Ich habe kürzlich ein Mackie 220W-Netzteil für ein analoges Soundboard auseinandergenommen . Zu meiner Überraschung fand ich folgendes Schema:
Erde geerdet: 48V -18V 18V
Separate, isolierte Masse: 12 V 5 V
Ich bin mir nicht sicher, ob dies etwas damit zu tun hat, dass es sich um eine Versorgung für eine Soundkarte handelt, aber warum sollte es 2 isolierte Gründe geben?
Zunächst müssen wir uns darüber im Klaren sein, dass dieses Netzteil für ein großformatiges Mischpult geeignet ist, wahrscheinlich mit etwa 40 Kanälen und 16 Mix-Bussen. Dadurch werden mehrere Versorgungsschienen benötigt. Diese Aufschlüsselung ist möglicherweise nicht genau für die Konsole, die mit dem Netzteil geliefert wird, aber im Allgemeinen:
Die +/-18-V-Schienen müssen gemäß Konvention geerdet sein, da sonst Erdschleifen ein Problem darstellen, wenn die Konsole mit anderen nachgeschalteten Geräten verbunden ist. Der 48-V-Bus ist auch direkt mit Audioschaltkreisen verbunden und muss daher auf dieselbe Masse bezogen werden. Die 12-V- und 5-V-Busse versorgen elektrisch laute Dinge. Um dieses Rauschen aus den Audiosignalen herauszuhalten, müssen sie von der Audiomasse isoliert gehalten werden.
Es hängt wirklich von der Nennleistung, der Anwendung des Geräts und den Anforderungen an die Störfestigkeit Ihrer ICs in Ihrem Gerät ab. Manchmal möchten Designer getrennte Erdungen für digitale und analoge Signale oder Strom und die Kleinspannungssignale haben, um die Steuer- und Datensignale von den Erdungsrauschfehlern fernzuhalten. Dies ist auch auf den Leiterplatten implementiert. Das heißt, kein Designer möchte 10-A-Leistungssignale und 100-MHz-Signale erden, die sich dieselbe Ebene teilen. Es kann helfen oder auch nicht, aber definitiv eine sichere Seite für das Design.
Sind Sie sicher, dass Ihr Gerät keinen DSP enthält? Normalerweise sollen sie da sein, um Störfestigkeit zu gewährleisten. Tatsächlich ist der digitale Teil jeder Schaltung aufgrund des Schaltens sehr verrauscht. Um zu vermeiden, dass digitales Rauschen auf empfindliche analoge Signale übertragen wird, wird es vom analogen Teil durch die Verwendung von separatem GND getrennt. Es ist nicht nur bei Leiterplatten üblich, zwei separate Masseebenen zu haben, sondern auch innerhalb der ADC/DAC- oder DSP-Chips. Sie werden in schematischen Diagrammen mehrere Erdungssymbole sehen, das ist normalerweise ein guter Ausgangspunkt, um nach der Ursache der Probleme zu suchen.
BEARBEITEN Wenn alles analog ist, kann die separate Stromversorgung zur Versorgung der unabhängigen Schutzschaltungen verwendet werden.
Es ist schwer zu sagen, ohne die genauen Spezifikationen der Soundkarte zu kennen, aber einer der Hauptgründe für eine isolierte Erdung ist die Gewährleistung einer präzisen und stabilen Stromversorgung für einen Teil des Systems, der sie möglicherweise benötigt.
Die Bereitstellung einer sehr stabilen und präzisen Stromversorgung kann ziemlich teuer sein, und bei hohen Spannungs- oder Strombedingungen wird es schwieriger und kniffliger und teurer, und meistens sind all diese Präzision und Stabilität nur in ganz bestimmten Teilen des Systems erforderlich (normalerweise bei niedrigen Spannungs- und Strombedingungen) und nicht unter den Hochleistungsbedingungen, unter diesen Umständen ist es sinnvoll, isolierte Erdungen (eine sehr stabile und eine nicht so stabile) zu haben, da eine gemeinsame Erdung alle Arten von unerwünschtem Rauschen übertragen kann und die stabile Versorgung durcheinander bringen.
Das perfekte Beispiel ist ein digitaler Leistungsverstärker, bei dem Sie nicht möchten, dass Ihre anfälligen digitalen Schaltungen oder Vorverstärker durch die wilden Transienten (und Rauschen im Allgemeinen) gestört werden, die externe Quellen und der Leistungsverstärker in seiner eigenen Stromversorgung induzieren können .
Scott Seidmann
Matt Jung
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Napthali