Hluk napájacieho zdroja pri prepínaní zemnej slučky - výmena stohov

Mám jediné napájanie 12 V, čo je zosilňovač zvuku 12V triedy D (Tripath TA2020, model „SMSL SA-36“) ( C. ) napájaný a veľmi lacný prevodník spínaného režimu na 12V až 5V a 2 A. ( A. ). 5 V dodáva energiu malému počítaču, ktorý generuje zvuk ( B. ). Uzemnenie 12 V a 5 V je navzájom spojené na vstupnej zásuvke 12 V. Celková spotreba energie 12 V je 0,5 A až 1,0 A.

Keď dostanem zvuk z počítača ( B. ) do zosilňovača ( C. ) (stereofónny minikonektor na strane počítača, nevyvážené cinch vstupy na strane zosilňovača), počujem tonu prepínacích zvukov (zvuky ako aktivita CPU/RAM/atď.). na reproduktoroch pripojených k zosilňovaču. Ak mám slúchadlá ( D., zobrazený iba jeden kanál) paralelne so vstupmi zosilňovača, počujem prepínanie zvukov na slúchadlách. Keď vypnem zosilňovač na kanáli, prepínací šum na tomto kanáli zmizne v slúchadlách (ktoré sú stále pripojené k počítaču).

Čo sa tu deje? Mám uzemňovaciu slučku? Ako sa toho zbavím? Odrezať uzemňovací kábel k zástrčkám cinch? Používať pre zvuk izolačné transformátory? Filtrovať niečo? Vyhoďte prevodník 12V na 5V a získajte lepší?

Upraviť doplnené detaily zosilňovača, nevyvážený vstup, popis spínacieho šumu, schéma.

odpovedať

V zásade to chcete urobiť:

Výstup z počítača je pravdepodobne nevyvážený a viazaný na zem počítača, ktorá cez neho preteká mnohými ostrými a hlučnými prúdmi (hľadanie hláv pevných diskov, aktualizácií displeja, výbuchov prístupu do pamäte atď.). Kvôli (veľmi malému, ale obmedzenému) odporu stôp zeme to znamená, že zem počítača má v porovnaní so zemou výkonového zosilňovača hlučné napätie. Keď výkonový zosilňovač meria počítačový signál vzhľadom na jeho vlastnú zem, tento hlučný zemný rozdiel sa superponuje na signál. Koncový stupeň bude mať pravdepodobne diferenciálny vstup (uveďte, čo pre koncový stupeň používate), ktorý môžete použiť na kompenzáciu tohto šumu.

Chcete, aby bol záporný vstup zosilňovača úplne izolovaný od zeme zosilňovača. Namiesto toho by mal byť pripojený priamo k výstupnej zemi počítača. Týmto spôsobom výkonový zosilňovač meria rozdiel medzi výstupom počítača a hmotnosťou počítača, ktorý je bez šumu. Uzemnenie výkonového zosilňovača a počítača by inak malo byť navzájom izolované a navzájom prepojené iba v uzemňovacom bode hviezdy v blízkosti napájacieho zdroja. Určite nechcete, aby zemné prúdy z počítača obchádzali zem, ktorú používa predzosilňovač ako referenciu.

Ak zosilňovač triedy D neponúka diferenciálny vstup, môžete ho vytvoriť s operačným zosilňovačom v konfigurácii diferenciálneho zosilňovača .

Rg je pripojený na zem výstupného stupňa, V1 na zem počítača, V2 na signál z počítača a Vout na vstup výstupného stupňa.

Nezobrazené na Wikipédii:

Paralelne s Rf by ste mali mať kompenzačný kondenzátor, aby ste zabránili osciláciám.
Mali by ste pridať identický kondenzátor paralelne s Rg, aby ste zachovali odmietanie spoločného režimu na všetkých frekvenciách.
Používajte 1% alebo lepšie rezistory.

Máte problém s posunom zeme. V zásade nerozlišujete medzi súčasnou zemou a signálnou zemou, preto sa k signálu kvôli prúdu pripája ofsetové napätie.

Dobré uzemnenie nie je triviálny predmet a často neexistuje ľahká odpoveď, zvlášť po tejto skutočnosti.

Bolo by ťažké presne opísať, čo máte robiť, a to ani pomocou dobrých diagramov vášho nastavenia. Tak či onak, musíte zabrániť tomu, aby spätné prúdy napájacieho zdroja pretekali cez kábel, ktorý je referenčnou hodnotou signálu 0 V medzi počítačom a zosilňovačom triedy D. Jednou z možností by bolo použitie samostatného izolovaného napájania pre každé zariadenie a následné pripojenie uzemnenia iba k napájaniu signálu. Pretože je každá strana izolovaná, cez spoj by nepretekali žiadne spätné prúdy. Ak zariadenia nemajú samostatné prípojky signálneho uzemnenia a nemôžete do nich preniknúť, musíte s nimi zaobchádzať ako s čiernymi skrinkami a samostatné izolované napájacie zdroje sú v podstate najlepším spôsobom, ako postupovať.

Prepáčte, že nie som konkrétnejší, ale toto je skutočne dosť komplikovaný problém. Aby bolo možné urobiť lepšie návrhy, bude treba poznať oveľa viac podrobností nastavenia.

Pridané:

Dal som vám odpoveď, ale vidím, že ste svoj príspevok upravili tak, aby ste sa v zásade znova pýtali na to isté.

Poviem to jasnejšie: vaše nastavenie je zásadne chybné. Bol to zlý nápad pripojiť napájací zdroj takto, pretože to povedie k problému, ktorý presne vidíte. Niektoré možné riešenia:

Pre počítač a zosilňovač používajte samostatné napájacie adaptéry a uzemnenie pripojte iba pomocou jediného zvukového kábla. Toto som navrhol vyššie, ale zjavne vám to chýbalo.

Medzi počítačom a zosilňovačom použite zvukový transformátor. Toto navrhol Tim, ale zjavne si aj ty premeškal.

Nechajte počítač odoslať údaje digitálne, ktoré sa potom dajú ľahko izolovať. Získajte zosilňovač, ktorý dokáže spracovať digitálne údaje, alebo pridajte D/A pred zosilňovač. Aj keď by to teoreticky fungovalo, je to dosť dlhá cesta, ako obísť niečo, čo by také vôbec nemalo byť.

Pridané 2:

Diagram pomáha. Váš experiment so slúchadlami ukázal, že niektoré spätné prúdy zeme zo zdroja napájania 5 V pretekajú cez zem na zvukovom kábli. Tomu sa treba vyhnúť.

Prečo nie je možné napájať samostatný zdroj 5 V zo zdroja 12 V? Pripojte dva napájacie káble dohromady, aby ste mali napájací kábel, ak si to prajete. Prečo je dôležité, aby 5V pochádzalo priamo z napájacieho zdroja, ktorý je rovnaký ako napájací zdroj 12V DC na zosilňovač? Výhodou je, že 5V DC zdroje sú bohaté a lacné.

Ak skutočne potrebujete počítač napájať na 12 VDC, zaobstarajte si izolovaný prevodník DC-DC. Existujú, ale nie sú také hojné a lacné.

Môžete tiež vyskúšať Timov nápad a použiť audio transformátor. Pri kapacitnej väzbe buďte opatrní a všimnite si špecifikácie frekvencie a impedancie. Ak sa to však urobí správne, hluk by sa mal výrazne znížiť.

Olin má pravdu, váš problém je komplikovaný.

Konkrétna odpoveď však nie je možná .

Izolácia zvuku bude pravdepodobne fungovať. Z tohto dôvodu profesionálne zvukové zariadenia používajú vyvážené signály namiesto signálov s jedným koncom, ktoré produkuje váš počítač.

Prvým hovorovým portom je transformátor izolácie zvuku. Pravdepodobne aj lacné zariadenie urobí znateľný rozdiel, pretože máte toľko hluku.

Ak máte vo svojej nevyžiadanej schránke starý zvukový transformátor, vyskúšajte to.