Конденсаторы для усилителей
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
Кг = 0,83% , К’г = 2,2%
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)
Кг = 2,1% , К’г = 6,1%
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.
Важное замечание |
---|
На мой взгляд, у нас в стране действует совершенно дурацкая система обозначений керамических конденсаторов. Дело в том, что в них используется совершенно разная керамика: если емкость маленькая, то керамика довольно качественная, с хорошей линейностью и температурной стабильностью. Когда же нужно получить высокую емкость при малых габаритах, то используют керамику просто отвратительную — и линейность очень плохая, и термостабильности никакой (при нагреве на 20 градусов емкость может измениться в 2…3 раза!), и еще и сегнетоэлектрический эффект присутствует — конденсатор работает и как пьезо-динамик, и как пьезо-микрофон!Причем заразы-производители никому не говорят в каком именно конденсаторе какая керамика. Типа догадайся сам. Я бы на их месте не стал бы все валить в одну кучу, а давал бы разные типы в зависимости от типа диэлектрика. Тогда все было бы понятно — у конденсаторов этого типа емкость небольшая, зато стабильность и линейность хорошие, а у конденсаторов другого типа емкость высокая, но за счет качества. Так нет же! Специально запутывают, наверное, чтобы шпиёны не догадались! |
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)
Кг = 0,0017% , К’г = 0,0091%
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)
Кг = 0,0019% , К’г = 0,0074%
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
Кг = 0,0023% , К’г = 0,0098%
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)
Кг = 0,0022% , К’г = 0,0064%
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)
Кг = 0,0015% , К’г = 0,0049%
Та же картина, только немного лучше!
Вывод: самый линейный конденсатор в обзоре! Уж «звучать» он будет!…
8. Пленочный EPCOS (полипропилен)
Кг = 0,0017% , К’г = 0,0053%
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»
Кг = 0,0025% , К’г = 0,024%
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.
Кг = 0,0027% , К’г = 0,012%
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. )
Место | Тип | «Обычный» Кг, % | Место | Тип | Нормированный К’г, % |
1 | К78-19 | 0,0015 | 1 | К78-19 | 0,0049 |
2 | EPCOS | 0,0017 | 2 | EPCOS | 0,0053 |
3 | К73-16 | 0,0017 | 3 | К78-2 | 0,0064 |
4 | К73-17 | 0,0019 | 4 | К73-17 | 0,0074 |
5 | К78-2 | 0,0022 | 5 | К73-16 | 0,0091 |
6 | ФТ-1 | 0,0023 | 6 | ФТ-1 | 0,0098 |
7 | «Зеленый» | 0,0025 | 7 | Импортный «К73» | 0,012 |
8 | Импортный «К73» | 0,0027 | 8 | «Зеленый» | 0,024 |
9 | К10-17а | 0,83 | 9 | К10-17а | 2,2 |
10 | КМ-5 | 2,1 | 10 | КМ-5 | 6,1 |
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
Кг = 0.0023% , К’г = 0.0078%
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
Кг = 0.0014% , К’г = 0.0067%
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
Кг = 0.0016% , К’г = 0.0061%
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.
Место | Тип | «Обычный» Кг, % | Место | Тип | Нормированный К’г, % |
1 | МБМ | 0,0014 | 1 | К78-19 | 0,0049 |
2 | К78-19 | 0,0015 | 2 | EPCOS | 0,0053 |
3 | К71-7 | 0,0016 | 3 | К71-7 | 0,0061 |
4 | EPCOS | 0,0017 | 4 | К78-2 | 0,0064 |
5 | К73-16 | 0,0017 | 5 | МБМ | 0,0067 |
6 | К73-17 | 0,0019 | 6 | К73-17 | 0,0074 |
7 | К78-2 | 0,0022 | 7 | К40У-2 | 0,0078 |
8 | ФТ-1 | 0,0023 | 8 | К73-16 | 0,0091 |
9 | К40У-2 | 0,0023 | 9 | ФТ-1 | 0,0098 |
10 | «Зеленый» | 0,0025 | 10 | Импортный «К73» | 0,012 |
11 | Импортный «К73» | 0,0027 | 11 | «Зеленый» | 0,024 |
12 | К10-17а | 0,83 | 12 | К10-17а | 2,2 |
13 | КМ-5 | 2,1 | 13 | КМ-5 | 6,1 |
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?»).
- 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!
Аналог конденсатора к73 17
К73-17 – металлизированные пленочные конденсаторы группы диэлектрика РЕТ (Polyethylenterephthalat, полиэтилентерефталат) подкласса постоянной емкости по ГОСТ Р 57440-2017 изолированные защищенные прямоугольным корпусом из окукленного эпоксидного компаунда.
Полиэтилентерефталатная пленка в К73-17 отечественного производства высшего сорта толщиной 3-20 мкм), вид климатического исполнения конденсаторов В3 по ГОСТ 15150, маркировка — спирто-бензостойкая. Конденсаторы изготавливаются в обычном и бессвинцовосодержащем исполнении, что позволяет осуществлять поставки в страны Ближнего Зарубежья.
К73-17 выпускаются категории качества ОТК и внесены в ОП 11 0189-2018 «Перечень конденсаторов и резисторов, рекомендуемых для применения при разработке и модернизации аппаратуры народнохозяйственного назначения».
Применение конденсаторов К73-17.
К73-17 проектируются и изготавливаются для сетей с номинальным напряжением 63, 100, 160, 250, 400, 630 В (под заказ 1000 В) постоянного или переменного, пульсирующего тока, где допустима зависимость tg δ от рабочей частоты, высокие значения импульсных токов, низкое последовательное сопротивление ESR, невысокая точность рабочей емкости, но важна стабильность при продолжительной работе под нагрузкой, значительные сроки сохраняемости электрических параметров, компактность, малый вес и сравнительно низкая цена при большой емкости, высокое значение сопротивления изоляции, широкий температурно-влажностной режим эксплуатации. Типичные сферы применения К73-17, их устаревших аналогов К73-5, К73-9, К73-24, а также сходных по конструктивному исполнению и аналогичных по рабочему напряжению и емкости К73-16 (модификаций «б», «е») – блоки питания и сварочные аппараты, схемы управления железнодорожным транспортом, каскады силовой аудио аппаратуры, счетчики электроэнергии и газоанализаторы, электронные подсистемы безопасности, радиоприемники и телевизоры, преобразователи напряжения и медицинская аппаратура, бытовые и промышленные приборы, в том числе пылесосы, электродрели, миксеры, комбайны и т.п.
Пленочные конденсаторы К73-17 (CL21, X2) – полиэтилeнтерефталатные металлизированные конденсаторы постоянной ёмкости, накапливают заряд от 0,001 мкФ до 4,7 мкФ при напряжении от 63В до 630В. Допустимое отклонение ёмкости составляет ±5%, ±10%, ±20%. Предназначены для эксплуатации в цепях постоянного, переменного или же пульсирующего тока.
Конденсаторы серии CL21 и X2 являются аналогами представленных конденсаторов К73-17. Отличаются представленные конденсаторы неиндуктивной конструкцией с использованием полиэстера в качестве диэлектрика и его способностью к самовосстановлению при пробое.
Конденсатор представляет собой окукленный безкорпусный прямоугольник, залитый изоляционной и термоактивной эпоксидной оболочкой – компаундом. Гибкие проволочные выводы однонаправленные и находятся в противоположных сторонах нижней части прямоугольника.
Крепление конденсаторов на печатной плате осуществляется за выводы с помощью групповой пайки или паяльника.
Повышенная рабочая температура среды составляет не более +125°С, рабочая пониженная температура – не ниже -60°С. Максимальный тангенс угла потерь tgδ не превышает 0,008, предельный ток утечки – 3мкА. Наработка при этом составляет не менее 10 000 ч.
Читайте также: Банная печь варвара с закрытой каменкой
Пленочные конденсаторы К73-17 устойчивы к вибрационным нагрузкам в диапазоне частот 1-80Гц при ускорении до 5g и механическим ударам однократного (ускорение до 1000g) или многократного (ускорение до 40g) действия. Минимальное значение сопротивления изоляции типа вывод-корпус составляет 30 000 МОм, а сопротивление изоляции типа вывод-вывод не менее 12 000МОм.
Применяются низковольтные конденсаторы К73-17 в устройствах фильтрации низких частот, автоматизированных системах с повышенным температурным диапазоном, шумоподавляющих приборах, коммуникационном оборудовании и различной радиоэлектронной аппаратуре.
Подробные характеристики, расшифровка маркировки, габаритные и установочные размеры, конструкция пленочных конденсаторов К73-17 указаны ниже.
Гарантия работы конденсаторов К73-17, поставляемых нашим предприятием, составляет 2 года. Это подкрепляется соответствующими паспортами качества.
Окончательная цена на пленочные конденсаторы К73-17 зависит от количества, сроков поставки, производителя, страны происхождения и формы оплаты.
Правила маркировки конденсаторов постоянной ёмкости
При сборке самодельных электронных схем поневоле сталкиваешься с подбором необходимых конденсаторов.
Притом, для сборки устройства можно использовать конденсаторы уже бывшие в употреблении и поработавшие какое-то время в радиоэлектронной аппаратуре.
Естественно, перед вторичным использованием необходимо проверить конденсаторы, особенно электролитические, которые сильнее подвержены старению.
При подборе конденсаторов постоянной ёмкости необходимо разбираться в маркировке этих радиоэлементов, иначе при ошибке собранное устройство либо откажется работать правильно, либо вообще не заработает. Встаёт вопрос, как прочитать маркировку конденсатора?
У конденсатора существует несколько важных параметров, которые стоит учитывать при их использовании.
Первое, это номинальная ёмкость конденсатора. Измеряется в долях Фарады.
Второе – допуск. Или по-другому допустимое отклонение номинальной ёмкости от указанной. Этот параметр редко учитывается, так как в бытовой радиоаппаратуре используются радиоэлементы с допуском до ±20%, а иногда и более. Всё зависит от назначения устройства и особенностей конкретного прибора. На принципиальных схемах этот параметр, как правило, не указывается.
Третье, что указывается в маркировке, это допустимое рабочее напряжение. Это очень важный параметр, на него следует обращать внимание, если конденсатор будет эксплуатироваться в высоковольтных цепях.
Итак, разберёмся в том, как маркируют конденсаторы.
Одни из самых ходовых конденсаторов, которые можно использовать – это конденсаторы постоянной ёмкости K73 – 17, К73 – 44, К78 – 2, керамические КМ-5, КМ-6 и им подобные. Также в радиоэлектронной аппаратуре импортного производства используются аналоги этих конденсаторов. Их маркировка отличается от отечественной.
Конденсаторы отечественного производства К73-17 представляют собой плёночные полиэтилентерефталатные защищённые конденсаторы. На корпусе данных конденсаторов маркировка наноситься буквенно-числовым индексом, например 100nJ, 330nK, 220nM, 39nJ, 2n2M.
Читайте также: Длительно допустимый ток для сип 4х16
Конденсаторы серии К73 и их маркировка
Правила маркировки.
Ёмкости от 100 пФ и до 0,1 мкФ маркируют в нанофарадах, указывая букву H или n.
Обозначение 100n – это значение номинальной ёмкости. Для 100n – 100 нанофарад (нФ) — 0,1 микрофарад (мкФ). Таким образом, конденсатор с индексом 100n имеет ёмкость 0,1мкФ. Для других обозначений аналогично. К примеру:
330n – 0,33 мкФ, 10n – 0,01 мкФ. Для 2n2 – 0,0022 мкФ или 2200 пикофарад (2200 пФ).
Можно встретить маркировку вида 47HC. Данная запись соответствует 47nK и составляет 47 нанофарад или 0,047 мкФ. Аналогично 22НС – 0,022 мкФ.
Для того чтобы легко определить ёмкость, необходимо знать обозначения основных дольных единиц – милли, микро, нано, пико и их числовые значения. Подробнее об этом читайте здесь.
Также в маркировке конденсаторов К73 встречаются такие обозначения, как M47C, M10C.
Здесь, буква М условно означает микрофарад. Значение 47 стоит после М, т.е номинальная ёмкость является дольной частью микрофарады, т.е 0,47 мкФ. Для M10C — 0,1 мкФ. Получается, что конденсаторы с маркировкой M10С и 100nJ обладают одинаковой ёмкостью. Различия лишь в записи.
Таким образом, ёмкость от 0,1 мкФ и выше указывается с буквой M, m вместо десятичной запятой, незначащий ноль опускается.
Номинальную ёмкость отечественных конденсаторов до 100 пФ обозначают в пикофарадах, ставя букву П или p после числа. Если ёмкость менее 10 пФ, то ставиться буква R и две цифры. Например, 1R5 = 1,5 пФ.
На керамических конденсаторах (типа КМ5, КМ6), которые имеют малые размеры, обычно указывается только числовой код. Вот, взгляните на фото.
Керамические конденсаторы с нанесённой маркировкой ёмкости числовым кодом
Например, числовая маркировка 224 соответствует значению 220000 пикофарад, или 220 нанофарад и 0,22 мкФ. В данном случае 22 это числовое значение величины номинала. Цифра 4 указывает на количество нулей. Получившееся число является значением ёмкости в пикофарадах. Запись 221 означает 220 пФ, а запись 220 – 22 пФ. Если же в маркировке используется код из четырёх цифр, то первые три цифры – числовое значение величины номинала, а последняя, четвёртая – количество нулей. Так при 4722, ёмкость равна 47200 пФ – 47,2 нФ. Думаю, с этим разобрались.
Допускаемое отклонение ёмкости маркируется либо числом в процентах (±5%, 10%, 20%), либо латинской буквой. Иногда можно встретить старое обозначение допуска, закодированного русской буквой. Допустимое отклонение ёмкости аналогично допуску по величине сопротивления у резисторов.
Читайте также: Ввгнг а frls 3х2 5 диаметр
Буквенный код отклонения ёмкости (допуск).
Так, если конденсатор со следующей маркировкой – M47C, то его ёмкость равна 0,047 мкФ, а допуск составляет ±10% (по старой маркировке русской буквой). Встретить конденсатор с допуском ±0,25% (по маркировке латинской буквой) в бытовой аппаратуре довольно сложно, поэтому и выбрано значение с большей погрешностью. В основном в бытовой аппаратуре широко применяются конденсаторы с допуском H, M, J, K. Буква, обозначающая допуск указывается после значения номинальной ёмкости, вот так 22nK, 220nM, 470nJ.
Таблица для расшифровки условного буквенного кода допустимого отклонения ёмкости.
Допуск в % | Буквенное обозначение | |
лат. | рус. | |
± 0,05p | A | |
± 0,1p | B | Ж |
± 0,25p | C | У |
± 0,5p | D | Д |
± 1,0 | F | Р |
± 2,0 | G | Л |
± 2,5 | H | |
± 5,0 | J | И |
± 10 | K | С |
± 15 | L | |
± 20 | M | В |
± 30 | N | Ф |
-0. +100 | P | |
-10. +30 | Q | |
± 22 | S | |
-0. +50 | T | |
-0. +75 | U | Э |
-10. +100 | W | Ю |
-20. +5 | Y | Б |
-20. +80 | Z | А |
Маркировка конденсаторов по рабочему напряжению.
Немаловажным параметром конденсатора также является допустимое рабочее напряжение. Его стоит учитывать при сборке самодельной электроники и ремонте бытовой радиоаппаратуры. Так, например, при ремонте компактных люминесцентных ламп необходимо подбирать конденсатор на соответствующее напряжение при замене вышедших из строя. Не лишним будет брать конденсатор с запасом по рабочему напряжению.
Обычно, значение допустимого рабочего напряжения указывается после номинальной ёмкости и допуска. Обозначается в вольтах с буквы В (старая маркировка), и V (новая). Например, так: 250В, 400В, 1600V, 200V. В некоторых случаях, буква V опускается.
Иногда применяется кодирование латинской буквой. Для расшифровки следует пользоваться таблицей буквенного кодирования рабочего напряжения.
Номинальное рабочее напряжение, B | Буквенный код |
1,0 | I |
1,6 | R |
2,5 | M |
3,2 | A |
4,0 | C |
6,3 | B |
10 | D |
16 | E |
20 | F |
25 | G |
32 | H |
40 | S |
50 | J |
63 | K |
80 | L |
100 | N |
125 | P |
160 | Q |
200 | Z |
250 | W |
315 | X |
350 | T |
400 | Y |
450 | U |
500 | V |
Таким образом, мы узнали, как определить ёмкость конденсатора по маркировке, а также по ходу дела познакомились с его основными параметрами.
Маркировка импортных конденсаторов отличается, но во многом соответствует изложенной.
Маркировка конденсаторов к73 17
К73-17 – металлизированные пленочные конденсаторы группы диэлектрика РЕТ (Polyethylenterephthalat, полиэтилентерефталат) подкласса постоянной емкости по ГОСТ Р 57440-2017 изолированные защищенные прямоугольным корпусом из окукленного эпоксидного компаунда.
Полиэтилентерефталатная пленка в К73-17 отечественного производства высшего сорта толщиной 3-20 мкм), вид климатического исполнения конденсаторов В3 по ГОСТ 15150, маркировка — спирто-бензостойкая. Конденсаторы изготавливаются в обычном и бессвинцовосодержащем исполнении, что позволяет осуществлять поставки в страны Ближнего Зарубежья.
К73-17 выпускаются категории качества ОТК и внесены в ОП 11 0189-2018 «Перечень конденсаторов и резисторов, рекомендуемых для применения при разработке и модернизации аппаратуры народнохозяйственного назначения».
Применение конденсаторов К73-17.
К73-17 проектируются и изготавливаются для сетей с номинальным напряжением 63, 100, 160, 250, 400, 630 В (под заказ 1000 В) постоянного или переменного, пульсирующего тока, где допустима зависимость tg δ от рабочей частоты, высокие значения импульсных токов, низкое последовательное сопротивление ESR, невысокая точность рабочей емкости, но важна стабильность при продолжительной работе под нагрузкой, значительные сроки сохраняемости электрических параметров, компактность, малый вес и сравнительно низкая цена при большой емкости, высокое значение сопротивления изоляции, широкий температурно-влажностной режим эксплуатации. Типичные сферы применения К73-17, их устаревших аналогов К73-5, К73-9, К73-24, а также сходных по конструктивному исполнению и аналогичных по рабочему напряжению и емкости К73-16 (модификаций «б», «е») – блоки питания и сварочные аппараты, схемы управления железнодорожным транспортом, каскады силовой аудио аппаратуры, счетчики электроэнергии и газоанализаторы, электронные подсистемы безопасности, радиоприемники и телевизоры, преобразователи напряжения и медицинская аппаратура, бытовые и промышленные приборы, в том числе пылесосы, электродрели, миксеры, комбайны и т.п.
Пленочные конденсаторы К73-17 (CL21, X2) – полиэтилeнтерефталатные металлизированные конденсаторы постоянной ёмкости, накапливают заряд от 0,001 мкФ до 4,7 мкФ при напряжении от 63В до 630В. Допустимое отклонение ёмкости составляет ±5%, ±10%, ±20%. Предназначены для эксплуатации в цепях постоянного, переменного или же пульсирующего тока.
Читайте также Кронштейн к стене pnk 200
Конденсаторы серии CL21 и X2 являются аналогами представленных конденсаторов К73-17. Отличаются представленные конденсаторы неиндуктивной конструкцией с использованием полиэстера в качестве диэлектрика и его способностью к самовосстановлению при пробое.
Конденсатор представляет собой окукленный безкорпусный прямоугольник, залитый изоляционной и термоактивной эпоксидной оболочкой – компаундом. Гибкие проволочные выводы однонаправленные и находятся в противоположных сторонах нижней части прямоугольника.
Крепление конденсаторов на печатной плате осуществляется за выводы с помощью групповой пайки или паяльника.
Повышенная рабочая температура среды составляет не более +125°С, рабочая пониженная температура – не ниже -60°С. Максимальный тангенс угла потерь tgδ не превышает 0,008, предельный ток утечки – 3мкА. Наработка при этом составляет не менее 10 000 ч.
Пленочные конденсаторы К73-17 устойчивы к вибрационным нагрузкам в диапазоне частот 1-80Гц при ускорении до 5g и механическим ударам однократного (ускорение до 1000g) или многократного (ускорение до 40g) действия. Минимальное значение сопротивления изоляции типа вывод-корпус составляет 30 000 МОм, а сопротивление изоляции типа вывод-вывод не менее 12 000МОм.
Применяются низковольтные конденсаторы К73-17 в устройствах фильтрации низких частот, автоматизированных системах с повышенным температурным диапазоном, шумоподавляющих приборах, коммуникационном оборудовании и различной радиоэлектронной аппаратуре.
Подробные характеристики, расшифровка маркировки, габаритные и установочные размеры, конструкция пленочных конденсаторов К73-17 указаны ниже.
Гарантия работы конденсаторов К73-17, поставляемых нашим предприятием, составляет 2 года. Это подкрепляется соответствующими паспортами качества.
Окончательная цена на пленочные конденсаторы К73-17 зависит от количества, сроков поставки, производителя, страны происхождения и формы оплаты.
К73-17, К73-17в, К73-17с — это конденсаторы из алюминиевой фольги и плёнки с корпусом из эпоксидной резины. Так называемая окукленная конструкция. Часто применение находит в телевизорах, звуковых системах и в прочей обычной электротехнике.
Читайте также Маркеры для инвентарных номеров
Ни в одних источниках не сообщается о том что конденсаторы К73-17, К73-17в, К73-17с содержит драгметаллы. Не было найдено упоминаний и о вторичных драгметаллах. Возможно конденсаторы определённых годов содержали какое-то количество, но подтверждений тому найти не удалось. В данном случае, такие радиоэлементы относят к типу очень мало содержащих драгметаллы. И всё же, их можно продать выгодно.
Такие конденсаторы представляет ценность как изделие и продаются даже если не последних годов выпуска. Для примера приведены цены ниже.
Стоимость конденсатора как изделия
- Цены в основном распределены:
- От 2,5 — 80 руб за штуку для К73-17
- От 0,5 — 45 руб за штуку для К73-17В
- От 2 — 35 руб за штуку для К73-17С
Сильно колеблются в зависимости от характеристик, производителя и года выпуска.
- Цены например, за 1 шт:
- К73-17 250в 0,15 мкф 10% — 2,3 руб
- К73-17 160В 1,5 мкф — 9,7 руб
- К73-17 160В 2,2 10% — 42,8 руб
- К73-17В 250В 0,068 10% — 0,8 руб
- К73-17В 63В 0,15 мкф — 5,2 руб
- К73-17В 160В 2,2 мкФ 10% — 48 руб
- К73-17С 400В 0,022 мкф — 2,4 руб
- К73-17С 250В 0,33 мкф — 28 руб
- К73-17С 630В 0,01 мкФ 5% — 32 руб
Похожие записи:
- Крепеж для детских качелей
- Лампа светодиодная онлайт е14
- Магистральный газ что это такое
- Мясорубка philips hr 2713