escolhendo o tipo de capacitor


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Então, eu estou construindo um pequeno mixer de áudio (ou melhor, planejando fazê-lo) e estou prestes a comprar componentes e é uma selva lá fora.

Meu circuito diz claramente 1uF com o símbolo regular do capacitor. Há sinais não mais-menos no símbolo, isso significa que eu deveria não usar um capacitor eletrolítico?

Se for esse o caso, algum capacitor de cerâmica ou poliéster com especificações de tensão e Farad fará o truque? Como devo pensar sobre isso?

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab


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A escolha ideal é orientada para o que exatamente serve o capacitor. Mostre o esquema.
Ignacio Vazquez-Abrams


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Aqui está uma boa detalhes sobre muitos tipos e os mitos sobre a distorção etc que os rodeiam: sound.whsites.net/articles/capacitors.htm
endolith

Respostas:


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Como você disse que isso é para áudio, a resposta é realmente mais complicada do que você provavelmente imaginou. Eletricamente, você deseja um capacitor não polarizado, o que significa que não é eletrolítico ou tântalo na prática.

No entanto, vários tipos de capacitores têm outras vantagens e desvantagens nos aplicativos de áudio. As cerâmicas multicamadas são agradáveis, pois possuem boa capacitância para o tamanho e não são polarizadas. No entanto, dependendo do material dielétrico, eles podem ser bastante não lineares e ter outro efeito geralmente chamado de microfonia .

Microfônica é porque o material exibe um pouco do efeito piezo. As vibrações causarão pequenas mudanças de voltagem, o que significa que o capacitor atuará como um microfone. O efeito é mais sutil do que os microfones piezo projetados deliberadamente para esse fim, mas ainda pode ser significativo, dada a alta taxa de sinal / ruído de um bom áudio.

A não linearidade também é uma função do material dielétrico. Um capacitor perfeito aumentará sua voltagem na mesma quantidade quando uma carga fixa for adicionada, independentemente das outras condições. Esses dielétricos não lineares terão uma mudança diferente na tensão para a mesma mudança de carga, dependendo da tensão. Isso geralmente é quantificado como capacitância variando em função da tensão. Por exemplo, um capacitor "10 µF 10 V" pode atuar como 10 µF na região ± 2 V, mas age mais como um capacitor 5 µF para alterações incrementais na região 8-10 V. Essa resposta não linear em circuitos de áudio pode causar harmônicos que não estavam presentes no sinal original, o que significa que a distorção é adicionada.

Os tipos dielétricos de cerâmica que começam com "X" ou "Y" em seu nome exibem esses efeitos mais do que cerâmicos como "NP0". Em muitas aplicações, qualquer efeito não importa, e as cerâmicas X e Y são úteis porque oferecem mais capacitância por volume. Para aplicações de áudio, isso importa, então você se atém aos outros tipos e percebe que não poderá usar os capacitores com as aparentemente ótimas combinações de capacitância e tensão no caminho do sinal. A redução excessiva da faixa de tensão também ajuda contra a não linearidade dielétrica. Por exemplo, você pode obter uma tampa de 20 V quando o circuito garantir que a voltagem esteja sempre dentro de ± 3 V.

Outros dielétricos como o mylar, o poliestireno e similares têm um efeito menos indesejável no caminho do sinal de áudio, mas também terão capacitâncias muito mais baixas disponíveis e serão fisicamente mais volumosas e provavelmente mais caras.

Tudo é uma troca.


Você mencionou o custo (e a disponibilidade) em sua resposta?
jippie

Como os capacitores estão sendo usados ​​como elementos de filtro passa-alto, você também pode jogar um pouco com os valores. Diminua C2-C4 para 0,1µF e aumente R3-R5 para 100 kohm para obter o mesmo filtro com um capacitor mais fácil de encontrar. Nesta nova linha, você pode usar uma tampa de filme fino (que seria muito melhor que uma cerâmica para áudio): industrial.panasonic.com/ww/i_e/21088/smd-film-capacitor_e/…
sbell

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@ endolith: Não, apenas um deles é, outros três não são. Além disso, quando escrevi esta resposta, o esquema ainda não havia sido publicado e o OP apenas descreveu algo que parecia que deveria ser não polarizado.
Olin Lathrop 25/03

oh eu interpretei mal o esquemático #
25114

Quem recusou, seria útil explicar o que exatamente você acha que está incorreto.
precisa

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Os capacitores de entrada têm + 4.5V no lado direito. A menos que você esteja procurando algumas especificações audiófilas extremas (nesse caso, o tipo de amplificador operacional é muito importante), você pode usar capacitores eletrolíticos de alumínio conectados ao lado + à direita (entrada) ou um eletrolítico de alumínio não polarizado . Em algum lugar em torno de 1uF a 10uF é quase certo.

A tampa de saída é o oposto (+ 4,5V no lado esquerdo).

Eu aumentaria o capacitor de desvio na bateria para 100uF, eles não são muito maiores fisicamente.

insira a descrição da imagem aqui

BTW, este circuito fará um baque enorme quando estiver ligado.


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Os capacitores estão lá porque eu não queria cansá-lo com uma fonte de alimentação simétrica (mais e menos 5V), o que aumenta a complexidade da fonte de alimentação.

As tampas eletrolíticas são provavelmente mais econômicas e serão adequadas para um experimento ou uma instalação que não exija desempenho de ponta. Também a disponibilidade é geralmente muito boa. Para uma fonte de alimentação de 9V, os capacitores de 16V funcionam bem.

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

Spehro Pefhany está certo de que, ao ligar o alto-falante, o som será alto. É melhor conectar e ligar este circuito antes de ligar o amplificador de potência.


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Capacitores em série com uma fonte costumam ver (embora não universalmente) a tensão nas duas direções. Nesse caso (C2, C3, C4), eles são um filtro passa-alto. Você definitivamente não deve usar um capacitor polarizado, como um eletrolítico ou um tântalo.

Capacitores em paralelo com uma fonte DC, deve ser perfeitamente seguro usar um capacitor polarizado. C1, neste caso.


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Você pode montar um equivalente não polarizado de um capacitor eletrolítico colocando dois capacitores em série, com as polaridades invertidas entre si.

Exemplo:

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

Isso resolveria o problema de não ser informado qual polaridade usar.

Duas desvantagens:

  • colocar dois capacitores em série reduz efetivamente a metade da capacidade vista do "exterior" dos dois.

  • você pode experimentar ainda mais efeitos de alteração de som do que os que já foram abordados nas postagens acima.

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