Wie filtert man niederfrequentes Rauschen bei der Stromversorgung von ChipCorder?

Ich habe eine Schaltung mit einem ISD4003 ChipCorder gebaut, der ein IC zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Audio ist (z. B. in einem Anrufbeantworter). Ich habe Code geschrieben, um die SPI-Befehle zum Aufnehmen und Wiedergeben von Audio zu senden. Das Problem ist, dass jedes Mal, wenn ich den ChipCorder in den Aufnahmemodus befehle, laute niederfrequente Geräusche über meine Stimme aufgenommen werden. Das Rauschen existiert nur, wenn sich der ChipCorder im Aufnahmemodus befindet. Das Rauschen ist kleiner als 200 Hz mit einer dominanten Frequenz von 40 Hz. (Es klingt wie eine Kreuzung zwischen einer summenden Biene und Blähungen.)

Dies ist ein Auszug aus meinem Schaltplan. Das ist ein Elektretmikrofon, das durch einen Hochpassfilter und einen Vorverstärker geht, bevor das AUDIO_IN-Signal in den ChipCorder geht.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich weiß, dass das Rauschen vom ChipCorder erzeugt wird, weil das Rauschen nur auftritt, während der ChipCorder aufzeichnet. Ich glaube, das Rauschen geht über die Stromleitungen und wird sowohl vom Mikrofon als auch vom Vorverstärker aufgenommen. Wenn ich das Mikrofon und den Vorverstärker mit einem separaten Netzteil versorge, ist die Aufnahme sauber und ohne Rauschen. Aber das war nur ein Test, keine Lösung.

Ich habe die Eckfrequenz des Hochpassfilters auf 300 Hz geändert, um zu versuchen, das Rauschen zu filtern, aber das war nicht genug. Ich habe sogar versucht, nach dem Vorverstärker einen weiteren Hochpassfilter erster Ordnung hinzuzufügen (nicht im Schema gezeigt), und das war immer noch nicht annähernd genug. Ich habe auch versucht, an verschiedenen Stellen weitere Bypass-Kondensatoren (100 uF und 220 uF) hinzuzufügen, aber das hat nicht geholfen.

Was kann ich noch tun, um zu verhindern, dass das vom ChipCorder erzeugte niederfrequente Rauschen das Mikrofon und den Vorverstärker beeinflusst?

Außerdem teste ich diese Schaltung auf einem lötfreien Steckbrett. Ist es möglich, dass der Wechsel zu einer Leiterplatte mit dem richtigen Layout, der richtigen Masseebene usw. einen dramatischen Einfluss auf dieses Rauschproblem hat? Ich würde es lieber auf dem Steckbrett reparieren, bevor ich zu einer Leiterplatte übergehe.

Gibt es etwas anderes wie einen Computer, der von dieser 3,3-V-Versorgung gespeist wird?
@BrianDrummond, vielleicht. Ich verwende ein TM4C123G LaunchPad Evaluation Kit der C-Serie von Tiva für die Stromversorgung und Steuerung meiner Schaltung. Das LaunchPad wird über USB von meinem Computer mit Strom versorgt.

Antworten (1)

Zunächst einmal haben Sie die Mikrofonleistung überhaupt nicht entkoppelt. Sie sollten R1 in zwei Widerstände aufteilen (z. B. jeweils 4700 Ω) und einen ziemlich großen Keramikkondensator (0,1 bis 10,0 µF; 1,0 µF ergibt eine Grenzfrequenz von 34 Hz) vom mittleren Übergang zur Masse legen. Dies ist der direkteste Weg, über den Netzteilrauschen in die Audioeingangskette gelangen kann.

Der nächste Weg wäre, wenn der Operationsverstärker ein schlechtes PSRR hat. In diesem Fall sollten Sie seine Versorgung mit einem dedizierten Widerstand und Kondensator entkoppeln. Das Problem dabei ist, dass Sie nicht viel Headroom haben, mit dem Sie arbeiten können, was die Größe des Widerstands begrenzt, den Sie verwenden können (Spannungsabfall basierend auf dem durchschnittlichen Strom, den der Operationsverstärker benötigt), was wiederum einen relativen Wert erfordert großer Kondensator, um eine niedrige Grenzfrequenz zu erhalten.

Danke. Das Entkoppeln des Mikrofons, wie Sie es beschrieben haben, bringt eine deutliche Verbesserung. Sie sagten "Keramik" -Kondensator. Ist Keramik wichtig und warum?
Um den Operationsverstärker zu entkoppeln, meinen Sie, einen Widerstand zwischen Strom und Pin 7 und einen Kondensator zwischen Pin 7 und Masse hinzuzufügen? Ich habe es ausprobiert und der Unterschied ist nicht wirklich spürbar.
Eigentlich bin ich mir nicht sicher, warum ich Keramik gesagt habe. Ich denke, ich habe an Keramikkondensatoren für den ISD-Chip selbst gedacht. Sie könnten einen Elektrolyten für die Mikrofonentkopplung verwenden.
Ja, das meinte ich mit dem Opamp. Sie könnten dasselbe auch auf dem ISD-Chip versuchen, um das Rauschen zu reduzieren, das überhaupt in die Versorgungsschiene zurückgekoppelt wird.
Ich habe einen kleinen Widerstand zwischen den positiven Seiten von C16 und C10/C12 hinzugefügt und das scheint zu helfen. Meinten Sie das mit dem ISD-Chip? Mit all diesen Änderungen ist das Rauschen jetzt stark reduziert und nähert sich der Nutzbarkeit. Danke schön.
Wie filtert man niederfrequentes Rauschen bei der Stromversorgung von ChipCorder?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v