Audiomasse zwischen Geräten isolieren

Ich plane einen Aufbau für einen Gitarrenverstärker mit 2 Stufen, wobei die erste Stufe ein Röhrenvorverstärker und die zweite Stufe ein Festkörperverstärker ist. Beide Verstärker werden von derselben Quelle versorgt, einem 31-V-DC-Netzteil.

Der Vorverstärker wird mit einem DC-DC-Aufwärtswandler aus dem 31-V-DC-Netzteil versorgt, um die erforderliche Hochspannung zu erhalten; der Masseausgang des Aufwärtswandlers ist mit der Eingangsmasse verbunden. Die Audiosignalmasse wird mit derselben Masse verbunden.

Der Halbleiterverstärker benötigt eine doppelte Versorgung, die ich mit einem Spannungsteiler erstellen werde, der -15,5 V, virtuelle Masse und +15,5 V ergibt.

Spannungsteiler

Da die Audiosignalmasse relativ zur Masse des 31-V-Leistungsbausteins ist (entspricht den -15,5 V des Spannungsteilers), würde dieses Signal ein Problem verursachen, das den Ausgang des Vorverstärkers mit dem Eingang des Festkörpers verbindet Zustandsverstärker, der effektiv -15,5 V und die virtuelle Masse kurzschließt.

Es scheint, dass ich das Audiosignal isolieren muss, damit es als schwebende Wechselspannung bereitgestellt werden kann.

Können das Signal und die Masse isoliert werden, indem ein Kondensator in Reihe mit jeder Komponente wie folgt hinzugefügt wird:

Oder wäre die einzige Lösung ein 1:1-Audio-Übertrager?

Normalerweise schneidet ein Transformator, auch wenn er für Audio ausgelegt ist, unter 40 Hz und über 15 KHZ ab. Für Rhythmus/Lead-Gitarre wird es in Ordnung sein. Es wäre nicht gut für tiefe Bässe oder die Kick-Drum oder Becken. Kein Transformator erforderlich, wenn nur eine Stromquelle vorhanden ist.
Wie viel Strom liefert dieser Power Brick?
@ Sparky256 Danke, ich habe gerade versucht, ein 40-Hz-Signal abzuhören, um zu sehen, wie niedrig es ist, anscheinend können MacBooks keine 40 Hz ausgeben. Das Netzteil hat eine Nennleistung von 4 A (124 W), was für beide Verstärker ausreichen sollte.
Wie viel Strom zieht der Festkörperverstärker? Glaubst du wirklich, dass ein Spannungsteiler dort funktionieren wird?

Antworten (4)

Ich schlage vor, dass Sie eine differenzielle Verbindung vom Vorverstärker zur Endstufe wünschen. Dies kann eine von drei Techniken sein:

1) Audiokopplungstransformator

2) Differential-Leitungsempfänger, wie z. B. DIE 12xx-Serie, DIE Differential-Leitungsempfänger

3) falls verfügbar, ein differentieller Eingang an Ihrer Endstufe.

Der Audiokoppeltransformator hat den Vorteil, dass er einfach zu implementieren ist. Jensen stellt schöne Transformatoren her, aber sie sind teuer.

Meine Firma stellt kleine PC-Platinen mit einem Semi-Custom-Transformator her, die für erheblich weniger verkauft werden als die Jensen-Transformatoren. Die Leistung ist nicht so gut wie beim Jensen, aber dennoch außerordentlich gut. Transformatorkarte von Trinity Electronics

Es sind viele verschiedene differentielle Leitungsempfänger erhältlich. Meine aktuellen Favoriten kommen von THAT Corporation, aber TI, Analog Devices und viele andere stellen Pin-kompatible Teile her. Es ist wichtig, die Eingangskoppelkondensatoren anzupassen und Präzisionswiderstände in der Eingangsstufe zu verwenden. Jede Fehlanpassung verursacht eine schlechte Gleichtaktunterdrückung.

Einige Leistungsverstärker haben inhärente Differenzeingänge, obwohl der Verstärker normalerweise nur mit einem Single-Ended-Eingang verwendet werden kann. Auch hier ist es wichtig, dass das Eingangsnetzwerk (Widerstände, Koppelkondensatoren, HF-Sperrkondensatoren) alle aufeinander abgestimmt sind, um die beste Gleichtaktunterdrückung zu erreichen.

Der Grund für die Verwendung eines Differenzeingangs für den Leistungsverstärker besteht darin, Brummen oder Welligkeit auf der negativen Versorgungsschiene zu eliminieren. Die Verwendung einer einfachen Single-Ended-Verbindung, wie von anderen vorgeschlagen, kann zu übermäßigem Brummen oder Rauschen im Verstärker führen.

In diesem Fall möchten Sie am Audioeingang einen Kondensator verwenden. Dadurch wird verhindert, dass der Eingang auf Masse referenziert wird. Sie können ihn dann auf etwas anderes referenzieren, indem Sie DC hinzufügen (durch Pull-up / Down oder andere Mittel). Stellen Sie nur sicher, dass der Kondensator die Spannung zwischen der virtuellen Masse und der tatsächlichen Masse, 15,5 V, mit dem zusätzlichen Hub des Audiopegels bewältigen kann. Sie würden am Ausgang wieder einen anderen Kondensator verwenden, wenn Sie wieder auf die Versorgungsmasse und nicht auf die virtuelle Masse bezogen werden.

Sie müssen die Masse nicht anschließen, das Audio kann von beiden referenziert werden. Kondensatoren verhindern, dass der DC-Offset von beiden Versorgungen zwischen den Stufen übertragen wird.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Aus Audio-Sicht ist es vor allem wichtig, einen großen Kondensatorwert zu wählen. Der Kondensator bildet mit allen Erdungswiderständen einen Hochpassfilter und begrenzt so den Niederfrequenzanteil in Ihrem Signal. Serienkapazitäten neigen dazu, auch bei niedrigen Frequenzen Rauschen hinzuzufügen, daher ist es gut, hochwertige Kondensatoren zu wählen.

Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie nicht versuchen, mithilfe der virtuellen Masse Gleichstrom aus dem Stromkreis zu treiben, da dieser nicht sehr viel verarbeiten kann.

Sie können eine Reihenkopplungskappe verwenden, aber denken Sie daran, dass diese Kappe (wenn der Gleichstrom auf beiden Seiten merklich unterschiedlich ist) aufgeladen werden muss, wenn der Stromkreis mit Strom versorgt wird, was ein merkliches "Knallen" verursachen kann. Möglicherweise möchten Sie den Ausgang für eine Weile trennen, bis sich die Schaltung stabilisiert hat.

Technisch gesehen wäre es keine Entkopplungskappe, sondern eine Kupplungskappe.
richtig. mein Fehler. bearbeitet.

Die Audiosignalmasse wird mit derselben Masse verbunden. Der Halbleiterverstärker benötigt eine doppelte Versorgung, die ich mit einem Spannungsteiler erstellen werde, der -15,5 V, virtuelle Masse und +15,5 V ergibt.

Wenn die Masse Ihres Audiosignals mit der Masse des Vorverstärkers und damit mit der -15,5-V-Schiene verbunden ist, werden alle negativen Spannungsausschläge des Wechselstromsignals abgeschnitten. Sie haben den Solid State Amp bereits vorgespannt. Durch die Verwendung eines Kondensators, der in Reihe mit dem Vorverstärkerausgang und der DC-vorgespannten Masse des Leistungsverstärkers geschaltet ist, eliminieren Sie die vorherige DC-Vorspannung mit dem AC-Kopplungskondensator, und das DC-Vorspannungsnetzwerk, das Sie bereits haben, wird Ihre AC-Sinuswellenform um Ihren Festkörperverstärker drehen Virtueller Boden