацією Hybrid Systems HS9716).
Діелектричне поглинання може породжувати серйозні помилки в інтеграторах та інших аналогових схемах, якірозраховані ідеальні характеристики конденсаторів. Якщо, наприклад, до схеми вибірки - запам'ятовування підключена схема аналого-цифрового перетворення, діелектричне поглинання може призвести до жахливих результатів. У таких випадках конденсатори потрібно вибирати якомога ретельніше (з цього погляду найкращим діелектриком є тефлон), зайвий раз піддаючи свій вибір сумніву. В особливих випадках можна вдатися і до компенсаційних схем, в яких вплив діелектричного поглинання конденсатора електрично усувають за допомогою ретельно налаштованих RC - ланцюжків. Такий підхід використовують у деяких високоякісних модулях вибірки - запам'ятовування, вироблених фірмою Hybrid Systems.
На рис. 4.43 показаний активний обмежувач, який є одним з варіантів схеми, розглянутої в гол. 1. Для показаних на схемі величин компонентів напруга на вході відповідає умові Uвх 4.17 4.18 4.19 4.20