ZHCT400A august 2020 – August 2020 PCM1860 , PCM1861 , PCM1862 , PCM1863 , PCM1864 , PCM1865 , PCMD3140 , TLV320ADC3120 , TLV320ADC3140 , TLV320ADC5120 , TLV320ADC5140 , TLV320ADC6120 , TLV320ADC6140
对于必须避免使用 MLCC 的应用,存在其他电容器技术。我们也使用了 TLV320ADC6140 EVM[3] 搭配以下电容器类型执行了 THD+N 测试:
图 4 显示了该测试的数据。正如预期的那样,1µF SMT 薄膜电容器在整个音频带宽内提供最佳性能,电解电容器次之。该薄膜电容器采用 1206 表面贴装封装,包含金属化丙烯酸电介质,并具有 12V 额定电压。
执行测试时,其他包含聚酯和聚丙烯电介质以及具有更高额定电压的 1μF 薄膜电容器与图 4 中所示的性能没有明显偏差。薄膜电容器的主要缺点是其相对介电常数较低。因此,薄膜电容器往往比对应的 MLCC 电容器大得多。
在文章发布时,该测试中使用的 1206 电容器是现成可用的最小表面贴装 1μF 薄膜电容器。大于 3.3μF 的表面贴装薄膜电容器将需要 1810 或更大的封装,或传统的穿孔盒式封装。
另一方面,钽和铝电解电容器往往比薄膜电容器更小。电解电容器具有极化电介质,这意味着其阳极必须保持比阴极更高的电压,否则电容器可能会损坏。对这些电容器进行的两组测量可以论证电解效应。第一项测试对电容器施加了 +5V 直流偏置以确保极性正确。第二项测试没有应用外部偏置,但用于测试的 TLV320ADC6140 在内部将其输入偏置为 1.5V,因此这些电容器实际上略微反向偏置。由于这种内部偏置,在 +5V 测试用例的评估模块输入端提供的是 +6.5V 电压。通过比较这两组数据可以看出,当极化电容器未正确偏置时,性能会有显著差异。高性能应用必须保证正直流偏置,或避免使用极化电容器进行交流耦合。
这项测试并非详尽无遗;仅用于对不同电容器技术的性能提供一些大致分析。影响电容器性能的因素有很多,因此应根据应用需求仔细选择电容器。关于电容器的最佳指标,音频社区存在很多争论。本文重点介绍了电容器差异如何影响实际应用中的失真。
图 5 显示了用于测试的电路板,表 2 显示了此测试中包含的所有电容器及其各自的特性。
数量 | 类型 | 值 | 电压 | 封装 |
---|---|---|---|---|
1 | 陶瓷 X5R | 2.2µF | 16V | 0805 |
2 | 陶瓷 X5R | 4.7µF | 16V | 0805 |
3 | 陶瓷 X5R | 10µF | 16V | 0805 |
4 | 陶瓷 X5R | 47µF | 6.3V | 1206 |
5 | 陶瓷 X5R | 1µF | 16V | 0805 |
6 | 金属膜 | 1µF | 12V | 1206 |
7 | 钽 | 1µF | 35V | 1206 |
8 | 铝电解电容器 | 1µF | 50V | 径向穿孔 |
未显示 | 橙色滴膜 | 1µF | 100 V | 径向穿孔 |
未显示 | WIMA 膜 | 1µF | 50V | 发送 |
未显示 | 陶瓷 X7R | 4.7µF | 16V | 0805 |