Come filtrare il rumore da terra?


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Ho uno scenario di applicazione audio qui. L'idea è di alimentare un dispositivo (che successivamente produce suono) con USB.

Sfortunatamente, ho un enorme statico e quello che suona come rumore rosa (browniano) su GND. Ho anche molti artefatti statici e altri sul cavo + 5V, ma ho pensato di poter usare un regolatore di tensione a bassa caduta per ottenere un + 3V gradevole e regolare.

Ma come filtrare GND?

In questo momento, stavo sperimentando tutti i tipi di filtri passa-basso e passa-alto, costruiti con tappi e resistori. I tappi, tuttavia, introducono gli stessi artefatti, è come due passi avanti, un passo indietro.


Ma la tua guida a 3V è stabile rispetto al suolo, giusto?
Kortuk,

Non ho ancora implementato la soluzione con il regolatore. Il regolatore arriverà la prossima settimana o giù di lì. Stavo chiedendo in anticipo, poiché ho il rumore anche quando collego solo GND al dispositivo. quando sono collegati solo + 5V ho anche un po 'di rumore, quando entrambi sono collegati, è una combinazione di quelli.
polemon

@polemon, il regolatore è progettato per rendere sempre uguale il potenziale tra terra e binario 3V, rimbalzerà il binario 3v per adattarsi al binario di terra. Questo rende qualsiasi cosa usando entrambi non vedere il rumore.
Kortuk,

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Possibile duplicato di Risolvere il rumore in ingresso
Nimjox

Risposte:


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Non filtrare il terreno. "Terra" è la tensione di riferimento a cui sono misurate tutte le altre tensioni, quindi per definizione non presenta alcun rumore. (Ci sono casi in sistemi distribuiti in cui ciò che è esattamente "ground" non è chiaro, ma questo è un altro problema)

L'alimentazione USB può sicuramente essere rumorosa. Vorrai sicuramente filtrarlo prima che alimenti i circuiti audio, poiché l'audio richiede generalmente un elevato rapporto segnale-rumore. Solo un LDO per produrre 3V probabilmente non è abbastanza buono. L'LDO ridurrà parte del rumore, ma alcuni saranno troppo alti per far funzionare correttamente i suoi circuiti attivi. È necessario inserire un filtro passa basso prima del LDO. Questo filtro deve eliminare le frequenze che LDO non è in grado di gestire correttamente.

Vorrei iniziare con due induttori in chip di ferrite in serie e un tappo da 20 µF a terra dopo ciascuno. Quindi collegare l'input dell'LDO a quello e l'output dovrebbe essere abbastanza pulito. Puoi anche filtrare il filtro passa basso a 5 V e utilizzarlo direttamente per alimentare il circuito audio. Un livello di "line" audio tipico è di circa 1 V, ma è necessario un margine per picchi più alti. Anche una fornitura a 5 V non lascia molto spazio per la testa.


Per quanto riguarda il filtro passa-basso, uso l'approccio standard con un resistore e un cappello: en.wikipedia.org/wiki/… Posso sicuramente sentire il rumore più alto filtrato, tuttavia non riesco a liberarmi del ronzio che è su frequenze molto più basse.
polemon

Il ronzio a bassa frequenza probabilmente non proviene dall'alimentazione USB. Sembra pickup alla linea di alimentazione. Potrebbe essere dovuto all'accoppiamento capacitivo dall'ambiente o eventualmente da un anello di terra a seconda di ciò che si sta collegando questo circuito alimentato da USB a un altro USB.
Olin Lathrop,

Non è il solito ronzio a 50Hz che abbiamo qui in Europa, è un altro ronzio, qualcosa come il rumore rosa.
polemon

Ho ordinato un regolatore di tensione fisso, una volta che funziona, accetterò la risposta
polemon

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Il terreno non può avere rumore, è pulito per definizione, come dice Olin. Supponiamo che tu voglia filtrare il suo "rumore" con un condensatore, a quale altro nodo collegheresti il ​​condensatore? Vcc? Quindi stai filtrando il rumore di Vcc, non quello di terra.


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Il rumore proveniente dall'alimentazione USB proviene principalmente dalla powerstation economica che alimenta la scheda madre. Esistono molti modi per tagliare quel rumore: (1) Verifica che il tuo powerstation abbia un filo di terra, controllando che il tuo ground in house sia il ground reale, controllando che il tuo powerstation abbia collegato il punto centrale al ground.

(2) Successivamente, potrebbe essere una buona idea scambiare la tua powerstation economica con una vera powerstation realizzata dal trasformatore di tensione. Le nostre moderne tecnologie per la spazzatura cinese sono fatte da conversioni di tipo ferrit ad alte frequenze, quindi anche usando tale potenza stai praticamente perdendo tutte le opportunità per alimentare la produzione audio - tutti i microfoni cattureranno quella spazzatura ad alta frequenza.

Innanzitutto, è necessario utilizzare i trasformatori di abbassamento per ottenere +12, +5, 0 e così via per alimentare la scheda madre. Le nostre moderne powerstations tradiscono con ciò per risparmiare un dollaro, tutte hanno uscite di spazzatura che ti costeranno centinaia di dollari dopo.

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