Конденсаторы для усилителей (3. Разборки с керамикой)

Автор Игорь Рогов     aka  AudioKiller

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%

 

7

8

9

2,4 нФ

1,5 нФ

750 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?").

  • По возможности меньше пользоваться керамическими конденсаторами в тракте сигнала (да и питания). Пленочные - лучше.
  • Если же пользоваться - то не гнаться за миниатюрностью. С другой стороны, не нужно впадать в крайности и использовать огромные высоковольтные конденсаторы, все должно быть разумно. Огромные и высоковольтные могут быть сделаны из какой-то специальной керамики, которая может оказаться еще хуже "обыкновенной".
  • Конденсаторы малой емкости (< 2000 пФ) ведут себя пристойно. Но за все их типы я не ручаюсь.

Но все не так плохо, как кажется на первый взгляд. Даже с плохими конденсаторами можно иметь дело, приняв меры, чтобы не испортить ими звук (разве что совсем чуть-чуть). Об этом обязательно, но позже. Продолжение следует!

 

1. Всякие неэлектролиты

2. Для вас, аудиофилы!

 







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.