Керамика против пленочного конденсатора: какой из них предпочтительнее в аудио схемах?

23

Я рассматриваю возможность создания усилителя, следуя инструкциям из статьи журнала MAKE.

Однако, когда я читал схему схемы , я заметил, что автор отмечает, что конденсаторы C101, C104 и C105 должны быть «пленочными конденсаторами». Есть ли причина, по которой в этом случае вместо керамических конденсаторов можно использовать пленку? Кроме того, если веб-сайт обозначает « металлические пленочные конденсаторы», это то же самое, что «пленочный конденсатор»?

Прямо сейчас, единственное различие, которое я знаю в типах конденсаторов, состоит в том, что у электролитических конденсаторов есть полярность, в то время как у керамических нет. Мне было интересно, если пленка против керамики имеет такое же различие.

apnorton
источник

Ответы:

15

«Пленочный конденсатор» обычно обозначает полиэфирную или полимерную пленку в качестве диэлектрика - как указывает другой ответ, металлизированные пленочные конденсаторы - это одно и то же: металлическое покрытие, наносимое на чрезвычайно тонкую полимерную пленку, для создания проводящих электродов конденсатора.

В целом, керамические конденсаторы несколько нелинейны по своим частотным и напряженным характеристикам по сравнению с пленочными конденсаторами. Другая проблема, связанная с керамическими конденсаторами, заключается в том, что они, как правило, ведут себя как микрофоны, таким образом улавливая окружающий звук и соответствующим образом модулируя напряжение на них.

Кроме того, при меньших значениях (несколько пФ) керамика использовалась чаще, в то время как при больших значениях пленка рассматривалась как вариант - или, по крайней мере, так было до того, как конденсаторы стали такими дешевыми с появлением SMT, что разница в цене стала незначительной, за исключением огромных объемов.

Как пленочные колпачки, так и керамические неполяризованные, так что нет разницы.

Аниндо Гош
источник
2
Это также было бы замечательным местом, чтобы также упомянуть диэлектрическое поглощение ..
заполнитель
2
@rawbrawb Пожалуйста, внесите изменения в свои мысли. Я посмотрю на грамматику, прежде чем принять редактирование, конечно ;-)
Аниндо Гош
18

В зависимости от конкретного типа, керамические конденсаторы имеют тенденцию иметь некоторые нелинейности. Что делает их менее идеальными в тракте аудиосигнала, это, прежде всего, переменная емкость с изменением напряжения. Вот диаграмма для различных типов керамики (и она даже не показывает керамические диэлектрики, такие как Y5V ):

Зависимость напряжения от емкости для керамических конденсаторов Источник изображения: Википедия

С изменением вашего аудиосигнала, ваши конденсаторы тоже меняются. Это вызывает негармонические искажения.

Подумайте о высокой ноте, наложенной на басовую ноту. Пока ваша басовая нота близка к нулю, ваша верхняя нота проходит через конденсатор с номинальным значением. Когда мгновенное напряжение вашей басовой ноты выше, (плохой) керамический конденсатор имеет более низкое значение, т.е. ваш фильтр верхних частот имеет более высокую частоту среза. Это может привести к более сильному затуханию более высокой ноты.

Для аудио приложений вам часто понадобятся большие значения конденсатора. Только нелинейные типы керамики имеют тенденцию иметь это.

Пленочные конденсаторы довольно линейны и обычно лучше подходят для обработки аналоговых сигналов.

zebonaut
источник
2
Если представить себе конденсатор как сосуд с водой, с трубкой, соединенной с дном, добавление воды увеличит давление. Если сосуд представляет собой цилиндр с вертикальной осью, количество воды, необходимое для повышения давления на 1 фунт / кв. Дюйм, будет постоянным. Если его поперечное сечение выше, то количество, требуемое для каждого PSI, будет увеличиваться, когда уровень воды достигает этих областей. X7R ведет себя как колба, диаметр которой в верхней части составляет менее половины его диаметра в нижней части.
суперкат
1
Я не уверен, что понимаю ваше сравнение ... Если мы говорим о гидростатической физике, то давление воды на дне любого сосуда зависит только от высоты воды, а не от формы сосуда.
mFeinstein
4

Есть еще одна причина избегать керамических конденсаторов:

Пьезоэлектрические эффекты.

Некоторые керамические колпачки (особенно детали MLCC SMT) могут фактически генерировать напряжение на своих клеммах при воздействии физических нагрузок.

Керамические колпачки также часто бывают микрофонными , что, как и ожидалось, может вызвать проблемы в аналоговых приложениях.

Керамические диэлектрики EIA класса 2, используемые в конденсаторах с высоким К («Z5U» и «X7R»), являются пьезоэлектрическими и напрямую преобразуют механическую вибрацию в напряжение точно так же, как керамический или пьезоэлектрический микрофон. [2] Пленочные конденсаторы, использующие мягкие (механически совместимые) диэлектрические материалы, также могут быть микрофонными из-за вибрационной энергии, физически перемещающей пластины конденсатора. Аналогично, переменные конденсаторы, использующие воздух в качестве диэлектрика, уязвимы для вибраций, движущих пластины. Конденсаторы, использующие стекло в качестве диэлектрика, хотя и довольно дорогие, могут быть сделаны по существу немикрофонными.

Коннор Вольф
источник