Masseschleife? Rauschen des Schaltnetzteils

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:

• Sie sollten einen Kompensationskondensator parallel zu Rf haben, um Oszillationen zu vermeiden.
• Sie sollten parallel zu Rg einen identischen Kondensator hinzufügen, um die Gleichtaktunterdrückung bei allen Frequenzen gut zu halten.
• Verwenden Sie 1 % oder bessere Widerstände.

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.

Hinzugefügt:

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:

• Lassen Sie das gesamte Setup fallen und machen Sie es richtig. Wenn Sie Erdung nicht verstehen, lassen Sie es jemanden tun, der es versteht.

• Verwenden Sie getrennte Netzteile für den Computer und den Verstärker, und binden Sie dann die Masse nur über das einzelne Audiokabel zusammen. Das habe ich oben vorgeschlagen, aber Sie haben es anscheinend verpasst.

• Verwenden Sie einen Audio-Transformator zwischen Computer und Verstärker. Dies wurde von Tim vorgeschlagen, aber das hast du anscheinend auch verpasst.

• Lassen Sie den Computer die Daten digital senden, was dann einfach optoisoliert werden kann. Holen Sie sich einen Verstärker, der mit digitalen Daten umgehen kann, oder fügen Sie einen D/A vor dem Verstärker hinzu. Obwohl dies theoretisch funktionieren würde, ist es ein ziemlich langer Weg, um etwas zu umgehen, das von vornherein nicht so sein sollte.

2 hinzugefügt:

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.