Ground loop? Interruptor de alimentación de ruido

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Tengo un único suministro de 12V que alimenta un amplificador de audio de clase D de 12V ( basado en Tripath TA2020 , modelo 'SMSL SA-36') ( C ) y un convertidor de modo de conmutador clasificado de 12V a 5V 2A muy barato ( A ). El 5V se usa para alimentar una computadora pequeña que genera audio ( B ). Las conexiones a tierra de 12V y 5V están unidas en el zócalo de entrada de 12V. El consumo de corriente total de 12 V es 0.5A-1.0A.

Cuando conecto el audio de la computadora ( B ) al amplificador ( C ) (miniconector estéreo en el lado de la computadora, entradas RCA no balanceadas en el lado del amplificador) Escucho una tonelada de ruido de conmutación (suena como actividad de CPU / RAM / etc) en los altavoces conectados al amplificador. Si conecto un par de auriculares ( D , solo se muestra un canal) en paralelo con las entradas del amplificador, escucho el cambio de ruido en los auriculares; si desconecto el amplificador en un canal, entonces en los auriculares (aún conectados a la computadora) el ruido de conmutación desaparece en ese canal.

¿Qué está pasando aquí? ¿Tengo un bucle de tierra? ¿Como me deshago de esto? Cortar el cable de tierra a los conectores RCA? ¿Usar transformadores aislantes en el audio? ¿Filtrar algo? Deseche el convertidor de 12V a 5V y obtenga uno mejor?

editar detalles del amplificador agregado, entrada desequilibrada, descripción del ruido de conmutación, diagrama.

    
pregunta damian

3 respuestas

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Básicamente quieres hacer esto:

Lasalidadelacomputadoraesprobablementedesequilibrada,conectadaalatierradelacomputadora,quetienemuchascorrientespuntiagudasquelaatraviesan(búsquedadecabezasdediscoduro,actualizacionesdepantalla,ráfagasdeaccesoalamemoria,etc.)Debidoalaresistencia(muypequeña,perofinita)delastrazasatierra,estosignificaquelatierradelacomputadoraestáenunvoltajeruidosoenrelaciónconlatierradelamplificadordepotencia.Sielamplificadordepotenciamidelaseñaldelacomputadoraenrelaciónconsupropioterreno,veráqueladiferenciadetierraruidosasesuperponealaseñal.Elamplificadordepotenciaprobablementetieneunaentradadiferencial(porfavor,especifiquequéestáusandoparaelamplificadordepotencia),quepuedeusarparacancelarlasalidadeeseruido.

Deseaquelaentradanegativadelamplificadordepotenciaestécompletamenteaisladadelamasadelamplificadordepotencia.Ensulugar,debeconectarsedirectamentealatierradesalidadelacomputadora.Deesamanera,elamplificadordepotenciaestámidiendoladiferenciaentrelasalidadelacomputadoraylaconexiónatierra,queestarálibrederuido.Lasbasesdelamplificadordepotenciaylacomputadoradeberíanestaraisladasentresíyconectadasentresísoloenunpuntodemasaestrellacercadelafuentedealimentación.Definitivamentenodeseaquelascorrientesdetierradelacomputadoravayanmásalládeunterrenoqueseutilizacomoreferenciaenelpreamplificador.

SielamplificadordeclaseDnoproporcionaunaentradadiferencial,puedecrearunocon un op-amp en el diferencial configuración del amplificador .

Rg se conectará a la tierra del amplificador de potencia, V1 a la tierra de la computadora, V2 a la señal de la computadora y Vout a la entrada del amplificador de potencia.

No se muestra en Wikipedia:

  • Debe tener un condensador de compensación en paralelo con Rf para evitar la oscilación.
  • Debe agregar un capacitor idéntico en paralelo con Rg para mantener el rechazo en modo común en todas las frecuencias.
  • Use 1% o más resistencias.
respondido por el endolith
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Tienes un problema de desplazamiento de tierra. Básicamente, no está distinguiendo entre la conexión a tierra de alimentación y la conexión a tierra de la señal, por lo que la tensión de compensación debida a la corriente de alimentación se agrega a la señal.

Una buena base no es un tema trivial, y a menudo no hay una respuesta fácil, especialmente después del hecho.

Sería difícil describir exactamente qué hacer, incluso con buenos diagramas de su configuración. De una forma u otra, debe evitar que las corrientes de retorno de la fuente de alimentación fluyan a través del cable que es la referencia de señal de 0 V entre la computadora y el amplificador de clase D. Una forma sería utilizar un suministro aislado por separado para cada dispositivo, luego, conecte las conexiones a tierra solo en la señal de alimentación. Como cada lado está aislado, no habría corrientes de retorno que fluyan a través del enlace. Si los dispositivos no tienen conexiones a tierra de señal separadas y no puede entrar, entonces hay que tratarlas como cajas negras y los suministros aislados por separado son la mejor manera.

Lamento no ser más específico, pero este es realmente un problema bastante complicado. Habría que conocer muchos más detalles de la configuración para ofrecer mejores sugerencias.

Añadido:

Le di una respuesta, pero veo que editó su publicación para, básicamente, volver a preguntar lo mismo.

Déjame ser más claro: tu configuración es fundamentalmente defectuosa. Conectar el poder de esa manera fue una mala idea, porque conduce exactamente al problema que estás viendo. Algunas posibles soluciones:

  • Deshazte de toda la configuración y hazlo bien. Si no entiendes a tierra, haz que alguien lo haga.

  • Use fuentes de alimentación separadas para la computadora y el amplificador, luego conecte las conexiones a tierra solo a través del único cable de audio. Esto es lo que sugerí arriba, pero aparentemente te lo perdiste.

  • Use un transformador de audio entre la computadora y el amplificador. Esto fue sugerido por Tim, pero aparentemente también te lo perdiste.

  • Haga que la computadora envíe los datos digitalmente, lo cual es fácil de optar por aislar. Obtenga un amplificador que pueda tratar con datos digitales, o agregue un D / A al frente del amplificador. Si bien esto funcionaría en teoría, es un largo camino por recorrer para evitar algo que no debería ser así en primer lugar.

Agregado 2:

El diagrama ayuda. Su experimento con los auriculares demuestra que algunas de las corrientes de retorno a tierra de la fuente de alimentación de 5 V se están ejecutando a través de la tierra del cable de audio. Esto debe evitarse.

¿Por qué no se puede alimentar una fuente de 5V por separado de lo que alimenta la fuente de 12V? Empalme los dos cables de línea juntos para que tenga un enchufe de alimentación si eso es lo que desea. ¿Por qué importa que los 5 V provengan directamente de la alimentación de CA como se adjunta a la alimentación de 12 VCC para el amplificador? La ventaja es que los suministros de 5V DC son abundantes y baratos.

Si realmente necesita ejecutar la computadora con la alimentación de 12V CC, obtenga un aislado convertidor DC-DC. Existen, pero no son tan abundantes y baratas.

También puedes probar la idea de Tim y usar un transformador de audio. Tenga cuidado con el acoplamiento capacitivo y observe las especificaciones de frecuencia e impedancia, pero si se hace correctamente, debería reducir significativamente el ruido.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Olin tiene razón, tu problema es complicado.

Una cierta respuesta no es posible pero ...

El aislamiento del audio probablemente funcionará. Es por eso que los equipos de audio profesional usan señales balanceadas en lugar de señales de un solo extremo como lo hace su PC.

Un primer transformador de aislamiento de audio es el primer puerto de llamada, incluso un dispositivo barato probablemente hará una diferencia notable, dado que tiene tanto ruido.

Si tiene un transformador de audio antiguo en su buzón de correo no deseado, inténtelo.

    
respondido por el Tim Williscroft

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