Ich habe eine einzelne 12-V-Versorgung, die einen 12-V-Audioverstärker der Klasse D ( Tripath TA2020 -basiert, Modell 'SMSL SA-36') ( C ) und einen sehr billigen Schaltwandler mit 12 V bis 5 V und 2 A ( A ) versorgt. Die 5 V werden verwendet, um einen kleinen Computer mit Strom zu versorgen, der Audio erzeugt ( B ). Die 12-V- und 5-V-Masse sind an der 12-V-Eingangsbuchse miteinander verbunden. Die gesamte 12-V-Stromaufnahme beträgt 0,5 A bis 1,0 A.
Wenn ich das Audio vom Computer ( B ) an den Verstärker ( C ) anschließe (Stereo-Minibuchse auf der Computerseite, unsymmetrische Cinch-Eingänge auf der Verstärkerseite), höre ich eine Tonne Schaltgeräusche (klingt nach CPU-/RAM-/etc-Aktivität). an den an den Verstärker angeschlossenen Lautsprechern. Schließe ich einen Kopfhörer ( D , nur ein Kanal dargestellt) parallel zu den Amp-Eingängen an, höre ich Schaltgeräusche am Kopfhörer; Wenn ich den Verstärker auf einem Kanal trenne, dann verschwindet in den Kopfhörern (die immer noch mit dem Computer verbunden sind) das Schaltgeräusch auf diesem Kanal.
Was ist denn hier los? Habe ich eine Masseschleife? Wie werde ich es los? Das Erdungskabel zu den RCA-Anschlüssen durchtrennen? Verwenden Sie Trenntransformatoren für das Audio? Etwas filtern? Werfen Sie den 12-V-zu-5-V-Konverter weg und besorgen Sie sich einen besseren?
Bearbeiten Sie hinzugefügte Verstärkerdetails, unsymmetrischen Eingang, Beschreibung des Schaltrauschens, Diagramm.
Im Grunde möchten Sie dies tun:
Der Computerausgang ist wahrscheinlich unsymmetrisch und mit der Masse des Computers verbunden, durch die viele spitze, verrauschte Ströme fließen (Festplattenkopfsuche, Anzeigeaktualisierung, Speicherzugriffsstöße usw.). Aufgrund des (sehr kleinen, aber endlichen) Widerstands der Massespuren bedeutet dies, dass die Masse des Computers relativ zur Masse des Leistungsverstärkers eine verrauschte Spannung hat. Wenn die Endstufe das Computersignal relativ zu ihrer eigenen Masse misst, wird sie sehen, dass die verrauschte Massedifferenz das Signal überlagert. Die Endstufe hat wahrscheinlich einen differenziellen Eingang (bitte angeben, was Sie für die Endstufe verwenden), mit dem Sie dieses Rauschen unterdrücken können.
Sie möchten, dass der negative Eingang des Leistungsverstärkers vollständig von der Masse des Leistungsverstärkers isoliert ist. Es sollte stattdessen direkt mit der Ausgangsmasse des Computers verbunden werden. Auf diese Weise misst die Endstufe die Differenz zwischen dem Ausgang des Computers und der Masse des Computers, die rauschfrei ist. Die Massen von Endstufe und Computer sollten ansonsten voneinander getrennt und nur an einem Sternpunkt in der Nähe des Netzteils miteinander verbunden werden. Sie möchten auf keinen Fall, dass die Masseströme vom Computer an einer Masse vorbei fließen, die vom Vorverstärker als Referenz verwendet wird.
Wenn der Klasse-D-Verstärker keinen Differenzeingang bietet, können Sie einen mit einem Operationsverstärker in der Differenzverstärkerkonfiguration erstellen .
Rg wird mit der Masse der Endstufe verbunden, V1 mit der Masse des Computers, V2 mit dem Signal vom Computer und Vout mit dem Eingang der Endstufe.
Nicht auf Wikipedia aufgeführt:
Du hast ein Ground-Offset-Problem. Grundsätzlich wird nicht zwischen Leistungsmasse und Signalmasse unterschieden, sodass dem Signal eine Offsetspannung aufgrund des Leistungsstroms hinzugefügt wird.
Gute Erdung ist kein triviales Thema, und es gibt oft keine einfache Antwort, besonders im Nachhinein.
Es wäre schwierig, genau zu beschreiben, was zu tun ist, selbst mit guten Diagrammen Ihres Setups. Auf die eine oder andere Weise müssen Sie verhindern, dass die Rückströme der Stromversorgung durch das Kabel fließen, das die 0-V-Signalreferenz zwischen dem Computer und dem Klasse-D-Verstärker darstellt. Eine Möglichkeit wäre, für jedes Gerät eine separate isolierte Versorgung zu verwenden und dann die Erdung nur an der Signalzuführung anzuschließen. Da jede Seite isoliert ist, würden keine Rückströme durch die Verbindung fließen. Wenn die Geräte keine separaten Signalerdungsanschlüsse haben und Sie nicht in sie hineinkommen können, müssen Sie sie als Black Boxes behandeln, und die separate isolierte Versorgung ist so ziemlich der beste Weg.
Tut mir leid, nicht genauer zu sein, aber das ist eigentlich ein ziemlich kompliziertes Problem. Viele weitere Details des Setups müssten bekannt sein, um bessere Vorschläge zu machen.
Ich habe Ihnen eine Antwort gegeben, aber ich sehe, dass Sie Ihren Beitrag bearbeitet haben, um im Grunde dasselbe noch einmal zu fragen.
Lassen Sie mich klarer sein: Ihr Setup ist grundlegend fehlerhaft. Es war eine schlechte Idee, den Strom so anzuschließen, weil es genau zu dem Problem führt, das Sie sehen. Einige mögliche Lösungen:
Das Diagramm hilft. Ihr Experiment mit den Kopfhörern beweist, dass einige der Erdrückströme der 5-V-Stromversorgung durch die Erde des Audiokabels fließen. Dies muss vermieden werden.
Warum kann eine separate 5-V-Versorgung nicht von der 12-V-Versorgung mit Strom versorgt werden? Spleißen Sie die beiden Netzkabel zusammen, sodass Sie einen Netzstecker haben, wenn Sie das möchten. Warum ist es wichtig, dass die 5 V direkt vom Wechselstrom kommen, im Gegensatz zu den 12 V Gleichstrom für den Verstärker? Der Vorteil ist, dass 5-V-DC-Versorgungen reichlich und billig sind.
Wenn Sie den Computer wirklich mit 12 V Gleichstrom betreiben müssen, besorgen Sie sich einen isolierten DC-DC-Wandler. Die gibt es, sind aber nicht so zahlreich und billig.
Sie können auch Tims Idee ausprobieren und einen Audiotransformator verwenden. Seien Sie vorsichtig mit der kapazitiven Kopplung und achten Sie auf die Frequenz- und Impedanzspezifikationen, aber wenn Sie es richtig machen, sollte das Rauschen erheblich reduziert werden.
Olin hat Recht, Ihr Problem ist kompliziert.
Eine sichere Antwort ist nicht möglich, aber...
Das Isolieren des Audios wird wahrscheinlich funktionieren. Aus diesem Grund verwenden professionelle Audiogeräte symmetrische Signale anstelle von unsymmetrischen Signalen, wie sie Ihr PC herstellt.
Ein Audio-Trenntransformator ist die erste Anlaufstelle, selbst ein billiges Gerät wird wahrscheinlich einen spürbaren Unterschied machen, wenn man so viel Rauschen hat.
Wenn Sie einen alten Audiotransformator in Ihrer Kramkiste haben, versuchen Sie es.
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Vorher hat ein Benutzername nur in Kommentaren eine Funktion, in einer Antwort macht er nichts.
Endolith
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Damian
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