Film- oder Keramikkondensatoren für Operationsverstärker-Feedback BW-Grenze?

Spielt es eine Rolle, welche Art von Kondensator im Rückkopplungspfad eines Operationsverstärkers verwendet wird, um die Audiobandbreite zu begrenzen?

Ich habe immer billige Keramikkappen von Radio Shack verwendet, weil ich mich nicht um Verzerrungen bei Frequenzen oberhalb des hörbaren Bereichs kümmern sollte, solange es seinen Zweck erfüllt, die Schaltung zu stabilisieren. Aber es kommt vor, dass ich ein paar schicke 47p-Filmkappen (Polystyrol, glaube ich) habe und mich frage, ob sie tatsächlich irgendwie besser wären. Ich muss fragen, weil ich nicht über die notwendige Ausrüstung verfüge, um tatsächlich einen Unterschied zu messen.

Verwenden Sie keine Keramikkappen in Audiopfaden. Quellen: Douglas Self, John Linsley Hood, Morgan Jones, alle passim.
95 % aller Consumer- und Pro-Audio-Produkte da draußen verwenden nur Keramik- (NPO- und COG-Typ) und polarisierte Aluminium-Elektrolytkappen im Audiopfad, und es klingt gut. Filmkappen sind messbar besser, aber nicht immer pragmatisch besser.
@DavidKessner Also nimm es mit Self, JLH, Jones auf. Das OP sucht nach "irgendwie besser". Diese angesehenen Autoren denken so. Ich habe die Elektrolyse nicht wirklich erwähnt.
@EJP Nimm es nicht persönlich. Ich weiß, dass du nicht Al gemeint hast. Elec., aber ich habe sie aufgenommen, weil die Verwendung von polarisierten Kappen auf nicht polarisierte Weise ebenfalls als schlecht angesehen wird. Ich sollte erwähnen, dass ich seit mehr als 16 Jahren Pro-Audio- und audiophile Soundgeräte entwerfe und die Audioleistung verschiedener Kappen gemessen habe. Aber alles, was Sie tun müssen, ist, viele Verbraucher- und Profigeräte zu öffnen, um zu sehen, dass das, was ich sage, wahr ist.

Antworten (2)

Annahme : Mit Keramikkondensatoren meinen Sie die kostengünstigen, namenlosen generischen Y5V-Kondensatoren, wie sie meine Teilekisten überladen - keine NP0 / C0G-Kondensatoren mit engen Spezifikationen

Generische Keramikkondensatoren (nicht NP0 / C0G) können eine ziemlich starke Nichtlinearität bei Temperatur, Frequenz und Spannung aufweisen. Letzteres, die spannungsbedingte Nichtlinearität, lässt sich leicht handhaben, indem Keramikkondensatoren verwendet werden, die für eine Größenordnung oder mehr als die Spannung ausgelegt sind, für die sie verwendet werden, dh ein 50- oder 100-Volt-Cercap für einen 5-Volt-Stromkreis (Dank an David Kessner für den Hinweis ).

Außerdem fungieren generische Arten von Keramik- und Glimmerkondensatoren als winzige Mikrofone, die ihre Kapazität ändern und Spannungsänderungen entsprechend dem einfallenden Schall induzieren.

Dies ist eine Funktion des piezoelektrischen Effekts einiger dielektrischer Materialien: Die Akkumulation elektrischer Ladung über solchen Materialien aufgrund mechanischer Belastung, in diesem Fall Umgebungsgeräusche. Tatsächlich verhält sich der Kondensator wie ein piezoelektrischer Sensor , was nicht seine gewünschte Funktion in einer Rückkopplungsschleife ist.

Diese beiden Faktoren, Nichtlinearität und Mikrofonieverhalten, tragen dazu bei, dass generische Keramiken nicht für Audio-Feedback-Pfade empfohlen werden, insbesondere wenn die Klangqualität wichtig ist. Mit einem NP0 / C0G-Keramikkondensator mit engeren Toleranzen sollte es Ihnen gut gehen. Wenn Sie nicht wissen, welchen Keramikkondensator Sie haben, können Sie davon ausgehen, dass er nicht ideal ist.

Während mathematisch ein Bruchteil der Verzerrung unbedeutend erscheint, kann das menschliche Ohr oft sehr winzige Verzerrungen im Klang erkennen, insbesondere bei reinen, ausgedehnten Tönen von Saiteninstrumenten.

Abgesehen von den oben genannten wissenschaftlichen Bedenken gibt es auch eine ganze Denkschule unter DIY-Audiophilen, die auf verschiedene Kondensatortypen, die Herkunft des Netzteils, die Farbe der Platine oder sogar den Gewebeeinschlag und das Gewebe einer Kabelabdeckung schwören würden , als Faktoren, die zu einem nicht quantifizierbaren "Gefühl" eines Tonsystems beitragen.

Warum sollten einige Keramikkappen piezoelektrische Mikrofone haben und andere nicht?
Nahezu alle Arten von Kondensatoren mit Ausnahme von Kondensatoren mit flüssigem Elektrolyten haben ein gewisses Maß an Mikrofonie - nicht nur piezoelektrischer Natur. Einige keramische Dielektrika zeigen einen größeren piezoelektrischen Effekt als andere, um Ihre Frage zu beantworten. Andererseits kann eine unterschiedliche Schichtorientierung in Mehrschicht-Chipkondensatoren diesem Effekt bis zu einem gewissen Grad mechanisch entgegenwirken, sodass das gleiche Dielektrikum möglicherweise verwendet werden könnte, um Kondensatoren mit unterschiedlichem Mikrofonieverhalten herzustellen.
Der Piezoeffekt wirft interessante Fragen auf. Zusätzlich zu einer Verformung, die eine Ladung induziert, induziert eine Ladung eine Verformung. Ich nehme an, dass eine Verformung in bestimmter Weise die Kapazität ändert und eine Nichtlinearität mit der Spannung verursacht.
@ScottSeidman Autsch ... Ein Mehrfachrückkopplungsfilter in einem einzigen Kondensator! Das hat mir den Kopf verdreht - ich habe FilterPro tatsächlich verwendet, um einen schnellen MFB-Tiefpassfilter zusammenzustellen, als ich dies las.

Polystyrol-Kondensatoren funktionieren auf dieser Position sogar besser als C0G/NP0-Keramik. Sie können dies selbst testen. Sie haben bereits Polystyrol, jetzt müssen Sie nur noch einen 47-pF-C0G-Keramikkondensator finden und zwischen den beiden wechseln. Denken Sie daran, dass die gleichen Polystyrol-Kondensatoren von Polypropylen übertroffen werden können, wenn Sie mit größeren Werten (Nanofarad) arbeiten.

Wenn Sie eine Art Cheatsheet wollen, können Sie sich ein Buch zu diesem Thema von Cyril Bateman ansehen. Er hat den THD aller Kondensatortypen gemessen und veröffentlicht, und in der Praxis möchte man Teile mit hohem THD vermeiden. Denken Sie auch daran, dass elektronische Komponenten, selbst wenn sie von Natur aus keinen wirklich hohen THD haben, hoch werden können, wenn Sie viele von ihnen in einem Schaltkreis stapeln.