CC BY
88Компоненты и технологии, № 8'2002
Индуктивности МиНМа
Компания МиЧаТа была основана в середине прошлого века для исследования керамических материалов и возможностей их применения в радиоэлектронике и других областях знаний. Сейчас компания MuRata является мировым лидером по количеству патентуемых разработок и по объему поставок пассивных компонентов, в которых эффективно используются уникальные электрические свойства керамических материалов, полученных в результате многолетних трудов.
Андрей Швидкий
Керамика ЫпКаШ — это силикатный сплав различных природных компонентов и химических веществ, полученных в особочистых условиях и очищенных на атомарном уровне, с последующим закреплением обжигом их керамической основы. Увеличение количества примесей в легирующих материалах и изменение условий обжига и характера атмосферы составляют секреты компании, позволяющие получить керамический сплав с широким диапазоном электрических характеристик. Эксперименты компании ЫпКаШ с керамикой принесли свои плоды в виде богатого разнообразия высококачественных электронных компонентов, строго соответствующих заявленным параметрам. Технология производства керамики становится все более и более важной как ключевая движущая сила в создании качественно новой электроники XXI столетия.
Номенклатура индуктивностей MuRata содержит диапазон изделий для «обычной электроники» и для ВПК. Индуктивности производятся только в корпусах для поверхностного монтажа. Диапазон
Плоская
Рис. 1. Конструкции индуктивностей МиЯа*а
рабочих температур меняется в зависимости от серии: серия LQW15A — от -50 до +125 °С; серии LQG15H, ЬаС18И, LQP03T, LQP15M, LQM18N, LQM21N, LQM21D, LQM21F, LQM31F — от -40 до +85 °С; серии LQW18A, LQW2BH, LQW31H, LQH31H, LQH31M, LQH32M, LQH43M/N, LQH3ER, LQH31C, LQH32C, LQH43C, LQH3KS — от -25 до +85 °С. Точность зависит от серии и конкретного прибора и варьируется в абсолютных (0,1—0,5 нГн) или относительных величинах (2, 3, 5, 10, 20, 30%). Серии LQH3ER, LQW18A и LQP15M являются прецизионными.
Вся номенклатура индуктивностей разделяется по частотному диапазону на катушки индуктивности с рабочей частотой более 100 МГц (то есть высокочастотные) и менее 100 МГц. В свою очередь, индуктивности менее 100 МГц подразделяются на дроссели и индуктивности общего применения.
Диапазон габаритов индуктивностей МиЯМа удовлетворит любого разработчика. В номенклатуре имеются как широко распространенные типоразмеры (1206, 0805, 0603), так и сверхминиатюрные приборы типоразмера 0201 (0,6х0,3х0,3 мм).
Особенности конструкции
Высокочастотные индуктивности компании MuRata конструктивно выполнены в четырех вариантах, показанных на рис. 1.
Катушки первого варианта содержат в конструкции сердечник из окиси алюминия с вертикальным расположением проволочной обмотки (рис. 1-а). Такое строение имеют катушки серий LQW2BH, LQ W31H. Индуктивности этих серий являются высокочастотными и предназначены для работы на частотах до 6 ГГц в зависимости от номинала. Эти серии отличаются высокой добротностью и большими токами.
Индуктивности второго варианта представляют собой многослойные конструкции (рис. 1-б), где в качестве каркаса используется специальное стекло. Обмотка в таком варианте выполнена пленочным проводником, нанесенным несколькими слоями внутри каркаса, что позволяет получить индуктивность для высокочастотного диапазона с малыми размерами корпуса и достаточно большими токами. В этом корпусе выполнены серии LOG15H и LOG18H.
б)
г)
Компоненты и технологии, № 8'2002
Логарифмический усилитель
У<Ш
Усс
_лпп--------о
%
дроссель
) дроссель у дроссель? дроссель # ? # <■ #
7Т7Г
ВЫХОД ВХОД
----о
ск
тПг
СК - согласующая катушка
а)
Увв Увв
б)
Рис. 3. Логарифмический узкополосный усилитель и усилитель мощности
Конструкция третьего варианта (рис. 1-в) изготовлена на стеклянной основе однослойным пленочным проводником. В такой конструкции исполнены серии LQP03T и LQP15M. Индуктивности этих серий обладают малым отклонением номинала и имеют рекордно малые размеры (0,6х0,3х0,3 мм). Приборы этого типа являются перспективными особенно в сложных малогабаритных переносных электронных устройствах, например, таких, как мобильные телефоны.
Катушки четвертого варианта (рис. 1-г) отличаются от других горизонтальной проволочной обмоткой. При этом каркас катушки выполнен из окиси алюминия, а корпус сверху покрыт полимерным материалом, который защищает и фиксирует обмотку. В этом варианте выпускаются серии LQW15A и LQW18А, обладающие хорошей точностью номиналов за счет фиксации обмотки. Серия LQW15A допускает работу в широком температурном диапазоне от -50 до + 125 °С. Верхняя частота работы индуктивностей ограничена частотой собственного резонанса и для некоторых индуктивностей этих серий она составляет 11-18 ГГц.
Низкочастотные индуктивности общего применения и дроссельные индуктивности производятся в таком же конструктивном исполнении, только материал каркаса выполнен из более простой керамики. Дроссели серий LQH66S, LQH3KS и LQH3ER изготавливаются в корпусах с вертикальной обмоткой и экранирующей крышкой.
Максимальный допустимый ток определяется номиналом и конструкцией катушки индуктивности. На рис. 2 изображен график, показывающий зависимость допустимого тока от величины индуктивности катушки для разных серий.
Применение индуктивностей МиНаТа
Катушки индуктивности для ВЧ-диапазона, например, могут использоваться в таких каскадах портативных телефонов, как:
• Логарифмический узкополосный усилитель,
усилитель мощности (рис. 3).
В дроссельной цепи усилителя могут использоваться проволочные и многослойные типы катушек, которые подходят по величине проходящего тока. Из проволочных катушек рекомендуются серии LQW15A, LQW18A. Из многослойных катушек рекомендуется серия LQG15H.
В согласующих цепях логарифмического усилителя должны в принципе использоваться прецизионные и высокодобротные катушки. Катушка тонкопленочного типа подходит для приемной цепи, особенно где требуется катушка с точным номиналом. Для этого применения рекомендуются следующие серии катушек: пленочные LQP15M, проволочные LQW15A и LQW18A, многослойные LQG15H.
В усилителе мощности токи через дроссели могут превышать 1 А, поэтому там должны использоваться проволочные катушки на соответствующие токи, например, серия LQW2BH. • Генератор, управляемый напряжением (рис. 4).
Проволочный и многослойный тип катушки подходит для дроссельной цепи, поскольку они позволяют пропускать большой ток. Для этого применения подходят проволочные катушки се-
ип
дроссель
Согласующая
катушка
Буферный
каскад
Р вых
Колеба-
тельный
каскад
777Г
Катушка колебательного контура
Рис. 4. Генератор управляемый напряжением
Серия Типо- раз- мер Размер, мм Диапазон номиналов Допуск, % (нГн) Допустимый ток, мА Сопротив- ление обмотки, Ом Резо- нансная частота, МГц Рабочая температура, С Конструк- тивное исполнение
ЮН3Ш 1206 3.2х 1.6 0.15+100 мкГн 5%, 10% 45+250 0.55+15.6 7+250 -25++85 Проволочные
ЮН32М 1210 3.2х2.5 0.1+560 мкГн 5%, 10%, 20% 40+700 0.5+28 5+200 -25++85 Проволочные
ЮН43М(М) 1812 4.5х3.2 1+2200 мкГн 5%, 10%, 20% 30+500 0.2+50 1.3+120 -25++85 Проволочные
ЮМШ 0603 1.6х0.8 47+2200нГн 10%, 20% 15+50 0.3+2.1 50+245 -40++85 Многослойные
ЮМ2Ж 0805 2.0x1.25 0.1+4.7 мкГн 10% 30+250 0.26+1.0 47+340 -40++85 Многослойные
ЮНЗЕІ? 1214 3.2х3.5 1+100 мкГн 2%, 5% 10+70 0.25+8.58 10+120 -25++85 Проволочные
Ю015Н 0402 1.0х0.5 1.2+120 нГн 5%, 0.3 150+200 0.1+1.6 600-6000 -40++85 Многослойные
ЮЭТвН 0603 1.6х0.8 1.2+100 нГн 5%, 0.3 300 0.1+0.9 800+6000 -40++85 Многослойные
ЮР03Т 0201 0.6х0.3 0.6+15 нГн 5%, 0.2 90+400 0.08+1.5 3300+6000 -40++85 Плёночные
ЮР15М 0402 1.0х0.5 1+33 нГн 2%, 5%, 0.1, 0.2 60+400 0.1+3.8 2100+6000 -40++85 Плёночные
LQW15A 0402 1.0х0.5 1.5+56 нГн 3%, 5%, 0.2, 0.5 200+1000 0.03+1.17 2800+ +18000 -50++125 Проволочные
LQW18A 0603 1.6х0.8 2.2+470 нГн 2%, 5%, 0.2, 0.5 75+1400 0.018+7.0 700+18000 -25++85 Проволочные
LQW2BH 0805 2.0х 1.5 2.7+470 нГн 2%, 5%, 10%, 0.5 160+1900 0.02+2.8 350+6000 -25++85 Проволочные
LQW31H 1206 3.2х 1.6 8.8+100 нГн 5%,10% 230+750 0.04+0.42 900+1000 -25++85 Проволочные
LQH31H 1206 3.2х 1.6 54+880 нГн 10% 180+920 0.04+1.12 200+800 -25++85 Проволочные
LQH31C 1206 3.2х 1.6 0.15+100 мкГн 5%, 10% 45+200 0.55+15.6 7+250 -25++85 Проволочные
LQH32C 1210 3.2х2.5 0.15+560 мкГн 10%, 20% 60+1450 0.036+28.6 5+400 -25++85 Проволочные
LQH43C 1812 4.5х3.2 1+470 мкГн 10%, 20% 90+1080 0.08+8.5 3+100 -25++85 Проволочные
LQM21D 0805 2.0х1.25 1+47 мкГн 30% 7+220 0.1+1.2 7.5+105 -40++85 Многослойные
LQM21F 0805 2.0х1.25 1+47 мкГн 30% 7+220 0.1+1.2 7.5+105 -40++85 Многослойные
LQM31F 1206 3.2х 1.6 10 мкГн 20% 70 0.5 20 -40++85 Многослойные
LQH55D 2220 5.7х5.0 0.12+10000 мкГн 20% 50+6000 0.01+140 0.5+450 -25++80 Проволочные
LQH3KS 1212 3.3х3.3 560+2200 мкГн 30% 20+50 10.14+36.4 1.5+3.0 -25++85 Проволочные
LQH66S 2525 6.3х6.3 0.27+10000 мкГн 20% 50+6000 0.01+55.58 0.5+300 -25++80 Проволочные
Компоненты и технологии, № 8'2002
Система обозначений:
LQ Н 32 М N 331 К 2 1 L
ООООООООО®
— полный серийный номер
1. Идентификатор продукции,
LQ — катушка индуктивности.
2. Конструкция катушки:
• G — многослойная с воздушным сердечником;
• H — проволочная с ферритовым сердечником;
• M — многослойная с ферритовым сердечником;
• P — пленочная;
• W — проволочная.
3. Типоразмер:
• 03 — 0201
• 15 — 0402
• 18 — 0603
• 21 — 0805
• 2B — 0805
• 31 - 1206
• 32 - 1210
• 3Е - 1214
• 3К - 1212
• 43 - 1812
• 55 - 2220
• 66 - 2525
4. Назначение:
• Н - для резонансных ВЧ-цепей;
• N - общего применения;
• Э, Р - дроссельная катушка;
• М - пленочная для резонансных цепей;
• Т - с малым сопротивлением;
• А - высокодобротная для СВЧ-диапазона.
5. Категория, N - стандартного типа.
6. Величина индуктивности.
рий LQW15A, LQW18A и многослойные катушки индуктивности серии LQG15H.
Для катушки в колебательной цепи генератора требуется высокая добротность и стабильность номинала, это обеспечит стабильность генерации и качество сигнала. В качестве катушки колебательного контура рекомендуются высокодобротные проволочные серии LQW15A, LQW18A, высокостабильная пленочная серия LQP15M, многослойная серия LQG15H.
• Фильтр ПАВ.
Для улучшения характеристик задержки фильтра на поверхностных акустических волнах и для снижения потерь сигнала его согласуют по входу и выходу при помощи цепей, содержащих индуктивности. К таким индуктивностям предъявляется требование высокой добротности и стабильности. Рекомендуемые серии катушек: проволочная LQW15A, LQW18A; пленочная LQP15M; многослойная LQG15H.
Катушки индуктивности общего применения и дроссельные катушки могут широко использоваться в преобразователях DC/DC, аудио-и видеоаппаратуре. Индуктивности в такой аппаратуре должны иметь корпус маленьких размеров и низкое сопротивление обмотки, поэтому для таких целей наиболее подходят серии LQH32C, LQM21F, LQM31F. Такие параметры, как высокая индуктивность, малое сопротивление обмотки и малые габариты, свойственные сериям LQH32C, LQH43C и LQH3KS, могут быть востребованы в схемах управления электролюминесцентными панелями, например, мобильного телефона или пейджера.
-Q-
