Ceramic vs. Film Capacitor: Mana yang lebih disukai di sirkuit audio?

23

Saya sedang mempertimbangkan membangun amplifier mengikuti instruksi dari artikel majalah MAKE.

Namun, ketika saya membaca skema rangkaian , saya perhatikan bahwa penulis menyatakan bahwa kapasitor C101, C104, dan C105 seharusnya "kapasitor film." Apakah ada alasan mengapa orang menggunakan film daripada kapasitor keramik dalam aplikasi ini? Juga, jika situs web menunjukkan " kapasitor film logam ", apakah itu sama dengan "kapasitor film"?

Saat ini, satu-satunya perbedaan yang saya ketahui dalam jenis kapasitor adalah bahwa kapasitor elektrolitik memiliki polaritas, sedangkan yang keramik tidak. Saya bertanya-tanya apakah film vs keramik memiliki diferensiasi yang sama.

apnorton
sumber

Jawaban:

15

"Film Capacitor" biasanya menunjukkan polyester atau polimer film sebagai dielektrik - sebagai jawaban lain poin, metalisasi kapasitor film adalah hal yang sama: Sebuah lapisan logam yang diterapkan untuk film polimer sangat tipis, untuk membuat elektroda melakukan kapasitor.

Secara umum, kapasitor keramik agak non-linear dalam frekuensi dan tegangannya, dibandingkan dengan kapasitor film. Masalah lain dengan kapasitor keramik adalah bahwa mereka cenderung berperilaku seperti mikrofon, sehingga mengambil suara sekitar dan memodulasi tegangan di mereka sesuai.

Juga, untuk nilai yang lebih kecil (beberapa pF), keramik lebih sering digunakan, sementara nilai yang lebih besar agaknya dianggap sebagai opsi film - atau setidaknya begitulah dulu, sebelum kapasitor menjadi sangat murah dengan munculnya SMT, bahwa perbedaan harga menjadi diabaikan kecuali untuk volume besar.

Tutup film dan keramik tidak terpolarisasi, sehingga tidak ada perbedaan.

Anindo Ghosh
sumber
2
Ini juga akan menjadi tempat yang indah untuk menyebutkan penyerapan dielektrik ..
placeholder
2
@rawbrawb Harap edit di pikiran Anda. Saya akan melihat tata bahasanya sebelum menerima hasil edit tentunya ;-)
Anindo Ghosh
18

Tergantung pada jenis pastinya, kapasitor keramik cenderung memiliki beberapa nonlinier. Apa yang membuatnya kurang ideal di jalur sinyal audio adalah, terutama, kapasitansi yang bervariasi dengan perubahan voltase. Berikut adalah diagram untuk berbagai jenis keramik (dan bahkan tidak menunjukkan dielektrik keramik seperti Y5V ):

Ketergantungan Kapasitas Tegangan untuk Kapasitor Keramik Sumber Gambar: Wikipedia

Dengan sinyal audio Anda berubah, kapasitor Anda juga berubah. Ini menyebabkan distorsi yang tidak harmonis.

Pikirkan nada tinggi yang ditumpangkan pada nada bass. Sementara nada bass Anda mendekati nol, nada tinggi Anda melewati kapasitor dengan nilai nominal. Ketika tegangan sesaat dari nada bass Anda lebih tinggi, kapasitor keramik (buruk) memiliki nilai lebih rendah, yaitu filter lulus tinggi Anda memiliki frekuensi cutoff yang lebih tinggi. Hal ini dapat menyebabkan nada yang lebih tinggi menjadi lebih lembab.

Untuk aplikasi audio, Anda akan sering membutuhkan nilai kapasitor besar. Hanya jenis keramik non-linear yang cenderung memilikinya.

Kapasitor film cukup linier dan biasanya lebih cocok untuk pemrosesan sinyal analog.

zebonaut
sumber
2
Jika seseorang membayangkan kapasitor sebagai bejana air dengan pipa yang terhubung ke bagian bawah, menambahkan air akan meningkatkan tekanan. Jika kapal adalah silinder sumbu vertikal, jumlah air yang dibutuhkan untuk menghasilkan peningkatan tekanan 1psi akan konstan. Jika penampang melintang lebih tinggi lebih kecil, jumlah yang dibutuhkan untuk setiap PSI akan meningkat ketika ketinggian air mencapai area tersebut. X7R berperilaku seperti labu yang diameternya di atas kurang dari setengah diameternya di bagian bawah.
supercat
1
Saya tidak yakin apakah saya memahami perbandingan Anda ... Jika kita berbicara tentang fisika hidrostatik, tekanan air di bagian bawah kapal apa pun hanya bergantung pada ketinggian air, bukan bentuk kapal.
mFeinstein
4

Ada alasan lain untuk menghindari kapasitor keramik:

Efek piezoelektrik.

Beberapa tutup keramik (terutama bagian MLCC SMT) dapat benar-benar menghasilkan tegangan di terminal mereka ketika mengalami tekanan fisik.

Tutup keramik juga sering bersifat mikrofonik , yang dapat diprediksi dapat menyebabkan masalah pada aplikasi analog.

Dielektrik EIA Kelas 2 keramik yang digunakan dalam kapasitor K tinggi ("Z5U" dan "X7R") adalah piezoelektrik dan secara langsung mengubah getaran mekanik menjadi tegangan dengan cara yang persis sama dengan mikrofon keramik atau piezoelektrik. [2] Kapasitor film menggunakan bahan dielektrik lunak (yang sesuai dengan mekanis) juga dapat bersifat mikrofonik karena energi getaran secara fisik menggerakkan pelat kapasitor. Demikian juga, kapasitor variabel yang menggunakan udara sebagai dielektrik rentan terhadap getaran yang menggerakkan pelat. Kapasitor yang menggunakan kaca sebagai dielektriknya, walaupun cukup mahal, dapat dibuat menjadi nonmikroonik.

Connor Wolf
sumber