Kondensatorlar, səs dövrələrinin əsas komponentləridir və müxtəlif gərginlik dərəcələri, formaları və form faktorlarına malikdirlər. Səs siqnalının bütövlüyü kondansatorların seçimindən önəmli dərəcədə asılıdır və buna görə də düzgün cihazı seçərkən müxtəlif vacib amilləri nəzərə almaq lazımdır. Səs sinifi kondensatorlar xüsusi olaraq yüksək səviyyəli səs tətbiqləri üçün optimallaşdırılmışdır və səs dövrələrində standart komponentlərə nisbətən daha yüksək performans təqdim edirlər. Səs dövrələrində ən çox istifadə olunan kondensator növləri alüminium elektrolitik və film kondansatorlardır. Bu qurğular səs gücləndiricilərində, səs dinamiki üçün sxemlərdə, pleyerlərdə, CD oxudanlarda və bas gitaraları kimi musiqi alətlərində yayqındır.
Kondensatorların passiv olmaması
Tranzistorlar, inteqral sxemlər və digər aktiv komponentlər səs siqnallarının keyfiyyətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Bu komponentlər bir siqnalın xüsusiyyətlərini dəyişdirmək üçün enerji təchizat mənbəyinin enerjisindən istifadə edirlər. Aktiv komponentlərdən fərqli olaraq, ideal passiv komponentlər enerji sərf etmir və siqnalları dəyişdirmələri gözlənilmir. Elektron sxemlərdə faktiki rezistorlar, kondansatorlar və induktorlar əslində aktiv komponentlər kimi davranırlar və enerji istehlak edirlər.
Bu parazit təsirlər sayəsində səs siqnallarını əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə bilirlər və əhəmiyyətli dərəcədə pozulmanın qarşısını almaq üçün komponent seçimində diqqətli olmaq tələb olunur. Daha yaxşı səs keyfiyyətinə malik səs (audio) cihazlara artan tələbat, kondansator istehsalçılarını daha yaxşı performans xüsusiyyətlərinə malik komponentlər istehsal etməyə sövq edir. Nəticədə, səs tətbiqlərində istifadə üçün bugünkü kondansatorlar daha yaxşı performans təqdim edir və daha keyfiyyətli səslər verir.
Bir səs dövrəsindəki bir kondansatorun parazitik təsirləri ekvivalent ardıcıl müqavimətdən (equivalent series resistance-ESR), ekvivalent ardıcıl induktivlikdən (equivalent series inductance-ESL), Seebeck effekt seriyalı gərginlik mənbələrindən (series voltage sources due to Seebeck effect) və dielektrik absorbsiyasından (dielectric absorption-DA) ibarətdir. Tipik “yaşlanma”, iş şəraitindəki dəyişikliklər və komponentə xas xüsusiyyətlər, bu istənilməyən parazitik komponentlərə mürəkkəblik qatır.
Hər bir parazit komponent elektron dövrənin işinə fərqli təsir göstərir. Başlanğıc olaraq , müqavimət təsiri DC sızmasına səbəb olur. Gücləndiricidə, ön gücləndiricilərdə və aktiv komponentləri olan digər sxemlərdə bu sızma ön mənbə gərginliyində (bias voltage) əhəmiyyətli bir dəyişikliyə səbəb ola bilər. Mənbə gərginlikdəki dəyişikliklər keyfiyyət faktoru (Q) daxil olmaqla müxtəlif parametrlərə təsir edə bilər. Bir kondansatorun dalğalanmanı idarə etmə qabiliyyəti və yüksək tezlikli siqnalların keçməsinə icazə verilməsi komponentin ESR-dən asılıdır.
Seebeck effekti olaraq bilinən bir fenomen səbəbiylə iki fərqli metalın birləşdiyi nöqtədə kiçik bir gərginlik meydana gəlir. Bu parazitik termocütlər səbəbiylə kiçik batareyalar bir dövrə performansına əhəmiyyətli dərəcədə təsir edə bilər. Bəzi dielektrik materialları piezoelektrikdir və bir kondansatora əlavə etdikləri küy (gurultu) bir komponentin içərisində kiçik bir batareya kimi özünü göstərir. Bundan əlavə, elektrolitik kondansatorlar mənbə (bias) və ya siqnal xüsusiyyətlərində dəyişikliklərə səbəb ola bilən parazitik diodlar var.
Yüksək səviyyəli səs sistemlərində istifadə üçün kondensatorlar
Elektron səs sxemlərində, passiv komponentlər qazancın təyin edilməsi, DC blokunun qurulması, enerji təchizatı küyünün rədd edilməsi və bias təmin etmək üçün istifadə olunur. Kiçik ayaq izləri olan aşağı qiymətli komponentlər portativ audio sistemlərində çox istifadə olunur.
Həqiqi kondansatorların xüsusiyyətləri ESR, ESL, dielektrik udma(absorption), sızma cərəyanı, piezoelektrik xüsusiyyətlər, temperatur əmsalı, tolerans və gərginlik əmsalı baxımından ideal komponentlərdən fərqlənir. Səs yolunda istifadə üçün kondensatorlar tərtib edərkən bu parametrləri nəzərə almaq vacib olsa da, siqnal yoluna ən çox təsir edən iki gərginlik əmsalı (signal path are voltage coefficient) və tərs piezoelektrik təsirdir.
Tətbiq olunan gərginlikdə həm kondensatorlar, həm də rezistorlar fiziki xüsusiyyətlərdə dəyişiklik göstərir. Bu fenomenə ümumiyyətlə gərginlik əmsalı deyilir və bir kondansatorun kimyasından, quruluşundan və növündən asılı olaraq dəyişir.
Kondensatorlar mexaniki olaraq yükləndikdə, bəzi kristalları səhv düzülür və elektrik yükləri göstərir. Bu təsir ion yükləri bir kristal quruluşda yerdəyişdikdə meydana gəlir. Bir kondensator yükləndikdə, yük paylanması asimmetrikdir və nəticədə qütbləşmə baş verir. Digər tərəfdən, bir kondensator boş vəziyyətdə olduqda, bərabər yük paylanması var və nəticədə dipol momenti sıfırdır. Əksinə, piezoelektrik effektdə elektrik sahəsindəki dəyişiklik mexaniki deformasiyaya səbəb olur. Bu deformasiya elektrik siqnalının amplitudunun artması ilə artır.
Əksinə piezoelektrik təsir bir kondensatorun nominal elektrik dəyərinə təsir göstərir. Səs gücləndiricilərində bir komponentin elektrik dəyərindəki bu dəyişiklik siqnaldan asılı qazanc dəyişikliyi ilə nəticələnir. Bu qeyri -xətti təsir səsin pozulmasına səbəb olur. Əks (converse) piezoelektrik effekt aşağı tezliklərdə səs siqnalının xeyli pozulmasına səbəb olur və II sinif keramik kondansatorlarında əsas gərginlik əmsalı mənbəyidir (The converse piezoelectric effect causes considerable audio signal distortion at lower frequencies, and it is a main source of voltage coefficient in Class II ceramic capacitors.).
Bir kondansatora verilən gərginlik onun performans xüsusiyyətlərinə təsir göstərir. II sinif keramik kondensatorlarında, artan müsbət DC gərginliyi tətbiq edildikdə bir komponentin tutumu azalır. II dərəcəli keramik kondensatoruna yüksək AC gərginliyi tətbiq olunarsa, komponentin tutumu oxşar şəkildə azalır. Ancaq aşağı bir AC gərginliyi tətbiq edildikdə, bir komponentin tutumu artmağa meyllidir. Tutumdakı bu dəyişikliklər səs siqnallarının keyfiyyətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər.
Bir kondansatorun ümumi harmonik təhrif (total harmonic distortion-THD) performansı bir komponentin dielektrik materialından asılıdır. Bəzi dielektrik materiallar təsir edici THD performansı verə bilər, digərləri isə onu ciddi şəkildə korlaya bilər. Polyester kondansatorlar və elektrolitik kondensatorlar , ən aşağı THD verən bəzi kondansatorlardır. II sinif dielektrik materiallara gəldikdə, X7R ən yaxşı THD performansını təqdim edir.
Səs avadanlıqlarında istifadə olunan kondensatorlar , istifadə etdildikləri tətbiqdən asılı olaraq geniş təsnif edilir. Üç tətbiq sahəsi, siqnal yolu, funksional vəzifələr və gərginlik dəstəyi tətbiqləridir. Bu üç sahədə optimal kondansatorların istifadə edilməsinin təmin edilməsi çıxış tonunu yaxşılaşdırmağa və səs təhrifini azaltmağa kömək edir. Polipropilen kondansatorlar aşağı yayılma əmsalına malikdir və hər üç sahəyə uyğundur.
Səs dövrəsində istifadə olunan bütün kondansatorların səs keyfiyyətinə təsiri olsa da, ən böyük təsir siqnal yolundakı komponentlərdən gəlir. Yüksək keyfiyyətli səs sinifi kondensatorların istifadəsi səs siqnalının deqradasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa kömək edir. Mükəmməl xətti xüsusiyyətlərinə görə film kondansatorları səs yolunda geniş istifadə olunur. Bu kondansatorlar qütbləşməmişdir və ən yüksək sinifli səs avadanlıqları üçün idealdır. Siqnal yolunda istifadə etmək üçün audio dərəcəli film kondensatorlarının istehsalında çox istifadə olunan dielektriklərə polyester, polipropilen, polistirol və polifenilen sulfid daxildir.
Ön gücləndiricilərdə, rəqəmsal-analoq çeviricilərdə, analoq-rəqəmsal çeviricilərdə və buna bənzər tətbiqlərdə istifadə üçün kondansatorlar, ümumi olaraq funksional vəzifə (functional tasks) kondensatorları olaraq təsnif edilir. Bu kondansatorlar siqnal yolunda olmasa da, səs siqnalının keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə pisləşdirə bilər.
Səs avadanlıqlarında gərginlik mənbəyi tətbiqləri üçün istifadə olunan kondansatorlar səs siqnalına minimal təsir göstərir. Buna baxmayaraq, yüksək texnoloji avadanlıqlar (high end equipment) üçün gərginlik dəstəkləyici kondansatorlar seçərkən diqqətli olmaq lazımdır. Səs tətbiqləri üçün optimallaşdırılmış komponentlərdən istifadə, səs dövrəsinin performansını yaxşılaşdırmağa kömək edir.
Bir kondansator istehsalında istifadə olunan texnologiya, onun xüsusiyyətlərini böyük ölçüdə təyin edir. Yüksək səviyyəli avadanlıqlarda istifadə üçün olan kondensatorlar dar (tight) tolerances-ə malikdir və geniş toleranslılara nisbətən daha bahalıdır. Bundan əlavə, bu yüksək keyfiyyətli komponentlər təkrar edilə bilər. Yüksək səviyyəli səs sistemləri yüksək keyfiyyətli audio dərəcəli kondansatorlara ehtiyac duyur.
Kondansatorların performansı əhəmiyyətli dərəcədə bir dövrə lövhəsinə necə lehimlənməsindən asılıdır. Lehimləmə, bu passiv komponentlərdə stressə səbəb olur ki, bu da piezoelektrik gərginlik və/və ya səthə montaj komponentlərinin çatlaması ilə nəticələnə bilər. Səs sinifli kondansatorları lehimləyərkən, düzgün lehimləmə qaydasından istifadə etmək və lehim profili tövsiyələrinə riayət etmək lazımdır.
Nəticə
Səs dövrələrinin performansı kondensatorlar və rezistorlar kimi passiv komponentlərdən çox asılıdır. Həqiqi kondansatorlar, səs siqnallarının xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə təhrif edə biləcək istənməyən parazitik komponentlərdən ibarətdir(Actual capacitors contain unwanted parasitic components that can significantly distort the characteristics of audio signals.). Siqnal yolunda istifadə olunan kondansatorlar, səs siqnalının keyfiyyətini əhəmiyyətli dərcədə müəyyən edir. Nəticədə siqnal pozulmasını minimuma endirmək üçün kondensatorların diqqətlə seçilməsi tələb olunur. Səs sinifi kondansatorlar günümüzün yüksək səviyyəli audio sistemlərinin ehtiyaclarını ödəmək üçün optimallaşdırılmışdır. Plastik film kondansatorları, geniş çeşidli tətbiqlər üçün yüksək səviyyəli sistemlərin səs dövrələrində istifadə olunur. Belə səs sistemlərində, səs dərəcəli elektrolitik kondensatorlar əsasən enerji saxlama/hamarlaşdırma tətbiqləri üçün istifadə olunur.
