конденсатор на выходе усилителя для чего нужен

Зачем в усилителях заменяют конденсаторы на более именитые и дорогие?

Друзья, добрый день!

Ради интереса сижу на Авито, и заметил что есть усилители, у которых заменены конденсаторы на более именитые и дорогие. Зачем? И что фирма изготовитель не могла сразу их поставить при стоимости усилителя 100 т.р. и более?

Вопрос ради интереса!

Ответы

По наблюдениям большая часть замен, которые от рукосуйства и зуда не улучшают звук, а разбалансируют его. Допустим, было простенько, но бедненько. Поменяли, в звуке вылезла середина (например) и что, стало лучше? Нет, не лучше, хуже. Потому как улучшение должно быть ровным в идеале, по всем составляющим. Но так бывает далеко не всегда, потому что нужно понимать схему, мыслить как минимум на уровне разработчика. Но это дано не всем, а малому числу людей. Поэтому в некоторых случаях апгрейды действительно получаются. У когда-то давно был такой один усилитель, с которым мастер работал пару месяцев, приводил в чувство, сначала убрал возрастные болячки, потом отдал трансформатор на завод на перемотку на родном железе (аппарат был на 100 вольт), потом переделал несколько питание, изменил режимы работы транзисторов. Усилителя у меня давно нет, но он много лет радует звуком одного моего знакомого. И это действительно хороший звук, к тому же не выпадающий из рамок фирменного стиля и почерка аппарата, просто все подтянули ровно на более высокий уровень. А усилитель и изначально был из весьма неплохих. Но с ним поработал человек, который понимал что и как нужно делать и имел существенный опыт. Большинство же агрейдов только перекашивают звук, потому как делаются бессистемно.

еще есть один полный и понятный ответ, вот он: потому что доLboeбы с банановыми мозгами лезут туда не зная куда и меняют то не зная что. Они же считают себя как правило умнее инженеров различных брендов, различают звучание конденсаторов и являются ярыми противниками лыжной мази)

имею знакомых разрабов из Бердска, хвалюсь)))

Их главная жалоба: тупые мужики в сапогах диктуют нам чем и как работать)))

Такая-то фигня по всему ссср )) не вините инженера, он хотел, но ему запрещено

Был у меня в середине 80-х лентопротяг от бердских инженеров. Пытался сделать кассетную деку, то ещё изделие, не для слабонервных.

Абсолютно верно!Сначала вас собирают. Пламенная речь начальства-даешь наш Акай! А потом: этих детали нам не дадут,так наши монтажницы не сделают, это вообще, дорого. Результат: на выходе трехпрограммное радио. А сейчас еще и эффективные менеджеры добавились, они повыкинут отстатки того радио(трехпрограммного), закроют проект, купят за 10 рублей в Китае барахло-продадут у нас за 1000 и все,все довольны, при деле.

😂☺😂 Плюсанул, зачёт 👍 Считаю, что менять нужно тогда, когда они изжили свой ресурс.

К разговору несколько картинок. Так проверяю электролиты на шум. Пояснять не стал и так надеюсь понятно, кто один из разрушителей правильного звука. Осциллограф у меня очень хороший, палит всех и вся. Сколько может стоить фирменный, с чувствительностью 50 мкв / большое деление, на большой трубке, даже представить не решаюсь. Чувство, практически, как у радиоприёмника.

а по моему, они одинаковые))

неее. разные. один размах сигнала чего стоит. в одном случае 150 мкв а в другом 300.

очки, не надо их избегать

Как щщас помню, сдох у меня в накале Jamicon и поменял я их на зелёненькие Nichicone Muse… Сильно приятно удивился

Даже визуально, не одинаковы. Более острые выбросы говорят о недостаточной способности конденсатора гасить ВЧ иголки по питанию, коих при преобразовании достаточно. По цене отличаются в разы. Ещё картинка моего апгрейда ЦАПа. Чтобы не загромождать ветку, остальные картинки вставлять не буду, ограничусь данными из даташита. И ещё, после замены конденсаторов, лишний раз убедился, важна не позиция в цене и рейтинге микросхемы USB приёмника или ЦАПа, а как и что ты возле него выплясываешь. Стояли простейшие Ничиконы 100 мкф х 6,3 вольта, риппл тока 0,07а. Поставил на стабилизатор ЦАПа полимерный Nippon 560 мкф х 4 вольта, риппл 5,23А! В стабилизатор приёмнка USB, органический полупроводниковый Sanyo Os-Con 560 мкф х 4 вольта, риппл 4.08А. Такая, на первый взгляд, не особо значительная доработка, изменила ЦАП радикально. Уменьшение шума по питанию, очень важно для правильного взвешивания значений цифровых данных при преобразовании.

100 тысяч сейчас только звучит сто тыщ. А это всего 1500 долларов,за такие деньги,да еще при ценах в РФ получается начальный уровень.

Я бы даже сказал меганачальный! Для полных нищебродов! 🙂 1500 всего, нее это не наш путь! :)))

Для минусующих это шутка.

И кто то «слишком много кушать»

Согласитесь что заграницкй за 1500 долларов можно взять технику уровнем повыше.

А зачем меняют шнурки? Наверно причина в этом))

Шнур он ведь внешний,внутрь лезть не надо,а лезть в конструкцию я не понимаю зачем,если всё работает.

Источник

Как работает усилитель звуковой частоты

Введение

Добрый день уважаемый хабраюзер, я хочу рассказать тебе о основах построения усилителей звуковой частоты. Я думаю эта статья будет интересна тебе если ты никогда не занимался радиоэлектроникой, и конечно же она будет смешна тем кто не расстаётся с паяльником. И поэтому я попытаюсь расказать о данной теме как можно проще и к сожалению опуская некоторые нюансы.

Усилитель звуковой частоты или усилитель низкой частоты, что бы разобраться как он всё таки работает и зачем там так много всяких транзисторов, резисторов и конденсаторов, нужно понять как работает каждый элемент и попробовать узнать как эти элементы устроены. Для того что бы собрать примитивный усилитель нам понадобятся три вида электронных элементов: резисторы, конденсаторы и конечно транзисторы.

Резистор

Итак, резисторы у нас характеризуются сопротивлением электрическому току и это сопротивление измеряется в Омах. Каждый электропроводящий металл или сплав металлов имеют своё удельное сопротивление. Если мы возьмём проволоку определённой длинны с большим удельным сопротивлением, то у нас получится самый настоящий проволочный резистор. Для того что бы резистор был компактным, проволоку можно намотать на каркас. Таким образом у нас получится проволочный резистор, но он имеет ряд недостатков, поэтому резисторы обычно изготавливаются из металлокерамического материала. Вот так обозначаются резисторы на электрических схемах:

Верхний вариант обозначения принят в США, нижний в России и в Европе.

Конденсатор

Конденсатор представляет из себя две металлических пластины разделённые диэлектриком. Если мы подадим на эти пластины постоянное напряжение, то появится электрическое поле, которое после отключения питания будет поддерживать на пластинах положительный и отрицательный заряды соответственно.

Основа конструкции конденсатора — две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик

Таким образом конденсатор способен накапливать электрический заряд. Эта способность накапливать электрический заряд называется электрическая ёмкость, что есть главный параметр конденсатора. Электрическая ёмкость измеряется в Фарадах. Что ещё характерно, это то что когда мы заряжаем или разряжаем конденсатор, через него идёт электрический ток. Но как только конденсатор зарядился, он перестаёт пропускать электрический ток, а это потому что конденсатор принял заряд источника питания, то есть потенциал конденсатора и источника питания одинаковые, а если нет разности потенциалов (напряжения), нет электрического тока. Таким образом, заряженный конденсатор не пропускает постоянный электрический ток, но пропускает переменный ток, так как при подключении его к переменному электрическому току, он будет постоянно заряжаться и разряжаться. На электрических схемах его обозначают так:

Транзистор

В нашем усилителе мы будем использовать самые простые биполярные транзисторы. Транзистор изготавливают из полупроводникового материала. Нужное для нас свойство это материала, — наличие в них свободных носителей как положительных, так и отрицательных зарядов. В зависимости от того каких зарядов больше, полупроводники различают на два типа по проводимости: n-тип и p-тип (n-negative, p-positive). Отрицательные заряды — это электроны, освободившиеся с внешних оболочек атомов кристаллической решетки, а положительные — так называемые дырки. Дырки — это вакантные места, остающиеся в электронных оболочках после ухода из них электронов. Условно обозначим атомы с электроном на на внешней орбите синим кружком со знаком минус, а атомы с вакантным местом — пустым кружком:

Каждый биполярный транзистор состоит из трёх зон таких полупроводников, эти зоны называют база, эмиттер и коллектор.

Рассмотрим пример работы транзистора. Для этого подключим к транзистору две батарейки на 1,5 и на 5 вольт, плюсом к эмиттеру, а минусом к базе и коллектору соответственно (смотрим рисунок):

На контакте базы и эмиттера появится электромагнитное поле, которое буквально вырывает электроны с внешней орбиты атомов базы и переносит их в эмиттер. Свободные электроны оставляют за собой дырки, и занимают вакантные места уже в эмиттере. Это же электромагнитное поле оказывает такое же воздействие на атомы коллектора, а так как база в транзисторе достаточно тонкая относительно эмиттера и коллектора, электроны коллектора достаточно легко проходят сквозь неё в эмиттер, причём в гораздо большем количестве чем из базы.

Если же мы отключим напряжение от базы, то никакого электромагнитного поля не будет, а база будет выполнять роль диэлектрика, и транзистор будет закрыт. Таким образом при подаче на базу достаточно малого напряжения, мы можем контролировать большее поданное напряжение на эмиттер и коллектор.

Рассмотренный нами транзистор pnp-типа, так как у него две p-зоны и одна n-зона. Так же существуют npn-транзисторы, принцип действия в них такой же, но электрический ток течёт в них в противоположную сторону, чем в рассмотренном нами транзисторе. Вот так биполярные транзисторы обозначаются на электрических схемах, стрелка указывает направление тока:

Ну что ж, попробуем спроектировать из этого всего усилитель низкой частоты. Для начала нам нужен сигнал который мы будем усиливать, это может быть звуковая карта компьютера или любое другое звуковое устройство с линейным выходом. Допустим наш сигнал с максимальной амплитудой примерно 0,5 вольта при токе 0,2 А, примерно такой:

А что бы заработал самый простой 4-х омный 10 ваттный динамик, нам нужно увеличить амплитуду сигнала до 6 вольт, при силе тока I = U / R = 6 / 4 = 1,5 A.

Итак, попробуем подключить наш сигнал к транзистору. Вспомните нашу схему с транзистором и двумя батарейками, теперь вместо 1,5 вольтовой батарейки у нас у нас сигнал линейного выхода. Резистор R1 выполняет роль нагрузки, дабы не было короткого замыкания и наш транзистор не сгорел.

Но тут возникают сразу две проблемы, во-первых наш транзистор npn-типа, и открывается только при положительном значении полуволны, а при отрицательном закрывается.

Во-вторых транзистор, как и любой полупроводниковый прибор имеет нелинейные характеристики в отношении напряжения и тока и чем меньше значения тока и напряжения тем сильнее эти искажения:

Мало того что от нашего сигнала осталась только полуволна, так она ещё и будет искажена:

Это есть так называемое искажение типа ступенька.

Чтобы избавиться от этих проблем, нам нужно сместить наш сигнал в рабочую зону транзистора, где поместится вся синусоида сигнала и нелинейные искажения будут незначительны. Для этого подают на базу напряжение смещения, допустим в 1 вольт, с помощью составленного из двух резисторов R2 и R3 делителя напряжения.

А наш сигнал входящий в транзистор будет выглядеть вот так:

Теперь нам нужно изъять наш полезный сигнал с коллектора транзистора. Для этого установим конденсатор C1:

Как мы помним конденсатор пропускает переменный ток и не пропускает постоянный, поэтому он нам будет служить фильтром пропускающим только наш полезный сигнал — нашу синусоиду. А постоянная составляющая не прошедшая через конденсатор будет рассеиваться на резисторе R1. Переменный же ток, наш полезный сигнал, будет стремиться пройти через конденсатор, так сопротивление конденсатора для него ничтожно мало по сравнению с резистором R1.

Вот и получился первый транзисторный каскад нашего усилителя. Но существуют ещё два маленьких нюанса:

Мы не знаем на 100% какой сигнал входит в усилитель, вдруг всё таки источник сигнала неисправен, всякое бывает, опять же статическое электричество или вместе с полезным сигналом проходит постоянное напряжение. Это может стать причиной не правильной работы транзистора или даже спровоцировать его поломку. Для этого установим конденсатор С2, он подобно конденсатору С1 будет блокировать постоянный электрический ток, а так же ограниченная ёмкость конденсатора не будет пропускать пики большой амплитуды, которые могут испортить транзистор. Такие скачки напряжения обычно происходят при включении или отключении устройства.

И второй нюанс, любому источнику сигнала требуется определённая конкретная нагрузка (сопротивление). По этому для нас важно входное сопротивление каскада. Для регулировки входного сопротивления добавим в цепь эмиттера резистор R4:

Теперь мы знаем назначение каждого резистора и конденсатора в транзисторном каскаде. Давайте теперь попробуем рассчитать какие номиналы элементов нужно использовать для него.

P ст.max = 0,8*P max = 0,8 * 200мВт = 160 мВт;

I к0 = P ст.max / U кэ, где U кэ — напряжение перехода коллектор-эмиттер. На транзисторе рассеивается половина напряжения питания, вторая половина будет рассеиваться на резисторах:

I к0 = P ст.max / (U / 2) = 160 мВт / (12В / 2) = 26,7 mA;

R н = R1 + R4, где R н — общее сопротивление нагрузки;

Отношение между R1 и R4 обычно принимается 1 к 10:

Рассчитаем сопротивление нагрузки:

R1 + R4 = (U / 2) / I к0 = (12В / 2) / 26,7 mA = (12В / 2) / 0,0267 А = 224,7 Ом;

Ближайшие номиналы резисторов это 200 и 27 Ом. R1 = 200 Ом, а R4 = 27 Ом.

I б = I к / h21, где I к — ток коллектора;

I б = (U / R н) / h21 = (12В / (200 Ом + 27 Ом)) / 75 = 0,0007 А = 0,07 mA;

R2 + R3 = U / I дел = 12В / 0,007 = 1714,3 Ом

U э = I к0 * R4 = 0,0267 А * 27 Ом = 0,72 В

Да, I к0 ток покоя коллектора, но этот же ток проходит и через эмиттер, так что I к0 считают током покоя всего транзистора.

U б = U э + U см = 0,72 + 1 = 1,72 В

Теперь с помощью формулы делителя напряжения находим значения резисторов R2 и R3:

R3 = (R2 + R3) * U б / U = 1714,3 Ом * 1,72 В / 12 В = 245,7 Ом;

Ближайший номинал резистора 250 Ом;

R2 = (R2 + R3) — R3 = 1714,3 Ом — 250 Ом = 1464,3 Ом;

Номинал резистора выбираем в сторону уменьшения, ближайший R2 = 1,3 кОм.

Заключение

На выходе каскада мы получаем пропорционально усиленный сигнал и по току и по напряжению, то есть по мощности. Но одного каскада нам не хватит для требуемого усиления, так что придётся добавлять следующий и следующий… И так далее.

Рассмотренный расчёт довольно поверхностный и такая схема усиления конечно же не используется в строении усилителей, мы не должны забывать о диапазоне пропускаемых частот, искажениях и многом другом.

Источник

Зачем нужен конденсатор для сабвуфера?

Конденсаторы для сабвуфера все чаще применяются не только на эксклюзивных “хайэндовских” аудиоинсталяциях, но и в “классических” комплектах автомобильных аудиосистем, в которых используются усилители. Конденсатор улучшает параметры усилителя и качество звучания сабвуфера.

Дело в том, что современные сабвуферы на кратковременных “пиках” сигнала могут потреблять значительный ток, который не в состоянии мгновенно обеспечить даже самый мощный аккумулятор. И какими бы “толстыми” ни были “звуковые” провода, питающие усилитель сабвуфера, они все равно обладают сопротивлением, вызывающим в момент импульса падение напряжения. В результате в работе “усилка” могут возникать так называемые провалы.

Не стоит также сбрасывать со счетов и работающий в летнее время кондиционер, отбирающий до 30% энергии генератора. Поэтому, когда аудиосистема воспроизводит, например, мощные басы, возможны искажения звука, вызванные неспособностью батареи обеспечить необходимую скорость нарастания выходного сигнала (тока потребления).

Устранить это явление помогает так называемый конденсатор для сабвуфера, представляющий собой электролитический конденсатор большой емкости, подключаемый параллельно цепи питания усилителя. Внутреннее сопротивление такого конденсатора настолько мало, что импульсный ток “отдается” усилителю моментально, тем самым, сглаживая возможные провалы. С той же быстротой конденсатор снова заряжается, готовясь “выдать порцию” для нового баса из сабвуфера.

Большинство современных автомобильных конденсаторов для сабвуфера имеют огромную электрическую емкость – несколько фарад, сопоставимую с емкостью земного шара. Поскольку они конструктивно компонуются рядом с усилителями, то, помимо нарядного и современного дизайна, эти элементы нередко снабжаются цифровыми вольтметрами и световой индикацией заряда.

В комплектах, как правило, имеется все необходимое для удобной установки конденсатора вблизи усилителя, причем расстояние между ними не должно превышать 50 сантиметров. Мощные разъемы практически всех конденсаторов для сабвуфера имеют позолоту, уменьшающую сопротивление, а рабочее напряжение достигает 24 вольт.

Источник

AudioKiller’s site

Audio, Hi-Fi, Hi-End. Электроника. Аудио.

Материалы раздела:

Конденсаторы для усилителей

1. Всякие неэлектролиты

Началось все с того, что мне не понравилось звучание одного из моих усилителей, а я уже давно подзревал, что конденсатор, включенный на его вход, вносит нелинейные искажения. После того, как при исследовании усилителя на микросхеме TDA7294 я обнаружил рост искажений на низких частотах, причем при увеличении емкости искажения уменьшались (тут все понятно — чем больше емкость, тем меньше сопротивление конденсатора, и тем меньше его влияние на сигнал, а значит, и искажения), мои подозрения перешли в уверенность. И я решил измерить, какие же искажения вносят конденсаторы. И сравнить несколько наиболее распространенных типов. Ведь на качество звучания усилителей конденсаторы оказывают большое влияние!

Должен сразу предупредить, что это не совсем верное сравнение — я использовал конденсаторы, которые у меня были. Они имели разные емкости, поэтому я с ними работал на разных частотах и напряжения на них подавались не совсем одинаковые. А по хорошему, нужно было провести измерения в абсолютно одинаковых условиях: и частота, и напряжение должны быть одинаковыми. И измерять нужно было на нескольких частотах и с разными напряжениями. Да и нужно было взять по нескольку штук одинаковых конденсаторов — вдруг мне какой-то из них немного бракованный попался. То есть результаты измерения не являются «истиной в последней инстанции» при сравнении конденсаторов. Если результаты различаются сильно, то можно с уверенностью говорить о том, что какой-то из конденсаторов лучше другого. А вот если различие маленькое, то вполне возможно, что тот, который в моем случае был чуть лучше, на другой частоте будет работать немного хуже.

И потом, ведь я измерял только коэффициент гармоник, а остальные параметры качества не мерял. Хотя с точки зрения влияния на звук проходных конденсаторов, качество конденсаторов большей частью зависит от их линейности. Согласитесь, что если после конденсатора стоИт резистор в десятки килоом, то нет никакой разницы между конденсатором с ESR=0,01 Ом и конденсатором с ESR=0,001 Ом! Эти доли ома потеряются уже на фоне сопротивления выводов, пайки и дорожек! А вот если Кг усилителя наполовину состоит из Кг конденсатора, то это нехорошо.

Тем не менее, результаты я бы назвал ошеломляющими. Есть конденсаторы хорошие и плохие, а есть вообще ужасные. Я знал, что керамические конденсаторы с диэлектриком, имеющим плохой ТКЕ, нелинейные, но не думал, что настолько!

Все измерения проводились точно, правильно и корректно, без методических погрешностей. Схема измерения приведена на рисунке 1.

Со звуковой карты подавалось синусоидальное напряжение максимальной амплитуды (2В эфф.), резистор подбирался так, чтобы напряжение на конденсаторе было в пределах 2…2,5 В амплитудного (т.е. примерно 1,5 вольта действующего) значения. Кроме напряжения на конденсаторе, измерялось и выходное напряжение звуковой карты, чтобы контролировать ее искажения. Из измерений видно, что искажения самой карты намного меньше, и не влияют на точность (искажения карты вычитались из результатов, вычитание было абсолютно правильным: корень квадратный из разности квадратов амплитуд соответствующей гармоники).

Для того, чтобы показать точность измерений, приведу два спектра тока конденсатора (а таким способом я измеряю именно ток). Дальше эти спектры будут обработаны для большей наглядности. В рассчетах учитывались только гармоники, помехи, если и были (надите помехи на рисунках!), не учитывались.

Еще один важный момент — вычисление коэффициента гармоник Кг. Кроме обычного способа (рис.4 а), я пользовался нормированным к номеру гармонинки (рис.4.б).

Этот способ нормирования придумали инженеры из лаборатории английской компании ВВС в 50-х годах ХХ века. И такой способ, когда напряжение гармоники умножается на квадрат ее номера, позволяет учесть ширину спектра гармоник. Зачем это нужно? А затем, что чем больше порядок нелинейности и шире спектр гармоник, тем хуже звук. Вот пример на рисунке 5:

Все три варианта спектра искажений дают одинаковый Кг=0,1%. Но зеленый спектр содержит только две гармоники, и значит на слух такие искажения заметны меньше. Красный спектр содержит гармоники вплоть до 10-й, и на слух самый плохой. А Кг у них у всех одинаковый и не позволяет эти спектры различить. А нормированный К’г даст для этих спектров такие значения: 0,12%; 0,18% и 0,33%. Почувствуйте разницу!

Хочу сказать, что это не «Очередной Самый Новый Великий и Точный Метод Измерения Искажений»! Это просто модификация (и вполне законная) обычного метода, но более совершенная: если традиционный Кг позволяет учитывать только среднюю величину нелинейности передаточной характеристики (это как средняя температура по всей больнице, включая морг), то нормированный позволяет учесть и порядок этой нелинейности. И, несмотря на то, что он очень далек от совершенства и не очень хорошо соответствует слуховым ощущениям, он все же лучше, чем простой Кг. Т.е можно посмотреть с другой стороны: обычный Кг еще меньше коррелирует с субъективными ощущениями, чем нормированный. Коэффициент нормирован ко второй гармонике и его физический смысл — показать среднюю нелинейность, учитывая, насколько высшие гармоники хуже второй.

И такой подход принес пользу. Дальше будет видно, что у конденсаторв EPKOS и К73-16 Кг одинаков и равен 0,0017%. Значит ли это, что конденсаторы одинаковы? Очень может быть, что и нет. А вот если посмотреть на нормированные коэффициенты, то у EPKOSа К’г=0,0053%, а у К73-16 К’г=0,0091%. Т.е. отечественный лавсановый конденсатор имеет более широкий спектр гармоник и хуже звучит, чем импортный полипропиленовый. Но для того, чтобы не лишать читателей привычных ориентиров, я привожу и обычные Кг.

Пора перейти от затянувшегося вступления к делу и представить сегодняшних участников конкурса «мистер конденсатор» (рис.6).

Конденсаторы керамические К10-17а и КМ-5 (скорее всего это импортный аналог наших К10-17б или К10-17в; недавно видел точно такой же отечественый конденсатор типа К10-73, но по тексту я так и оставлю наименование КМ-5, т.к. от КМ-5 они все произошли), лавсановые пленочные К73-16 и К73-17, фторопластовый ФТ1 и полипропиленовые отечественные К78-2, К78-19 и импортный EPCOS. Марку конденсатора, расположенного в центре верхнего ряда я не знаю. Подозреваю, что это пленочный, но какой? Это, скорее всего, импортный (такие стоят в мультимедийных колонках, например), он на самом деле темно-зеленого цвета (на фото не получился), поэтому я его буду называть «зеленый». Когда узнаю тип — впишу сюда.

Итак, поехали! На спектрограммах красный спектр — ток конденсатора, синий — выход звуковухи (т.к. подключение конденсатора, как нелинейной нагрузки, приводит к искажениям; я уже писал выше, что эти искажения учитывались при вычислении коэффициентов гармоник).

1. Керамический К10-17а

Страшно? Мне тоже. Я любил эти конденсаторы за хороший ТКЕ (температурный коэффициент емкости), а искажениями не интересовался (для звука использовал нечасто). А оно вон как плохо. Причем спектр гармоник очень широкий.

Вывод: не использовать для звука!

2. Керамический КМ-5 [К10-73] (класс Н90)

Это вообще какой-то кошмар! Я подозревал, что это плохие конденсаторы, думал, что их искажения такие большие, что могут быть даже с полпроцента. Но оказалось, что все намного-намного хуже! А если учесть, что их емкость очень сильно зависит от температуры…

Обратите внимание — подключение этого конденсатора на выход звуковухи сразу создает ей нехилую кучу гармоник! Т.е. и выходное напряжение искажается из-за этого конденсатора!

Вывод: держать подальше от звуковых схем, желательно в другом шкафу и в другой комнате! Также не рекомендуется в цепях питания звуковых устройств.

Почему я раньше любил конденсаторы К10-7а? У них большой корпус по сравнению с КМ-5 (К10-73) и хороший ТКЕ. Поэтому я думал, что этот большой корпус заполнен большим количеством качественной керамики. Но оказалось, что там керамика хоть и лучше, чем у КМ-5, но все же дерьмецо. Для интереса я разломал пару конденсаторов (каждый из них 0,1 мкФ), чтобы посмотреть, что там внутри:

Душераздирающее зрелище: в таком большом корпусе такой масенький кристалл! Теперь понятно, почему линейность плохая — я-то думал, что стенки у корпуса тоненькие, а внутри сплошь потроха. Ан нет… Зато мое предположение, что больший по размерам конденсатор (при той же емкости) может иметь более высокое рабочее напряжение, вроде подтверждается — кристалл там побольше, наверное из-за большей толщины диэлктрика. Но точный ответ даст микроскоп, а его нет у меня.

Обязательно найду и померяю конденсатор такого типа, но небольшой емкости с хорошим диэлектриком! Чтобы сравнить…

3. Пленочный К73-16 (лавсан)

Ну это совсем другое дело! Если бы еще не было этого «хвоста» из гармоник довольно высокого порядка…

Вывод: Используйте на здоровье.

4. Пленочный К73-17 (лавсан)

Вот тут интересно: обычный Кг у него выше, чем у предыдущего, а нормированный — меньше. Это потому, что 3-я, 4-я и 5-я гармоники у него чуть-чуть выше, а зато 11-й нет совсем! Да и «нехорошие» 8-я и 9-я заметно меньше.

Вывод: похоже, что «народный» конденсатор чуть лучше, чем К73-16, несмотря на то, что К73-16 военный (5-й приемки). Но может это случайность — разница ведь небольшая…

5. Фторопластовый ФТ-1

Хороший, в общем-то конденсатор. У фторопласта есть ряд преимуществ (например, максимальная пропускаемая реактивная мощность на высокой частоте), но они максимально раскрываются в других местах, например в фильтрах колонок.

Вывод: нормалёк.

6. Пленочный К78-2 (полипропилен)

Самый низкий пока что нормированный коэффициент гармоник. По обычному Кг проигрывает конденсатору К73-16, но, сравнив спектры, понимаешь, что использовать для оценки линейности именно нормированный коэффициент К’г — лучше! Максимум, что нашлось — это 5-я гармоника. Более высоких нет.

Вывод: очень линейный конденсатор.

7. Пленочный К78-19 (полипропилен)

Та же картина, только немного лучше!

Вывод: самый линейный конденсатор в обзоре! Уж «звучать» он будет!…

8. Пленочный EPCOS (полипропилен)

Наш оказался даже лучше! Правда это на пределе точности, и на одной частоте. Откуда вылезла 11-я гармоника напряжения, и почему нет соответствующей ей 11-й гармоники тока я не знаю. Может какая-то хитрая особенность конденсатора. Я несколько раз перемерял в разных условиях — результат тот же.

Вывод: не зря за него берут столько денег. Но хорошо бы внимательнее приглядеться в нашему К78-19 — похоже, что он не уступает буржуйскому (а по этим измерениям — даже лучше)! А дешевле.

9. Пленочный «зеленый»

В принципе неплохой, если бы не непонятно откуда взявшиеся «отдельно стоящие» 12-я, 14-я и 17-я гармоники. Хоть и маленькие, а есть. Их тут же уловил чуткий к таким безобразиям К’г, который сразу вырос из-за них в 10 раз (кто-то все еще сомневается в его пользе?).

Вывод: можно использовать для питания и для неответственных цепей. Например, в той же мультимедийной акустике (в усилителе).

10. Импортный «К73»

По сравнению с «обычными» конденсаторами К73-17, эти (по-видимому) импортные (пока не знаю их марки) имеют меньшие габариты, и продаются на напряжения от 100 вольт и выше. На напряжение меньше 100 вольт не встречал. Причем их появляется все больше и больше за последние год-два. Посмотрим, что за птица.

Линеность чуть хуже, чем у К73-16 и К73-17. Наверное это расплата за меньшие габариты. Но в принципе неплохо.

Вывод: можно использовать, но наш К73-17 лучше. Зато в цепях питания эти конденсаторы получаются выгоднее — при напряжениях выше 50 вольт К73-17 на 63 вольта уже использовать не стОит. А эти запросто пойдут и по габаритам будут меньше (значит на то же место можно поставить большую емкость!).

Награждение победителей

Расставим конденсаторы по местам, учитывая, что у нас два оценочных коэффициента, и таблица рекордов тоже получается двойная (интересно, что в правой половине все первые места заняли полипропиленовые конденсаторы, которые и по субъективным оценкам всегда ставят на первое место. Значит ли это, что нормированный К’г ближе к субъективным ощущениям. )

Думаю, комментарии излишни.

2. Для вас, аудиофилы!

Сегодня мы рассмотрим «аудиофильские» конденсаторы. Это довольно непростое дело — ведь некоторые считают, что самые лучшие конденсаторы это «Телефункен», добываемые из приемников, выпущеных в Германии в период с 1934 по 1944 года (т.е. при Гитлере). Некоторые считают, что конденсаторы нужно мотать самому из серебряной фольги и «правильного» диэлектрика 13-го числа в новолуние, повернувшись лицом на юг. К сожалению, ни первых, ни вторых конденсаторов я не только не имею, я их в жизни не видел. Поэтому сегодня всего три претендента:

Металлобумажные конденсаторы К42У-2 и их устаревший (зато хорошо «прогретый» за 30 лет) вариант МБМ. Считается, что бумага — очень хорошо «звучащий» диэлектрик, т.к. она изготовлена из живых существ и «откликается» на красивую музыку (как откликается на музыку соседская собака — я хорошо знаю, а вот как откликается бумага — ну никак не пойму!). Тем не менее, считается, что бумажные конденсаторы для усилителей — это кошерно.

И полистирольные конденсаторы К71-7. Полистирол — очень удачный диэлектрик с хорошими свойствами. Большой плюс этих конденсаторов — низкий разброс емкости — у моих он составляет всего лишь 0,5% (у металлобумажных соседей разброс емкости 10%, т.е. намного хуже). Такие конденсаторы хорошо применять в генераторах и точных (и сложных) фильтрах. Недостаток — большие габариты. Зато и качество конденсаторов — на высоте (и измерения это еще раз подтверждают).

При измерениях такого рода (практически на пределе точности измерительной системы) встает вопрос повторяемости измерений. Не секрет, что за прошедшие с прошлого раза два месяца что-то в (домашних) условиях измерений могло измениться. И действительно изменилось. Я повторил некоторые из прошлых опытов — значения получились чуть-чуть другими! Но не намного, в третей значимой цифре, так что новые результаты практически сравнимы с предыдущими. Так что если «аудиофильские» конденсаторы получились хуже — то это так и есть, измерения тут непричем! В доказательство привожу результат сравнения конденсатора К73-16, участвовшего в прошлом тесте и К42У-2 — нового участника. Эти измерения выполнены практичеки одновременно (с интервалом 5 минут на перепайку конденсаторов и собственно измерение) и в абсолютно одинаковых условиях. Хорошо видно разницу:

Вот этот же график, только рафинированный:

Так что по крайней мере по линейности бумага наверное чуть хуже, чем лавсан.

1. Металлобумажный К42У-2

Не очень плохо, но и не очень хорошо. Может в чем-то и у них есть своя хорошая сторона, но здесь ее не видно.

Вывод: для себя я ничего интересного не нашел.

2. Металлобумажный МБМ

Несмотря на то, что спектр гармоник несколько шире, их амплитуда меньше, поэтому старый получился лучше нового. Напоминаю, что я беру по одному конденсатору, а значит не застрахован от неудачных экземпляров. Может это получилось потому, что за 30 лет «прогрева» ток через конденсатор шел только в «правильном» направлении?

Вывод: «С этой стороны — ничуть не лучше!» (Ослик Иа).

3. Полистирольный К71-7

А вот это уже совсем неплохо! Даже хорошо. Кг в основном состоит из третей гармоники. И спектр гармоник узкий, что свидетельствует о хорошей линейности.

Вывод: Очень хорошее качество при просто обалденной точности. Конденсаторов с лучшим показателем качество-точность, я просто и не знаю.

Награждение победителей (продолжается)

Ввиду явного преимущества полистирольного конденсатора, я не буду проводить местный рейтинг, и сразу дам общий результат.

3. Разборки с керамикой

Керамические конденсаторы — самые «противные» из всех. Про них заранее ничего неизвестно — ведь конденсаторы одного и того же типа могут быть изготовлены из разной керамики с совершенно различными свойствами! Существует «закон рычага мироздания»: выигрывая в чем-то одном, обычно проигрываешь в чем-то другом. В керамических конденсаторах выигрывая в размерах, проигрывают в термостабильности и линейности, т.к. в качестве диэлектрика используется сегнетокерамика. Причем по техническим условиям нормируется только ТКЕ (температурный коэффициент емкости), а вот линейность похоже никого не интересует. И распространено мнение, что термостабильные конденсаторы линейны, а вот нетермостабильные…

Только вот выходит, что и термостабильные керамические конденсаторы весьма и весьма нелинейны. Я наскреб по сусекам горсть конденсаторов и продолжаю их измерять. На это раз я попытаюсь найти связь между линейностью конденсатора и его остальными свойствами. К сожалению, тип конденсаторов продолжает оставаться неизвестным (за исключением К10-17а), поэтому вот их групповой портрет (рядом с каждым — порядковый номер, а конденсаторы одинаковой емкости разных типов имеют двойную нумерацию). Емкости от 1 мкФ до 750 пФ.

Я предположил, что линейность конденсаторов должна зависеть от их емкости (ведь маленькую емкость при маленьких габаритах получить легко, это для большой емкости приходится изворачиваться, запихивая ее в маленький корпус), типа и размера (ну тут тоже понятно: если не нужно миниатюрить — ставим качественную керамику). Особенно это относится к конденсаторам К10-17а — у них в одинаковых корпусах «помещаются» емкости от 100 пФ до 1 мкФ. А в корпусах разного размера сами «кристаллы» конденсаторов тоже разные (оба конденсатора по 0,1 мкФ; точно такие здесь исследуются, их номера 2-5 и 2-3):

Кроме того, конденсаторы разных типов (а типов этих промышленность выпускает немеряно! причем непонятно, в чем между ними разница, в справочниках — на эту тему ни гу-гу) могут иметь разные свойства.

Важно! Все конденсаторы измерены практически в одинаковых условиях (напряжение/частота)!

Поэтому все измерения сводим в общую таблицу (Внимание! на фото в таблице масштаб не соблюден! Реальные размеры — см. общее фото!).

№ п/п	Емкость	Внешний вид	Кг, К’г	Спектр искажений (в %)	ТКЕ, %/градус
1-1	1 мкФ		Кг = 2,7% К’г = 6,5%		-1,7
1-2	1 мкФ		Кг = 0,64% К’г = 2,2%		-1,15
1-3	1 мкФ		Кг = 0,51% К’г = 1,15%		-1,05
2-1	0,1 мкФ		Кг = 1,57% К’г = 4,3%		-0,59
2-2	0,1 мкФ		Кг = 0,68% К’г = 1,4%		-1,4
2-3	0,1 мкФ		Кг = 0,44% К’г = 1,16%		-1,73
2-4	0,1 мкФ		Кг = 0,51% К’г = 1,27%		-1,15
2-5	0,1 мкФ		Кг = 0,026% К’г = 0,057%		-0,18
3-1	0,022 мкФ		Кг = 1,17% К’г = 6,5%		—
3-2	0,022 мкФ		Кг = 0,88% К’г = 2,1%		—
3-3	0,022 мкФ		Кг = 0,16% К’г = 0,36%		-0,094
4	10 нФ		Кг = 0,08% К’г = 0,18%		-0,078
5	5,6 нФ		Кг = 0,0023% К’г = 0,009%		-0,1
6	3 нФ		Кг = 0,0018% К’г = 0,007%		—
789	2,4 нФ1,5 нФ750 пФ		Кг = 0,0017% К’г = 0,007%		—

Значения ТКЕ я измерил не для всех конденсаторов, но и этих чисел достаточно для предварительных выводов. Знак «минус» означает, что с ростом температуры емкость падает.

Выводы

1. Действительно, чем больше емкость и при этом чем меньше габариты, тем хуже линейность. Вот зависимость искажений от емкости для конденсаторов К10-17а, имеющих корпуса практически одинаковых размеров:

2. Конденсаторы небольшой емкости (менее 5 нФ) имеют хорошую линейность. Причем их искажения (в пределах моей погрешности измерений) от емкости не зависят. Наверное, там используется другой диэлектрик?

3. Конденсаторы в больших корпусах более линейны. Сравните 2-3 и 2-5 (именно они показаны в разломанном виде на фото вверху). Объем корпуса, а главное — объем «кристалла» в несколько раз больше, и искажения различаются более чем на порядок!

4. Конденсаторы разных типов имеют разные характеристики при одной и той же емкости. (Ну это и так понятно, непонятно зачем их столько разных вообще выпускают?!)

5. Интересно, что же происходит в SMD конденсаторах, которые еще меньше по размерам?

6. Зависимость «чем лучше ТКЕ, тем лучше линейность» (а это широко распространенное мнение) в общем случае подтверждается, но не совсем однозначно. Где-то так, а где-то и наоборот. По-видимому все зависит от свойств диэлектрика, причем если ТКЕ нормируется производителями и ТУ, то линейность — нет. Но чтобы хорошенько разобраться в вопросе, нужно провести много экспериментов с конденсаторами разных групп ТКЕ, а это пока не представляется возможным.

7. Качество звучания усилителя с проходыми керамическими конденсаторами большой емкости будет подпорчено.

Что делать?

Один из двух «классических русских вопросов» (второй вопрос: «Кто виноват?»).

Источник