Rauschen im Audioverstärker

Ich habe einen Audioverstärker mit TDA2030 gebaut. Der Verstärker funktioniert gut mit sehr geringem Rauschen, der Eingang erfolgt über die 3,5-mm-Buchse meines Telefons. Alles funktioniert gut, bis ich mein Metalltelefon berühre oder abnehme . Wenn ich mein Telefon berühre, gibt der Lautsprecher ein lautes Geräusch von sich, bis ich es wieder auf den Tisch lege.

Bitte sagen Sie mir, was die Ursache für dieses Geräusch ist und wie ich es beheben/reduzieren kann.TDA2030

Hinweis: C1 = 20 uF in meiner Schaltung

Bearbeiten: Es ist ein kontinuierliches Summen. Es ist die gleiche Art von Geräusch, das wir bekommen, wenn wir eine nicht angeschlossene 3,5-mm-Buchse berühren. Ich stelle Strom über einen 12-V-2-Ampere-Adapter bereit (der einen 18-V-Ausgang liefert, wenn er nicht an die Last angeschlossen ist). Ich verwende lange Drähte, um die Schaltung aufzubauen. Eigentlich habe ich ein Steckbrett verwendet, um die Schaltung aufzubauen und zu testen.

Viele von Ihnen vermuten, dass es an einer falschen Erdung liegt. Bitte erklären Sie dies, weil ich Ihren Standpunkt nicht verstehe. Ich werde gerne ein neues Konzept lernen. Und schlagen Sie eine Methode vor, um das Rauschen zu beheben.

Ist dein Handy irgendwie mit dem Verstärker verbunden? Hören Sie das GSM-„dit-dit-dit“-Rauschen oder etwas anderes wie Netzbrummen? Ist Ihr Verstärker geerdet? Wie wird der Verstärker mit Strom versorgt? Fügen Sie diese Informationen der Frage hinzu.
ein lautes Rauschen In der Technik bedeutet „Rauschen“ ein Signal, das wie „shshsh“ klingt, ein gutes Beispiel ist ein altmodischer Fernseher oder ein Radio, das auf keinen Sender eingestellt ist. Das typische Signal, das ich beim Berühren eines Verstärkers erwarten würde, heißt "Brummen", es klingt wie Bzzzzz, ein bisschen wie eine Biene oder ein anderes Insekt. Welchen Ton bekommst du? Dieser Verstärker ist ziemlich empfindlich und Sie müssen auf eine ordnungsgemäße Erdung achten. Diese Seite enthält einige Tipps: sound-au.com/earthing.htm Lesen Sie dies auch und folgen Sie den darin genannten Links: hifisonix.com/ground-loops
Es ist ein summendes Geräusch wie von Bienen und anderen Insekten. Es ist die gleiche Art von Geräusch, das wir bekommen, wenn wir eine nicht angeschlossene 3,5-mm-Buchse berühren. Ich liefere Strom über einen 12-V-2-Ampere-Adapter (der einen 18-V-Ausgang liefert, wenn er nicht an die Last angeschlossen ist). Ich verwende lange Drähte, um die Schaltung aufzubauen. Eigentlich habe ich ein Steckbrett verwendet, um die Schaltung aufzubauen und zu testen.

Antworten (2)

Wenn es ein Bzzz oder Hmmm ist und kein Shhhh (dank guter Eingabe eines Kommentators), denke ich, dass Sie eine klassische Erdschleife haben.

Wenn Sie Ihr Telefon berühren, bilden Sie eine Schleife vom Boden über Ihre Füße zum Telefon zum Verstärker und zurück zum Boden. Diese große Schleife fängt erhebliche EMI aus dem Netz und anderen Niederfrequenzkreisen ein.

Sie können bestätigen, dass es nicht mit dem Telefon zusammenhängt, indem Sie die nicht angeschlossenen Verstärkereingänge berühren (z. B. an Ihrer 3,5-mm-Audiobuchse, wenn sie nicht an das Telefon angeschlossen ist). Wenn Sie den Erdungsring berühren, hören Sie möglicherweise ein leises Summen, und wenn Sie die Spitze oder den mittleren Ring (L/R-Signale) berühren, hören Sie ein lautes Summen.

Um dies zu verhindern, müssen Sie den Verstärkereingang von Erdschleifen isolieren. Ein Sub-100-Hz-Entkoppler könnte alles sein, was Sie brauchen. Fortgeschrittene Audiogeräte verwenden einen Optokoppler direkt am Eingang, um Masseschleifen zu vermeiden.

Mehr: https://www.google.com/search?client=safari&rls=en&q=audio+ground+loop+isolator&ie=UTF-8&oe=UTF-8

Dies ist ein klassisches Thema, und es gibt viele gute Videos und Artikel.

Eine Masseschleife wäre sinnvoll, wenn sowohl das Telefon als auch der Verstärker an Netzteilen wären und die Masse eine Schleife über die Schutzerde bilden würde. Beachten Sie, dass Telefonladegeräte normalerweise keinen PE-Anschluss in der Wandsteckdose haben (hier in der EU Gerät der Schutzklasse II genannt). Wenn das Telefon jedoch mit Akku betrieben wird und die einzige Verbindung das Audiokabel ist, handelt es sich nicht um eine Masseschleife. Wenn der OP das Metallgehäuse des Telefons berührt und ein lautes SSHHHHH, vielleicht mit ein paar Pops, gemischt bekommt, ist er möglicherweise mit HF-Oszillationen konfrontiert. Ich habe gehört, dass dies mit dem TDA2040 passiert. In diesem Fall jedoch nicht genügend Hinweise.
@frr er berührt das Telefon, das ist ein Ende der Schleife und das andere ist vermutlich über die Stromversorgung des Verstärkers.
Nach meinem Verständnis besteht eine Erdschleife aus Abschnitten von Erdleitern, und der Widerstand um die Schleife herum beträgt niedrige Einheiten von Ohm bis Milliohm. Wenn das OP gleichzeitig das Telefon (möglich) und die Referenzmasse oder Gehäusemasse des Verstärkers berührt (unwahrscheinlich), würde der elektrische Widerstand dieser Berührung in KiloOhm liegen.
Ich bin neugierig, ob etwas am Ausgang des Verstärkers elektrostatische Elektrizität ausstrahlen könnte, die von einem Menschen aufgenommen werden könnte, der das Telefon berührt (das eine gute Antenne für ein HF-Band umfasst) - und wieder in den Eingang des TDA2030 eingeführt wird. Daher meine Theorie über rückkopplungsbasierte Schwingungen.
@frr Was kann ich in diesem Fall tun. Wie können HF-Schwingungen minimiert werden?
Ich fürchte, das ist eine Frage des PCB-Layouts und des Maschinenbaus :-/ Würdest du es wagen, ein paar Fotos mit uns zu teilen? Ihr PCB-Layout, Ihr mechanisches Chassis? Hast du eigentlich ein Oszilloskop zur Verfügung? Könnten Sie vielleicht einen einfachen LC-Filter am Ausgang und vielleicht auch am Eingang hinzufügen? Könnten Sie mit einer niedrigeren Versorgungsspannung testen? 18V ist nicht viel, aber die Amps sind generell bei niedriger Vcc langsamer = haben weniger Gain und weniger Bandbreite, was sie etwas stabiler macht. 100 nF parallel mit 100 uF für Powerblocking sieht nicht nach viel aus. Wie wäre es mit sagen wir 2,2 - 10 Millifarad.
Ich kann die Boucherot-RC-Zelle in Ihrer Ausgabe sehen. Dies kann zu einem umfassenderen LC-Filter erweitert werden. Google DPA220 (wechseln Sie vielleicht zu Images) und werfen Sie einen Blick auf seinen Ausgabefilter. Die Induktivität sind nur ein paar Schleifen Lackdraht mit einem Widerstand, der axial innen platziert ist - auf den Fotos sichtbar :-) Weiter basteln. Der Weg ist wichtiger als das Ziel.
Derzeit überprüfe ich meine Schaltung mit einem Steckbrett und langen Überbrückungsdrähten.
@frr Mir ist gerade noch etwas aufgefallen, dass es dieses Geräusch nicht gibt, wenn meine Füße isoliert sind. Wann trage ich Hausschuhe? Also vielleicht liegt es an Masseschleifen. Aber wie kann ich es reduzieren, ohne teure Techniken anzuwenden?
Halten Sie Ihre Schaltung abgeschirmt. Fügen Sie Tiefpassfilter = HF-Blöcke am Ein- und Ausgang hinzu, damit die an diese Ports angeschlossenen Kabel nicht als Antenne funktionieren und die parasitäre Rückkopplungsschleife an Verstärkung verliert. Die elektrostatische Kopplung ist bei höheren Frequenzen signifikanter, also müssen Sie diese unterdrücken. Achten Sie auf das PCB-Layout. Lassen Sie eine Schicht größtenteils mit GND füllen, machen Sie Stromspuren kurz (keine großen Schleifen), vermeiden Sie große Kabelschleifen. Das ist ein ziemlich oberflächlicher und heuchlerischer Rat, ich weiß :-)
@Vishal Wenn Ihr Verstärker batteriebetrieben sein soll, kann dies alles verschwinden oder erheblich reduziert werden, aber ich würde die Filter trotzdem wie von at-frr vorgeschlagen einsetzen, da Ihr Körper oder Chassis oder jedes große Objekt niedrige Frequenzen aufnehmen kann EMI.
@ P2000 Ich habe es versucht, aber ich kann Erdschleifen nicht brechen. Ich fand dieses YouTube-Video hilfreich youtu.be/n_b_0BWP0mI , aber können Sie mir bitte erklären, wie ich es in meiner Schaltung implementieren kann. Ich bin ziemlich verwirrt. Können Sie bitte erklären, wie ich Masseschleifen in meinem Stromkreis unterbrechen / isolieren kann? Danke
@frr Nachdem ich viel über Masseschleifen gelernt hatte, kam ich zu dem Schluss, dass es am Erdungskabel liegt, aber ich habe das Erdungskabel in keiner Weise an meinen Verstärker angeschlossen, sondern nur heißes und neutrales Kabel. Also, was kann der andere Grund für das Geräusch sein? bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege. Ich bin wirklich verwirrt darüber.
@Vishal: GreatScott = der Typ im YT-Video hatte eindeutig ein anderes Problem als du. Übrigens, in seinem Fall würde ich versuchen, Sperrkondensatoren in der Stromleitung zwischen der Verstärkerplatine und dem BT-Empfänger zu verwenden und den LM7805 so nah wie möglich am BT-Empfänger zu platzieren und auch die resultierende 5-V-Schiene zu blockieren (schwierig Sagen Sie, wie viel, da es nicht sehr gesund ist, große Kondensatoren an den Ausgang dieser linearen Stabilisatoren zu stellen) - jedenfalls hatte er weitere Optionen, die er nicht ausprobierte. Und dieses ganze Szenario unterscheidet sich sehr von Ihrem, denke ich.
@Vishal: Ich kann in Ihrer Topologie keine Masseschleife erkennen. Ihr Telefon hat seinen Akku im Inneren, und Sie haben einen weiteren Akku für den Verstärker. Und wenn das Geräusch in Ihrem Fall wie ein lautes SSHHHH ist, handelt es sich wahrscheinlich um Schwingungen. Der Eingang des Verstärkers nimmt HF-Energie auf, die vom Ausgang des Verstärkers abgestrahlt wird. Die Resonanzfrequenz der Schleife liegt weit über dem hörbaren Bereich - das weiße/rosa Rauschen, das Sie hören, ist nur eine demodulierte Hüllkurve oder eine Art Durchschnitt. Diese integrierten Audioverstärker haben eine beträchtliche Verstärkung weit über den Audiobereich hinaus. Sie müssen Verdrahtungsschleifen in den Leistungsspuren und Eingangssignalspuren minimieren.
@Vishal: Ein winziger Teil der Energie, die Ihr Verstärker in den Lautsprecher einspeist, wird in den umgebenden Raum abgestrahlt (über statische / kapazitive Kopplung oder induktive / magnetische Kopplung) und ein Teil wird in den Eingang des Verstärkers aufgenommen. Und wird durch die Verstärkung des Verstärkers verstärkt. Wenn die Dämpfung der parasitären Kopplung geringer ist als die Verstärkung Ihres Verstärkers, wird das Signal in dieser endlosen parasitären Rückkopplungsschleife "Dampf aufnehmen". (Theoretisch gibt es auch eine Phasenverschiebung im Spiel ... das "Nyquist-Stabilitätskriterium" gilt.) Der TDA2030 ist auf einem dedizierten PCB-Design mit minimierten Schleifen in Leiterbahnen stabil.
@Vishal: GreatScott hatte sogar keine Masseschleife. Er hatte nur eine gemeinsame Masse, die sowohl als Audiosignalmasse als auch als Stromversorgungsrückführung zum Gerät mit "rauschendem Verbrauch" fungierte. Erdschleifen sind noch ein anderes Problem :-)
@frr du hast recht. Ich habe genau die gleiche Lösung auf YouTube gefunden (in der Antwort unten angehängt). Es ist eindeutig eine parasitäre Schwingung, kein Erdschleifenproblem, denke ich. Vielen Dank. Ich brauche eine Weile, um dieses Konzept klar zu verstehen.
@frr Für die Lösung werde ich alle Erdungen direkt an die Stromerde anschließen.

Vielen Dank für alle Antworten. Aber schließlich finde ich ein wunderbares Video, das die genaue Lösung für dieses und andere geräuschbedingte Probleme erklärt.

https://youtu.be/xbinXh1ZSqk

Edit: Die Lösung im Video ist am besten, ich habe es selbst ausprobiert und es gibt nicht einmal eine einzige Art von Rauschen im Verstärker.

Rauschen im Audioverstärker
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