Οι πυκνωτές (CAPs) είναι σημαντικά εξαρτήματα σε συστήματα ήχου. Έχουν διαφορετικούς παράγοντες τάσης, ρεύματος και μορφής. Για να επιλέξουν ποιοι πυκνωτές είναι καλύτεροι για ήχο, οι συντονιστές πρέπει να κατανοούν όλες τις παραμέτρους CAP. Η ακεραιότητα του ηχητικού σήματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την επιλογή των πυκνωτών. Επομένως, κατά την επιλογή της σωστής συσκευής, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη όλοι οι σημαντικοί παράγοντες.
Οι παράμετροι ήχου CAP είναι ειδικά βελτιστοποιημένες για εφαρμογές υψηλής απόδοσης και προσφέρουν πιο αποτελεσματικά κανάλια ήχου από τα τυπικά στοιχεία. Οι τύποι πυκνωτών που χρησιμοποιούνται συνήθως σε κανάλια ήχου είναι ηλεκτρολυτικοί και φιλμ CAP από αλουμίνιο, και ποιοι πυκνωτές είναι καλύτεροι για ήχο σε συγκεκριμένες συνθήκες εξαρτάται από τα κυκλώματα και τις συσκευές που χρησιμοποιούνται: ηχεία, συσκευές αναπαραγωγής CD και μουσικών οργάνων, κιθάρες μπάσου καιάλλοι.
Ιστορία του πυκνωτή ήχου
Ο πυκνωτής είναι ένα από τα παλαιότερα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Οι ηλεκτρικοί αγωγοί ανακαλύφθηκαν το 1729. Το 1745, ο Γερμανός εφευρέτης Ewald Georg von Kleist ανακάλυψε το σκάφος Leiden που έγινε το πρώτο CAP. Ο φυσικός Pieter van Müssenbrook, ένας φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Leiden, ανακάλυψε μόνος του το βάζο Leiden το 1746.
Προς το παρόν, το βάζο Leiden είναι ένα γυάλινο δοχείο καλυμμένο με μεταλλικό φύλλο μέσα και έξω. Το CAP χρησιμεύει ως μέσο αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και ποιοι πυκνωτές είναι καλύτεροι για τον ήχο θα εξαρτηθεί από την χωρητικότητα, επειδή όσο μεγαλύτερος είναι αυτός ο αριθμός, τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια θα αποθηκεύει. Η χωρητικότητα εξαρτάται από το μέγεθος των απέναντι πλακών, την απόσταση μεταξύ των πλακών και τη φύση του μονωτή μεταξύ τους.
Οι πυκνωτές που χρησιμοποιούνται σε ενισχυτές ήχου διατίθενται σε διάφορους τύπους, όπως το κοινό CAP με μεταλλικό φύλλο και για τις δύο πλάκες και εμποτισμένο χαρτί μεταξύ τους. Πυκνωτές επιμεταλλωμένου χαρτιού (MP), που ονομάζονται επίσης CAPs λαδιού χαρτιού και πυκνωτές μονής στρώσης από μεταλλικό χαρτί (MBGOs) για ήχο, οι οποίοι χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα AC, DC και παλμού.
Αργότερα, το mylar (πολυεστέρας) και άλλοι συνθετικοί μονωτές έγιναν πιο συνηθισμένοι. Στη δεκαετία του 1960, το μεταλλικό CAP με mylar έγινε πολύ δημοφιλές. Δύο δυνατά σημεία αυτών των συσκευών είναι το μικρότερο μέγεθός τους και το γεγονός ότι είναι αυτοθεραπευόμενες. Σήμερα, αυτοί είναι οι καλύτεροι πυκνωτές για ήχο, χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε ηλεκτρονική συσκευή. Λόγω του τεράστιου όγκου εμπορίου και παραγωγής αυτών των τύπων πυκνωτών, είναι αρκετά φθηνοί.
Ένας άλλος τύπος CAP είναι ηλεκτρολυτικός με ειδικό σχεδιασμό με κυρίως υψηλές και πολύ υψηλές τιμές που κυμαίνονται από 1 uF έως αρκετές δεκάδες χιλιάδες uF. Χρησιμοποιούνται κυρίως για αποσύνδεση ή φιλτράρισμα στο τροφοδοτικό. Οι πιο συνηθισμένοι στο σχεδιασμό ενισχυτών είναι οι επιμεταλλωμένοι πυκνωτές Mylar ή πολυεστερικοί πυκνωτές (MKT). Οι ενισχυτές υψηλότερης ποιότητας χρησιμοποιούν κυρίως μεταλλοποιημένο πολυπροπυλένιο (MPP).
Τεχνολογία εξαρτημάτων
Η τεχνολογία CAP καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τα χαρακτηριστικά των συσκευών και ποιοι πυκνωτές είναι καλύτεροι για ήχο εξαρτάται από την κατηγορία του εξοπλισμού. Τα προϊόντα υψηλής ποιότητας έχουν αυστηρές ανοχές και είναι πιο ακριβά από τους πυκνωτές γενικής χρήσης. Επιπλέον, τέτοια υψηλής ποιότητας CAP μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Τα συστήματα ήχου υψηλής ποιότητας απαιτούν CAP υψηλής ποιότητας για την παροχή κορυφαίας ποιότητας ήχου.
Η απόδοση, ή ο τρόπος με τον οποίο οι πυκνωτές επηρεάζουν τον ήχο, εξαρτάται πολύ από τον τρόπο συγκόλλησης τους στο PCB. Η συγκόλληση καταπονεί τα παθητικά εξαρτήματα, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν πιεζοηλεκτρικές πιέσεις και ρωγμές στα επιφανειακά τοποθετημένα CAP. Κατά τη συγκόλληση πυκνωτών, πρέπει να χρησιμοποιείτε τη σωστή σειρά συγκόλλησης και να ακολουθείτε τις συστάσειςπροφίλ.
Όλοι οι πυκνωτές ήχου mylar είναι μη πολωμένοι, που σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να επισημαίνονται ως θετικοί ή αρνητικοί. Η σύνδεσή τους στην αλυσίδα δεν έχει σημασία. Προτιμώνται σε κυκλώματα ήχου υψηλής ποιότητας λόγω της χαμηλής απώλειας και της μειωμένης παραμόρφωσης όταν το επιτρέπει το μέγεθος του προϊόντος.
Μεταλλωμένο πολυανθρακικό MKC δεν χρησιμοποιείται πλέον σχεδόν καθόλου. Είναι γνωστό ότι οι τύποι ERO MKC εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως επειδή έχουν έναν ισορροπημένο μουσικό ήχο με πολύ λίγο χρωματισμό. Οι τύποι MKP έχουν πιο φωτεινό ήχο καθώς και μεγαλύτερο εύρος ήχου.
Ένας ελάχιστα γνωστός τύπος πυκνωτή MKV είναι ένα επιμεταλλωμένο πολυπροπυλένιο CAP σε λάδι. Είναι ο καλύτερος πυκνωτής για ήχο επειδή έχει πιο ισχυρά χαρακτηριστικά από το επιμεταλλωμένο χαρτί με επικάλυψη λαδιού.
Ποιότητα παθητικών στοιχείων
Οι πυκνωτές, ειδικά όταν βρίσκονται στη γραμμή σήματος εξόδου, επηρεάζουν πολύ την ποιότητα ήχου ενός ηχοσυστήματος.
Υπάρχουν αρκετοί παράγοντες που καθορίζουν την ποιότητα του CAP, αναμφίβολα πολύ σημαντικοί για τον ήχο:
- Απαιτείται ανοχή και πραγματική χωρητικότητα για χρήση σε φίλτρα.
- Χωρητικότητα έναντι συχνότητας, επομένως 1 μικροφαράντ στα 1.000 Hz δεν σημαίνει 1 μικροφαράντ στα 20 kHz.
- Εσωτερική αντίσταση (ESR).
- Ρεύμα διαρροής.
- Η γήρανση είναι ένας παράγοντας που θα εξελιχθεί με την πάροδο του χρόνου για οποιοδήποτε προϊόν.
Η καλύτερη επιλογή εφαρμογών πυκνωτών εξαρτάται από την εφαρμογή στο κύκλωμα και την απαιτούμενη χωρητικότητα:
- Εύρος από 1 pF έως 1 nF - κυκλώματα ελέγχου και ανάδρασης. Αυτή η περιοχή χρησιμοποιείται κυρίως για την εξάλειψη του θορύβου υψηλής συχνότητας στο κανάλι ήχου ή για σκοπούς ανάδρασης, όπως η γέφυρα ενισχυτή Quad 606. Ο πυκνωτής SGM στον ήχο είναι η καλύτερη επιλογή σε αυτό το εύρος. Έχει πολύ καλή ανοχή (έως 1%) και πολύ χαμηλή παραμόρφωση και θόρυβο, αλλά αρκετά ακριβό. Το ISS ή το MCP είναι μια καλή εναλλακτική. Τα κεραμικά CAP θα πρέπει να αποφεύγονται στη γραμμή σήματος, καθώς μπορούν να προκαλέσουν πρόσθετη μη γραμμική παραμόρφωση έως και 1%.
- Από 1 nF έως 1 uF - σύζευξη, αποσύνδεση και καταστολή κραδασμών. Χρησιμοποιούνται πιο συχνά σε συστήματα ήχου και επίσης μεταξύ σταδίων όπου υπάρχει διαφορά στο επίπεδο DC, στην εξάλειψη των κραδασμών και στα κυκλώματα ανάδρασης. Συνήθως, οι πυκνωτές φιλμ θα χρησιμοποιούνται σε αυτό το εύρος έως και 4,7 microfarads. Η καλύτερη επιλογή πυκνωτή για ήχο και ήχο είναι το πολυστυρένιο (MKS), το πολυπροπυλένιο (MKP). Το πολυαιθυλένιο (MKT) είναι μια εναλλακτική λύση χαμηλότερου κόστους.
- 1 Ф και άνω - Τροφοδοτικά, πυκνωτές εξόδου, φίλτρα, μόνωση. Το πλεονέκτημα είναι η πολύ υψηλή χωρητικότητα (έως 1 farad). Υπάρχουν όμως μερικά μειονεκτήματα. Τα ηλεκτρολυτικά CAP υπόκεινται σε παλαίωση και ξήρανση. Μετά από 10 χρόνια ή περισσότερα, το λάδι στεγνώνει και σημαντικοί παράγοντες όπως το ESR αλλάζουν. Είναι πολωμένα και πρέπει να αντικαθίστανται κάθε 10 χρόνια διαφορετικά θα επηρεάσουν αρνητικά τον ήχο. Κατά το σχεδιασμό του κυκλώματος σύνδεσης των ηλεκτρολυτών σεΤα προβλήματα της γραμμής σήματος μπορούν συχνά να αποφευχθούν με τον εκ νέου υπολογισμό της σταθεράς χρόνου (RxC) για χαμηλή χωρητικότητα κάτω από 1 μικροφαράντ. Αυτό θα σας βοηθήσει να προσδιορίσετε ποιοι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές είναι καλύτεροι για ήχο. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, είναι σημαντικό ο ηλεκτρολύτης να είναι μικρότερος από 1V DC και να χρησιμοποιείται υψηλής ποιότητας CAP (BHC Aerovox, Nichicon, Epcos, Panasonic).
Επιλέγοντας την καλύτερη λύση για κάθε πρόγραμμα, ο προγραμματιστής μπορεί να επιτύχει την καλύτερη ποιότητα ήχου. Η επένδυση σε υψηλής ποιότητας CAP έχει θετική επίδραση στην ποιότητα ήχου περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο στοιχείο.
Δοκιμή στοιχείων CAP για εφαρμογές
Υπάρχει κοινή αντίληψη ότι διαφορετικά CAP μπορούν να αλλάξουν την ποιότητα ήχου των εφαρμογών ήχου υπό διαφορετικές συνθήκες. Ποιοι πυκνωτές να εγκατασταθούν, σε ποια κυκλώματα και υπό ποιες συνθήκες - παραμένουν τα πιο συζητημένα θέματα μεταξύ των ειδικών. Γι' αυτό είναι καλύτερο να μην επανεφεύρουμε τον τροχό σε αυτό το περίπλοκο θέμα, αλλά να χρησιμοποιήσουμε τα αποτελέσματα αποδεδειγμένων δοκιμών. Ορισμένα κυκλώματα ήχου τείνουν να είναι πολύ μεγάλα και η μόλυνση σε περιβάλλοντα ήχου, όπως τα εδάφη και το πλαίσιο μπορεί να είναι ένα μεγάλο πρόβλημα ποιότητας. Συνιστάται η προσθήκη μη γραμμικότητας και φυσικής παραμόρφωσης στη δοκιμή δοκιμάζοντας τα υπολείμματα της γέφυρας από την αρχή.
| Διηλεκτρικό | Πολυστυρόλιο | Πολυστυρόλιο | Πολυπροπυλένιο | Πολυεστέρας | Ασημί-μαρμαρυγία | Κεραμικό | Polycarb |
| Θερμοκρασία | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 | 73 | 72 |
| Επίπεδο τάσης | 160 | 63 | 50 | 600 | 500 | 50 | 50 |
| Ανοχή % | 2,5 | 1 | 2 | 10 | 1 | 10 | 10 |
| Σφάλμα % | 2, 18% | 0, 28% | 0, 73% | -7, 06% | 0, 01% | -0, 09% | -1, 72% |
| Scattering | 0.000053 | 0.000028 | 0.000122 | 0.004739 | 0.000168 | 0.000108 | 0.000705 |
| Απορρόφηση | 0, 02% | 0, 02% | 0, 04% | 0, 23% | 0, 82% | 0, 34% | n / |
| DCR, 100 V | 3,00E + 13 | 2,00E + 15 | 3,50E + 14 | 9,50E +10 | 2,00E + 12 | 3,00E + 12 | n / |
| Φάση, 2 MHz | -84 | -84 | -86 | -84 | -86 | -84 | n / |
| R, 2 MHz | 6 | 7, 8 | 9, 2 | 8, 5 | 7, 6 | 7, 6 | n / |
| Εγγενής ανάλυση, MHz | 7 | 7, 7 | 9, 7 | 7, 5 | 8, 4 | 9, 2 | n / |
| Γέφυρα | χαμηλό | χαμηλό | πολύ χαμηλό | υψηλό | χαμηλό | χαμηλό | υψηλό |
Χαρακτηριστικά μοντέλων
Στην ιδανική περίπτωση, ο σχεδιαστής θα περίμενε ότι ο πυκνωτής θα ήταν ακριβώς η σχεδιαστική του τιμή, ενώ οι περισσότερες άλλες παράμετροι θα ήταν μηδέν ή άπειρες. Οι κύριες μετρήσεις χωρητικότητας δεν είναι τόσο ορατές εδώ, καθώς τα εξαρτήματα είναι συνήθως εντός των ανοχών. Όλα τα φιλμ CAP έχουν σημαντικό συντελεστή θερμοκρασίας. Επομένως, προκειμένου να καθοριστεί ποιοι πυκνωτές φιλμ είναι οι καλύτεροι για ήχο, διενεργείται δοκιμή με εργαστηριακά όργανα.
Ο συντελεστής διάχυσης είναι χρήσιμος για την αξιολόγηση της απόδοσης ενός ηλεκτρολυτικού τροφοδοτικού. Αυτή η επίδραση στην ηχητική απόδοση των CAP σηματοδότησης δεν είναι συνεπής και μπορεί να είναι αρκετά μικρή. Ο αριθμός αντιπροσωπεύει τις εσωτερικές απώλειες και μπορεί να μετατραπεί σε αποτελεσματική αντίσταση σειράς (ESR) εάν το επιθυμείτε.
Το ESR δεν είναι σταθερή τιμή, αλλά τείνει να είναι τόσο χαμηλό σε πυκνωτές υψηλής ποιότητας που δεν έχει μεγάλη επίδραση στην απόδοση του κυκλώματος. Εάν κατασκευάζονταν κυκλώματα συντονισμού υψηλού Q, τότε θα ήταν μια εντελώς διαφορετική ιστορία. Ωστόσο, ένας χαμηλός συντελεστής διάχυσης είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των καλών διηλεκτρικών, που μπορεί να χρησιμεύσει ως καλή ένδειξη για περαιτέρω έρευνα.
Η διηλεκτρική απορρόφηση μπορεί να είναι πιο ανησυχητική. Αυτό ήταν ένα σημαντικό πρόβλημα με τους πρώιμους αναλογικούς υπολογιστές. Η υψηλή διηλεκτρική απορρόφηση μπορεί να αποφευχθεί, επομένως οι πυκνωτές ήχου μαρμαρυγίας μπορούν να παρέχουν στα δίκτυα RIAA πολύ καλό ήχο.
Οι μετρήσεις διαρροής DC δεν πρέπει να επηρεάζουν τίποτα, καθώς η αντίσταση οποιουδήποτε πυκνωτή σήματος πρέπει να είναι πολύ υψηλή. Με υψηλότερα διηλεκτρικά υλικά, απαιτείται μικρότερη επιφάνεια και η διαρροή είναι σχεδόν αμελητέα.
Για υλικά με χαμηλότερη διηλεκτρική σταθερά όπως το τεφλόν, παρά τη βασική του υψηλή ειδική αντίσταση, μπορεί να είναι απαραίτητο ναμεγάλη επιφάνεια. Τότε η διαρροή μπορεί να προκληθεί από την παραμικρή μόλυνση ή ακαθαρσίες. Η διαρροή DC είναι πιθανώς ένας καλός έλεγχος ποιότητας, αλλά δεν έχει καμία σχέση με την ποιότητα ήχου.
Ανεπιθύμητα παρασιτικά συστατικά
Τρανζίστορ, ολοκληρωμένα κυκλώματα και άλλα ενεργά εξαρτήματα έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ποιότητα των σημάτων ήχου. Χρησιμοποιούν ισχύ από πηγές ρεύματος για να αλλάξουν τα χαρακτηριστικά του σήματος. Σε αντίθεση με τα ενεργά στοιχεία, τα ιδανικά παθητικά στοιχεία δεν καταναλώνουν ενέργεια και δεν πρέπει να αλλάζουν σήματα.
Στα ηλεκτρονικά κυκλώματα, οι αντιστάσεις, οι πυκνωτές και τα πηνία στην πραγματικότητα συμπεριφέρονται σαν ενεργά εξαρτήματα και καταναλώνουν ισχύ. Λόγω αυτών των πλαστών επιπτώσεων, μπορούν να αλλάξουν σημαντικά τα ηχητικά σήματα και απαιτείται προσεκτική επιλογή εξαρτημάτων για τη βελτίωση της ποιότητας. Η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση για εξοπλισμό ήχου με καλύτερη ποιότητα ήχου αναγκάζει τους κατασκευαστές της CAP να παράγουν συσκευές με καλύτερη απόδοση. Ως αποτέλεσμα, οι σύγχρονοι πυκνωτές για χρήση σε εφαρμογές ήχου έχουν καλύτερη απόδοση και υψηλότερη ποιότητα ήχου.
Τα φαινόμενα ψευδούς CAP σε ένα ακουστικό κύκλωμα αποτελούνται από αντίσταση ισοδύναμης σειράς (ESR), ισοδύναμη επαγωγή σειράς (ESL), πηγές τάσης σειράς λόγω του φαινομένου Seebeck και διηλεκτρική απορρόφηση (DA).
Η τυπική γήρανση, οι αλλαγές στις συνθήκες λειτουργίας και τα ειδικά χαρακτηριστικά κάνουν αυτά τα ανεπιθύμητα παρασιτικά συστατικά πιο δύσκολα. Κάθε παρασιτικόσυστατικό επηρεάζει την απόδοση του ηλεκτρονικού κυκλώματος με διάφορους τρόπους. Αρχικά, το φαινόμενο αντίστασης προκαλεί διαρροή DC. Σε ενισχυτές και άλλα κυκλώματα που περιέχουν ενεργά στοιχεία, αυτή η διαρροή μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική αλλαγή στην τάση πόλωσης, η οποία μπορεί να επηρεάσει διάφορες παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένου του παράγοντα ποιότητας (Q).
Η ικανότητα ενός πυκνωτή να χειρίζεται κυματισμό και να περνά σήματα υψηλής συχνότητας εξαρτάται από το στοιχείο ESR. Μια μικρή τάση δημιουργείται στο σημείο όπου συνδέονται δύο ανόμοια μέταλλα λόγω ενός φαινομένου που είναι γνωστό ως φαινόμενο Seebeck. Οι μικρές μπαταρίες που οφείλονται σε αυτά τα παρασιτικά θερμοστοιχεία μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την απόδοση του κυκλώματος. Ορισμένα διηλεκτρικά υλικά είναι πιεζοηλεκτρικά και ο θόρυβος που προσθέτουν στον πυκνωτή οφείλεται στη μικρή μπαταρία μέσα στο εξάρτημα. Επιπλέον, τα ηλεκτρολυτικά CAP έχουν παρασιτικές διόδους που μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στην προκατάληψη ή στα χαρακτηριστικά του σήματος.
Παράμετροι που επηρεάζουν τη διαδρομή του σήματος
Στα ηλεκτρονικά κυκλώματα, τα παθητικά εξαρτήματα χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της απολαβής, τη δημιουργία μπλοκαρίσματος DC, την καταστολή του θορύβου τροφοδοσίας και την παροχή προκατάληψης. Τα φθηνά εξαρτήματα με μικρές διαστάσεις χρησιμοποιούνται συνήθως σε φορητά συστήματα ήχου.
Η απόδοση των πραγματικών πυκνωτών ήχου πολυπροπυλενίου είναι διαφορετική από εκείνη των ιδανικών εξαρτημάτων όσον αφορά το ESR, το ESL, τη διηλεκτρική απορρόφηση,ρεύμα διαρροής, πιεζοηλεκτρικές ιδιότητες, συντελεστής θερμοκρασίας, ανοχή και συντελεστής τάσης. Αν και είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη αυτές οι παράμετροι κατά το σχεδιασμό ενός CAP για χρήση στη διαδρομή του σήματος ήχου, οι δύο που έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στη διαδρομή του σήματος αναφέρονται ως παράγοντας τάσης και αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο.
Τόσο οι πυκνωτές όσο και οι αντιστάσεις παρουσιάζουν αλλαγή στα φυσικά χαρακτηριστικά καθώς αλλάζει η εφαρμοζόμενη τάση. Αυτό το φαινόμενο αναφέρεται συνήθως ως παράγοντας στρες και ποικίλλει ανάλογα με τη χημεία, το σχεδιασμό και τον τύπο του CAP.
Το αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο επηρεάζει την ηλεκτρική βαθμολογία των πυκνωτών για έναν ενισχυτή ήχου. Στους ενισχυτές ήχου, αυτή η αλλαγή στην ηλεκτρική τιμή ενός στοιχείου έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή στο κέρδος ανάλογα με το σήμα. Αυτό το μη γραμμικό αποτέλεσμα οδηγεί σε παραμόρφωση ήχου. Το αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο προκαλεί σημαντική παραμόρφωση ήχου σε χαμηλότερες συχνότητες και είναι η κύρια πηγή συντελεστή τάσης στα κεραμικά CAP κατηγορίας II.
Η τάση που εφαρμόζεται στο CAP επηρεάζει την απόδοσή του. Στην περίπτωση των κεραμικών CAP κατηγορίας II, η χωρητικότητα του εξαρτήματος μειώνεται καθώς εφαρμόζεται μια αυξανόμενη θετική τάση DC. Εάν εφαρμοστεί υψηλή τάση AC σε αυτό, η χωρητικότητα του εξαρτήματος μειώνεται με τον ίδιο τρόπο. Ωστόσο, όταν εφαρμόζεται χαμηλή τάση AC, η χωρητικότητα του εξαρτήματος τείνει να αυξάνεται. Αυτές οι αλλαγές στη χωρητικότητα μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την ποιότηταηχητικά σήματα.
THD ολική αρμονική παραμόρφωση
Το THD των πυκνωτών ήχου εξαρτάται από το διηλεκτρικό υλικό του εξαρτήματος. Μερικά από αυτά μπορούν να δώσουν εντυπωσιακή απόδοση THD, ενώ άλλα μπορεί να την υποβαθμίσουν σοβαρά. Οι πυκνωτές πολυεστέρα και οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές αλουμινίου είναι μεταξύ των CAP που δίνουν τη χαμηλότερη THD. Στην περίπτωση των διηλεκτρικών υλικών κατηγορίας ΙΙ, το X7R προσφέρει την καλύτερη απόδοση THD.
Τα CAP για χρήση σε εξοπλισμό ήχου ταξινομούνται γενικά σύμφωνα με την εφαρμογή για την οποία χρησιμοποιούνται. Τρεις εφαρμογές: διαδρομή σήματος, λειτουργικές εργασίες και εφαρμογές υποστήριξης τάσης. Η διασφάλιση ότι ο βέλτιστος πυκνωτής ήχου MKT χρησιμοποιείται σε αυτές τις τρεις περιοχές συμβάλλει στη βελτίωση του τόνου εξόδου και στη μείωση της παραμόρφωσης του ήχου. Το πολυπροπυλένιο έχει χαμηλό συντελεστή σκέδασης και είναι κατάλληλο και για τις τρεις περιοχές. Ενώ όλα τα CAP που χρησιμοποιούνται σε ένα ηχοσύστημα επηρεάζουν την ποιότητα του ήχου, τα στοιχεία στη διαδρομή σήματος έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση.
Η χρήση πυκνωτών υψηλής ποιότητας ήχου μπορεί να μειώσει σημαντικά την υποβάθμιση της ποιότητας του ήχου. Λόγω της εξαιρετικής γραμμικότητάς τους, οι πυκνωτές φιλμ χρησιμοποιούνται συνήθως στη διαδρομή ήχου. Αυτοί οι μη πολικοί πυκνωτές ήχου είναι ιδανικοί για εφαρμογές ήχου υψηλής ποιότητας. Διηλεκτρικά που χρησιμοποιούνται συνήθως σε σχέδια πυκνωτών φιλμ με ποιότητα ήχου γιαΟι χρήσεις της διαδρομής σήματος περιλαμβάνουν πολυεστέρα, πολυπροπυλένιο, πολυστυρένιο και πολυφαινυλενο σουλφίδιο.
Το CAP για χρήση σε προενισχυτές, μετατροπείς ψηφιακού σε αναλογικό, μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό και παρόμοιες εφαρμογές ταξινομούνται συλλογικά ως λειτουργικοί πυκνωτές αναφοράς. Αν και αυτοί οι μη πολωμένοι πυκνωτές ήχου δεν βρίσκονται στη διαδρομή του σήματος, μπορούν επίσης να υποβαθμίσουν σημαντικά την ποιότητα του σήματος ήχου.
Οι πυκνωτές, που χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση της τάσης στον εξοπλισμό ήχου, έχουν ελάχιστη επίδραση στο σήμα ήχου. Ανεξάρτητα από αυτό, απαιτείται προσοχή κατά την επιλογή CAP που διατηρούν την τάση για εξοπλισμό προηγμένης τεχνολογίας. Η χρήση εξαρτημάτων βελτιστοποιημένων για εφαρμογές ήχου συμβάλλει στη βελτίωση της απόδοσης του κυκλώματος ήχου.
Διηλεκτρικό μπλοκ πλάκας πολυστυρενίου
Οι πυκνωτές πολυστυρενίου κατασκευάζονται με περιέλιξη ενός ελασματοδιηλεκτρικού μπλοκ, παρόμοιου με ένα ηλεκτρολυτικό, ή με τοποθέτηση σε διαδοχικές στρώσεις, όπως ένα βιβλίο (διπλωμένο φιλμ-φύλλο). Χρησιμοποιούνται κυρίως ως διηλεκτρικά σε διάφορα πλαστικά όπως πολυπροπυλένιο (MKP), πολυεστέρας/μυλάρ (MKT), πολυστυρένιο, πολυανθρακικό (MKC) ή τεφλόν. Για τις πλάκες χρησιμοποιείται αλουμίνιο υψηλής καθαρότητας.
Ανάλογα με τον τύπο του διηλεκτρικού που χρησιμοποιείται, οι πυκνωτές παράγονται σε διαφορετικά μεγέθη και χωρητικότητες με τάση λειτουργίας. Υψηλό διηλεκτρικόΗ αντοχή του πολυεστέρα καθιστά δυνατή την κατασκευή των καλύτερων ηλεκτρολυτικών πυκνωτών για ήχο σε μικρά μεγέθη και με σχετικά χαμηλό κόστος για καθημερινή χρήση όπου δεν απαιτούνται ειδικές ιδιότητες. Διαθέσιμες χωρητικότητες από 1.000 pF έως 4,7 microfarads σε τάσεις λειτουργίας έως 1.000 V.
Ο συντελεστής διηλεκτρικής απώλειας του πολυεστέρα είναι σχετικά υψηλός. Για τον ήχο, το πολυπροπυλένιο ή το πολυστυρένιο μπορούν να μειώσουν σημαντικά τις απώλειες διηλεκτρικών, αλλά πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι είναι πολύ πιο ακριβά. Το πολυστυρένιο χρησιμοποιείται σε φίλτρα/διασταυρώσεις. Ένα μειονέκτημα των πυκνωτών πολυστυρενίου είναι το χαμηλό σημείο τήξης του διηλεκτρικού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι πυκνωτές ήχου πολυπροπυλενίου διαφέρουν συνήθως μεταξύ τους, καθώς το διηλεκτρικό προστατεύεται με το διαχωρισμό των καλωδίων συγκόλλησης από το σώμα του πυκνωτή.
Τεχνολογία FIM Υψηλής Ενεργειακής Πυκνότητας
Τα CAP φιλμ υψηλής ισχύος προσφέρουν τρεις κατηγορίες αυτού του τύπου: TRAFIM (τυπικό και ειδικό), FILFIM και PPX. Η τεχνολογία FIM βασίζεται στην έννοια των ελεγχόμενων αυτοθεραπευτικών ιδιοτήτων των τμηματικών μεμβρανών επιμετάλλωσης αλουμινίου.
Η χωρητικότητα χωρίζεται σε πολλά εκατομμύρια στοιχειώδη στοιχεία, συνδυάζονται και προστατεύονται από ασφάλειες. Τα αδύναμα διηλεκτρικά στοιχεία μονώνονται και πριν τρυπηθούν οι ασφάλειες, απομονώνονται τα κατεστραμμένα στοιχεία, με τα οποία ο πυκνωτής συνεχίζει να λειτουργεί κανονικά χωρίς βραχυκύκλωμα ή έκρηξη, όπως συμβαίνει με το ηλεκτρολυτικόπυκνωτές για ήχο.
Υπό ευνοϊκές συνθήκες, το προσδόκιμο ζωής για αυτόν τον τύπο ΚΑΠ δεν θα πρέπει να αναμένεται να υπερβαίνει τις 200.000 ώρες και το MTBF τις 10.000.000 ώρες. Λειτουργώντας σαν μπαταρία, αυτοί οι πυκνωτές καταναλώνουν μικρή χωρητικότητα λόγω της σταδιακής υποβάθμισης των μεμονωμένων στοιχείων κατά τη διάρκεια ζωής του εξαρτήματος.
Οι σειρές TRAFIM και FILFIM προσφέρουν συνεχές φιλτράρισμα για υψηλές τάσεις/ισχύς (έως 1kV). Η χωρητικότητα ποικίλλει:
- 610uF έως 15625uF για τυπικό TRAFIM;
- 145uF έως 15460uF για ειδικό TRAFIM;
- 8,2uF έως 475uF για το FILFIM.
Το εύρος τάσης DC είναι:
- 1,4KV έως 4,2KV για τυπικό TRAFIM;
- 1,3kV έως 5,3kV για εξατομικευμένη TRAFIM;
- και από 5,9 kV έως 31,7 kV για το FILFIM.
Οι πυκνωτές της σειράς PPX προσφέρουν μια πλήρη σειρά λύσεων δικτύου για καταστολή GTO καθώς και αποκλεισμό CAP, προσφέροντας χωρητικότητες από 0,19uF έως 6,4uF. Το εύρος τάσης για PPX κυμαίνεται από 1600V έως 7500V με πολύ χαμηλή αυτεπαγωγή.
Οι πυκνωτές φιλμγια ήχο έχουν γενικά εξαιρετική απόδοση υψηλής συχνότητας, αλλά αυτό συχνά διακυβεύεται από το μεγάλο τους μέγεθος και το μεγάλο μήκος καλωδίου. Μπορεί να φανεί ότι ο μικρός ακτινωτός πυκνωτής της Panasonic έχει πολύ υψηλότερο αυτοσυντονισμό (9,7 MHz) από αυτόν του κοινού (4,5 MHz). Αυτό δεν οφείλεται στο τοποθετημένο καπάκι από τεφλόν, αλλά επειδή έχει μήκος αρκετές ίντσες.και δεν μπορεί να προσκολληθεί στο σώμα. Εάν ένας σχεδιαστής χρειάζεται απόδοση υψηλής συχνότητας για να διατηρήσει σταθερότητα σε ημιαγωγούς υψηλού εύρους ζώνης, μειώστε το μέγεθος και το μήκος του σύρματος στο απόλυτο ελάχιστο.
Η απόδοση των κυκλωμάτων ήχου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από παθητικά στοιχεία όπως πυκνωτές και αντιστάσεις. Τα πραγματικά CAP περιέχουν ανεπιθύμητα πλαστά στοιχεία που μπορούν να παραμορφώσουν σημαντικά τα χαρακτηριστικά των ηχητικών σημάτων. Οι πυκνωτές που χρησιμοποιούνται στη διαδρομή του σήματος καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα του σήματος ήχου. Ως αποτέλεσμα, απαιτείται προσεκτική επιλογή CAP για να ελαχιστοποιηθεί η υποβάθμιση του σήματος.
Οι πυκνωτές ποιότητας ήχου έχουν βελτιστοποιηθεί για να καλύπτουν τις ανάγκες των σημερινών συστημάτων ήχου υψηλής ποιότητας. Οι πυκνωτές πλαστικού φιλμ για ήχο χρησιμοποιούνται σε συστήματα ήχου υψηλής ποιότητας και έχουν ευρύ φάσμα εφαρμογών.
