¿Qué son los Condensadores Variables?
Un condensador variable es un condensador con una estructura que permite variar su capacitancia.
Por el contrario, un condensador con una capacitancia fija se denomina a veces condensador fijo. Los condensadores variables se dividen a su vez en condensadores semifijos (condensadores trimmer) y condensadores variables (varicons), cuya capacitancia puede modificarse constantemente según las necesidades.
Los condensadores semifijos tienen una capacitancia relativamente pequeña y una estructura que permite variar la capacitancia. Se ajustan mediante un controlador durante la configuración inicial y después se utilizan como condensadores fijos. Un balicón está formado por placas de electrodos semicirculares dispuestas sobre el mismo eje, con un lado de la placa fijo y el otro girando alrededor del eje de rotación.
Esta estructura permite modificar la zona de solapamiento de las placas de electrodos al girar el eje de rotación, lo que hace posible variar la capacitancia electrostática entre las placas. El varicón real está formado por varias placas de electrodos y tiene una capacitancia mayor que un varicón formado por dos placas de electrodos.
Usos de los Condensadores Variables
Los condensadores variables se utilizan principalmente en circuitos de resonancia LC para variar la frecuencia de resonancia. Por ejemplo, para cambiar continuamente el circuito de sintonía de un sintonizador, la frecuencia de paso de un filtro paso banda o la frecuencia de oscilación de un oscilador.
1. Condensadores Semifijos
La principal aplicación de los condensadores semifijos es el ajuste fino, por ejemplo, para la corrección de circuitos. La capacitancia se puede modular mediante un conductor de ajuste (varilla de ajuste) y no están diseñados para cambiar la capacitancia de forma regular.
Un ejemplo son los condensadores de compensación de fase de las sondas pasivas de los osciloscopios.
2. Condensadores Variables
Un ejemplo familiar de varicon es la vieja radio. Al seleccionar una emisora, se giraba un mando del varicón para encontrar el punto de máxima sensibilidad. Otros usos incluyen el ajuste de las frecuencias de transmisión y recepción de los equipos de radiocomunicación y para la sintonización.
Principio de los Condensadores Variables
En general, la capacitancia de un varicono se determina a partir de la distancia entre las placas de electrodos, el área de solapamiento y la constante dieléctrica del aire. Como la constante dieléctrica del aire es relativamente pequeña, la capacitancia se sitúa en torno a varios cientos de pF, a pesar de su gran forma.
Por otro lado, para reducir su tamaño, existe el “polivaricón”, en el que se inserta una película de polietileno entre los electrodos. Los que utilizan aire como dieléctrico se denominan varicones de aire para distinguir entre ambos. Los polivalicones se utilizaban sobre todo en las radios de transistores, donde la miniaturización era una prioridad. Sin embargo, los varicones de aire tienen mejores características como condensadores, y la Q del circuito resonante es mayor con los varicones de aire.
También existe un tipo de varicón conocido como varicón múltiple, en el que varios varicones están dispuestos en serie y la capacitancia de varios varicones puede variar simultáneamente en un solo eje giratorio. El tipo más utilizado es el varicón triple, que integra tres varicones. En las radios superheterodinas y los equipos de comunicaciones, el circuito de sintonía conectado a la antena, el filtro pasabanda instalado a la salida del circuito amplificador de alta frecuencia y el circuito oscilador local para la conversión a una frecuencia intermedia necesitan variar sus frecuencias de forma sincrónica.
Con un varicón triplex, la capacitancia de los tres varicones cambia al girar un eje de rotación, lo que permite cambiar las características y la frecuencia de oscilación de cada circuito al mismo tiempo. Si los varicones se instalaran independientemente para cada circuito, habría que ajustarlos al valor óptimo para cada circuito, lo que dificultaría mucho su uso.
Más Información sobre Condensadores Variables
Demanda de Varicones
En el pasado, los varicones se utilizaban mucho en equipos de telecomunicaciones, radios y sintonizadores, pero ahora son componentes grandes y caros que se utilizan muy poco. Una de las razones es la aparición de los condensadores variables.
Se trata de componentes cuya capacitancia puede variar libremente en función de la tensión de control, lo que, combinado con circuitos de control, ha permitido automatizar el ajuste de frecuencia. Además, el circuito de oscilación se sustituyó por un sintetizador a partir del circuito de oscilación LC mediante una bobina y un condensador.
Los sintetizadores se basan en circuitos de oscilación de cristal y, por tanto, ofrecen una excelente estabilidad de la frecuencia de oscilación y un fácil ajuste de la frecuencia. Debido a estos avances tecnológicos, el uso de varicon ha disminuido gradualmente y su producción se ha reducido mucho.
Los condensadores de recorte también han sido sustituidos en gran medida por condensadores variables, aunque todavía se utilizan en algunos productos de bajo coste.