Condensateur céramique vs film: Lequel est préféré dans les circuits audio?

23

J'envisage de construire un amplificateur en suivant les instructions d'un article du magazine MAKE.

Cependant, en lisant le schéma du circuit , j'ai remarqué que l'auteur indique que les condensateurs C101, C104 et C105 sont censés être des "condensateurs à film". Y a-t-il une raison pour laquelle on utiliserait un film au lieu de condensateurs en céramique dans cette application? De plus, si un site Web désigne des " condensateurs à film métallique ", est-ce la même chose qu'un "condensateur à film"?

À l'heure actuelle, la seule différence que je connaisse dans les types de condensateurs est que les condensateurs électrolytiques ont une polarité, contrairement à ceux en céramique. Je me demandais si le film par rapport à la céramique avait une différenciation similaire.

apnorton
la source

Réponses:

15

"Condensateur à film" désigne généralement un film de polyester ou de polymère comme diélectrique - comme le souligne une autre réponse, les condensateurs à film métallisé sont la même chose: un revêtement métallique appliqué sur un film de polymère extrêmement mince, pour créer les électrodes conductrices du condensateur.

En général, les condensateurs céramiques sont quelque peu non linéaires dans leurs réponses en fréquence et en tension, par rapport aux condensateurs à film. Un autre problème avec les condensateurs en céramique est qu'ils ont tendance à se comporter comme des microphones, captant ainsi le son ambiant et modulant la tension aux bornes en conséquence.

De plus, pour les valeurs plus petites (quelques pF), les céramiques étaient plus couramment utilisées, tandis que les valeurs plus élevées étaient quelque peu susceptibles d'avoir le film considéré comme une option - ou du moins c'était comme ça avant, avant que les condensateurs ne deviennent si peu coûteux avec l'avènement de SMT, que la différence de prix est devenue négligeable, sauf pour les volumes énormes.

Les capuchons de film et ceux en céramique ne sont pas polarisés, ce n'est donc pas une différence.

Anindo Ghosh
la source
2
Ce serait également un endroit merveilleux pour mentionner également l'absorption diélectrique ..
espace réservé
2
@rawbrawb Veuillez modifier dans vos pensées. Je vais regarder la grammaire avant d'accepter l'édition bien sûr ;-)
Anindo Ghosh
18

Selon le type exact, les condensateurs céramiques ont tendance à présenter des non-linéarités. Ce qui les rend moins qu'idéaux dans le chemin du signal audio est, surtout, la capacité variable avec un changement de tension. Voici un diagramme pour différents types de céramiques (et il ne montre même pas de diélectriques en céramique comme Y5V ):

Dépendance à la tension de la capacité des condensateurs en céramique Source de l'image: Wikipedia

Avec la modification de votre signal audio, vos condensateurs changent également. Cela provoque une distorsion non harmonique.

Pensez à une note aiguë surimposée à une note de basse. Alors que votre note de basse est proche de zéro, votre note plus élevée passe à travers un condensateur avec la valeur nominale. Lorsque la tension momentanée de votre note de basse est plus élevée, un (mauvais) condensateur céramique a une valeur inférieure, c'est-à-dire que votre filtre passe-haut a une fréquence de coupure plus élevée. Cela peut conduire à une atténuation plus forte de la note plus élevée.

Pour les applications audio, vous aurez souvent besoin de grandes valeurs de condensateur. Seuls les types de céramique non linéaires ont tendance à en avoir.

Les condensateurs à film sont assez linéaires et généralement mieux adaptés au traitement du signal analogique.

zebonaut
la source
2
Si l'on imagine un condensateur comme étant un récipient d'eau avec un tuyau connecté au fond, l'ajout d'eau augmentera la pression. Si le récipient est un cylindre à axe vertical, la quantité d'eau requise pour produire une augmentation de pression de 1 psi sera constante. Si sa section transversale plus élevée est plus petite, la quantité requise pour chaque PSI augmentera à mesure que le niveau d'eau atteindra ces zones. Le X7R se comporte comme un ballon dont le diamètre en haut est inférieur à la moitié de son diamètre en bas.
supercat
1
Je ne sais pas si je comprends votre comparaison ... Si nous parlons de physique hydrostatique, la pression de l'eau au fond d'un navire dépend uniquement de la hauteur de l'eau, pas de la forme du navire.
mFeinstein
4

Il y a une autre raison pour éviter les condensateurs céramiques:

Effets piézoélectriques.

Certains bouchons en céramique (en particulier les pièces MLCC SMT) peuvent en fait générer une tension à leurs bornes lorsqu'ils sont soumis à des contraintes physiques.

Les bouchons en céramique sont également souvent microphoniques , ce qui peut entraîner des problèmes dans les applications analogiques.

Les diélectriques en céramique EIA de classe 2 utilisés dans les condensateurs à haute teneur en K ("Z5U" et "X7R") sont piézoélectriques et transforment directement les vibrations mécaniques en une tension exactement de la même manière qu'un microphone en céramique ou piézoélectrique. [2] Les condensateurs à film utilisant des matériaux diélectriques mous (conformes mécaniquement) peuvent également être microphoniques en raison de l'énergie vibratoire qui déplace physiquement les plaques du condensateur. De même, les condensateurs variables utilisant l'air comme diélectrique sont vulnérables aux vibrations déplaçant les plaques. Les condensateurs utilisant le verre comme diélectrique, bien que très chers, peuvent être rendus essentiellement non microphoniques.

Connor Wolf
la source