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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / rec / audio / car / 4907 < prev    next >
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Text File  |  1992-11-17  |  4.6 KB  |  82 lines

  1. Newsgroups: rec.audio.car
  2. Path: sparky!uunet!drd!apctrc!znpt01
  3. From: znpt01@trc.amoco.com (Norman P. Tracy)
  4. Subject: Re: Capacitors, etc... CALMLY
  5. Message-ID: <1992Nov17.101441@trc.amoco.com>
  6. Originator: znpt01@gpss43
  7. Sender: usenet@trc.amoco.com
  8. Organization: Amoco Production Company, Tulsa Research
  9. References: <gilchr.721386805@ee.ualberta.ca> <1992Nov10.193217.852@cmkrnl.com> <gilchr.721639884@ee.ualberta.ca> <1992Nov15.223232.12901@eng.ufl.edu>
  10. Date: Tue, 17 Nov 1992 16:14:41 GMT
  11. Lines: 69
  12.  
  13.  
  14. In article <1992Nov15.223232.12901@eng.ufl.edu>, brian@crow.eel.ufl.edu (Brian Gentry) writes:
  15. > I seem to have started this by asking why Andrew wanted to use a 10uF
  16. > tantalum in parallel with the big electrolytics used for "stiffening caps".
  17. > This brings me back to the original point of using small caps with good 
  18. > high frequency characteristics in parallel with large caps with poor high
  19. > frequency performance.  If you put a 10uF tantalum capacitor in parallel 
  20. > with a .5F electrolytic (or any size electrolytic) you will only add:
  21. > E = .5 * C * V^2 = 0.5 * .00001 * 144 =  0.00072 Joules of energy storage
  22. > capacity to the system.  In TTL circuits where the transistor's switching
  23. > causes glitches in the power supply, this tiny increase in energy storage
  24. > would be enough to control the high frequency noise in the power supply.
  25. > However, we are talking about a high power car audio system that may demand
  26. > hundreds of amps from the car's power system.
  27. > So, I agree that high frequency components will be "injected" into the power
  28. > system by high energy transients, but I don't think that a small capacitor
  29. > will have much of an effect on the problem because of it's VERY small 
  30. > contribution to the overall energy storage capacity of the system.
  31. > Think of it this way:  A large amplitude bass drum note begins.  The current
  32. > demanded by the amplifier increases rapidly.  The big electrolytic cap 
  33. > can't change it's current that fast, so it adds almost nothing to the total
  34. > current going to the amp.  The little cap can change that fast and does.
  35. > The little cap gives up it's entire energy store.  This energy store is
  36. > so small that it will make almost no difference in the total current demanded
  37. > by the amplifier(s).  Remember, with a 10uF cap we're only talking about 
  38. > 720 MicroJoules of energy.  However, this condition is only true when the
  39. > base note first begins.  Once the bass note is acting as a sine wave (after
  40. > the voltage changes direction for the first time) then the current demand
  41. > is at a low frequency and the large cap can begin to deliver current to 
  42. > the amplifier(s). 
  43. >
  44. >                  Brian L. Gentry
  45. >              (brian@sioux.eel.ufl.edu)
  46. Brian,
  47. It seems to me your analysis is leaving out one component of this hypothetical
  48. mega power car audio system, the battery.  The only reason for placing these
  49. auxilary caps in the power supply circuit is that the battery(s) have to be some
  50. distance from the amp rack.  The impedance of the 12v DC wiring then comes
  51. into play.  When a musical transient causes the amps power supply to make a
  52. heavy demand on the 12v line the impedance of the wiring prevents the battery
  53. from instantaneously supplying the necessary current.  When the voltage sags
  54. due to the wiring impedance the aux cap located next to the hungry amp steps
  55. in and by discharging some stored charge fills in the gap until the voltage
  56. potential at the batteries terminals overcomes the wiring impedance.  The
  57. realm of theory is replaced with 'how' questions when you are contemplating
  58. a real installation vs. sitting at our terminals (CRT not battery!) running
  59. thought experments.  'How' far away it too far for the battery?  'How' big
  60. a wire guage to use?  And if you decide an aux cap is called for 'how' close
  61. to theoretically perfect does it have to be?  Bypassing a huge electrolytic
  62. (as favored by you car audio guys) with smaller, higher quality, caps is an
  63. accepted method in High-end home audio, and other forms of electronics, of
  64. trying to make the big mama electrolytic behave more like a perfect cap.  This
  65. is done because the big can electrolytics have significant ESR (equivalent
  66. series resistance) and rather poor DF (diaelectric factor) both of which tend
  67. to degrade its high frequency performance.  In home audio when we want to really
  68. get tweekie a set of staggered values is used, for example 0.1, 1.0, 10.0, 100,
  69. 1000 uF, etc. with the smaller caps being NPO cermanic or plastic types known
  70. for excellent high frequency performance.  So how good is good enough?  Only
  71. an oscilloscope or your ears can tell you for sure.
  72.  
  73. Remember the old hot rod saying "Speed costs money, now how fast can you afford
  74. to go?"
  75.  
  76. Norman Tracy znpt01@trc.amoco.com
  77.