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on a tout fait d'amour fou on descend encore dans la rue d'amour fou et cet amour fou serait-il à vendre non,on ne veut pas qu'on le vende et en ne veut pas l'acheter puisqu'il est déjà en nous alors,on vend quoi on veut que cet amour fou continue d'apparetenir à nous meme à ceux qui ne savent pas qu'il les hante un amour fou ne se remplace pas,ne s'efface pas un amour fou ne meurt jamais un autre amour fou lui succède,c'est tout et nous sommes faits de tous ces amours fous de leurs strates,de leur coexistance on aura beau creuser en nous on ne trouvera jamais que l'amour fou
LES CONDENSATEURS

 
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hamza414


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PostPosted: Sun 6 Jun - 19:18 (2010)    Post subject: LES CONDENSATEURS Reply with quote

1. - LES CONDENSATEURS
Ils sont formés par deux plaques conductrices en regard, appelées armatures et séparées par un isolant qui est nommé diélectrique. Pour un type de diélectrique donné, plus la superficie des armatures est grande ou la distance qui les sépare petite, plus grande est la capacité du condensateur.
Les condensateurs peuvent être fixes ou variables et répertoriés selon le diélectrique comme le montre la table de la figure 1. Suivant le type de diélectrique, on définit les caractéristiques électriques et mécaniques (dimensions et disposition des bornes) selon lesquelles on fera un usage correct du condensateur.
1. 1. - CARACTÉRISTIQUES ÉLECTRIQUES DES CONDENSATEURS  
Les caractéristiques électriques les plus importantes à connaître pour utiliser au mieux les condensateurs sont données ci-dessous :  
  • Capacité ;

  • Tolérance ;

  • Tension de service
  • en courant continu ;
  • en courant alternatif ;
  • Tension d'essai ;

  • Coefficient de température ;

  • Résistance d'isolement ;

  • Courant de fuite ;

  • Angle de perte.

 
  Examinons à présent chacune des caractéristiques énumérées. La capacité est la valeur nominale qu'un condensateur présente entre ses deux armatures ; elle se mesure en farads (symbole F), mais cette unité correspond à une capacité trop grande que l'on ne rencontre guère en pratique ; c'est pourquoi on utilise fréquemment les sous-multiples du farad : le millifarad (mF), le microfarad (µF), le nanofarad (nF) et le picofarad (pF). Les relations entre ces sous-multiples sont indiquées dans le tableau de la figure 2.
 

En observant ce tableau, il paraît évident tout d'abord que le nanofarad (nF) équivaut au kilopicofarad (kpF) ; en effet pour ces deux unités, on utilise les mêmes multiplicateurs.
La première colonne indique les unités de mesure des condensateurs que l'on veut convertir en une autre unité en se rapportant à la colonne correspondante et en multipliant par le coefficient de la même ligne.
Voyons quelques exemples pour mieux interpréter le tableau de la figure 2 et éclaircir ci-dessus :
0,47 µF x 1 000 = 470 nF = 470 kpF ;
0,47 µF x 1 000 000 = 470 000 pF ;
22 nF x 0,001 = 0,022 µF ;
33 nF x 1 000 = 33 000 pF ;
8 200 pF x 0,001 = 8,2 nF ;
0,0027 µF x 1 000 000 = 2 700 pF ;
0,0027 µF x 1 000 = 2,7 nF = 2,7 kpF ;
1 500 pF x 0,000 001 = 0,0015 µF.
  • La tolérance est un pourcentage en plus ou en moins autour de la valeur nominale, que le fabricant s'engage à respecter pour toutes les pièces livrées. Il s'agit de pièces neuves avant usage, car par la suite les variations peuvent être plus importantes après le fonctionnement prolongé.
  • La tension de service en courant continu (symbole VNCC, abréviation de tension nominale en courant continu) indique la valeur de la tension continue (en volts) qui peut être appliquée au condensateur en régime permanent.
  • La tension de service en courant alternatif (symbole VNCA, abréviation de tension nominale en courant alternatif) indique la valeur de crête de la tension alternative de fréquence comprise entre 50 et 60 Hz pouvant être appliquée au condensateur en régime permanent.
  • La tension d'essai exprime la tension maximale en volts applicable au condensateur exclusivement pour un essai à effectuer selon des modalités spécifiques établies par le constructeur.

La tension d'essai indiquée par VP est en général 2,5 fois plus grande que la tension de service VN. Donc, pour un condensateur avec VP de 1 500 V, il est possible d'appliquer une tension de service maximale VN de 1 500 / 2,5 = 600 Volts.
  • Le coefficient de température indique la variation relative de la capacité par rapport à la variation de température. Il est exprimé en partie par million par degré centigrade (ppm/° C) ou en millionièmes par degré Celsius.

Quand le coefficient est négatif, le nombre exprimé est précédé du signe «-» ou de la lettre N (négatif) ; quand il est positif, ce nombre est précédé du signe «+» ou de la lette P (positif). Le sigle NPO indique que le coefficient de température est nul.
Par exemple, pour un condensateur de valeur 500 nF à 25° C ayant un coefficient de température de - 75 ppm/° C, la capacité diminue de 37,5 pF à chaque degré d'augmentation de la température :
(500 nF x 75) / 1 000 000 = 375 000 / 1 000 000 = 0,0375 nF = 37,5 pF.
Ce coefficient doit être le plus petit possible afin de minimiser les variations de la capacité en fonction de la température.
Rappelons-nous à ce sujet que la température à l'intérieur d'un appareil peut être bien supérieure à celle ambiante en raison de l'énergie calorifique dissipée par d'autres composants appartenant au même circuit que le condensateur.
Par contre, dans certains cas, le coefficient de température doit avoir une valeur bien définie pour compenser l'effet des variations d'autres composants du même circuit.
  • La résistance d'isolement est mesurée en appliquant une tension continue aux bornes du condensateur dont la valeur est spécifiée par le constructeur ; cette donnée, exprimée en mégohms en fonction de la valeur de la capacité, définit en pratique la qualité du diélectrique : plus sa valeur est élevée, meilleur est l'isolement.
  • Le courant de fuite est une donnée typique des condensateurs électrolytiques ; il indique la valeur du courant exprimée en microampères (µA), qui circule par la résistance de fuite du diélectrique d'un condensateur chargé. Plus cette valeur est faible, plus le condensateur est de bonne qualité.
  • L'angle de perte
    est le complément à 90° de l'angle de déphasage entre les deux grandeurs alternatives V et I.

On voit donc que dans un condensateur réel, l'angle de déphasage est inférieur à 90° alors que pour un condensateur idéal, l'angle de perte est nul car le déphasage entre V et I est de 90° précisément. On utilise souvent le facteur de perte en calculant la tangente
, indiqué en %, pour exprimer la qualité d'un condensateur : plus le pourcentage est faible, meilleur est le composant.

2. -
TECHNIQUE DE FABRICATION DES CONDENSATEURS FIXES
 
Les techniques de fabrication employées par les fabricants de condensateurs pour satisfaire les différentes exigences imposées par leur utilisation, sont très nombreuses. On peut affirmer que les condensateurs sont les composants qui sont réalisés avec la plus grande variété de formes et de dimensions. On trouve des condensateurs avec un corps cylindrique, en forme de disque, de plaquette, de goutte... ; pour chaque forme, le rapport capacité - volume peut être très différent selon les constructeurs et aucune norme ne régit cela. Nous examinerons maintenant les types de condensateur les plus communs en prenant pour guide le diélectrique utilisé.
2. 1. - CONDENSATEURS AU PAPIER ET A L'ALUMINIUM
Ces condensateurs sont constitués par le bobinage de deux feuilles très fines d'aluminium séparées par plusieurs feuilles de papier imprégnées d'huile ou de paraffine. Les deux feuilles en aluminium très pur (99,99 %), pour éviter l'oxydation pendant la fabrication, constituent les armatures tandis que l'isolant intercalé entre elles forme le diélectrique (figure 3-a, ci-dessous).
La capacité du condensateur est d'autant plus grande que la superficie des armatures en regard est grande et que la distance qui les sépare, faible. La tension maximale applicable aux armatures dépend de l'épaisseur du diélectrique et de ses propriétés isolantes.
L'enroulement obtenu peut être enfermé hermétiquement dans une enveloppe de verre, de plastique, de laiton étamé... ; deux bornes soudées aux armatures assurent la liaison externe.

Ce type de condensateur présente un grave inconvénient car ses armatures, étant enroulées sur elles-mêmes, entraînent l'apparition d'une inductance en série avec la capacité du condensateur pour les hautes fréquences.
Pour y remédier, on procède généralement en métallisant la tranche dépassant de chaque armature, par évaporation cathodique avec du cuivre. Les bornes de sortie sont soudées sur cette métallisation. On obtient des condensateurs non inductifs ; le contact est parfait et l'encombrement réduit.
Les valeurs de capacité sont généralement comprises entre 500 pF et 0,5 µF avec quelques exceptions pour certains types particuliers. Les valeurs de tension nominale oscillent entre 125 VN et 1 000 VN.
Dans les emplois courants, ces condensateurs ont été remplacés par des modèles à film plastique, de dimensions plus réduites.
2. 2. - CONDENSATEURS A FILM PLASTIQUE
Ces condensateurs sont semblables aux précédents, mais leur diélectrique est constitué par un film plastique très fin (figure 3-c). Les diélectriques employés sont du polystyrène (styroflex), du polyester (mylar) et du polycarbonate.
Afin de réduire le volume des condensateurs, on a pensé métalliser également le film plastique.
Une marge est réservée sur un des côtés des deux films afin de pouvoir métalliser la tranche et adopter le principe de fabrication retenu pour les condensateurs au papier et à l'aluminium. De cette façon, on obtient un condensateur compact, de faible inductance, analogue à celui vu précédemment mais avec une valeur de capacité deux à quatre fois plus grande, à volume égal.
La protection externe peut être assurée selon le type de condensateur par un enrobage en résine moulée sous pression ou par des boîtiers métalliques remplis de cire ou d'huile.
Parfois, le corps du composant est marqué par un anneau (figure 3-b) afin que, dans les montages mettant en jeu des tensions élevées, la borne la plus proche de cette marque soit à un potentiel jouant le rôle de blindage pour le condensateur (c'est souvent le potentiel le plus bas).
La gamme de leur capacité est comprise entre une dizaine de picofarads et une dizaine de microfarads ; la stabilité est bonne au-delà même de (85° C) et les valeurs de tension nominale s'échelonnent de 25 Volts à plus de 2 000 V.
Les condensateurs à film plastique sont largement employés car ils sont d'un coût réduit et présentent de bonnes caractéristiques électriques ; sur la figure 4, est illustré l'aspect externe qu'ils peuvent prendre pour satisfaire les nombreuses exigences de fabrication des appareils électroniques à circuit imprimé. La dénomination dépend de la technique de fabrication et peut varier d'un constructeur à l'autre.
2. 3. -
CONDENSATEURS AU MICA ET AU MICA ARGENTÉ
 
Le mica a été utilisé comme diélectrique depuis les premières années de fabrication des condensateurs ; les premiers types étaient réalisés en alternant des feuilles de mica et de très fines feuilles de cuivre ou d'aluminium de manière à former un empilage qui était ensuite comprimé puis imprégné d'un matériau isolant. Une armature du condensateur, soudée à l'une des bornes, est constituée des feuilles métalliques impaires reliées entre elles ; l'autre armature formée des feuilles paires est soudée à l'autre borne (figure 5-a).  

Dans la nouvelle version, la même structure est réalisée en déposant une très légère couche d'argent sur les feuilles de mica. Ces dernières sont reliées électriquement à deux faces métallisées auxquelles les bornes sont soudées. L'ensemble est ensuite enrobé par une résine isolante moulée qui confère au condensateur une structure rigide (figure 5-b).
Ces condensateurs sont caractérisés par une stabilité élevée, un coefficient de température très faible et ils sont particulièrement adaptés à des usages professionnels dans les circuits H.F. d'instruments de mesure. La gamme des capacités s'étend de quelques picofarads à quelques centaines de nanofarads pour des tensions de service de 300 V à plus de 2 500 V.
Dans le secteur grand public, les condensateurs au mica ont cédé la place aux condensateurs en polystyrène qui ne sont pas aussi stables et fonctionnement dans une gamme de température plus limitée ; en contrepartie ils présentent un encombrement plus réduit et sont surtout plus économiques.
2. 4. - CONDENSATEURS CÉRAMIQUES
On mélange et on broie finement du silicate de magnésium, de l'alumine et du corindon auxquels on ajoute des oxydes de titane, baryum ou strontium. La poudre obtenue est séchée, tamisée puis moulée sous pression avec de l'argile ou un liant organique et cuite à une température supérieure à 1 000° C.
Les pièces obtenues sont émaillées au four électrique pour supprimer leur porosité. Les armatures sont obtenues par métallisation d'argent sur les deux faces.
La protection est assurée normalement par une couche de peinture laquée cuite au four. Les condensateurs de découplage peuvent être enrobés sous vide d'une cire protectrice pour améliorer leur isolement.
Selon l'aspect de l'enrobage, on distingue, entre autres, les types tubulaires, à plaquettes, à disques, pin-up (figure 6).
 

Dans les condensateurs céramiques tubulaires, la borne reliée à l'armature extérieure est parfois repérée par un point ou une bague ou encore disposée en retrait de l'extrémité du corps du composant.
La variété des formes externes et l'allure des bornes (leur écartement et leur longueur) sont dues aux diverses exigences imposées par les montages et les soudures qui sont effectués par des opérations automatiques que l'on trouve sur les chaînes de grande série.
Les dimensions sont liées à la capacité et à la tension de service de ces condensateurs ; cependant, il arrive d'avoir des capacités très différentes (1 pF, 1 nF) pour les mêmes dimensions car les constantes diélectriques sont très variées pour réaliser des céramiques.
Pour reconnaître les valeurs, il faut donc se reporter aux marquages adoptés par le constructeur.
Une des données caractéristiques des condensateurs céramiques est le coefficient de température qui agit fortement sur la valeur de la capacité de certains de ces composants dont l'emploi est proscrit dans les montages électroniques pointus. Il existe quand même des céramiques à très faible coefficient de température, voire nul ; on arrive également à des tolérances très étroites et l'utilisation la plus courante de ces condensateurs est le découplage H.F. et U.H.F. en raison de leur faible inductance parasite.
Parmi les condensateurs céramiques à usage spécial, utilisés en H.F. et U.H.F., il existe les types «BY-PASS» qui servent au découplage de fils traversant un châssis ou un blindage. Le colleret qui représente l'armature extérieure est soudé au châssis ; l'autre armature est reliée à deux bornes axiales qui sortent à chaque extrémité du composant (figure 7-a) ou à une borne en forme d'œillet (figure 7-b).

2. 5. - CONDENSATEURS ÉLECTROLYTIQUES
Les condensateurs électrolytiques en aluminium appartiennent à la catégorie des condensateurs fixes enroulés.
Ils se différencient des autres types (papier, film plastique...) par le fait qu'une armature (anode) est constituée d'une feuille d'aluminium lisse ou gravée sur laquelle a été déposée une couche très mince d'alumine par un procédé chimique. Le diélectrique est ici formé par l'alumine et la seconde armature est constituée par l'électrolyte retenu dans du papier poreux appelée parfois «papier buvard». La liaison avec l'électrolyte est réalisée au moyen d'une deuxième feuille d'aluminium, appelée cathode sur laquelle est fixée une borne de sortie. L'autre armature (anode) possède également une borne de sortie qu'il faudra relier impérativement à un potentiel plus grand que celui de la cathode (figure 8).
 

L'oxyde d'alumine présente une rigidité diélectrique élevée et peut être formé en couches extrêmement fines, de telle sorte que l'on obtient une valeur élevée de capacité par unité de volume du condensateur. Cela entraîne que les condensateurs électrolytiques présentent une capacité plus élevée que tous les autres types pour des dimensions et des tensions de service égales.
On obtient des condensateurs électrolytiques ayant des capacités de l'ordre de 1 µF à plus de 10 000 µF avec des tensions de service allant d'environ 3 à 500 V. La tolérance sur les valeurs nominales est assez large et peut atteindre jusqu'à + 100 %.
Comme nous l'avons déjà précisé, ces condensateurs ont la particularité d'être polarisés et leurs bornes sont repérées par les signes (+) et (-). Quand ils sont absents, il faut remarquer la borne qui est reliée au boîtier en aluminium (cathode : -) ou s'il a un étranglement pour indiquer que la borne la plus proche est l'anode (+).
Un condensateur électrolytique sert au filtrage ou au découplage. On applique à ses bornes une tension continue et une tension alternative superposées (50 Hz, 100 Hz ou B.F.). Le pourcentage de la tension alternative par rapport à la tension continue ne doit pas dépasser 15 % pour les tensions de service supérieures à 50 V. De plus, la somme de la tension continue et de la tension alternative de crête ne doit pas dépasser la tension de service nominale du condensateur.
On réalise, cependant, des condensateurs électrolytiques pour courant alternatifs obtenus en bobinant ensemble deux anodes formées au lieu d'une anode et d'une cathode.
Le schéma réalisé est celui de deux condensateurs polarisés, opposés et montés en série (figure 9). Les séparateurs sont doublés (quatre épaisseurs de papier entre chaque électrode). Toutes choses égales, la valeur de la capacité obtenue est la moitié de celle d'un condensateur normal.
Les condensateurs électrolytiques non polarisés peuvent fonctionner avec des grandeurs continues ou alternatives.
 

Quelques condensateurs électrolytiques de forme cylindrique particulièrement employés pour le filtrage de grandeurs électriques redressées sont illustrés figure 10-a. Les bornes sont axiales et le boîtier en aluminium peut se présenter avec ou sans revêtement plastique isolant.
 

La table de la figure 10-b donne une idée de leurs dimensions en fonction de leur valeur de capacité et de tensions de service les plus courantes ; chez un autre fabricant, ces valeurs peuvent changer sensiblement.
 

Figure 10-b. - Dimensions d'encombrement des condensateurs électrolytiques de la figure 10-a proportionnelles aux valeurs de capacité et de tension de service les plus courantes.
Il existe aussi des condensateurs avec deux bornes positives et une négative ; ils sont utilisés dans les cas où l'endroit disponible est trop petit. Il s'agit en fait de deux condensateurs enfermés dans une enveloppe cylindrique équipée de trois bornes.
La figure 11 représente ce type de condensateur double, l'un avec des bornes en fil de cuivre étamé et l'autre avec des bornes en languettes.
 

Les condensateurs à vis illustrés sur la figure 12 sont employés pour résister aux chocs et aux vibrations. Les armatures et l'électrolyte sont enfermés hermétiquement dans un boîtier métallique d'où sortent les bornes de raccordement.
 

Deux condensateurs électrolytiques à vis qui diffèrent entre eux seulement par le système de sortie des bornes sont illustrés sur les figures 12-a et 12-b ; pour le type illustré sur la figure 12-a, la borne négative est parfois absente ; dans ce cas, le raccordement électrique s'obtient en fixant le condensateur au moyen d'un écrou sur le châssis métallique de l'appareil qui est la masse (0 V) du circuit électrique.
Sur la figure 12-c, on retrouve un condensateur double mais qui peut être vissé. La remarque concernant la borne négative de la figure 12-a s'applique à celle de la figure 12-c.
Semblables à ces derniers, les condensateurs cylindriques en aluminium avec des pattes de fixation en forme d'épingle pour circuits imprimés, en utilisant une comme borne négative commune, pour les capacités multiples (figure 13).

Figure 13. - Condensateurs électrolytiques à capacité multiples avec pattes de fixation en épingle pour circuit imprimé.
Dans les appareils de dimensions réduites, quand des montages particulièrement compacts sont nécessaires et les tensions en jeu basses, on utilise des condensateurs miniatures comme sur la figure 14-a.
 

L'aspect extérieur des condensateurs les plus courants de ce type avec leurs dimensions en fonction de la valeur capacitive et de la tension de service y est illustré dans un tableau figure 14-b (ci-dessous). 
Les bornes peuvent être axiales pour les montages horizontaux (voir figure 14-a en haut à gauche) ou verticaux (figure 14-b en haut centré) ou bien axiales avec sortie du même côté pour les fixations exclusivement verticales sur circuit imprimé (figure 14-c à droite).
 

Selon le fabricant, divers systèmes de repères sont adoptés comme on peut le voir sur la figure 15.
 

De production plus récente, les condensateurs électrolytiques au tantale présentent des caractéristiques nettement plus avantageuses que ceux en aluminium.
Tout d'abord, la constante diélectrique de l'oxyde de tantale est environ du double de celle de l'oxyde d'aluminium ; de plus, la pellicule de l'oxyde de tantale est beaucoup plus fine et présente des qualités de stabilité plus élevée.
Les caractéristiques montrent que l'on peut utiliser les condensateurs au tantale à des températures maximales de 125° C, alors que les condensateurs électrolytiques à l'aluminium ne sont utilisables que jusqu'à 85° C.
Les dimensions d'un condensateur au tantale sont nettement plus petites que celles de son équivalent à l'aluminium pour la même capacité et la même tension de service. La tolérance subit la même loi et on atteint ± 5 % avec le tantale, valeur irréalisable avec un condensateur électrolytique en aluminium. Le principe est le même que celui des condensateurs électrolytiques à anode en aluminium ; la différence est qu'ici, l'anode est au tantale.
Le diélectrique est un film d'oxyde de tantale dont la permittivité relative va de 11 à 26, ce qui permet de réaliser des condensateurs subminiatures et d'une grande fiabilité.
Le tantale est un métal réfractaire traité par métallurgie des poudres. Cette poudre de tantale est pressée en barreaux soumis à un premier frittage sous vide. Puis, ils sont forgés à froid pour être moins poreux. A nouveau, ils sont frittés sous vide vers 2 900° C pour atteindre une densité d'environ 16,5. Les lingots peuvent être laminés et étirés à froid jusqu'à obtenir des feuilles de 12 µm d'épaisseur et des fils de 0,1 mm de diamètre.
Modèle bobiné :
C'est la transposition au tantale du modèle à l'aluminium. Le tantale est laminé en bandes de 12 µm d'épaisseur dont chacune est formée par électrolyse sous tension variable. La bande est recouverte par une couche d'oxyde (Ta2 O5) dont l'épaisseur est d'environ 10-7 cm par volt ; la tension de service est limitée à 150 V. La bande de tantale n'a pas besoin d'être gravée, car elle est naturellement poreuse, sa surface utile est le double de la surface réelle.
Le bobinage est placé dans un boîtier en argent ou en cuivre argenté. L'imprégnation s'effectue sous vide avec un électrolyte à résistance élevée à base de glycol, d'acide borique, de sulfate de sodium ou de chlorure de lithium. Les fils de sortie sont en tantale, prolongés par des fils de nickel étamés, soudés électriquement (figure 16).

Modèle à anode massive frittée :
L'anode est constituée par une pastille de poudre de tantale pressée et frittée (appelée aussi «pellet»). La pastille étant poreuse, on obtient une surface active de 1 m2 par cm3 de volume.
On forme l'anode au moyen d'un électrolyte très fluide et de faible résistance. C'est l'acide sulfurique qui convient le mieux. La cathode est formée par un boîtier en argent qui assure un bon contact avec l'électrolyte et n'est pas attaqué par lui. La sortie cathodique est réalisée par un fil de cuivre étamé soudé au boîtier. La sortie anodique est constituée par un fil de tantale pressé contre la pastille. Il est soudé électriquement à un fil de nickel étamé qui sort du condensateur. Le boîtier en argent est obturé par une résine thermodurcissable ou protégé par un manchon métallique ou isolant selon le cas (figures 17-a, 17-b et 17-c).
 

Modèle à électrolyte solide :
C'est un condensateur à anode massive frittée dans lequel l'électrolyte liquide est remplacé par du bioxyde de manganèse solide. Un tel condensateur est plus robuste, il peut être stocké pendant une longue période sans altération.
L'anode est obtenue et formée comme précédemment. Puis, elle est recouverte par une couche de bioxyde de manganèse obtenue par pyrolyse d'une solution aqueuse de nitrate de manganèse qui pénètre dans tous les pores de l'anode. Elle est ensuite enduite de carbone colloïdal et argentée par réduction chimique. La connexion d'anode est obtenue comme précédemment. L'ensemble est introduit dans un boîtier en métal argenté. Il est indispensable que le contact de cathode soit parfait. Le boîtier est fermé par un bouchon de résine synthétique. Avant stockage, on effectue un vieillissement, comme du reste pour tous les condensateurs électrolytiques. Ne contenant pas de liquide, aucune congélation de l'électrolyte aux basses températures n'est à craindre (figures 18-a, 18-b et 18-c).
 
 

La figure 19 illustre l'aspect extérieur des condensateurs au tantale les plus courants.
 

Fin de cette technologie et nous allons continuer la suite d'identification des condensateurs.


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PostPosted: Sun 6 Jun - 19:18 (2010)    Post subject: Publicité

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hamza414


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PostPosted: Sun 6 Jun - 20:52 (2010)    Post subject: LES CONDENSATEURS Reply with quote

Condensateur (Capacitor en anglais)
Dernière mise à jour : 24/02/2008



Codes type - Codes valeur - Liaisons - Condensateurs ajustables

Présentation Un condensateur est un composant électronique capable de stocker de l'énergie, sous la forme d'un champ électrostatique. Il s'agit d'un composant dit passif, qui dans la plus simple de ses formes est constitué de deux surfaces conductrices d'électricité que l'on appelle armatures, mises face à face et séparées par un isolant appelé le diélectrique. Vous voyez le rapprochement avec sa représentation dans les schémas (deux traits parallèles) ?



Le condensateur s'oppose au passage du courant continu mais il laisse passer le courant alternatif. Ca, c'est une définition que l'on peut souvent lire, mais qui n'est pas suffisante. Il faut ajouter qu'un condensateur peut aussi s'opposer au passage du courant alternatif, la "force" d'opposition dépendant de la valeur du condensateur et de la fréquence du courant alternatif. La "résistance" du condensateur s'appelle capacitance, et est liée aux matériaux utilisés pour sa fabrication : électrodes et isolants peuvent être de natures très différentes et présenter des caractéristiques électriques qui ne conviennent pas à toutes les applications (sinon, vous pensez bien, il n'existerait qu'un seul type de condensateur). De part cette particularité, un condensateur devra être choisi en fonction du rôle qu'il aura à jouer et de la plage de fréquence des signaux qui lui seront appliqués.

Valeur (capacité) La valeur d'un condensateur est fixe et est principalement déterminée par la surface des armatures mises en regard, mais elle dépend aussi du diélectrique (isolant) placé entre celles-ci. La valeur est exprimée en Farad, ou en sous-multiples de Farad (pF pour Pico-Farad, nF pour Nano-Farad, uF pour Micro-Farad, mF pour Milli-Farad, F pour Farad). En règle générale, et pour un type de condensateur donné, la taille du composant est liée à sa valeur : un condensateur céramique de 100nF est plus gros qu'un condensateur céramique de 47pF. 

 
 


En pratique, on trouve des condensateurs dont la valeur est comprise entre 1 pF (1 picoFarad, tout petit) et 1 F (1 Farad, plus gros). Dans les "petites" valeurs, on trouve des condensateurs ajustables et variables, qui comme leur nom l'indique, permettent d'obtenir une valeur capacitive entre une valeur minimale et une valeur maximale. En ce qui concerne le marquage de la valeur du condensateur fixe, il existe plusieurs façons de faire, plus de détails sont donnés à la page Condensateurs - Codes valeur. Pour la façon de noter la valeur des condensateurs sur mes schémas, voir page Schémas du site - Conventions.

Tension de service La tension de service (parfois appelée tension nominale) que l'on voit marquée sur le condensateur, indique la tension maximale que l'on peut appliquer entre ses deux pattes pour l'utiliser dans des conditions optimales. Elle peut être de 5.5 V, 6.3 V, 10 V, 16 V, 25 V, 40 V, 50 V, 63 V, 100 V, 160 V, 250 V, 400 V, 630 V, 1000 V ou plus encore. Lorsqu'une tension continue et une tension alternative sont appliquées en même temps sur le condensateur, la somme de la tension continue et de l'amplitude de crête de la tension alternative appliquée ne doit pas dépasser la tension de service. Une tension d'utilisation supérieure à celle indiquée peut endommager irrémédiablement le composant. Il existe en effet une valeur limite de tension, appelée tension de claquage, qui correspond à un seuil où le courant va traverser l'isolant (via une étincelle) et provoquer un court-circuit entre les deux pôles (armatures). Bien que certains condensateur possèdent le pouvoir de s'auto-cicatriser, il est fortement conseillé de ne pas dépasser les valeurs spécifiées. Un condensateur chimique auquel on applique une tension dépassant la tension de claquage, peut exploser.
Condensateur de 63V pour montage alimenté en 9V ? A de rares exceptions près, vous pouvez utiliser un condensateur dont la tension de service est très supérieure à la tension qu'il se verra réellement appliquée, par exemple tension de service de 40 V dans un montage alimenté en 12 V. La tension de service indiquée par le fabricant est en effet une indication de valeur maximale. A noter toutefois que pour certains condensateurs, il n'est pas conseillé de choisir une marge trop grande (par exemple prendre un condensateur 100 V pour réguler une tension de 5 V), sous peine de les "sous-utiliser" et de les vieillir plus vite. Quelle tension de service choisir ? Dans de nombreux schémas électroniques, la tension de service des condensateurs n'est pas mentionnée. Quand tel est le cas, choisissez une valeur supérieure à la tension d'alimentation du montage. Si par exemple vous dégotez un schéma comportant des condensateurs de 10 nF et de 22 uF, et que la tension d'alim est de 9 V, vous pouvez prendre des condensateurs de 22 uF / 16 V ou 25 V, et des condensateurs de 10 nF / 63 V ou 100 V (dans les valeurs capacitives faibles, il est rare de trouver des tensions de service inférieures à 63 V).
Utilisation directe sur secteur 230V Prenez garde au choix des condensateurs destinés à recevoir directement la tension du secteur EDF 230V. Ils doivent présenter de très bonnes caractéristiques d'isolation et présenter une tension de service vraiment en rapport avec la tension qu'ils se verront appliquer à leur bornes. Vous trouverez des condensateurs dit de classe X2 parfaitement adapté à la réalisation de filtres secteur ou d'alimentations secteur sans transformateur, attention à ne pas se méprendre sur leur tension de service qui peut être donnée en tension continue ou en tension alternative : 400 Vac ou 630 Vcc par exemple.

Puissance et énergie EMax - Parfois, le fabricant communique une information relative à l'énergie maximale permise par le condensateur, et qui est relative à son poids. Cette information, exprimée en Wh/Kg (Watts/Heure par kilogramme), donne une indication sur la "concentration" d'énergie possible, pour un volume donné.
PMax - Puissance max admissible, exprimée en W/Kg (Watts / kilogramme).
Pd - Puissance dissipée liée aux pertes par effet Joule. Un condensateur dissipe toujours de la chaleur lorsqu'on le soumet à une tension variable. Il révèle une composante génératrice de perte tgd (angle de perte) : tgd = Rp.C.W, Rp étant la résistance de perte, C la capacité, W la pulsation. Cette perte se manifeste par un  échauffement du composant, il ne faut donc pas qu'elle soit trop élevée, surtout si le condensateur est utilisé dans un circuit de forte puissance (alimentation secteur de puissance ou ampli BF de sono par exemple).

Polarité Certains condensateurs sont polarisés, d'autres ne le sont pas. Globalement, les condensateurs de valeur inférieure à 1uF sont non polarisés, alors que ceux de valeur supérieure à 1uF sont polarisés. Il existe bien sûr des exceptions, puisque l'on peut trouver des condensateurs polarisés au tantale de 0,1uF, et des condensateurs non polarisés au polystyrène de 10uF. Mais dans la plupart des cas, la "barrière" de 1uF est valable et facile à retenir. Attention ! Les condensateurs polarisés possèdent un pôle "plus" et un pôle "moins", ils doivent impérativement être connectés dans le bon sens. En règle générale, les condensateurs polarisés radiaux (qui ont les deux pattes du même côté) possèdent une bande ou un ensemble de flèches qui désigne le pôle négatif, et les condensateurs polarisés axiaux (qui ont les deux pattes opposées) possèdent un renfoncement (collerette) côté pôle positif. Sur ces derniers, on peut disposer des deux informations (comme on le voit sur le condensateur au centre de la photo ci-dessous).



Si les polarités sont inversées, le condensateur peut bruler ou même exploser, et pas seulement lors de la mise sous tension. Les condensateurs au tantale branchés à l'envers, par exemple, peuvent se manifester (méchament) au bout de un ou deux ans de fonctionnement, tout en pouvant ne présenter aucun problème lors des premières utilisations.

Condensateurs chimiques de forte valeur non polarisés Il existe des condensateurs chimiques non polarisés de forte valeur, certains étant spécialement adaptés aux liaisons audio. Ces condensateurs (fabriqués par exemple par Panasonic ou par Monacor) peuvent être considérés comme deux condensateurs chimiques polarisés montés tête-bêche, pôles moins reliés ensemble ou pôle plus reliés ensemble.



Sur ces condensateurs, le repérage des connexions n'est pas nécessaire. Sur les condensateurs axiaux, le petit "renfoncement" que l'on trouve sur les condensateurs chimiques polarisés pour repérer le pôle + est ici inexistant ou au contraire présent de chaque côté (voir première photo ci-avant). Pour les condensateurs radiaux, pas de signe "Moins", mais une annotation "NP" (comme Non Polarisé) ou "BP" (comme Bi-Polarisé). Les condensateurs non polarisés facilitent parfois la conception de certains montages audio, mais ils coutent en général plus chers que les condensateurs chimiques polarisés.
Remarque : vous pouvez réaliser un condensateur chimique non polarisé en cablant en série et en tête-bêche deux condensateurs polarisés standards (le signe + de "C1+C2" indique l'association des deux condensateurs, et non pas une opération algébrique) :



Tolérance La tolérance correspond à l'écart relatif qui peut exister entre la valeur réelle du condensateur et la valeur qu'il est censé avoir et qui est notée sur son boitier. Pour certains condensateurs, elle peut être extrêment élevée, de l'ordre de 50 % ou de 100 % ! Ce qui signifie que ce genre de composant peut avoir une valeur réelle loin de la valeur indiquée (en général supérieure) : un condensateur donné pour 100 uF peut très bien faire 160 uF. Mais heureusement, ce n'est pas le cas de tous les condensateurs, les plus courants affichant une tolérance de 5 à 20 %. Si vous voulez y mettre le prix, et si bien sûr ce choix est justifié, vous trouverez des condensateurs précis à 5%, voir à 1% ou moins. La valeur de la tolérance d'un condensateur peut être codé à l'aide d'une lettre : pour plus de détails, merci de vous reporter à la page Condensateurs - Codes valeur.

Température de fonctionnement Tous les condensateurs sont donnés pour une utilisation dans une plage de fonctionnement donnée (comme pour la majorité des composants électroniques d'ailleurs). Cela vaut aussi bien pour les condensateurs polarisés que pour ceux qui ne le sont pas. La température de fonctionnement (celle de l'environnement dans lequel le condensateur va se trouver quand il va être sollicité, à l'interieur d'un rack dans une baie par exemple) peut avoir plusieures incidences sur son fonctionnement, notemment sur sa valeur (pouvant augmenter ou diminuer en fonction de la température) et sur sa durée de vie (qui peut diminuer rapidement à des températures extrêmes). Certains fabricants donne la valeur de la résistance thermique du composant, exprimée en °C/W, telle qu'on peut la trouver pour des transistors ou circuits intégrés de puissance, par exemple.

Courant de court-circuit ou ISC Le courant de court-circuit (ISC = Intensity Short Circuit) désigne le courant maximal qui peut circuler quand le condensateur est chargé et que ses électrodes sont mise en court-circut franc. Ce courant peut atteindre plusieurs ampères ou plusieurs dizaines d'ampères.

Diélectrique Le diélectrique est l'isolant qui sépare les deux éléments conducteurs du condensateur. Il peut être de différentes natures, liquide, solide ou gazeuse.. Il peut s'agir d'un produit chimique, d'un isolant en plastique, mais aussi de l'air qui nous entoure. Quelques exemples : céramique, verre, mica, électrolyte solide ou liquide (condensateurs aluminium ou tantale), papier, plastique (polystyrène et polyester)... Les condensateurs au tantale qui contiennent une electrolyte non liquide ont généralement la forme d'une perle (ou goutte d'eau). Les condensateurs electrolytiques présentent de fortes capacités dans un volume relativement réduit, mais souffrent malheureusement de courants de fuite plus important. Les condensateurs au mica sont très stables en température et en fréquence, ils sont particulièrement appréciés dans la réalisation de filtres.

Résistance série équivalente ou ESR La résistance série équivalente (ESR = Equivalent Serial Resistor), qui peut s'assimiler à une résistance qui serait placée en série avec le condensateur, peut atteindre quelques milliOhms ou quelques dizaines de milliOhms. Bien que cette valeur paraisse faible, il est des applications où elle est très gênante. La valeur de la résistance série équivalente est généralement donnée pour utilisation sous une tension continue, mais certains fabricants donnent aussi sa valeur à une fréquence bien précise, par exemple à 50 Hz, à 100 Hz ou à 1 KHz.

Résistance parallèle La résistance parallèle, qui bien qu'étant de forte valeur, peut elle aussi être gênante dans certains cas, car elle est la cause principale du courant de fuite (leakage current) du composant. C'est à cause de cette résistance parallèle qu'un condensateur chargé se décharge tout seul même quand il n'est relié à rien. C'est aussi à cause de cette résistance parallèle qu'un condensateur peut ne jamais pouvoir se charger pleinement si la partie électronique qui le charge présente une impédance de sortie trop élevée.

Inductance parasite L'inductance parasite est liée à l'enroulement mécanique des électrodes. Cette inductance est d'autant plus importante que la fréquence des signaux qu'on applique au condensateur est élevée. Elle peut être sources de problèmes de fonctionnement dans certaines plages de fréquence, alors que pour d'autres fréquences tout se passe bien.

Utilisations du condensateur Le condensateur peut être utilisé pour diverses fonctions, mais les principales sont les suivantes :
- Oscillateur (voir cette page et celle-ci).
- Couplage, blocage d'une composante continue, dans le trajet d'un signal audio, vidéo, ou RF (voir Condensateur - Liaisons)
- Filtrage : égaliseurs audio, filtres (passe-haut, passe-bas, passe-bande, rejecteur), filtres secteur
- Régulation et découplage d'alimentations.
- Antiparasitage (interrupteurs, contacts relais, moteurs)
- Augmentation du coupleau au démarrage d'un moteur monophasé
- Création d'un pôle (phase) supplémentaire pour alimenter un moteur triphasé avec une tension monophasée
- Compensation de phase entre deux grandeurs (entre tension et courant par exemple)
- Retardateur de mise sous tension
- Temporisateur (par exemple contact relais maintenu un certain temps après coupure énergie, sans ajout d'électronique)

Quel condensateur utiliser ? Tableau d'applications typiques N'importe quel condensateur ne peut pas être utilisé pour n'importe quelle application. Par exemple, un condensateur au mica n'est pas vraiment adapté aux montages audio ou aux alimentations (sauf le mica argenté que l'on peut encore trouver sur des équipements audio à lampe). De même, un condensateur électrolytique (chimique) ne peut pas toujours convenir en haute fréquence. Le tableau récapitulatif ci-dessous donne les applications les plus courantes des condensateurs en fonction de leur type, je me suis appuyé sur de nombreux documents papier et de sites internet pour l'établir. Le site Optimise ton ampli m'a été d'un grand secours pour m'y retrouver dans certaines références de condensateurs, j'en remercie son auteur, tout en vous invitant vivement à aller y faire un tour. Très instructif !

Type de condensateur
Fréq. Min.
Fréq. Max.
Professionnel
Grand public
Utilisations / Remarques
Papier
CC
1 KHz
X
X
Industriel. Filtres. Correction du facteur de puissance. Désormais remplacés par les condensateurs Plastique.
Papier métallisé
CC
100 MHz
X
X
Découplage miniature. Liaisons BF. Anti-parasite. Désormais remplacés par les condensateurs Plastique.
Papier huilé
?
?


Bon pour applications audio.
Plastique - KC et MKC (polycarbonate)
CC
10 GHz
X
X
Tous usages professionnels. Filtrage. Base de temps. Mesure. Découplage. Bon pour applications audio.
Plastique - KP et MKP  (polypropylène)
CC
10 GHz
X
X
Tous usages. Régime impulsionnel. Montages HF. Alimentations à découpage. Eclairage. Excellent pour applications audio.
Plastique - KP-SN (polypropylène métallisé zinc)??-
-
A  compléter
Plastique - MKV (métallisé à huile)
?
?
X
X
Excellent pour applications audio.
Plastique - KS et MKS
(polystyrol / polystyrène)
Appelé aussi Styroflex.
CC
10 GHz
X
X
Tous usages. Circuits oscillants HF et MF. Excellent comportement en régime impulsionnel. Considéré en audio comme le meilleur condensateur de liaison. Attention à ne pas confondre avec les MKS de Wima, peu recommandés pour l'audio.
Plastique - MKY
CC
10 GHz
X
X
MKY = appellation particulière donnée par Siemens aux styroflex, idem MKS (voir ligne précédente).
Plastique mylar - MKT
CC
10 GHz
X
X
Tous usages. Excellent pour applications audio.
Polyester métallisé - MTK
?
?
-
-
A  compléter
Plastique - MKT Type MKS-2
CC
10 GHz
X
X
A  compléter
Plastique - MKT Type Milfeuil
CC
10 GHz
X
X
Découplage des circuits intégrés. Liaisons.
Mica
1 KHz
10 GHz
X
X
Accord des circuits HF. Lignes à retard.
Mica argenté
?
10 GHz
X
-
Filtres de précision. Circuits oscillants. Circuits impulsionnels. Découplage. Etalon de mesure.
Verre
1 KHz
10 GHz
X
-
Remplace le mica dans toutes les applications HF.
Céramique Groupe 1
100 Hz
10 GHz
X
X
Circuits HF de puissance. Accord en HF.
Céramique Groupe 2
1 KHz
200 MHz
X
X
Découplage HF.
Céramique Multicouches
?
?
X
-
Grande stabilité. NPO ou COG : Filtrage, réglage, temporisations. X7R : Couplage, déviation, filtrage. Z5U ou Y5V : découplage, liaison.
Electrolytique Aluminium
CC
1KHz
X
X
Découplage. Filtrage. Liaison transistors.
Electrolytique Tantale
CC
100KHz
X
-
Découplage. Filtrage. Circuits transistorisés. Non recommandé dans le trajet de signaux audio.
Electrolytique "ELNA"
?
?
X
-
Très faible distorsion. Recommandé pour usage audio pro.
Electrolytique "Black Gate" Type BG
?
?
X
-
Nécessite un temps de "rodage" (performances optimales au bout de quelques dizaines dheures d'utilisation). Recommandé pour usage audio pro, pour le découplage vers la masse.
Electrolytique "Black Gate" Type BG-C
?
?
X
-
Recommandé pour usage audio pro. Idem type BG, mais plus destiné au couplage inter-étages (blocage composante continue).
Electrolytique "Black Gate" Type BG-N et BG-NX
?
?
X
-
Recommandé pour usage audio pro. Idem type BG-C, mais encore plus performant.
CC = Courant Continu ; BF = Basse Fréquence ; MF = Moyenne Fréquence ; HF = Haute Fréquence

Usage en audio Il est une règle générale quand on conçoit un montage audio : limiter autant que possible le nombre de composants sur le trajet du signal audio, surtout les condensateurs. Mais attention à l'interprétation de cette règle : elle ne signifie pas que les composants qui ne sont pas situés sur le trajet du signal n'ont aucune influence sur la qualité finale du signal. Tous les composants (condensateurs compris) ont leur part là-dedans. Pour plus de renseignements concernant l'usage des condensateurs dans une liaison audio, vous pouvez vous reporter à la page Condensateur - Liaison.


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hamza414


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PostPosted: Sun 6 Jun - 20:56 (2010)    Post subject: LES CONDENSATEURS Reply with quote

Codes valeur Dernière mise à jour : 23/05/2010



Présentation - Codes type - Condensateurs ajustables - Liaisons

La valeur des condensateurs peut être indiquée de plusieurs façons : soit en clair, soit en code chiffré, soit en code de couleurs.

Correspondances entre unités Comme dit à la page Condensateurs, l'unité de la capacité est exprimée en Farad, ou en sous-multiples de Farad (pF pour Pico-Farad, nF pour Nano-Farad, uF pour Micro-Farad, mF pour Milli-Farad, F pour Farad). La correspondance entre unités est la suivante
1000 pF = 1 nF
1000 nF = 1 uF
1000 uF = 1 mF
1000 mF = 1 F (ce qui correspond à une très grosse valeur, qu'on ne voit que très rarement en électronique "ordinaire")
Ainsi, un condensateur marqué 330n peut-il aussi être écrit 0.33u ou même .33u (voir paragraphe suivant).
Remarque : vous pouvez rencontrer sur certains vieux schémas, l'unité uuF (micro-micro-Farad). Cette unité est équivalente au pF (picoFarad).

Affichage en clair Pas de difficulté majeure, dès l'instant où l'on sait que le "F" de "Farad" n'est que très rarement indiqué, et que la sous-unité ne l'est pas toujours. Voici quelques exemples, à partir desquels vous devriez pouvoir vous en sortir par la suite.

Valeur notée
Correspondance avec unité(s)
10 ou 10p
10 pF
4K7 ou 4n7
4,7 nF = 4700 pF
2n2
2,2 nF = 2200 pF
470n
470 nF = 470000 pF
2.2 ou 2u2
2,2 uF = 2200 nF = 2200000 pF
.1
0,1 uF = 100 nF = 100000 pF
.15
0,15 uF = 150 nF = 150000 pF
.01
0,01 uF = 10 nF = 10000 pF
.047
0,047 uF = 47 nF = 47000 pF
.330
0,330 uF = 330 nF = 330000 pF
.001
0,001 uF = 1 nF = 1000 pF
1.5
1,5 uF = 1500 nF = 1500000 pF
2.5
2,5 uF = 2500 nF = 2500000 pF (3)
.068
0,068 uF = 68 nF = 68000 pF
10
10 pF si petit condensateur, 10 uF si "gros" (1)
100
100 pF si petit condensateur, 100 uF si "gros" (1)
473
47 nF (2)
224
0,22 uF = 220 nF (2)

(1) - Les condensateurs de taille moyenne et grosse ne posent en général pas de problème, leur unité est quasiment toujours le uF. Si vous voyez un condensateur cylindrique de deux centimètres de haut marqué 100/25, il y a très peu de chance qu'il s'agisse d'un condo de 100 pF, et qu'il s'agisse plutôt d'un condo électrochimique de 100 uF / 25V...
(2) - Quand la valeur notée possède trois chiffres significatifs avec pour troisième chiffre une valeur autre que zéro, il s'agit la plupart du temps d'un marquage en code chiffré, voir paragraphe suivant.
(3) - On trouve des schémas sur lesquels peuvent être notées des valeurs que l'on rencontre moins souvent de nos jours. Les condensateurs de 25 uF ou 500 uF, par exemple sont désormais moins courants que les condensateurs de 22 uF et de 470 uF. Le remplacement d'un 25 uF par un 22 uF ou le remplacement d'un 500 uF par un 470 uF ne pose pas de problème.

Affichage en code chiffré Ici, la valeur du condensateur est indiquée avec trois chiffres. Les deux premier chiffres sont dit significatifs, et le troisième correspond au facteur de multiplication (même principe que pour le code des couleurs décrit ci-après). Par exemple, le marquage 273 correspond à un condensateur de 27000 pF (soit 27 nF) : 2 et 7 pour les chiffres significatifs, le 3 correspond à un coefficient multiplicateur de 1000 (trois zéro).

Marquage
Valeur
27327 nF ( = 27000 pF = 0.027 uF)
I102K
1 nF (= 1000 pF = 0.001 uF)
D333
33 nF (33000 pF = 0.033 uF)
153J10015 nF (= 15000 pF = 0.015 uF)
330
Piège ! Peut vouloir dire 33 pF (codage chiffré) ou 330 pF (codage en clair) !

Voir aussi tableau couleur ci-après, où sont mis en regard les chiffres et les coefficients multiplicateurs.

Affichage en code de couleurs Réalisé avec des anneaux, points ou bandes de couleur. Les premiers indicateurs colorés représentent les chiffres significatifs, un autre indique le facteur de multiplication et des couleurs additionnelles peuvent être présentes pour indiquer la tolérance et la tension de service.

Condensateur "allongé et un peu arrondi" avec 3 bandes de couleur


Condensateur de 470 pF

Condensateur tubulaire avec 4 anneaux de couleur

Condensateur de 22 pF, tolérance 10 %

Condensateur rectangulaire avec coins arrondis et 5 bandes de couleur


Condensateur de 47 nF, tolérance +/-20%, 200 V ou 250 V.

Remarque : parfois la dernière bande de couleur (la plus en bas, vers les broches de connexion) ne remplie pas tout le bas du condensateur, et la couleur du corps pourrait alors être prise pour une sixième bande colorée.

Condensateur disque avec 3 bandes de couleur

Condensateur de 1,5 nF

Condensateurs avec 6 points ou anneaux de couleur

Condensateur mica de 1500 pF, tolérance 5 %

Remarque : le "point noir norme UTE" (point A) n'est pas toujours noir, il peut aussi être employé pour indiquer la catégorie climatique (ou coefficient de température) du composant, selon codage suivant :
- Rouge = Catégorie 454 - Froid -55 °C, Chaleur sèche 85 °C, Chaleur humide 21 jours
- Jaune = Catégorie 434 - Froid -55 °C, Chaleur sèche 125 °C, Chaleur humide 56 jours
- Vert = Catégorie 435 - Froid -55 °C, Chaleur sèche 125 °C, Chaleur humide 21 jours


Condensateur de 510 pF, tolérance 20 %

Correspondance entre couleurs et valeurs Quelque soit le type de condensateur, la table de correspondance entre couleurs et valeurs numériques est la même, et est indiquée dans le tableau suivant :



Remarques :
- Les valeurs de tolérance indiquées ne sont valables que pour les condensateurs de valeur supérieure à 10 pF.
- La tension de service pour la couleur rouge peut être 200 V ou 250 V. La couleur bleue peut signifier 600 V ou 630 V.
- La lecture s'effectue de la même façon que pour la lecture de la valeur des résistances.
- Un autre code couleur est adopté pour les condensateurs ajustables, voir page Condensateurs ajustables.

Tolérance La tolérance (précision de la valeur du condensateur) peut aussi être codée par une lettre, voici le tableau de correspondance :

Lettre
Condos < à 10 pF
Condos > 10 pF
B
+/- 0,1 pF

C
+/- 0,25 pF
D
+/- 0,5 pF+/- 0,5 %
F
+/- 1 pF+/- 1 %
G+/- 2 pF+/- 2 %
H

+/- 2,5 %
J

+/- 5 %
K

+/- 10 %
M

+/- 20 %
R

+30 % / -20 %
S

+50 % / -20 %
Z

+80 % / -20 %

Exemples :
101J = 100 pF,  +/- 5 %
274H = 270 nF, +/-2,5 %


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hamza414


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Liaisons
Dernière mise à jour : 11/04/2009



Présentation - Codes type - Codes valeur

Présentation Cette petite page cause un peu des liaisons audio assurées par un ou plusieurs condensateurs. Vous y trouverez quelques informations qui je l'espère vous seront utiles.

Pourquoi mettre un condensateur dans le trajet du signal ? Plusieurs raisons à cela :
  • Pour réduire le domaine des fréquences (bande passante) des signaux à faire passer, autrement dit laisser passer certaines fréquences et en atténuer ou en bloquer d'autres. En effet, un condensateur de liaison, associé à l'impédance d'entrée de l'étage qui fait suite, constitue un filtre passe haut basique.
  • Pour empêcher une tension continue de passer d'un étage à l'autre, la plupart du temps pour simplifier la conception du circuit. Un montage audio est en effet souvent constitué de plusieurs étages, et chaque étage comporte des composants qui ont été calculés pour un fonctionnement optimal. Le condensateur laisse passer le signal audio (alternatif) et bloque toute tension continue (de polarisation par exemple). Dans le schéma montré en exemple ci-après, un signal BF (alternatif) d'amplitude 2V est superposé à une tension continue fixe de +5V (plage de variation de tension comprise entre 4V et 6V), ces deux tensions sont appliquées en même temps au condensateur (point A). Au point B, la tension continue a disparue, il ne reste plus que le signal BF "utile" (plage de variation de tension comprise entre -1V et +1V).



    Il est tout à fait possible de se passer de condensateur de liaison pour relier plusieurs étages entre eux, mais cela complique énormément le calcul des composants, et demande une grande maitrise (grande expérience serais-je tenté de dire) du comportement de l'ensemble, notement lors de variations de température.
  • Pour empêcher un potentiomètre de réglage (de volume par exemple) de cracher. La présence d'une tension continue sur un potentiomètre est en effet fortement déconseillée, si vous voulez que ce dernier ait une durée de vie décente. A noter qu'il faut quasiment toujours mettre un condensateur à l'entrée du potentiomètre (extrémité), comme à sa sortie (curseur), car une tension continue peut parfaitement venir de l'étage qui précède ou de l'étage qui suit.



    L'ajout de deux condensateurs pour un simple potentiomètre de volume devrait être, vous vous en doutez, évité au possible, ne serait-ce que pour éviter la résultante complexe d'impédance qu'ils introduisent (une différentiation suivie d'une intégration), provoquant principalement de la distorsion de phase (et en bout de bande, ça s'entend particulièrement bien). La meilleur solution est de s'arranger pour qu'aucune tension continue ne parvienne au potentiomètre, en utilisant par exemple des AOP avec correction d'offset.

Quel type de condensateur choisir ? Cela dépend des moyens que l'on veut bien y mettre et du contexte d'utilisation.

Pour un montage audio "normal" Cela dépend de la valeur du condensateur. En règle générale, la valeur d'un condensateur de liaison placé à l'entrée d'un montage audio est assez faible, comparativement à la valeur d'un condensateur de liaison placé sur une sortie. Cela se conçoit assez aisement : l'impédance d'une entrée est généralement élevée, alors que l'impédance de sortie est en général faible. La valeur du condensateur est choisie en fonction de cette impédance, de telle sorte que la fréquence de coupure du filtre (créé par le condensateur et l'impédance) ne gêne pas le passage des fréquences audio désirées. Globalement, on peut dire que jusqu'à la valeur de 1 uF, il est préférable de prendre des condensateurs non polarisés à film de type MKS, MKP, MKT ou MKC. Ne pas utiliser si possible de condensateurs céramiques, qui possèdent une non-linéarité assez élevée. Au delà de 1 uF, on choisira des condensateurs chimiques, et on évitera les tantales qui peuvent ajouter une distorsion bien plus importante s'ils sont incorrectement polarisés (au moins 1% de distorsion contre 0,01% à 0,1% pour les chimiques aluminium). A noter cependant que j'ai récement (09/04/2009) eu un retour d'un passionné d'audio qui a essayé de nouveaux condensateurs au tantale solide (hermetically sealed), qui ont fait très bon effet.

Pour un montage audio Haut de gamme Pour les faibles valeurs, même chose qu'avant : des condensateurs non polarisés au téflon ou styroflex (MKS) sont excellents et largement conseillés. Ceux au polypropylène (MKP) sont aussi très bons, suivis de près par les MKT et les MKC. Pour les fortes valeurs, l'usage de condensateur "dédiés audio", de marque Elna ou BlackGate par exemple, sont recommandés. A noter la possibilité (si ce n'est un bon conseil) de placer un condensateur de type MKS de faible valeur (100nF par exemple) en parallèle avec le condensateur de forte valeur, afin d'améliorer le comportement en régime impulsionnel.



C'est une technique également employée pour le découplage des alimentations, qui donne de très bons résultats.

Condensateurs polarisés ou non polarisés ? Certains montages haut de gamme utilisent des condensateurs bipolaires (non polarisés, souvent dénomés NP), qui représentent une excellente solution aux problèmes de polarisation et de distorsion qui y est liée. Si vous devez utiliser un tel composant et que vous n'en trouvez pas (ou si celui que vous avez trouvé est d'un prix trop élevé pour votre bourse), vous pouvez utiliser deux condensateurs montés tête-bêche. Deux condensateurs polarisés montés ainsi sont équivalents à un seul condensateur non polarisé (le signe - de "C1-C2" indique l'association en série des deux condensateurs, et non pas une opération algébrique).



Cela n'est pas aussi sexy, ça occupe un peu plus de place, mais c'est une solution de secours. Notez en passant que la capacité résultante de deux condensateurs de même valeur ainsi montés en série équivault à la moitié d'un seul. Les deux condensateurs de 220 uF du schéma précédent équivalent donc à un condensateur unique de 110 uF.

Pourquoi l'ajout d'un condensateur de liaison occasionne-t-il parfois des "Plops" ? Cela est lié à des différences de tension existantes sur les deux pattes d'un condensateur. Pour être plus précis, cela est souvent causé par l'absence de référence de potentiel sur au moins une des deux bornes du condensateur. Pour mieux comprendre, examinons le dessin suivant, qui pourrait représenter la sortie d'une console audio que l'on souhaiterait raccorder sur l'entrée d'un ampli de puissance. Le condensateur C1 est situé en bout de chaine de la console de mélange (sortie principale) et le condensateur C2 est placé juste à l'entrée de l'ampli de puissance.



Supposons que l'électronique qui précède le condensateur de sortie de la console (point A de C1) laisse "trainer" une tension continue de +6V. Cette tension ne doit pas être transmise à la sortie de la console, et c'est la raison principale pour laquelle le constructeur de cette console a décidé de mettre un condensateur à cet endroit. Le point B de C1 est laissé en l'air, sauf quand la sortie est raccordée à quelque chose. Côté ampli, le constructeur, qui s'est dit "Avec tous sagouins de concepteurs, il ne serait pas très surprenant qu'une tension continue arrive sur l'entrée de mon ampli, et cela m'embête bien. Je vais donc ajouter un condensateur d'entrée, afin de palier cette éventualité". Et de ce côté-ci, on se retrouve avec un condensateur C2, dont le potentiel de la patte B est de +1V parce que l'électronique qui suit fait en sorte que ce soit ainsi, et la patte A se retrouve en l'air, sauf bien sûr quand l'entrée est raccordée à quelque chose. Vous commencez à percevoir les choses ? D'un côté nous avons +6V, de l'autre, nous avons +1V. Et au raccord des deux, qu'avons-nous ? Et bien c'est là le problème ! Une tension "batarde", qui va dépendre des courants de fuite des condensateurs, et se traduire par des variations plus ou moins aléatoires de la composante continue, pouvant provoquer de brusques montées ou descentes de la tension au point B. Appareils connectés, cela se traduit par un son "mou", voire distordu sur les crêtes. Lors de l'interconnection des appareils, cela peut se traduire par des plops.
La solution ? Fixer le potentiel des pattes des condensateurs à une valeur connue, de telle sorte que les condensateurs soient toujours dans un état "stable", d'un point de vue polarisation en continu. La plupart du temps, il suffit d'ajouter une résistance d'assez forte valeur (100K à 1M) entre ladite patte et la masse, pour fixer le potentiel à zéro volt, comme le montre le dessin suivant (les deux constructeurs ont finalement eu la bonne idée au même moment, mais cela coute, de rajouter une résistance, vous savez). En procédant ainsi, tous les courants de fuite des condensateurs sont véhiculés à la masse.



De la sorte, le potentiel des pattes des condensateurs qui restaient en l'air est désormais fixé à zéro volt des deux côtés, le "heurt" de la connexion des deux appareils sera moins brutal.

Remarques
  • Si vous avez compris le rôle des condensateurs de liaison, vous vous demandez sans doute s'il ne serait pas judicieux d'en supprimer un quand il y en a deux en série. Et bien bravo, vous avez gagné ! Il faut juste oser ouvrir un des appareils et opérer... en admettant bien sûr que les deux équipements en question sont mariés pour la vie !
  • Si vous constatez qu'aucune résistance n'est installée comme vue précédement, ni sur la sortie du premier équipement, ni sur l'entrée du second, vous pouvez en ajouter une (de 100K)... dans un des connecteurs du cordon de liaison. Avantage : on n'ouvre ni ne chatouille aucun des deux équipements !


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hamza414


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Codes valeur Dernière mise à jour : 23/05/2010



Présentation - Codes type - Condensateurs ajustables - Liaisons

La valeur des condensateurs peut être indiquée de plusieurs façons : soit en clair, soit en code chiffré, soit en code de couleurs.

Correspondances entre unités Comme dit à la page Condensateurs, l'unité de la capacité est exprimée en Farad, ou en sous-multiples de Farad (pF pour Pico-Farad, nF pour Nano-Farad, uF pour Micro-Farad, mF pour Milli-Farad, F pour Farad). La correspondance entre unités est la suivante
1000 pF = 1 nF
1000 nF = 1 uF
1000 uF = 1 mF
1000 mF = 1 F (ce qui correspond à une très grosse valeur, qu'on ne voit que très rarement en électronique "ordinaire")
Ainsi, un condensateur marqué 330n peut-il aussi être écrit 0.33u ou même .33u (voir paragraphe suivant).
Remarque : vous pouvez rencontrer sur certains vieux schémas, l'unité uuF (micro-micro-Farad). Cette unité est équivalente au pF (picoFarad).

Affichage en clair Pas de difficulté majeure, dès l'instant où l'on sait que le "F" de "Farad" n'est que très rarement indiqué, et que la sous-unité ne l'est pas toujours. Voici quelques exemples, à partir desquels vous devriez pouvoir vous en sortir par la suite.

Valeur notée
Correspondance avec unité(s)
10 ou 10p
10 pF
4K7 ou 4n7
4,7 nF = 4700 pF
2n2
2,2 nF = 2200 pF
470n
470 nF = 470000 pF
2.2 ou 2u2
2,2 uF = 2200 nF = 2200000 pF
.1
0,1 uF = 100 nF = 100000 pF
.15
0,15 uF = 150 nF = 150000 pF
.01
0,01 uF = 10 nF = 10000 pF
.047
0,047 uF = 47 nF = 47000 pF
.330
0,330 uF = 330 nF = 330000 pF
.001
0,001 uF = 1 nF = 1000 pF
1.5
1,5 uF = 1500 nF = 1500000 pF
2.5
2,5 uF = 2500 nF = 2500000 pF (3)
.068
0,068 uF = 68 nF = 68000 pF
10
10 pF si petit condensateur, 10 uF si "gros" (1)
100
100 pF si petit condensateur, 100 uF si "gros" (1)
473
47 nF (2)
224
0,22 uF = 220 nF (2)

(1) - Les condensateurs de taille moyenne et grosse ne posent en général pas de problème, leur unité est quasiment toujours le uF. Si vous voyez un condensateur cylindrique de deux centimètres de haut marqué 100/25, il y a très peu de chance qu'il s'agisse d'un condo de 100 pF, et qu'il s'agisse plutôt d'un condo électrochimique de 100 uF / 25V...
(2) - Quand la valeur notée possède trois chiffres significatifs avec pour troisième chiffre une valeur autre que zéro, il s'agit la plupart du temps d'un marquage en code chiffré, voir paragraphe suivant.
(3) - On trouve des schémas sur lesquels peuvent être notées des valeurs que l'on rencontre moins souvent de nos jours. Les condensateurs de 25 uF ou 500 uF, par exemple sont désormais moins courants que les condensateurs de 22 uF et de 470 uF. Le remplacement d'un 25 uF par un 22 uF ou le remplacement d'un 500 uF par un 470 uF ne pose pas de problème.

Affichage en code chiffré Ici, la valeur du condensateur est indiquée avec trois chiffres. Les deux premier chiffres sont dit significatifs, et le troisième correspond au facteur de multiplication (même principe que pour le code des couleurs décrit ci-après). Par exemple, le marquage 273 correspond à un condensateur de 27000 pF (soit 27 nF) : 2 et 7 pour les chiffres significatifs, le 3 correspond à un coefficient multiplicateur de 1000 (trois zéro).

Marquage
Valeur
27327 nF ( = 27000 pF = 0.027 uF)
I102K
1 nF (= 1000 pF = 0.001 uF)
D333
33 nF (33000 pF = 0.033 uF)
153J10015 nF (= 15000 pF = 0.015 uF)
330
Piège ! Peut vouloir dire 33 pF (codage chiffré) ou 330 pF (codage en clair) !

Voir aussi tableau couleur ci-après, où sont mis en regard les chiffres et les coefficients multiplicateurs.

Affichage en code de couleurs Réalisé avec des anneaux, points ou bandes de couleur. Les premiers indicateurs colorés représentent les chiffres significatifs, un autre indique le facteur de multiplication et des couleurs additionnelles peuvent être présentes pour indiquer la tolérance et la tension de service.

Condensateur "allongé et un peu arrondi" avec 3 bandes de couleur


Condensateur de 470 pF

Condensateur tubulaire avec 4 anneaux de couleur

Condensateur de 22 pF, tolérance 10 %

Condensateur rectangulaire avec coins arrondis et 5 bandes de couleur


Condensateur de 47 nF, tolérance +/-20%, 200 V ou 250 V.

Remarque : parfois la dernière bande de couleur (la plus en bas, vers les broches de connexion) ne remplie pas tout le bas du condensateur, et la couleur du corps pourrait alors être prise pour une sixième bande colorée.

Condensateur disque avec 3 bandes de couleur

Condensateur de 1,5 nF

Condensateurs avec 6 points ou anneaux de couleur

Condensateur mica de 1500 pF, tolérance 5 %

Remarque : le "point noir norme UTE" (point A) n'est pas toujours noir, il peut aussi être employé pour indiquer la catégorie climatique (ou coefficient de température) du composant, selon codage suivant :
- Rouge = Catégorie 454 - Froid -55 °C, Chaleur sèche 85 °C, Chaleur humide 21 jours
- Jaune = Catégorie 434 - Froid -55 °C, Chaleur sèche 125 °C, Chaleur humide 56 jours
- Vert = Catégorie 435 - Froid -55 °C, Chaleur sèche 125 °C, Chaleur humide 21 jours


Condensateur de 510 pF, tolérance 20 %

Correspondance entre couleurs et valeurs Quelque soit le type de condensateur, la table de correspondance entre couleurs et valeurs numériques est la même, et est indiquée dans le tableau suivant :



Remarques :
- Les valeurs de tolérance indiquées ne sont valables que pour les condensateurs de valeur supérieure à 10 pF.
- La tension de service pour la couleur rouge peut être 200 V ou 250 V. La couleur bleue peut signifier 600 V ou 630 V.
- La lecture s'effectue de la même façon que pour la lecture de la valeur des résistances.
- Un autre code couleur est adopté pour les condensateurs ajustables, voir page Condensateurs ajustables.

Tolérance La tolérance (précision de la valeur du condensateur) peut aussi être codée par une lettre, voici le tableau de correspondance :

Lettre
Condos < à 10 pF
Condos > 10 pF
B
+/- 0,1 pF

C
+/- 0,25 pF
D
+/- 0,5 pF+/- 0,5 %
F
+/- 1 pF+/- 1 %
G+/- 2 pF+/- 2 %
H

+/- 2,5 %
J

+/- 5 %
K

+/- 10 %
M

+/- 20 %
R

+30 % / -20 %
S

+50 % / -20 %
Z

+80 % / -20 %

Exemples :
101J = 100 pF,  +/- 5 %
274H = 270 nF, +/-2,5 %


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hamza414


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Liaisons
Dernière mise à jour : 11/04/2009



Présentation - Codes type - Codes valeur

Présentation Cette petite page cause un peu des liaisons audio assurées par un ou plusieurs condensateurs. Vous y trouverez quelques informations qui je l'espère vous seront utiles.

Pourquoi mettre un condensateur dans le trajet du signal ? Plusieurs raisons à cela :
  • Pour réduire le domaine des fréquences (bande passante) des signaux à faire passer, autrement dit laisser passer certaines fréquences et en atténuer ou en bloquer d'autres. En effet, un condensateur de liaison, associé à l'impédance d'entrée de l'étage qui fait suite, constitue un filtre passe haut basique.
  • Pour empêcher une tension continue de passer d'un étage à l'autre, la plupart du temps pour simplifier la conception du circuit. Un montage audio est en effet souvent constitué de plusieurs étages, et chaque étage comporte des composants qui ont été calculés pour un fonctionnement optimal. Le condensateur laisse passer le signal audio (alternatif) et bloque toute tension continue (de polarisation par exemple). Dans le schéma montré en exemple ci-après, un signal BF (alternatif) d'amplitude 2V est superposé à une tension continue fixe de +5V (plage de variation de tension comprise entre 4V et 6V), ces deux tensions sont appliquées en même temps au condensateur (point A). Au point B, la tension continue a disparue, il ne reste plus que le signal BF "utile" (plage de variation de tension comprise entre -1V et +1V).



    Il est tout à fait possible de se passer de condensateur de liaison pour relier plusieurs étages entre eux, mais cela complique énormément le calcul des composants, et demande une grande maitrise (grande expérience serais-je tenté de dire) du comportement de l'ensemble, notement lors de variations de température.
  • Pour empêcher un potentiomètre de réglage (de volume par exemple) de cracher. La présence d'une tension continue sur un potentiomètre est en effet fortement déconseillée, si vous voulez que ce dernier ait une durée de vie décente. A noter qu'il faut quasiment toujours mettre un condensateur à l'entrée du potentiomètre (extrémité), comme à sa sortie (curseur), car une tension continue peut parfaitement venir de l'étage qui précède ou de l'étage qui suit.



    L'ajout de deux condensateurs pour un simple potentiomètre de volume devrait être, vous vous en doutez, évité au possible, ne serait-ce que pour éviter la résultante complexe d'impédance qu'ils introduisent (une différentiation suivie d'une intégration), provoquant principalement de la distorsion de phase (et en bout de bande, ça s'entend particulièrement bien). La meilleur solution est de s'arranger pour qu'aucune tension continue ne parvienne au potentiomètre, en utilisant par exemple des AOP avec correction d'offset.

Quel type de condensateur choisir ? Cela dépend des moyens que l'on veut bien y mettre et du contexte d'utilisation.

Pour un montage audio "normal" Cela dépend de la valeur du condensateur. En règle générale, la valeur d'un condensateur de liaison placé à l'entrée d'un montage audio est assez faible, comparativement à la valeur d'un condensateur de liaison placé sur une sortie. Cela se conçoit assez aisement : l'impédance d'une entrée est généralement élevée, alors que l'impédance de sortie est en général faible. La valeur du condensateur est choisie en fonction de cette impédance, de telle sorte que la fréquence de coupure du filtre (créé par le condensateur et l'impédance) ne gêne pas le passage des fréquences audio désirées. Globalement, on peut dire que jusqu'à la valeur de 1 uF, il est préférable de prendre des condensateurs non polarisés à film de type MKS, MKP, MKT ou MKC. Ne pas utiliser si possible de condensateurs céramiques, qui possèdent une non-linéarité assez élevée. Au delà de 1 uF, on choisira des condensateurs chimiques, et on évitera les tantales qui peuvent ajouter une distorsion bien plus importante s'ils sont incorrectement polarisés (au moins 1% de distorsion contre 0,01% à 0,1% pour les chimiques aluminium). A noter cependant que j'ai récement (09/04/2009) eu un retour d'un passionné d'audio qui a essayé de nouveaux condensateurs au tantale solide (hermetically sealed), qui ont fait très bon effet.

Pour un montage audio Haut de gamme Pour les faibles valeurs, même chose qu'avant : des condensateurs non polarisés au téflon ou styroflex (MKS) sont excellents et largement conseillés. Ceux au polypropylène (MKP) sont aussi très bons, suivis de près par les MKT et les MKC. Pour les fortes valeurs, l'usage de condensateur "dédiés audio", de marque Elna ou BlackGate par exemple, sont recommandés. A noter la possibilité (si ce n'est un bon conseil) de placer un condensateur de type MKS de faible valeur (100nF par exemple) en parallèle avec le condensateur de forte valeur, afin d'améliorer le comportement en régime impulsionnel.



C'est une technique également employée pour le découplage des alimentations, qui donne de très bons résultats.

Condensateurs polarisés ou non polarisés ? Certains montages haut de gamme utilisent des condensateurs bipolaires (non polarisés, souvent dénomés NP), qui représentent une excellente solution aux problèmes de polarisation et de distorsion qui y est liée. Si vous devez utiliser un tel composant et que vous n'en trouvez pas (ou si celui que vous avez trouvé est d'un prix trop élevé pour votre bourse), vous pouvez utiliser deux condensateurs montés tête-bêche. Deux condensateurs polarisés montés ainsi sont équivalents à un seul condensateur non polarisé (le signe - de "C1-C2" indique l'association en série des deux condensateurs, et non pas une opération algébrique).



Cela n'est pas aussi sexy, ça occupe un peu plus de place, mais c'est une solution de secours. Notez en passant que la capacité résultante de deux condensateurs de même valeur ainsi montés en série équivault à la moitié d'un seul. Les deux condensateurs de 220 uF du schéma précédent équivalent donc à un condensateur unique de 110 uF.

Pourquoi l'ajout d'un condensateur de liaison occasionne-t-il parfois des "Plops" ? Cela est lié à des différences de tension existantes sur les deux pattes d'un condensateur. Pour être plus précis, cela est souvent causé par l'absence de référence de potentiel sur au moins une des deux bornes du condensateur. Pour mieux comprendre, examinons le dessin suivant, qui pourrait représenter la sortie d'une console audio que l'on souhaiterait raccorder sur l'entrée d'un ampli de puissance. Le condensateur C1 est situé en bout de chaine de la console de mélange (sortie principale) et le condensateur C2 est placé juste à l'entrée de l'ampli de puissance.



Supposons que l'électronique qui précède le condensateur de sortie de la console (point A de C1) laisse "trainer" une tension continue de +6V. Cette tension ne doit pas être transmise à la sortie de la console, et c'est la raison principale pour laquelle le constructeur de cette console a décidé de mettre un condensateur à cet endroit. Le point B de C1 est laissé en l'air, sauf quand la sortie est raccordée à quelque chose. Côté ampli, le constructeur, qui s'est dit "Avec tous sagouins de concepteurs, il ne serait pas très surprenant qu'une tension continue arrive sur l'entrée de mon ampli, et cela m'embête bien. Je vais donc ajouter un condensateur d'entrée, afin de palier cette éventualité". Et de ce côté-ci, on se retrouve avec un condensateur C2, dont le potentiel de la patte B est de +1V parce que l'électronique qui suit fait en sorte que ce soit ainsi, et la patte A se retrouve en l'air, sauf bien sûr quand l'entrée est raccordée à quelque chose. Vous commencez à percevoir les choses ? D'un côté nous avons +6V, de l'autre, nous avons +1V. Et au raccord des deux, qu'avons-nous ? Et bien c'est là le problème ! Une tension "batarde", qui va dépendre des courants de fuite des condensateurs, et se traduire par des variations plus ou moins aléatoires de la composante continue, pouvant provoquer de brusques montées ou descentes de la tension au point B. Appareils connectés, cela se traduit par un son "mou", voire distordu sur les crêtes. Lors de l'interconnection des appareils, cela peut se traduire par des plops.
La solution ? Fixer le potentiel des pattes des condensateurs à une valeur connue, de telle sorte que les condensateurs soient toujours dans un état "stable", d'un point de vue polarisation en continu. La plupart du temps, il suffit d'ajouter une résistance d'assez forte valeur (100K à 1M) entre ladite patte et la masse, pour fixer le potentiel à zéro volt, comme le montre le dessin suivant (les deux constructeurs ont finalement eu la bonne idée au même moment, mais cela coute, de rajouter une résistance, vous savez). En procédant ainsi, tous les courants de fuite des condensateurs sont véhiculés à la masse.



De la sorte, le potentiel des pattes des condensateurs qui restaient en l'air est désormais fixé à zéro volt des deux côtés, le "heurt" de la connexion des deux appareils sera moins brutal.

Remarques
  • Si vous avez compris le rôle des condensateurs de liaison, vous vous demandez sans doute s'il ne serait pas judicieux d'en supprimer un quand il y en a deux en série. Et bien bravo, vous avez gagné ! Il faut juste oser ouvrir un des appareils et opérer... en admettant bien sûr que les deux équipements en question sont mariés pour la vie !
  • Si vous constatez qu'aucune résistance n'est installée comme vue précédement, ni sur la sortie du premier équipement, ni sur l'entrée du second, vous pouvez en ajouter une (de 100K)... dans un des connecteurs du cordon de liaison. Avantage : on n'ouvre ni ne chatouille aucun des deux équipements !


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Condensateurs ajustables et variables
Dernière mise à jour : 21/05/2009



Présentation - Codes types - Codes valeur - Liaisons

Présentation Les condensateurs ajustables et les condensateurs variables sont des condensateurs dont on peut faire varier la valeur. Tout comme les condensateurs fixes, ils font partie de la famille des composants passifs.

Condensateur ajustable Le condensateur ajustable est un condensateur dont on peut faire varier la valeur capacitive, dans une certaine mesure, grâce à un axe mécanique qui fait se chevaucher plus ou moins deux ensembles de lamelles métalliques montées parallèlement. Les trois photos qui suivent montrent l'exemple d'un condensateur ajustable auquel on a donné trois positions différentes.



On dispose des mêmes possibilités avec les condensateurs variables, qui sont plus gros et pour lesquels il est plus facile (en photo tout du moins) de distinguer les lamelles. Avec les photos qui suivent, j'ai essayé de montrer un condensateur ajustable un peu plus gros et sous un angle permettant de voir les lamelles et la façon dont elles peuvent plus ou moins s'imbriquer entre elles.



Le condensateur ajustable est généralement de taille assez réduite et son positionnement se fait lors de la première mise en service d'un circuit électronique. Il n'est pas prévu pour être retouché par la suite, sauf éventuellement pour un petit réajustage de maintenance.



Ce type de condensateur est principalement utilisé dans le domaine des hautes fréquences (récepteurs et émetteurs TV et radio FM, par exemple), domaine où l'on est plus souvent amené à utiliser des condensateurs de faible valeur, et où il est difficile de savoir précisement quelle valeur exacte adopter pour le résultat souhaité. Le condensateur ajustable, de par sa nature mécanique, possède une plage de variation de valeurs assez restreintre, qui s'étale de quelques pF à quelques dizaines de picofarads. Beaucoup (si ce n'est la majorité) des condensateurs ajustables se règlent avec un petit tournevis amagnétique (pading), mais certains autres possèdent un axe et un pas de vis permettant de les fixer sur une face avant d'un boitier, les faisant ainsi crieusement ressembler à des petits potentiomètres (mais à deux pattes seulement).



Il est peut-être plus judicieux d'appeler ce type de condensateur des condensateurs variables, même si la plage capacitive couverte est faible.

Code couleur des condensateurs ajustables Les condensateurs ajustables n'ont pas de marquage chiffré ni code valeur sous forme de bandes colorées. Leur plage de valeur est déterminée par la couleur du boitier et par sa taille. Ainsi, deux condensateurs ajustables de plage de valeurs différentes, peuvent avoir la même couleur. Dans ce cas, il faut se fier à leur taille.



Couleur
Diamètre
Ecartement broches
Valeur Min - Max
Vert
5 mm
5,1 mm
2 pF - 20 pF
Gris
7,5 mm
3,5 / 7,1 mm
1,2 pF - 6 pF ou 1,4 pF - 5,5 pF
Jaune
7,5 mm
3,5 / 7,1 mm1,4 pF - 10 pF ou 2 pF à 10 pF
Bleu
7,5 mm3,5 / 7,1 mm1,6 pF - 15 pF
Vert
7,5 mm
3,5 / 7,1 mm2 pF - 22 pF
Rouge7,5 mm3,5 / 7,1 mm2 pF - 30 pF
Violet
7,5 mm3,5 / 7,1 mm3 pF - 40 pF
Vert
10 mm
5 / 10 mm
2,5 pF - 25 pF
Jaune
10 mm5 / 10 mm4,5 pF - 70 pF ou 5,5 pF - 65 pF
Rouge
10 mm5 / 10 mm5 pF - 90 pF ou 6 pF - 80 pF
Violet
10 mm
5 / 10 mm7 pF - 100 pF

Condensateurs variables Le condensateur variable est un condensateur ajustable mais prévu pour être manipulé de façon régulière : son axe mécanique est accessible par l'utilisateur, de façon directe (bouton monté directement sur l'axe) ou indirectement (bonton faisant bouger l'axe via un prolongateur mécanique ou via une ficelle).



Les photos précédentes montrent un condensateur variable à air dont les lames sont "à nu", aucun boitier ne le protège. Un condensateur variable peut être par exemple utilisé dans un récepteur radio simple, non programmable, où il est associé à une self pour former un circuit bouchon : dans ce cas, l'accord en fréquence sur les stations à recevoir se fait en tournant l'axe du composant. Les photos suivantes montrent des condensateurs sous boitier plastique, tous extraits de récepteurs radio de poche.



Sur ces trois modèles, on remarque la présence d'un axe central sur lequel peut venir se fixer un bouton de réglage en plastique, et deux trous pour la fixation au boitier ou au circuit imprimé. D'une manière générale, un condensateur variable a une taille plus imposante que celle d'un condensateur ajustable. On peut à ce titre faire l'analogie avec les potentiomètres ajustables (assez petits) et les potentiomètres de tableau (plus gros). Quand la valeur du condensateur variable n'est pas trop importante, il est possible de le remplacer par une ou plusieurs diodes varicap (voir plus loin).

Diode varicap La diode Varicap est une diode qui présente la particularité de posséder une valeur capacitive qui est fonction d'une tension continue inverse appliquée à ses bornes. Avec un tel composant, il est bien plus simple de concevoir un montage dans lequel plusieurs valeurs capacitives peuvent être obtenues facilement et rapidement, voir sauvegardées et rappelées en un tour de main (système d'accord sur plusieurs fréquences par exemple). Second avantage et non des moindre, la commande (tension continue) peut être déportée sans difficulté majeure. Pour plus de détails, voir paragraphe Diode varicap à la page Diode.


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