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高端音频系统的电容器如何挑选

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-01-23 13:48:00【

在音频电子电路中,无源元件用于定义增益,建立DC阻塞,抑制电源噪声和提供偏置。具有小占据面积的低成本组件通常用于便携式音频系统。在ESR,ESL,介电吸收,漏电流,压电特性,温度系数,容差和电压系数方面,实际电容器的特性与理想元件的特性不同。虽然在设计用于音频路径的电容器时考虑这些参数很重要,但对信号路径影响最大的两个是电压系数和逆压电效应。

 

2.2uf电容

 

当施加电压发生变化时,电容器和电阻器都表现出物理特性的变化。这种现象通常被称为电压系数,并且根据电容器的化学性质,结构和类型而变化。当电容器被机械加载时,它们的一些晶体不对准并且表现出电荷。当离子电荷在晶体结构内移位时,会发生这种效应。当加载电容器时,电荷分布是不对称的,导致极化。另一方面,当电容器处于空载状态时,电荷分布均匀,并且所得的偶极矩为零。在相反的压电效应中,电场的变化导致机械变形。该变形随着电信号的幅度的增加而增加。

相反的压电效应影响电容器的额定电气值。在音频放大器中,组件电值的这种变化导致信号相关的增益变化。这种非线性效应会导致音频失真。相反的压电效应在较低频率下引起相当大的音频信号失真,并且它是II类陶瓷电容器中电压系数的主要来源。施加到电容器的电压影响其性能特性。在II类陶瓷电容器的情况下,当施加增加的正DC电压时,部件的电容减小。如果将高AC电压施加到II类陶瓷电容器,则部件的电容以类似的方式减小。然而,当施加低AC电压时,部件的电容趋于增加。电容的这些变化会显着影响音频信号的质量。

 

4.2uf电容

 

电容器的总谐波失真(THD)性能取决于元件的介电材料。一些介电材料可以提供令人印象深刻的THD性能,而其他材料可以严重降低它聚酯电容器和铝电解电容器是一些提供最低THD的电容器。在II类介电材料的情况下,X7R提供最佳的THD性能。用于音频设备的电容器通常根据其用途而分类。三个应用领域是信号路径,功能任务和电压支持应用。确保在这三个区域中使用最佳电容有助于改善输出音调并减少声音失真。聚丙烯电容器具有低损耗因数,适用于所有三个领域。

虽然音频电路中使用的所有电容器都会影响音质,但最大的影响来自信号路径中的组件。使用高品质音频级电容有助于显着降低音频信号的劣化。由于其出色的线性度,薄膜电容器通常用于音频路径中。这些电容器是非极化的,非常适合顶级音频设备。通常用于构造用于信号路径的音频级薄膜电容器的电介质包括聚酯,聚丙烯,聚苯乙烯和聚苯硫醚。

用于前置放大器,数字-模拟转换器,模数转换器和类似应用的电容器统称为功能任务电容器。虽然这些电容不在信号路径中,但它们会显着降低音频信号的质量。

用于音频设备中的电压支持应用的电容器对音频信号的影响最小。尽管如此,在为高端设备选择电压支持电容时需要注意。使用针对音频应用进行了优化的组件有助于提高音频电路的性能。

用于制造电容器的技术极大地决定了其特性。用于高端设备的电容器具有严格的公差,并且与具有宽公差的电容器相比更昂贵。此外,这些高质量的组件是可重复的。高端音频系统需要高质量的音频级电容器。

电容器的性能很大程度上取决于它们如何焊接到电路板上。焊接会在这些无源元件中产生应力,从而导致压电电压和/或表面贴装元件开裂。焊接音频级电容器时,必须使用正确的焊接顺序并遵循焊接配置建议。

结论

音频电路的性能很大程度上取决于无源元件,如电容器和电阻器。实际电容器包含不需要的寄生元件,这些元件会严重扭曲音频信号的特性。在信号路径中使用的电容器极大地决定了音频信号的质量。因此,需要仔细选择电容器以最大限度地降低信号劣化。音频级电容器经过优化,可满足当今高端音频系统的需求。塑料薄膜电容器用于高端系统的音频电路中,适用于各种应用。在这种音频系统中,音频级电解电容器主要用于能量存储/平滑应用。

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