Kondensator ceramiczny vs. filmowy: Który jest preferowany w obwodach audio?

Zastanawiam się nad zbudowaniem wzmacniacza zgodnie z instrukcjami z artykułu w magazynie MAKE.

Jednak podczas czytania schematu obwodu zauważyłem, że autor wskazuje, że kondensatory C101, C104 i C105 mają być „kondensatorami błonowymi”. Czy istnieje powód, dla którego w tym zastosowaniu należy zastosować folię zamiast kondensatorów ceramicznych? Ponadto, jeśli strona oznacza „ metalowych kondensatory film”, który jest taki sam jak „kondensator filmu”?

W tej chwili jedyną różnicą, jaką znam w typach kondensatorów, jest to, że kondensatory elektrolityczne mają biegunowość, a ceramiczne nie. Zastanawiałem się, czy film kontra ceramika ma podobne rozróżnienie.

„Kondensator filmowy” zazwyczaj oznacza folię poliestrową lub polimerową jako dielektryk - jak wskazuje inna odpowiedź, metalizowane kondensatory foliowe to to samo: metaliczna powłoka nakładana na wyjątkowo cienką folię polimerową, w celu utworzenia elektrod przewodzących kondensator.

Ogólnie rzecz biorąc, kondensatory ceramiczne są nieco nieliniowe pod względem częstotliwości i napięcia w porównaniu do kondensatorów foliowych. Innym problemem związanym z kondensatorami ceramicznymi jest to, że zachowują się one jak mikrofony, odbierając w ten sposób dźwięk otoczenia i odpowiednio modulując napięcie na nich.

Ponadto, w przypadku mniejszych wartości (kilka pF), ceramika była częściej stosowana, podczas gdy większe wartości były nieco bardziej prawdopodobne, że film był rozważany jako opcja - a przynajmniej tak było kiedyś, zanim kondensatory stały się tak tanie z nastaniem SMT, że różnica cen stała się znikoma, z wyjątkiem ogromnych ilości.

Zarówno wieczka foliowe, jak i ceramiczne są niespolaryzowane, więc to nie jest różnica.

W zależności od dokładnego typu kondensatory ceramiczne mają pewne nieliniowości. To, co czyni je mniej niż idealnymi na ścieżce sygnału audio, to przede wszystkim zmienna pojemność ze zmianą napięcia. Oto schemat różnych rodzajów ceramiki (i nie pokazuje nawet ceramicznych dielektryków, takich jak Y5V ):

Źródło obrazu: Wikipedia

Wraz ze zmianą sygnału audio zmieniają się również kondensatory. Powoduje to zniekształcenie nieharmoniczne.

Pomyśl o wysokiej wysokości nuty nałożonej na bas. Podczas gdy nuta basowa jest bliska zeru, wyższa nuta przechodzi przez kondensator o wartości nominalnej. Kiedy chwilowe napięcie basu jest wyższe, (zły) kondensator ceramiczny ma niższą wartość, tj. Filtr górnoprzepustowy ma wyższą częstotliwość odcięcia. Może to prowadzić do silniejszego tłumienia wyższych dźwięków.

W przypadku aplikacji audio często potrzebujesz dużych wartości kondensatorów. Mają je tylko nieliniowe rodzaje ceramiki.

Kondensatory filmowe są dość liniowe i zwykle lepiej nadają się do analogowego przetwarzania sygnału.

Jest inny powód, dla którego należy unikać kondensatorów ceramicznych:

Efekty piezoelektryczne.

Niektóre ceramiczne nasadki (szczególnie części MLCC SMT) mogą faktycznie generować napięcie na swoich zaciskach, gdy zostaną poddane obciążeniom fizycznym.

Czapki ceramiczne są również często mikrofonowe , co w przewidywalny sposób może powodować problemy w zastosowaniach analogowych.

Ceramiczne dielektryki EIA klasy 2 stosowane w kondensatorach wysokiej K („Z5U” i „X7R”) są piezoelektryczne i bezpośrednio przekształcają drgania mechaniczne w napięcie dokładnie w taki sam sposób, jak mikrofon ceramiczny lub piezoelektryczny. [2] Kondensatory foliowe z miękkimi (zgodnymi mechanicznie) materiałami dielektrycznymi mogą być również mikrofoniczne z powodu energii drgań poruszających fizycznie płytki kondensatora. Podobnie zmienne kondensatory wykorzystujące powietrze jako dielektryk są wrażliwe na drgania poruszające płyty. Kondensatory wykorzystujące szkło jako dielektryk, choć dość drogie, mogą być zasadniczo niemikrofoniczne.