Kondensatory (kondensatory, CAP) są ważnymi komponentami systemów audio. Mają różne wartości napięcia, prądu i formy. Aby wybrać, które kondensatory są lepsze dla dźwięku, moderatorzy muszą zrozumieć wszystkie parametry CAP. Integralność sygnału audio zależy w dużej mierze od wyboru kondensatorów. Dlatego przy wyborze odpowiedniego urządzenia należy wziąć pod uwagę wszystkie ważne czynniki. ustawienia audio CAP specjalnie zoptymalizowany do zastosowań o wysokiej wydajności i oferują kanały dźwiękowe lepiej niż standardowych komponentów. Rodzaje kondensatorów, które są powszechnie stosowane w kanale audio dostępne są aluminiowe CAP elektrolityczny i film, i kondensator, który jest lepszy dźwięk w określonych warunkach zależą od układów i urządzeń, głośniki, odtwarzacze CD i instrumenty muzyczne gitary basowej i innych.
Historia skraplacza dźwięku
Kondensator jest jednym z najstarszych elementów elektronicznych. Przewodniki elektryczne zostały odkryte w 1729 roku. W 1745 r. Niemiecki wynalazca Ewald Georg von Kleist odkrył kontener Leyden, który stał się pierwszą WPR. Fizyk Peter van Müßenbruck, fizyk z uniwersytetu w Lejdzie, samodzielnie założył Leyden Bank w 1746 roku.
Obecnie słoik Leydena jest szklanym naczyniem pokrytym metalową folią wewnątrz i na zewnątrz. CAP jest sposobem przechowywania energii elektrycznej, a kondensatory są lepsze dla dźwiękuw zależności od pojemności, ponieważ im więcej tego wskaźnika, tym więcej energii zaoszczędzi. Wydajność zależy od wielkości płytek przeciwstawnych, odległość między płytami i charakteru izolatora między nimi.
kondensatory stosowane wzmacniacze dźwięk, istnieje wiele typów, takich jak konwencjonalne folii metalowej CAP dla obu płyt oraz impregnowany papier pomiędzy nimi. Kondensatory metalizowane papieru (MP), zwany także olej papier-CAP i kondensatory metalizowane warstwy papieru (MBHO) dla obwodów audio używanych w AC, DC i prądu impulsowego. Później Mylar (poliester) i inne syntetyczne izolatory stały się bardziej rozpowszechnione. W latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku metaliczny Mylar WPR stała się bardzo popularna. Dwa mocne strony tych urządzeń - mniejszy rozmiar oraz fakt, że są one samoleczenia. Dziś jest to najlepszy kondensator dźwięku, są one używane praktycznie w każdym urządzeniu elektronicznym. Ze względu na ogromną ilość handlu i produkcji tego typu kondensatorów są dość tanie. Innym rodzajem CAP - elektrolityczne o specjalnej konstrukcji głównie z wysokich i bardzo wysokich wartościach od 1 do kilkudziesięciu tysięcy uF uF. Używane są głównie do odłączania lub filtrowania w zasilaniu. Najczęstszym projektowania wzmacniacza jest metalizowane kondensatory poliestrowe lub Mylar (ICB). W wyższych wzmacniaczy jakości głównie metalizowane Polipropylen (MKP).
Technologiaprodukcja komponentów
Technologia CAP pod wieloma względami określa cechy urządzeń, a które kondensatory są lepsze dla dźwięku, zależy od klasy sprzętu. Wysokiej jakości produkty mają sztywne tolerancje i są droższe niż powszechne kondensatory. Ponadto takie wysokiej jakości opakowania mogą być wielokrotne. Wysokiej jakości systemy audio wymagają wysokiej jakości CAP, aby zapewnić najwyższą jakość dźwięku. Wydajność lub to, jak kondensatory wpływają na dźwięk, pod wieloma względami zależy od tego, w jaki sposób są one lutowane na płytce drukowanej. Lutowanie powoduje napięcie w komponentach pasywnych, co może prowadzić do pojawienia się napięć piezoelektrycznych i pękania zamontowanej powierzchniowo CAP. Podczas lutowania kondensatorów należy użyć prawidłowej procedury lutowania i postępować zgodnie z zaleceniami profilu. Wszystkie skraplacze Lavsana dla dźwięku są niespolaryzowane, to znaczy nie muszą oznaczać konkluzji jako pozytywne i negatywne. Ich połączenie w łańcuchu nie ma znaczenia. Są najlepsze w wysokiej jakości układach audio ze względu na niską stratę i mniejsze zniekształcenia, przy jednoczesnym uwzględnieniu wielkości produktu. ISS metaliczny poliwęglan prawie nie jest używany. Wiadomo, że typy UR ISU są nadal szeroko stosowane, ponieważ mają zrównoważony dźwięk muzyczny z bardzo małą ilością kolorów. Typy MKP mają jaśniejszy dźwięk, a także mają duży zakres dźwięków. Mało znany kondensator MKV to metalizowany polipropylen CAP w oleju. To najlepszy kondensator dźwięku, jaki mabardziej zaawansowane funkcje niż metalizowany papier w oleju.
Jakość elementów pasywnych
Kondensatory, zwłaszcza gdy znajdują się na linii sygnału wyjściowego, silnie wpływają na jakość dźwięku w systemie audio. Istnieje kilka czynników, które determinują jakość CAP, oczywiście są bardzo ważne dla dźwięku:
Tolerancja i rzeczywista pojemność wymagana do użycia w filtrach.
Zależność pojemności od częstotliwości, czyli 1 mikrofarada na 1000 Hz, nie oznacza 1 mikrofarady przy 20 kHz.
Wewnętrzny opór (ESR).
Strumień wycieku.
Starzenie się jest czynnikiem, który ostatecznie rozwinie się dla każdego produktu.
Najlepszy wybór aplikacji dla kondensatora zależy od zastosowania w obwodzie i wymaganej wydajności:
Zakres od 1 pF do 1 nF - obwód sterujący i sprzężenie zwrotne. Ten zakres jest używany głównie do eliminowania szumów o wysokiej częstotliwości na kanale audio lub do celów sprzężenia zwrotnego, takich jak most wzmacniacza Quad 606. Kondensator audio HF jest najlepszym wyborem w tym zakresie. Ma bardzo dobrą tolerancję (do 1%) i bardzo niskie zniekształcenia i hałas, ale raczej drogie. ISS lub INC to dobra alternatywa. Należy unikać ceramicznej osłony na linii sygnałowej, ponieważ mogą one powodować dodatkowe nieliniowe zniekształcenia do 1%.
Od 1 nF do 1 μF - sprzężenie, rozłączenie i tłumienie oscylacji. Najczęściej używane są w systemach audio, a także między etapami, w których występuje różnica w poziomie prądu stałego, eliminacja wibracji i obwód sprzężenia zwrotnego. Z regułyW tym zakresie stosuje się kondensatory foliowe do 47 mikrofaradów. Najlepszym wyborem skraplacza dla dźwięku i dźwięku jest polistyren (ISS), polipropylen (MCP). Polietylen (MKT) to alternatywa dla niższej ceny.
1 F i powyżej - źródła zasilania, kondensatory wyjściowe, filtry, izolacja. Zaletą jest bardzo duża pojemność (do 1 Farad). Ale jest kilka niedociągnięć. Czapeczka elektrolityczna podlega starzeniu i suszeniu. Po 10 lub więcej latach olej wysycha i zmieniają się ważne czynniki, takie jak ESR. Są spolaryzowane i powinny być wymieniane co 10 lat, w przeciwnym razie wpłyną negatywnie na dźwięk. Podczas projektowania obwodu łączącego elektrolity na linii sygnałowej często można uniknąć problemów, przekształcając stałą czasową (RxC) dla małych pojemności poniżej 1 mikrofaradu. Pomoże to określić, które kondensatory elektrolityczne są lepsze dla dźwięku. Jeśli nie jest to możliwe, ważne jest, aby elektrolit miał co najmniej 1 DC i wysokiej jakości CAP (BHC Aerovox, Nichicon, Epcos, Panasonic).
Wybierając najlepsze rozwiązanie dla każdej aplikacji, programista może uzyskać najlepszą jakość dźwięku. Inwestowanie w wysokiej jakości WPR ma pozytywny wpływ na jakość dźwięku, bardziej niż jakikolwiek inny składnik.
Testowanie elementów CAP dla aplikacji
Istnieje ogólna świadomość, że różne CAP mogą zmieniać jakość dźwięku w aplikacjach audio w różnych środowiskach. Jakie kondensatory określają, które obwody iw jakich warunkach - pozostają najbardziej dyskutowanymi tematami ekspertów. Dlatego lepiej nie wymyślać roweru w tym kompleksietemat, ale skorzystaj z wyników sprawdzonych testów. Niektóre obwody dźwiękowe są zwykle bardzo duże, a zanieczyszczenie środowiska dźwiękowego, takiego jak uziemienie i obudowa, może być dużym problemem dla jakości. Zaleca się dodanie do testu nieliniowości i naturalnych zniekształceń poprzez sprawdzenie pozostałości od mostu od zera. dielektryczna polistyrenu polistyrenu Polipropylen
, poliester
srebro, mika
ceramiczny
Polycarb
temperaturę
72
72
(77 72
72
72
73
72
poziom napięcia
160
63 ,
50
600
500
50
50
Tolerancja%
2,5
1
2
10
1
10
10
błąd%
218%
, 028%
, 073%
-706%
, 001%
-009%
-172%
Rozproszenie
0000053
0000028
0000122
0000705
, wchłanianie
, 002%
, 002%
(236 ) 004 %
, 023%
, 082%
, 034%
n /
DCR 100 V
300 E + 13
200 E + 15
(268 ) 350 E + 14
950 E + 10
200 E + 12
300 E + 12
n /A
Faza 2 MHz
-84
-84
-86
-84
(308 ) -86
-84
n /A
^, 2 MHz
6
78
92
(337 ) 85
76
76
n /A
(352 ) własne zezwolenie MHz
, 7 (3 59)
77
97
75
84 (374 )
92
n /A
Miasto
niska
, niski
jest bardzo niska
wysokości , ,
, niski
, niski
wysokości
modelu
Najlepiej, deweloper oczekuje że kondensator będzie dokładnie odpowiadał jego wartości projektowej, podczas gdy większość innych parametrów będzie zero lub nieskończona. Podstawowe pomiary pojemności nie są tutaj tak widoczne, ponieważ części są zwykle dopasowane tolerancjami. Wszystkie folie CAP mają znaczny współczynnik temperaturowy. Dlatego, aby określić, które kondensatory foliowe są lepsze dla dźwięku, są testowane przez urządzenia laboratoryjne.
Współczynnik dyfuzji jest przydatny w ocenie wydajności zasilacza elektrolitycznego. Ten wpływ na charakterystykę dźwięku sygnału CAP nie jest może spójny i być możezupełnie nieistotne. Liczba reprezentuje straty wewnętrzne i, jeśli jest to pożądane, może zostać przekształcona w efektywną ciągłą rezystancję (ESR). ESR nie jest stały, ale zwykle jest tak niski w wysokiej jakości kondensatorach, który nie wpływa znacząco na wydajność obwodu. Gdyby zbudowano obwody rezonansowe o wysokiej rozdzielczości, byłaby to zupełnie inna historia. Jednak niski współczynnik rozpraszania jest charakterystyczną cechą dobrych dielektryków, co może służyć jako dobry wskaźnik w dalszych badaniach.
Absorpcja dielektryczna może być bardziej niepokojąca. Był to poważny problem z wczesnymi komputerami analogowymi. Można uniknąć dużej absorpcji dielektrycznej, dlatego kondensatory miki dla dźwięku mogą zapewnić sieci RIAA bardzo dobry dźwięk. Pomiar przecieku prądu stałego nie powinien wpływać na nic, ponieważ opór jakiegokolwiek kondensatora sygnałowego powinien być bardzo wysoki. Przy stosowaniu materiałów o wysokiej przenikalności dielektrycznej wymagana jest mniejsza powierzchnia, wówczas wyciek będzie praktycznie nieistotny. W przypadku materiałów o niskiej przenikalności dielektrycznej, takich jak teflon, pomimo jego podstawowej wysokiej rezystywności, może być wymagana duża powierzchnia. Wtedy wyciek może być spowodowany najmniejszym zanieczyszczeniem lub zanieczyszczeniami. Wyciek prądu stałego jest prawdopodobnie dobrym narzędziem kontroli jakości, ale nie jest związane z jakością dźwięku.
Niepożądane elementy pasożytnicze
Tranzystory, układy scalone i inne elementy aktywne mają znaczny wpływ na jakość dźwięku. Oni sąwykorzystywania energii ze źródła zasilania, aby zmienić parametry sygnału. W przeciwieństwie do składników aktywnych, pasywne zużywają energię idealny i nie zmienia sygnałów. W obwodach elektronicznych rezystory, kondensatory i cewki faktycznie zachowują się jak składniki aktywne i zużywają energię. Z powodu tych efektów pasożytniczych może znacznie zmienić sygnały dźwiękowe, a także poprawy jakości wymaga starannej selekcji komponentów. Rosnący popyt na sprzęt audio z lepszą jakość dźwięku WPR zmusza producentów do produkcji urządzeń o lepszej wydajności. W rezultacie, nowoczesne kondensatory do zastosowania w audyoprylozhenyyah mieć lepszą wydajność i wyższą jakość dźwięku. CAP pasożytnicze zmiany w obwodzie akustyczną składa się z serii równoważnej rezystancji (ESR), co odpowiada indukcyjności szeregowej (ESL), zgodnie źródła naprężenia z uwagi na efekt Seebecka i absorpcji dielektrycznej (DA). Typowy proces starzenia, zmian warunków działania i szczególne cechy, aby te niepożądane elementy pasożytnicze bardziej skomplikowane. Każdy element pasożytniczy różnie wpływać na działanie układów elektronicznych. Po pierwsze, efekt jest odporność wyciek DC. Wzmacniaczy i innych układów, które zawierają składniki aktywne, spust może spowodować znaczną zmianę napięcia, które mogą wpływać na różne parametry, w tym współczynnik jakości (Q). Możliwość obsługi kondensatora falistości i składowej sygnału górnoprzepustowego zależy ESR.Małe napięcie generowane w momencie, gdy dwa metale heterogeniczne są połączone ze względu na zjawisko znane jako efekt Seebecka. Małe baterie ze względu na te pasożytnicze termopary mogą mieć znaczny wpływ na działanie obwodu. Niektóre materiały izolacyjne są piezoelektryczny, a hałas, które dodają do skraplacza, objawia się przez małą baterią wewnątrz komponentu. Ponadto, elektrolityczne CAP pasożytują diody, które mogą powodować zmiany we właściwościach lub polaryzacji sygnału.
Parametry wpływające na ścieżkę sygnału
W obwodach elektronicznych elementów pasywnych w celu ustalenia instalację blok wzmocnienia redukcji szumów źródła zasilania DC i zapewniając nastawienie. Niedrogie komponenty o małych rozmiarach są powszechnie stosowane w przenośnych systemach audio. Charakterystyka rzeczywistych kondensatorów polipropylenu dla dźwięku różni się od idealnych właściwości składników w kategoriach ESR, ESL, absorpcji dielektrycznej, prądu upływowego, właściwości piezoelektryczne, współczynnik temperaturowy, tolerancji i współczynnika napięcia. Choć ważne jest, aby wziąć pod uwagę przy opracowywaniu tych opcji CAP do stosowania w torze sygnału audio, dwa z nich największy wpływ na sposób, w jaki sygnał jest nazywany współczynnikiem napięcia i odwrócić efekt piezoelektryczny. Zarówno kondensatory, jak i rezystory wykazują zmianę właściwości fizycznych po zmianie przyłożonego napięcia. Zjawisko to jest powszechnie określane mianem współczynnika napięciowego i tak właśnie jestróżni się w zależności od składu chemicznego, konstrukcji i rodzaju CAP. Odwrotny efekt piezo wpływa na nominalną wartość elektryczną kondensatorów wzmacniacza dźwięku. W wzmacniaczach audio ta zmiana wartości komponentu elektrycznego powoduje zmianę wzmocnienia w zależności od sygnału. Ten nieliniowy efekt powoduje zniekształcenie dźwięku. Odwrotny efekt piezoelektryczny powoduje znaczne zniekształcenie dźwięku przy niskich częstotliwościach i jest głównym źródłem współczynnika napięciowego w ceramicznej klasie CAP. Napięcie zastosowane do CAP wpływa na jego działanie. W przypadku ceramicznego CAP klasy II pojemność elementu zmniejsza się, gdy zostanie zastosowane dodatnie dodatnie stałe napięcie. Jeżeli do niego doprowadzone jest wysokie napięcie AC, pojemność elementu zmniejsza się w podobny sposób. Jednakże, gdy stosowane jest niskie napięcie przemienne, pojemność elementu ma tendencję do zwiększania. Te zmiany w wydajności mogą znacznie wpłynąć na jakość dźwięku.
Kondensatory THD dla dźwięku zależą od materiału dielektrycznego komponentu. Niektóre z nich mogą dać imponujący THD, podczas gdy inne mogą poważnie go pogorszyć. Kondensatory i kondensatory elektrolityczne poliestrowo-aluminiowe należą do CAP, które dają najniższy THD. W przypadku materiałów dielektrycznych klasy II, X7R oferuje najlepsze cechy, mianowicie THD. Czapki CAP do użytku w sprzęcie audio są zazwyczaj klasyfikowane zgodnie z aplikacją, do której są używane.Trzy zastosowania: ścieżka sygnału, zadania funkcjonalne i programy wspomagania napięcia. Zapewnienie optymalnego kondensatora MKT dla dźwięku w tych trzech obszarach pomaga poprawić ton wyjściowy i zmniejszyć zniekształcenia dźwięku. Polipropylen ma niski współczynnik rozproszenia i jest odpowiedni dla wszystkich trzech obszarów. Chociaż wszystkie elementy CAP użyte w systemie audio, które mają wpływ na jakość dźwięku, elementy, które znajdują się na ścieżce sygnału, mają największy wpływ. Korzystanie z wysokiej jakości kondensatorów klasy audio pozwala znacznie obniżyć jakość dźwięku. Ze względu na ich doskonałą liniowość, kondensatory filmowe są powszechnie stosowane w ścieżkach dźwiękowych. Te niepolarne kondensatory dźwiękowe są idealne dla najwyższej jakości technologii audio. Izolatory stosowane zwykle w konstrukcjach kondensatorów foliowych o jakości dźwięku do zastosowania na drodze przejścia sygnału obejmują poliester, polipropylen, polistyren i siarczek polifenylenu. CAP do stosowania we wcześniejszych wzmacniaczach, przetwornikach cyfrowo-analogowych, przetwornikach analogowo-cyfrowych i podobnych programach są zbiorczo klasyfikowane jako funkcjonalne kondensatory zadania. Chociaż te niepolarne kondensatory dźwiękowe nie znajdują się na ścieżce sygnałowej, mogą również znacznie pogorszyć jakość dźwięku. Kondensatory stosowane do utrzymywania napięcia w sprzęcie audio mają minimalny wpływ na sygnał dźwiękowy. Niemniej jednak należy zwrócić uwagę przy wyborze WPR, która wspiera napięciedla wysokiej klasy sprzętu. Zastosowanie komponentów zoptymalizowanych dla aplikacji audio pomaga poprawić wydajność systemu dźwiękowego.
Bloczek dielektryczny z polistyrenu
Kondensatory polistyrenowe są wytwarzane przez nawijanie bloczka dielektrycznego, podobnie jak elektrolityczne, lub przez układanie w stos kolejnych warstw, na przykład książki (złożonej folii). Stosowane są głównie jako izolatory różnych tworzyw sztucznych, takich jak polipropylen (MKP), poliester /mylar (MKT), polistyren, poliwęglan (ISS) lub teflon. W przypadku płyt stosuje się aluminium o wysokim stopniu czystości. W zależności od rodzaju zastosowanego izolatora produkowane są kondensatory o różnych rozmiarach i pojemnościach z napięciem roboczym. Wysoka wytrzymałość dielektryczna poliestru umożliwia wytwarzanie najlepszych kondensatorów elektrolitycznych dla małych dźwięków i przy stosunkowo niskich kosztach do codziennego użytku, gdy nie są potrzebne specjalne właściwości. Możliwe pojemności od 1000 pF do 47 mikrofaradów przy napięciu roboczym do 1000 v. Współczynnik strat dielektrycznych w poliestrze jest stosunkowo wysoki. W przypadku dźwięku, polipropylen lub polistyren mogą znacznie zmniejszyć straty dielektryczne, ale należy zauważyć, że są one znacznie droższe. Polistyreny stosowane są w filtrach /crossoverach. Wadą skraplaczy polistyrenowych jest niska temperatura topnienia dielektryka. Dlatego kondensatory polipropylenowe dla dźwięku zwykle różnią się od siebie, jak dielektrykchronione przez oddzielenie lutowanych przewodów od korpusu skraplacza.
Technologia FIM o wysokiej gęstości energii
Folie CAP o dużej pojemności oferują trzy kategorie tego typu: TRAFIM (standardowy i specjalny), FILFIM i PPX. Technologia FIM opiera się na koncepcji kontrolowanych właściwości samoregenerujących segmentowych aluminiowych folii metalowych. Pojemność jest podzielona na kilka milionów elementów elementarnych, połączonych i chronionych przez bezpieczniki. Słabe elementy izolacyjne samodzielnie i perforowane do izolowania uszkodzonych elementów bezpiecznik który skraplacz nadal pracuje normalnie bez zwarcia lub wybuchem, w zależności od przypadku może być kondensatory elektrolityczne dla audio. W sprzyjających warunkach nie należy się spodziewać, że oczekiwana żywotność WPR tego typu przekroczy 200 000 godzin, podczas gdy MTBF będzie wynosić 10 000 000 godzin. Działając jako bateria, kondensatory zużywają niewielką część pojemności ze względu na stopniowe niszczenie poszczególnych elementów przez cały okres użytkowania komponentu. Seria TRAFIM i FILFIM oferują ciągłą filtrację dla wysokich napięć /wydajności (do 1 kV). Wydajność zmienia się:
od 610 μF do 15625 μF dla standardowego TRAFIM;
od 145 μF do 15460 μF dla specjalnego TRAFIM;
od 82 μF do 475 μF dla FILFIM.
Zakres stałego napięcia wynosi:
od 14 kV do 42 kV dla standardowego TRAFIM;
od 13 kV do 53 kV dla spersonalizowanego TRAFIM;
i od 59 kV do 317 kV dla FILFIM.
Kondensatory serii PPX oferują pełną gamę rozwiązań sieciowychdo ochrony przed zakłóceniami w tyrystorach GTO, a także do blokowania CAP, oferując pojemność od 019 μF do 64 μF. Zakres napięcia dla PPX wynosi od 1600 do 7500 przy bardzo niskiej indukcyjności. Kondensatory foliowe z reguły mają doskonałą charakterystykę wysokoczęstotliwościową, ale często są narażone na duże rozmiary i są kompensowane przez dużą długość drutu. Można zauważyć, że mały radialny kondensator Panasonika ma własny rezonans znacznie wyższy (97 MHz) niż Audience (45 MHz). Nie wynika to z zamontowanej pokrywy teflonowej, ale dlatego, że ma długość kilku cali i nie można jej przymocować do obudowy. Jeśli programista potrzebuje cech wysokiej częstotliwości, aby utrzymać stabilność w półprzewodnikach szerokopasmowych, zmniejszają one rozmiar i długość drutu do absolutnego minimum. Wydajność łańcuchów dźwiękowych zależy w dużej mierze od komponentów biernych, takich jak kondensatory i rezystory. Rzeczywiste CAP zawierają niechciane elementy pasożytnicze, które mogą znacznie zniekształcić charakterystykę sygnałów audio. Kondensatory zastosowane w ścieżce sygnału w znacznym stopniu decydują o jakości dźwięku. W rezultacie wymagany jest staranny dobór CAP, aby zminimalizować degradację sygnału. Skraplacze klasy audio są zoptymalizowane pod kątem wymagań nowoczesnych systemów audio o wysokiej jakości. Kondensatory z folii z tworzywa sztucznego do dźwięku są stosowane w wysokiej jakości systemach audio i mają szeroki zakres zastosowań.
