|
| |
|
Elektronikai alkatrészek saját hangja Azt tartják, hogy az ember érzékszervei közül a fülét, a hallását lehet a legkevésbé becsapni. Kezdetben az első erősítő építéseknél, még meg voltam arról győződve, hogy a hang minősége kizárólag a kapcsolás technikán múlik. Ezzel szemben ma, egyre inkább úgy vélekedem, hogy a készülékek hangja sokkalta inkább a felhasznált anyagokon múlik. Ennek a cikknek a megírásával sokat vártam, mert nem éreztem úgy, hogy lenne elég tapasztalatom a megírásához, és be kell vallanom, hogy most sincs, sőt azért írom, mert azt gondolom, hogy nem is lesz. Ezt be kellett ismernem. Mert ahoz, hogy bármilyen alkatrészről, bármit is mondhassak, ismerni kellene az alkatrészt. Az alaktrész megismerése elsősorban a meghallgatási tesztek során lehetséges, és itt mindjárt egy rakás problémával találjuk szembe magunkat, mégpedig definiálni kellene magunkban, hogy mit is tartunk jónak, vagy legalább azt, hogy a vizsgált alkatrészt milyen mérce alapján bíráljuk el. Sajnos már itt sem tudok korrekt lenni, hiszen az audió kultúrám folyamatosan fejlődik (remélhetőleg valóban fejlődik és nem degradálódik:) és mivel nem rendelkezem korlátlan anyagi erőforrásokkal, így többnyire a régebben hallgatottakat nem tudom ismét meghallgatni egy új rendszeren, egy fejlettebb audió kultúrával, hogy kontrollálhassam és szükség esetén felül bírálhassam az eddigi vizsgálatok eredményeit. De ez csak az egyik része a dolognak, mert idővel maguk az alkatrészek is változnak, mind technikai paramétereikben, mind anyagi mivoltukban, vag is még ha ugyanazt az alkatrészt is vizsgálnám meg mondjuk 10 év múltán, sem ugyanazt hallgatom, hiszen 10 évet öregedett az alkatrész és nem mindegy, hogy az a tíz év hogyan telt el felette, vagyis aktívan dolgozott, vagy egy fiók mélyén pihent. Tehát, definiáljuk a kívánatos vagyis a + tulajdonságait egy alkatrésznek természetesen a hangja alapján. Technikai paramétereit tekintve ez kevésbé lenne megtehető, mert egyáltalán nem biztos, hogy a technikai paramétereit tekintve jó alkatrész jól is szól, illetve nem tudjuk pontosan, hogy melyik technikai paraméter miatt szólhat jól egy-egy alaktrész.
Úgy vélem, hogy a + tulajdonságait egy alakatrésznek az határozza meg, hogy a rajta keresztül haladó zenét tartalmazó jelet a legkevésbé változtassa meg, vagyis ne tegyen hozzá, és ne is vegyen el belőle, a jelben jelenlévő információt ne torzítsa, hanem azt hűen közvetítse. Mivel a mérce hitelességét a mérce alapját képező műszer adja, így elsősorban az Audió kultúrámról kell beszélnem, hogy a számomra "jó" hangot leírhassam. Jó hangnak tehát azt tekintem, amikor egy hallott hang az audió rendszeren keresztűl engedve össze téveszthetővé válik a hangot létrehozó eredetivel. Ezen nem csak azt értem, hogy a zongora hangja megtévesztésig hasonlítson a zongora hangjára, hanem azt is, hogy olyan információkat is közölnie kell egy rendszernek számomra, hogy hol, milyen körülmények között vették fel. Egyszerűen arról van tehát szó, hogy az az alkatrész kap + elbírálást, amelyik a legtöbb információt közvetíti, a felvételről, anélkül, hogy hozzá tenne. Fontos megjegyzés nem csak az számít, hogy ne vegyen el belőle, hanem az is, hogy ne tegyen hozzá! Mielőtt tovább mennék meg kell említenem, a saját tapasztalatomat ezzel kapcsolatban, az audió kúltúráról. Úgy vélekedem, hogy az Audió kúltúra (mértéke) a hallgató vagyis a személy hozzá állása az információhoz. Én, annál magasabb Audió kúlturális indexet adnék, minél magasabb az információ érzékelése és tűrése az adott személynek. (Természetesen ez felveti azt a kérdést is, hogy a tesztelő is rendelkezik egyfajta "jó fűl" indexxel, mint ahogyan az alkatrészek vagy rendszerek is "jó hang" indexxel). Ebből az következik, hogy egy alkatrészről szóló véleményt nem mindegy, hogy ki és, hogy milyen rendszeren meghallgatva mond. Egyszerűsítve a dolgot, (és elnézést ha önmagam ismétlem cikkről cikkre) ne higgyjünk el semmit amit írnak, mondanak, csak a saját fülünknek higyjünk! Mielőtt azonban kijelentéseket teszünk bármiről is, vizsgáluk meg saját kijelentéseink súlyát, vagyis adjuk meg hozzá a saját Audió kultúránk mértékét! Ennek a cikknek tehát az a célja, hogy az alkatrészekről a hangjukat (is) befolyásoló információt adjon, ami alapján, - és saját tapasztalat felhasználásával - az olvasó eldöntheti, hogy az számára "jó hangú" alkatrész-e vagy sem. Szeretném továbbá felhívni a figyelmet arra, hogy ítélet alkotásunkban vegyük figyelembe annak a relatívisztikus voltát. Például ha azt hallom valamiről, hogy kiemeli a mélyeket akkor ezen gyakran nem tudom, hogy az állító mit is értett. Mert ugye ki lehet emelni a mélyeket, úgy hogy a zenében (feltételezve a felvétel kivállóságát) a mély frekvencia sávot jobban erősítem (loudness) vagy úgy is, hogy a mélyekhez nem érek, pusztán a magasakat és a közép tartományt nyomom el, amivel szintén kiemelődnek a méllyek. De, vegyük figyelembe, hogy a kettő nem ugyan az! A mély kiemelés például jelenthet pozitív dolgot és olyan helyekre lehet ezt az alkatrészt használni ahol egy másik alkatrész a mély hangokat elnyomta, és annak kiemelésével a helyzet kompenzálható, de a másik esetben "rossz hangú"-nak kell minősíteni, mert a magasakból elvesz! Számomra tehát az információ csökkentése az abszolút - értékelésű. Az Anyag.  Ahhoz, hogy az alkatrészek hangja és a tulajdonságaik között valamiféle kapcsolatot fedezhessünk fel, ismernünk kell az őket felépítő anyagot, az anyag kezelésének technológiáját, vagyis a gyártást. Mivel az anyag határozza meg a hangot, így nagyon is fontos, hogy milyen kínokat él át az alkatrész előállítása során. Felejtsük el az esetlegesen meglévő villamos mérnöki látásmódot, és helyezzük előtérbe a fizikusit. Az áramot tehát ne csak "áramnak" tekintsük, hanem elektronoknak. Így rögvest egy varázslatos világ tárul ki a szemünk előtt. Sokan még abban is kételkednek, hogy meg lehet különböztetni, különböző vezetők hangját. Nos ha nem áramnak tekintjük csak, hanem elektronoknak az információt hordozó közeget akkor könnyedén belátható, hogy nem mindegy milyen a vezetőt alkotó fém kristályszerkezete, a rácspontok elhelyezkedése, és mivel a kristályszerkezet szabályosságát erőssen befolyásolja a szennyezés, így a szennyező anyag és a szennyezés mértéke sem elhanyagolható. Ezért már érthető lesz az, hogy az egyik Audió legenda miért csak egyféle fémet használt berendezéseiben vezetékezésre, és azt az anyagot (ezüst) miért egy adott bányából szerezte be. Nyilván valóan a máshol bányászott anyag mással volt szennyezve, és esetleg más volt a feldolgozás technológiája is. Sajnos a mai napig sem publikus, hogy még mit csinált a nyersanyaggal amitől sokkal jobban szólt, mint a másik ugyanonnan származó anyag. (Mikor kérdezték azt mondta, hogy nem csinál vele mást csak 20 évet öregít rajta.) Alapvetően leszögezhető, hogy az anyagnak az a jó, ha öreg. Az öregséget itt úgy kell érteni, hogy a nyersanyagot feldolgozzák, vagyis a fémércből kinyerik a fémet, azt különböző tisztító eljárások után olyan fomrára alakítják, amivel feldolgozhatóvá válik, vagyis elnyeri - vezetőre jellemző - drót kinézetét. Miután már drót, az anyagnak állnia kell nagyon sokáig, mondjuk legalább 20 évig, hogy öregnek számítson. Ez alatt az idő alatt a gyártási technologia miatt elszenvedett kristályrács torzulás igyekszik az eredeti állapotába vissza állni. Az anyag, mint ilyen nem állandó, a környezeti hatásokra reagál, és így magyarázható, hogy miért kell egy még csak drótnak is bejáratási idő. Hiszen az elektronok áramlása közben neki-neki ütődnek a fém atomjaiknak, mint egy pofozva azokat, ez ha túl nagy energiájú az elektron olyan kölcsönhatást is eredméynezhet, ami károsítja a drót hangját és olyat is ami meggyorsítja az öregedés folyamatát, vagyis számunkra + változást okoz. Ebből tisztán következik a másik gyakorta kételkedően állított irányúltság kérdése is. Ha az elektronok útjában áll egy szennyező atom, vagy molekula, ami az elektron szóródását eredményezi, természetesen nem mindegy, hogy az a vezető elején van, vagy a végén, hiszen a zseblámpánál sem mindegy, hogy az egő fényét az égőnél közvetlenül gyűtjük-e egy lencsével össze, vagy 3m-el arréb. Bár tudom, hogy ezek már-már az ezotéria hatás körébe tartozó dolgok, azért érdemes lehet megnézni mondjuk az ezüst szerkezetének képletét. Hogy legyen támpont leírom a saját tapasztalatomat az ezüst, kontra réz esetén. Sokáig réz párti voltam, és nem azért, mert az ezüstöt nem próbáltam ki. Az amihez hozzá jutottam ezüst olcsó ezüstnek számított, nem öreg ezüst, hanem frissen készített ezüst kábelek voltak. Émelygős édes, erőssen színezett hangot hallottam. Aztán sokkal magasabb audió kultúrával arrébb, egyszer csak egy demonstráció részese lettem. A rendszer amin a tesztet megejtettük teljesen öreg ezüst kábeleket alkalmazott, és ezt vetettük össze rézzel, valamint öregített rézzel. (Direkt nem írom le a rendszert, és az árát :) A különbség nagyon markáns és egyértelmű volt. A legszinezéstelenebb és a leginformatívabb hangot az eredeti öreg ezüst produkálta. A réznek jellegzetes "réz" hangja volt, ami abban nyilvánul meg, hogy a magas részre egy jellegzetes érdes, fényes, torz információt képez, tehát olyat, ami nem része a dolognak, és mint egy felhő lebeg a térben. (lehet, hogy nem tudom pontosan körbe írni) Ez a felhő sokkal kisebb volt az öregített réz esetében, de ha már az ember tudja mit keres, egyértelműen azonosítható. Később megejtettem egy másik tesztet is, immáron az audió kultúrám kiterjedt a réz felhő ismeretére is. Ekkor egy öreg ( a két öregített réz nem volt azonos) réz rendszeren hallgattam meg az öregített ezüst kábelt. Oda-vissza meghallgatás volt. A réz "fűlű" nem halott különbséget, az ezüst azonban hozta amit kellett, de alig észrevehetően. Amikor magamban kiértékeltem a hallotakat be kellet ismernem, hogy egy ilyen rendszerben nem kifizetődő az ezüst, hiszen a hatását csak akkor tudná kifejteni, ha minden komponense ezüst lehetne. A konkluzió számomra tehát az volt, hogy ha a láncon csak 1 láncszemet cserélek erőssebbre mint a többi szem, akkor csak azt kapom eredményül, hogy az biztosan nem szakad el. Tehát egy kisebb információt áteresztő rendszeren a réz kifejezetten jobban, érdekesebben, és azzal az illuzióval szól mintha informatívabb lenne, az öreg ezüstnél. Egy ilyen rendszerben tehát felesleges a drága öreg ezüst, illetve sokkal nagyobb befektetést igényel, mivel mindent le kell cserélni.Vezetők hangja Az előbbiekben már láttuk, hogy egyáltalán nem mindegy, hogy a vezeték milyen anyagból van. Most azt vizsgáljuk meg, hogy a kialakítása mennyire fontos, illetve miféle képpen kötődik a hanghoz. Általánosságban azt gondoljuk, hogy a vezetőben - egyen áram - hatására az elektronok áramlanak a vezetőben. Minden vezetőnek az anyagára jellemző vezetési tulajdonságai vannak - most csak szorítkozzunk a technikai jellemzőire. Ezek a technikai paraméterei a vezeték ellenállása is. Ha közelebbről megvizsgáljuk a vezetőt, és annak ellenállását rá kell jönnünk, hogy egyrészt nem csak,ohmikus jellegű hanem komplex vagyis tartalmaz induktív és kapacitív elemeket is. De vissza térve az ellenállásra meg kell továbbá állapítanunk, hogy a vezetőn átfolyó áram mágneses erőteret létesít maga körül és ez benne önindukciós feszültséget indukál. Nagy frekvenciákon a nagy induktív jellegű feszültségesés miatt keletkező el nem hanyagolható mértékű elektromos erőtérrel is számolni kell. A keletkező mágneses erőtér miatt látszólag az ohmos ellnállás is megváltozik. Az erőtér a henger alakú vezető középvonalában indukálja a legnagyobb feszültséget. Ez a feszültség a külső feszültség ellen hat és az áram emiatt főleg a vezető felületen folyik. Ezt az effektust bőrhatásnak (a bőrén vezeti az áramot), illetve szkin-effektusnak nevezik. A szkin-effektus a fajlagos vezetéstől és a permeabilitástól függ. Ugyanakkor a vezető belsejében örvényáramok is keletkeznek, amelyek veszteséget okoznak, és így az ellenállás növekszik. Zenneck egyszerű összefüggései alapján R~=R=(1+(a4/3), ha a << 1, (a=0,65 esetén a hiba már 6%-os); R~=R=(1+(a4/3)-(a8/180)+(a12/4620)...), ha 1  A szkín hatás miatt a nagyfrekvenciás kábeleket inkább csőként gyárják, és a vezető réteg külseje felé ezüstözni is szokás, vagy mostanában az ezüstöt megvédendő még aranyozzák is. Mivel a hangfrekvenciás jel nem ilyen magas frekvenciás hihetnénk azt is, hogy nem kell csőben gondolkoznunk, amit sok gyártó téglalap keresztmetszettel próbál helyettesíteni. Az bizonyos, hogy a téglalap keresztmetszet (pár mm-es vastagságtól egészen a fóliáig) gyárthatóbb, mint a cső. Sajnos a hangfrekvenciás jelek esetében is már számolhatunk szkin effektus negatív hatásával, hiszen a hang gazdagságát és így az információt a felharmónikusok hordozzák, ami bizony könnyedén lehet akár a MHz-es tartományban is. A meghallgatások azt igazolták, hogy az egy vezetőből álló vezetékek minden esetben jobban szerepelnek, a több vezetőt tartalmazó (sok eres) vezetékekkel szemben (jel, vagy váltakozó áramú szempontból). Ennek magyarázata egyszerű, hiszen a sok vezetőn haladó áram nem csak a saját vezetőjében okoz változást hanem nyilván valóan hatással lesz a mellette haladó vezető(k)re is, ahol torzítja az elketronok útját, örvény áramokat és más nem kívánt csapdákat okozva. Ahhoz, hogy ki tudjuk használni, a sok vezető ér adta párhuzamos kapcsolásból adódó, előnyőket (lásd. ellenállás rész) a vezetőket egymástól is el kell távolítani, és mágnesesen is szigetelni kell egymástól. Természetesen a probléma ennél komplexebb, hiszen az örvény áramok, és a mágneses gócok, nem csak az ellenállást változtatják meg, hanem a vezető átlagos jelterjedési sebességére is hatással vannak (átlagos esetben réz vezetőben 200m/μs), még pedig frekvencia függően. Egyszerűbben fogalmazva, nem elég, hogy a nagyobb frekvenciás jel, az alacsonyabbhoz képest más ellenálláson halad át, hanem a jel terjedési sebességének megváltozása miatt fázisban sem lesz a korábbi, vagyis nem lesz a vezető végén egyszerre, a különböző frekvenciájú komponensek. Legyinthetnénk, hogy mit számít ez, hiszen az csak drót. De a fentebbi elektron központú nézőpontból is megvizsgálva az esetet, azt kell látnunk, hogy az elektron szempontjából a megtett út nagyon nagy része drótban történik, és csak igen kicsi, majdhogynem elhanyagolható részben halad az elektron az elektronikai szemlélet szerint alkatrészen ellenálláson, vagy kondenzátoron, vagy esetleg repül a vákuumban. Nem véletlen az, hogy (ismét nem akarom megnevezni) egyes cégek, odáig mennek, hogy az alkatrészek kivezetései helyett saját jól bevált vezetékeiket használják, megfosztva az alaktrészeket sajátjuktól. Kondenzátorok A kondenzátor egy energia tároló elem, felépítésében két vezető között elhelyezkedő valamilyen szigetelő réteg - dielektrum, található. A vezető rétegek elektromosság hatására feltöltődnek, vagyis elektronokat halmoznak fel a - oldalon és elektron hiányt a + oldalon. A töltések kiegyenlítődését a dielektrikum réteg akadályozza meg, viszont ebben a rétegben a térerősségnek megfelelő mechanikai erő hat, amelyet eltolásnak nevezünk. Értéke az elektromos térerővel arányos. D=εE. Ha minden töltésegységnek egy erővonal felel meg, akkor Q az erővonalak számát, az eltolási Fluxust is megadja. Így az elektromos eltolás a felületegységre eső eltolási fluxus, vagyis |D|=Q/F. Ebből a kapacitás (síkkondenzátor) C=εF/d. A kapacitás (C) töltés (Q), és a feszültség (U) hányadosa: C=Q/U mérték egysége a Farad [F]. Egy kondenzátor kapacitása a fizikai adottságaiból számolható a következő képlettel: C=ε·A/d, ahol a C kapacitás Faradban, az A felület m2-ben, a d a két elektróda távolsága m-ben, és a ε a permittivás, ami két részből tevődik össze ε=εo· εr, ahol a εo a vákuum perimittivitása míg az εr dielektrum relatív permittivitása. A vákum permittivitása εo=8,85·10-12F/m.
A fentebbi táblázatban néhány ismert dielektrikum permitivitása látható. Mint ismeretes a kondenzátor egyenáramú szempontból szakadásnak tekinthető, hiszen a két vezetőt egy szigetelő réteg választja el egymástól. Váltakozó áramú szempontból a kondenzátor azonban a váltakozó áram periódusainak megfelelő ellenállással rendelkezik, ahol is a kapacitív reaktanciája XC=1/(ω·C), ahol is az XC a reaktancia Ohmban, ω a körfrekvencia rad/s (=2πf ahol f Hz-ben), és a C kapacitás Faradban. Mivel a kondenzátor energia tároló elem, a tárolt energiát W=½CU2 adja meg, ahol a tárolt energia W (Joule), a C kapacitás Faradban, és az U feszültség Voltban. A kondenzátor az energiát a dielektumban, a két lemez közötti szigetelő rétegben tárolja. A dielektrikum részecskéi (atomok, molekulák) dipólusok, amelyek rendezetlen állapotban vannak. Amikor feszültséget kapcsolunk egy kondenzátor lemezeire, a feszültség hatására kialakuló elektromos tér polarizálja a dielektrum dipólusait, amihez energiát használ fel, és amit felszabadítunk amikor a polarizáló feszültség megszűnik. Mivel nem tudunk végtelen töltést végtelenül gyorsan a kapacitásra kapcsolni, így a kondenzátor kisütése és feltöltése időigényes feladat. A kondenzátor hozzávezetései és maguk az elektródák is rendelkeznek ohmos ellenállással. A kondenzátor kisütési és feltöltési idejét tehát meghatározza a kondenzátorral sorba kapcsolódó ellenállása (kivezetések, elektródák) valamint a kapacitása. Azt az időt, amely a kisütés és a feltőltés 63,2%-ához (1-e-1) kell konstansnak tekintjük: τ=RC; ahol a τ másodpercben, az R Ohmban, míg a C Faradban. A kapacitás 5τ idő múlva tekinthető feltöltöttnek.
 A kapacitások, ugyan úgy, ahogyan az ellenállások sem, tekinthetőek tisztán kapacitásoknak a helyettesítő képéből látható, hogy a kivezetéseiknek és az elektródák rendelkeznek indukcióval (Ls), valamint soros ellenállással (Rs), illetve a dielektrikum szigetelési ellenállásával (Rp). Egy kapacitás vesztségeit az ellenállásain keletkező veszteségei határozzák meg, amit ESR adhatunk meg, amely sajnos frekvencia és hőmérséklet függő, amit a tanδ=ESR/XC-vel szokás megani. Ez alapján egy kondenzátor teljes vesztesége P=U2·ω·C·tanδ amit egyszerűsíthetünk a P=U2·ESR/XC2-re. Az ekvivalens (ESR) soros ellenállás mintájára a kapacitásnak van ekvivalens soros indukciója is, amit ESL-nek jelölnek. A mai modern kapacitások ESL-je 10 és 100nH közötti. Ezek alapján a valóságos kondenzátor impedanciája Z=√(ESR2+(XC-XL)2), ahol a Z impedancia Ohmban, mint az XC, XL az adott frekvencián. A valós kondenzátor az XC és az XL-nek megfelelően saját rezonancia frekvenciával rendelkezik, ahol is az impedanciája az ESR-el egyezik meg. Sajnos a szigetelési ellenállás értéke mivel nem 0 (RS) azt jelenti, hogy a szigetelésen áram folyik amelyet szivárgási áramnak neveznek, és amely a kondenzátor önkisülését okozza. Ez fontos tényező mondjuk egy időzítő áramkörben is. A kapacitásokat jellemzi még a kapacitás értékének stabilitása a hőmérséklet függvényében, amelyet ppm/C°-ban szokás jelölni. Az áramot amely a változás hatására létrejön az alábbi képlettel számíthatjuk: I=C·(ΔV/Δt), ahol a C kapacitás µFaradban a ΔV/Δt V/µs-ben, hogy az áramot Amperban kapjuk. Fontos jellemzőjük még a kondenzátoroknak a működési feszültségük, amely még biztonságosan használható és nem űti át a szigetelő réteget. Mivel a dielektromos veszteségek melegedést okoznak, az üzemi feszültséget növekvő frekvenciával csökkenteni kell. Eltekintve a légdielektrikumú konenzátoroktól, a csillám és a kerámia kondenzátorok vesztesége a legkisebb. A megengedhető üzemi feszültsége 100kHz-en még a csillámkondenzátoroknál is a 0,3-szeresére, 10000kHz-en pedig a 0,18-szorosára csökken, az egyenáramnál megengedettnek.Polyészter kondenzátor Ezt a fajta fóliát egyszerű kezelni akár alufóliás, akár fémezett fóliás kialakítást választunk. Ezért olcsó, olyan helyeken használják, ahol nincsenek nagy követelmények. (a csatoló kondenzátor ilyen hely:) ha nem hallgatunk zenét
Polykarbonát kondenzátor Ez az anyag szintén könnyen kezelhető, alacsony dielektrikus konstansal rendelkezik, némileg drágább anyag, mint a polyester, bár annál nagyobb stabilitása és alacsonyabb veszteségei vannak. Olyan kritikus helyeken érdemes használni, ahol anyag stabilitás jól jön, mint például a szűrőkben és oszcillátor körökben.
Polypropilén kondenzátor
  Sokkal drágább és nehezebben kezelhező, mint az előző anyagok. Olyan helyeken célszerű használni, ahol a kis veszteségek, a nagy stabilitás és az alacsony dielektrikus abszorpció fontos. Impulzus áramkörökben (FKP speciális kialakítású), minta vevő és tartó (Sample/Hold) áramkörökben, valamint hangtechnikai alkalmazásokban. A gyakorlatban ezt tekinthetjük alapvetőnek egy audió célra készített eszközben. Az én véleményem szerint a fém fólia típusok a jobb hangúak szemben a fémezett fóliával. Nagyon jó terei vannak, szépek a magasai. Audió célokra gyártják a kommerciális aluminium változat mellett réz, illetve ezüst fólia változatban is. Sok már hi-fi-nek nevezett készülékben a WIMA kondenzátorait használják, ami jó választás gyártóként hiszen stabilan, olcsón jó minőség. A hazai készülékekbe és sok otthoni készülékbe, tuning célból ERO kondikat használnak (zöld színű), ami valóban jobb hangú mint az előbb említett WIMA (a WIMA is jelent meg direkt Audio kondenzátorokkal, de sajnos egyenlőre semmit nem tudni róla, hogy milyen hangú milyen felépítésű), de érdemes más gyártók kondenzátorait is kipróbálni (BOSCH, ERO stb.) soha nem tudni miből lesz a cserebogár. Jeles képviselői a Mundorf Suprem és társai.
Polysztirén, stiroflex kondenzátor
 Átvitel technikai berendezésekben, szűrők készítéséhez nagy számban van szükség kis veszteségű, stabil értékű, kicsi kondenzátorokra. A papír kondenzátorok pontatlanok, a csillám kondenzátorokból nem lehet kellő méretűt készíteni, ilyen célra. Ezért erre a célra polistirol fóliából alumínium fólia felhasználásával készítenek tekercselt kondenzátort. A széleit felmelegítve a műanyag fólia olvadási hőmérsékletére, az megolvad és összetapad az alumínium fóliával. Ez egy nagyon szilárd, zárt tömböt alkot, és ilyen módon igen nagy satbilitású akár ½%-os pontosságú kondenzátorok is készíthetőek. Régi konstrukció, az igen vékony fóliarétegnek köszönhető jó tulajdonsága, de pont emiatt nehézkesebb a gyártása. A vékony réteg alacsony disszipációt, nagy stabilitást ad.Polyfenilszulfid kondenzátor Viszonylag új anyag, alacsonyak a veszteségei, jól tűri a meleget és jó a feszültség tűrése is, így vékonyabb rétegű műanyag fólia használható. Kifejezetten nagy hőmérsékletű alkalmazásokba javasolják és az ára miatt nem is látható és hallható hétköznapi berendezésekben. Árban drágább, mint a teflon, főleg mint az orosz teflon kondik.
Olaj-papír kondenzátor
  Talán a legrégebbi konstrukció amivel még lehet talkozni. A szigetelő anyaga az impregnált papír, amit transzformátor olajjal, vagy parafinnal impregnálnak (jelen esetben a névből az olaj következik). Sajnos az transzformátor-olaj gyorsan tönkre megy víz, vagy pára hatására és elveszti jó szigetelő képességét, ezért régebben bitumen tömítést, használtak, ma inkább alumínium házban, légmentesen lezárva, vagy a műanyagba sajtolva készülnek. A papír kondenzátorok kiváló impulzus tulajdonságaikat a papírban lévő viszonylag alacsony ( a műanyag fóliáknál 40 - 70%-kal kevesebb) széntartalmuknak köszönhetik. Nagyon jó az öngyógyító képességük, és a tűzállóságuk. Hétköznapi alkalmazásuk ennek megfelelően hálózati zavarszürőkben elterjedt. A kellemes nyugodt, kiemelés mentes hanjguk azonban a hangtechnikai alkalmazásokban is legendás. Bár én kissé unalmasnak és nem túl informatívnak tartom, attól még széles körben ajánlom, hiszen az orosz olaj-papír kondenzátorok árával nehéz versenyezni és alapvető audió kulturális örökségnek tartom, amit ismerni illik. Sajnos nagyon drága direkt speciálisan Audió-nak gyártott típusokkal nem volt alkalmam együtt élni, csak az audió kultúrám fejlődésének kezdetén az Ultra-SilverTone kondenzátorral, így érdemben nem tudok róla nyilatkozni. Az újabb konstrukciók a Mundorf Suprame Silver/Gold/Oil típusai, de a nagy klasszikusok a Jensen gyártmányúak.Ezüst-csillám kondenzátor
 A silver mica vagy ezüst-csillám kondenzátorok meglehetősen régi konstrukciók. Előállításuk a csillám lemezek kb. 0,02mm vastagságú felhasításával kezdődik. A csillámlapokat tisztítás és méretre vágás után, vagy fém ezüst felgőzölögtetésével, vagy ezüst bevonatú rézfóliával látják el. Az előbbi ad jobb kivitelt, a második eljárást csak nagyobb áramok esetén alakítják ki. Az elkészült kondenzátort, azután vagy műanyagba sajtolják, vagy kerámia zománccal látják el. A kivezetései többnyire ezüstözött réz. Alacsony hőmérséklet koeficienssel rendelkezik, nagy az élettartam pontossága, és kicsik a veszteségei. Leginkább csak kis értékben fordul elő pF-os nagyságrendtől pár nF-ig. Felhasználásuk különböző nagyfrekvenciás áramkörökben, tipikusan rádiók hangoló körében szokásos. Hang szempontjából csak egy típus jó hangú (képen) az összes többi kifejezetten árt a hangnak.Teflon film kondenzátor Abban az értelemben hagyományos kondenzátor, hogy egy szigetelő fólia közé tekercselik a fémfóliát, de a szigetelő fólia itt teflon. Meglehetősen új keletű kondenzátorról van szó, mert a teflon fóliás technológia igen bonyolult és eddig nem volt rá megfelelő eljárás sem megfelelő pontosságú gép. A kerámia kondenzátorokhoz hasonlatos kialakítás már régóta ismert és gyártott, de ott meglehetősen kis értékek elérhetőek csak (100pF alatt) Direkt audió felhasználásra a V-Cap ón-fóliás típust gyártják, ami meglehetősen drága, bár csupa-csupa jót írnak róla. (Mielőtt elszállnánk amerikai barátaink áraitól érdemes megnézni és meghallgatni az orosz testvéreink gyártotta K72P-6 (К72П-6) sorozatú katonai teflon kondenzátorokat is.) Az bizonyos, hogy az összes kapacitás közül a teflon rendelkezik a legalacsonyabb dielektromos abszorpcióval.
Elektrolit Kondenzátorok Az elektrolit kondenzátorokat az a szükség hívta életre, hogy például a tápegységekben szűrő és pufferelési célokra igen nagy kapacitású kondenzátorokra lenne szükség. Ha azonban ezt hagyományos kondenzátorral szerenénk elérni, akkor (a tetemes pénz mellett) jelentős méretű kondenzátorokat kellene beépíteni. Mivel a tápegységekben a kondezátorok veszteségei nem szem előtt tartott szempont, a hálózatból ugyanis kényelmesen fedezhetőek a veszteségek. Felépítése teljesen más mint a hagyományos kondenzátoroké. A szigetelő réteget egy igen vékony oxid hártya képezi az egyik elektródán, a másik fegyverzetet a szigetelő réteggel érintkező elektrolit alkotja. Az elektrolit azért szükséges, hogy a két elektróda a lehető legjobban érintkezhessen a szigetelő réteggel, mert fémes elektródákon mindig marad az elektród és a réteg között levegő, ami a kapacitást csökkentené.
Az egyik elektróda (Anód) alumínium lemez, amelynek felülete molekuláris vastagságban alumíniumoxiddal (Al2O3) van bevonva. Az oxidációs eljárást formálásnak nevezik és azt célozza, hogy az oxid réteg olyan vasatgású legyen, amely az üzemi feszültségnek megfelelő. Formáláskor az elektródának való fémet (bórsav vagy foszforsavba) elektrolitba helyezik és pozitív feszültséget kapcsolnak rá. Kezdetben a feszültség kicsiny, de nagy áramú. Az áramot korlátozva és alacsonyan tartva a feszültség lassan növelhető. A szükséges réteg 10-8 - 10-5mm vastagságú, amely a használt formáló feszültségtől és időtartamától függ. A másik elektróda (Katód) formálatlan, kisebb tisztaságú szintén alumínium, többnyire a kondenzátor házát alkotja. A hagyományos kondenzátorokhoz képest az elektrolit kondenzátorok veszteségei igen magasak amelynek egyik oka az, hogy igen magas átvezetéssel bír, amelynek értéke 30-50μA/μF, vagy ennél még több lehet. Másik ok, hogy a tulajdonképpeni másik elektróda az elektrolit, amelynek igen jelentős a soros ellenállása. A veszteségi tényezők együttesen kb. 0,1 - 0,2 nagyságú, és ez azt is jelzi, hogy váltakozó áramú körben nem célszerű alkalmazásuk. Másrész a szigetelő oxidréteg fenntartására az elektrolit kondenzátor folyamatos egyenfeszültséget igényel. Az oxid réteg maximálisan 1,5V-os negatív feszültséget képes elviselni, és ezt sem tartóssan! Hosszabb ideig nem használt elektrolit kondenzátoroknál elvékonyodik a szigetelő alumínium-oxid réteg. Ezért csak fokozatosan szaba üzemi feszültségre kapcsolni, hogy legyen ideje az oxid rétegnek újra formálódnia. Az elektrolit kondenzátorok kapacitása, erőssen függ a hőmérséklettől és az üzemi feszültségtől. Vannak helyek ahol az elko polarizáltsága miatt nem lenne használható, ekkor bipoláris változatot kell használnunk. A bipoláris elkó tulajdonképpen két , két szembe fordított elektrolit kondenzátor, - a két katódot kell közösíteni. A kondenzátort gyártják is Non-Polarised (polarizálatlan), vagy Bipolar (Bipoláris) kondenzátornak nevezve őket. A jelenlegi elektrolit kondenzátorokat két csoportra érdemes osztani az egyik a mangán-dioxid amelyet elektrolitként alkalmaznak. Sokkal kisebb a soros ellenállása, mint a korábbi elektrolitnak. Jobban bírja a hőmérsékletet -55-től +175 °C, 30%-al nagyobb vissza irányú áramot képes elviselni és nagyobb élettartamú. A második típusban, szerves félvezetőt használnak elektrolitként. A szerves anyag egy komplex sókból álló sűrű elegy, a neve TCNQ. Sokkal jobb elektromos és 50-szer nagyobb kapacitás érhető el vele, mint a hagyományos alumínium elektrolik kondenzátorok esetében sokkal kedvezőbb ESR értékkel. Ebből következően előnyösen használható kapcsolóüzemű tápegységekben.
Tantál Kondenzátorok
 Az elektrolit kondenzátorok különösen kis veszteségű típusa a tantál kondenzátor. Ebben tantalum dioxid a szigetelő. A kondenzátor anódja tantalum por amit fujnak, vagy nyomnak porúzús henger belsejére, hogy a felületet megnöveljék. Az oxidréteg kialakításához savba mártják, majd mangánsóval töltik fel, ami a nagy hőmérséklet hatására folyékonnyá válik és így adja a folyékony elektrolitot. A másik elektródát vékony grafit, vagy régebbi konstukcióban ezüst réteggel látják el. Nagyon alacsony ESR értékű, ami a mangán oxidnak és a tantalumnak köszönhető. Digitális áramkörök kedvelt alkatrésze. Sajnos a hangja elég "rossz", ha analóg jellel kerül kapcsolatba.Rubycon - BlackGate
  A Japán Rubycon gyártmányú elektrolit kondenzátorai egy Kazou Ishi nevű kutató, találmánya alpján jöt létre. A találmányt 1978-ban szabadalmaztatta. A szabadalom lényege, hogy az elektrolitot apró grafit darabok dúsítják. Az alkalmazott technológiának, és a részecske nagyságnak köszönhetően az amúgy lusta ion csere így felgyorsult, és hasonlatossá vált a száraz elemek tudásához. Mindezt úgy, hogy a saját zaja 10 - 300 szor kisebb, mint a normál elektrolit kondenzátorok esetében. A hagyományos ion csere eljárás meglehetősen hőfok függő, és a kondenzátorok hangjára éppen a magasabb hőmérséklet van jó hatással, míg élet tartamukra kevésbé. A BlackGate eljárásban a hőmérséklet is szélesebb tartományban mozoghat, mint a hagyományos elektrolit kondenzátorok esetében. Ellenállás
 Az ellenállás a leghétköznapibb elektronikai alkatrész. Az ellenállás értéke az ellenállásnak használt anyag ismert fajlagos ellenállásának (ρ) és az anyag hosszának (l) szorzata, és a felület (A) hányadosából adódik. R=ρ·l/A; Egy Ohmos tehát az az ellenállás, amelyen 1V feszültség hatására 1 Coulomb töltés áramlik át 1 másodperc alatt (1A). Sajnos az ellenállás, mint valós alkatrész nem ennyire egyszerű, mert a valós ellenállása függ, a rákapcsolt feszültségtől, áramtól, hőmérséklettől, fénytől stb. Mindezek mellett az ellenállások még számos nem csak rezisztív tulajdonságokkal is rendelkeznek, amelyről az ellenállás egyszerű helyettesítő képe alapján alkothatunk képet: Mint látható az ellenállással sorosan kapcsolódik a kivezetésekből következő induktivitás LS illetve magából az ellenállásként használt anyag LR(kialakítástól is erőssen függ!) induktivitása, valamint az adódó parazita kapacitások CL. Ezek a járulékos tulajdonságok sajnos további galibát okoznak, mivel az előző paraméterek mellett még frekvencia függővé is teszik ezt az alkatrészt. Például nézzük meg egy átlagos 10KΩ-os metálfilm ellenállás valójában mekkora értékű mondjuk 400MHz-en, ha CL 0,1pF a kivezetései 10mm hosszúak és 0,6mm átmérőjűek. Ebből következően egy kivezetés 8,4nH indukciójú (LS), valamint az ellenállás indukciója (LR) ha egysoros, léghűtéses kialakítású, a hordozó átmérője 2mm, és az ellenállás spirál hossza 4mm és 3 menet. A számítás eredménye 6,9nH. Ha átszámítjuk komplex értékekre ezeket az eredményeket akkor 3979Ω adódik a CL értékére, és 21Ω az LS és 17Ω az LR. A komplex impedencia tehát: Z=R·XCL·1/(√(R2+XCL2)) vagyis Z=10k·3979·1/(√(10k2+39792))= 3697Ω vagyis egy 10kΩ-os névleges metálfilm ellenállás 400MHz-en csak 3,7kΩ-os!Ellenállások zaja
  Az elektronok hőmozgása miatt minden ohmos ellenálláson, rendkívűl kicsi, de mérhető feszültség ingadozás lép fel. Ez a feszültség ingadozás a zajfeszültség. A zajfeszültség spektruma a hallható frekvenciákon túl, a legrövidebb hullámhosszakig terjed, gyakorlatilag fehér zajnak tekinthető. Egy ohmos ellenálláson fellépő zajteljesítmény. Pz=4kTΔf [W], ahol k a Boltzmann-féle állandó (k=1,38·10-23Jule/K°); T az abszolút hőfok K°-ban; Δf a frekvencia sáv. Ebből az R ellenállás zajfeszültsége Uz=√(4kTΔfR) és a zajárama pedig: Iz=√((4kTΔf) /R). Ha két zajellenállást sorba kötünk és R1 abszolút hőfoka: T1, illetve R2-é: T2 akkor nyilvánvalóan olyan új zajgenerátort kapunk, amelynek ellenállása R=R1+R2, és zajfeszültsége: Uz=√(4kTΔf (R1T1+R2T2)). Ha a zajos ellenállásokat párhuzamosan kötjük, akkor az eredő zajáram: Iz=√(4kTΔf (R1/T1+R2/T2)), és az eredő zajfeszültség: Uz=Iz((R1R2)/(R1+R2))=√(4kTΔf (R1T1+R2T2)). Emiatt célszerűen az ellenállások párhuzamos kapcsolásával a zajuk is csökkenthető. Mivel az ellenállások zaja az értékükkel nő, érdemes az ellenállás értékeket az áramkörben alacsonyan tartani, tehát például a rácslevezető ellenállások szokásos 1M-ja helyett használjunk minél kisebb értéket, ami még nem terheli számottevően az előző fokoztatot.Karbon kompozít ellenállás, kompozít ellenállás, szénréteg ellenállás, karbon film ellenállás
 A kompozít ellenállások régi konstrukciók, az ellenállás maga a szénréteg. Ebből következően kicsi az impedanciája, így jól alkalmazható hálózati szűrőkben. A melegedést jól tűri, anélkül, hogy elégne. A hátrányai, hogy viszonylag magas a belső kapacitása 0,2 - 1pF az értékétő függően, ami a szénrétegnek valamint a csatlakozásnak (hiszen szénhez nem lehet forrasztani) köszönhető. Ezért 5 - 10MHz felett nem is alkalmazzák. Nagy hő koficienssel rendelkezik (-200 - -2000ppm/K) és nagy a feszültség függése (200 - 500 ppm/V). Igen zajos és rossz hosszú távon sokat változik értéke (-12 - +6dB). A szénréteg ellenállások egyik javított formája a szén-film ellenállás. Egy kerámia csőre viszik fel a szénréteget, amit azután gyémánttal, vagy lézerrel a pontos értékűre vágnak. Sajnos a spirális kialakítás miatt induktív lesz, de a kapacitása 0,2 pF körülire mérséklődik. Többi tulajdonságait tekintve hasonlatos a szénréteg ellenálláshoz. A szénréteg ellenállások a legolcsóbb ellenállások. Azért érdemes használni őket, mert a zajuk a szokásos fehér zaj helyett inkább a rózsaszín zaj felé közelít, ami az emberi fülnek kellemesebb. Azt, hogy értékben elég nagy a szórásuk szokás csökkenteni azzal, hogy a válogatás előtt sütőben felmelegítjük, majd fagyasztóban lehűtjük. Ezt párszor megismételve kezdünk hozzá, csak a válogatásnak. Ismertebb audiófil típusok. Allen Breadly, Kiwame, Rikhen Ohm, Takman.Vastagréteg ellenállások A fémzománc, vagy kermet ellenállásokat nevezik így. Az ellenállás réteg a fémoxid és az üveg, vagy kerámia ötvözete, egy kerámia hordozón. Nagyon jó a nagyfrekvenciás viselkedése, és alacsony a kapacitás, olyan 0,1 - 0,3pF körüli. A feszültség függése jobb, mint 30ppm/V. Az élettartama során nagyon jól tartja az értékét. Zajban a szénréteghez hasonlatosan zajos (-18dB - -10dB), de már nem fülbarát módon. Rendszerint az SMD ellenállások készülnek így.
Vékonyréteg ellenállások A vékonyréteg ellenállások a nevét is innen kapta, nagyon vékony fémréteg (többnyire nikkel-króm), kerámia vagy üveg hordozón. Az ellenállások értékét válogatással, vagy lézerrel állítják be. Nagyon jó a nagyfrekvenciás viselkedése, a hőmérséklet kofeciense alatta van az 1 ppm/K-nek. A feszültség függése alatta van a 0,05 ppm/V-nak. Az élettartam során alig változik értéke. A zaj értéke alacsony (-32 - -16dB). Nagy precizitást igénylő helyekre hasznáják. Tyco Holsworthy Holco H4, ½W-os nagy precizitású akár 0,05%-os tűrésű, Vishay Beyschlag A Beyschlag eredetileg 1931-ben alapított gyár volt, amit bekebelezett a Philips 1974-ben, majd 2002-ben a Vishay szerezte meg. Nagy hírnevet a vékonyréteg ellenállásokkal szerzett magának, legalább is a Hi-Fi-zők körében. Kiviteli formájában 1%-os tűréssel ½W, vagy 1W-os kivitelűek. Nem mágnesezhető, a kivezetései ónozott réz., Vishay Dale DN60 Kiviteli formájában 1%-os tűréssel ¼W, vagyDN-65 ½W-os kivitelűek. Nem mágnesezhető, a kivezetései ónozott réz. Az ellenállás anyaga: nikkel-króm réteg. Maximálisan 300V-ig használható. Érdemes még megemlíteni a Caddock ellenállásait. Indukció szegény kivitelben készülnek a kis és a nagy értékűek is függetlenül attól, hogy csak pár mili wattosak, vagy 30-50W-osak. A nagy teljesítményűek TO-220 tokosak, mint egy teljesítmény tranzisztor. A tok nem is véletlen, mert a nagy teljesítményt hő formájában el kell vezetni. A Caddock gyárt nagyfeszültségre is ellenállásokat, így egy GM70 erősítő sem hozza zavarba.
Fémoxid, metáloxid ellenállások A fémoxid réteg leggyakrabban ón-oxid, amit spirálisan visznek fel a kerámia, vagy üveg hordozóra. A nagyfrekvenciás alkalmazását a 0,4pF-os kapacitása határozza meg. A hő kofiecense ±200ppm/K, a feszültség tűrése alatta van a 10ppm/V-nak. A zaja viszonylag alacsony értékű (-32 - -16dB). Jó alternatívának tekinthető a huzal ellenállás kiváltására nagy érték esetén.
Huzal ellenállások Az ellenálláshuzal anyaga rendszerint nikrothal (CrNi), kantál (CrAlFe), vagy konstatán (CuNi). Rendszerint kerámia, üveg, vagy üveggyapot hordozóra tekercselik. Az ellenállás huzalt valamilyen műanyag, szilikon, vagy egyébb lakkréteggel vonják be, hogy a hőközvetítése egyenletes legyen, valamint,hogy a hőmozgás miatt a huzalok ne mozogjanak el a hordozón zárlatot okozva ezzel. A mai huzal ellenállások rendszerint egy aluminium házba szereltek. Figyelem! Ezeket az alumínium házas ellenállásokat is hűteni kell (pl. a 25W-os típus 544cm2 alu felületet vár el hűtésnek)! A nem alumínium házú ellenállásoknál ne felejtsük el, hogy úgy szereljük, hogy nagyon magas hőmérsékletet is elérhetnek üzemszerűen, ami baleset veszélyes, de akár a forrasztásos kötést is megszünteti! (Ezek üzemi hőmérséklete 200 - 400°C) A kialakítása miatt meglehetősen rossz a nagyfrekvenciás viselkedése, mert magas az indukciója (0,1 - 10μH) és nagy a kapacitása is (0,2 - 10pF), amin az indukció szegény kialakításokkal próbálnak javítani. Ilyen esetben Ruhstrat-féle kereszt tekercseléssel (Ayrton Perry), vagy osztott vagy kétirányú, vagy biffiláris tekercseléssel, vagy lapos hordozóra tekercselik. A preciziós kivitelűek hőmérséklet koeficiense alacsony (1 - 100 ppm/K). A feszültség tűrése is igen jó 1ppm/V. A leg zajtalanabb ellenállás (-38dB), és a hosszú távú érték tartása is kiváló. Kár, hogy nagy, meleg, és drága, valamint nagy az indukciója. A régi Remix gyártmányúaknak sem kell szégyenkezniük, kár, hogy nem idukció szegények. Az audió céloknak az indukció szegény Mills gyártmányok megfelelőek, főleg mert ezüstözött kivezetéssel készülnek.
Tantál ellenállás Ezeket az ellenállásokat a legjobb hangúnak tartják, tulajdonképpen vékony réteg fémoxid ellenállások, de a fém Tantalum (palladium és titán) Nitrid. A zajuk ennek megfelelően -32dB körüli. Az igazi a japán Shinkoh, amit sajnos már nem gyártanak, és amihez legjobb esetben is csak NOS ként juthatunk. A Shinkoh mellett a többi is megfelelő és jó hangú, de például az AudioNote ellenállásait nem tartják olyan jónak. Ez persze következhet abból is, hogy a Sinkoh régebbi gyártású, a többiek meg újak. Kiviteli formájában 1%-os tűréssel ½W, vagy 1W-os kivitelűek. Nem mágnesezhető, a kivezetései ónozott réz, vagy az SMD kivitelűeké lehet aranyozott (legalább 20 karátos) is. AudiNote, Shinkoh, Venkel Melf, IRC PFC
Bulk Metal®
 A Bulk Metal® film technológia lehetővé teszi, olyan ellenállások gyártását, amely a huzal ellenállásoknál is kedvezőbb, zajmentesebb hangot produkál. Ez a Vishay S-sorozata, emely egy különlegesen precíz és minden tekintetben csak legfelsőbb jelzővel illetik. Sajnos még nem hallottam, de a technikai paraméterei nagyon jók. A zajszintje -40dB a katalógus szerint. A hőfok koeficiense ±2,0ppm/°C, tűrése 0,005% az élettartam stabilitása ±0,005%.
|
