Аналоговая и цифровая часть на одной плате

[dim3740]

Для начала назовем аналоговой частью простой вывод порта на наушник 40-60 ом, ну, пусть через резистор или даже делитель  напряжения (потенциометр громкости).  (Потом, м.б. вставим некий УНЧ или буферный каскад). На наушник подаем программно генерируемый меандр, частотой скажем 60 имп/мин. При этом сам импульс - это пакет, пусть 1 кгц.  Слышим "пиканье". ОК.  Запитываем плату от внешнего БП, с проводом 2 жилы длина, скажем, 2 м.  Имеем:  сильный ток в момент импульса. Крутые фронты, создающие эдс.  Помехи в рядом лежащих устройствах. Развести нулевой провод на АЧ и ЦЧ не получится - 2 метра он будет общим. Более того -  (только не смейтесь:) - если я закорачиваю контакты гнезда наушника на плате, все равно слышу тихинький щелчок((( . Как бороться с артефактами? 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[ARV]

Да хоть километровые провода от БП к плате - не они создают вам помехи. На плате разделите цифровое питание и аналоговое, при плохом случае - разделите LC-фильтрами, и все. Ну и само собой аналоговую часть подальше от мощной цифры.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[dim3740]

Что значит "аналоговую часть подальше"?  лапка МК с сигналом, трассировка по печатке до гнезда, ну... 3-4 см, гнездо, далее кабель наушника....  Я же не могу эти 3-4 см в оплетку завести. И почему это провод БП не создает помех? Что - по нему постоянный уровень тока что-ли течет? Разве в моменты бОльшей нагрузки от БП не потребляется бОльший ток? Я не спорю, просто хочу уточнить и понять где копать....

Изменено 13 ноября, 2017 пользователем dim3740

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[dim3740]

1. Часы с радиоприемником. Понятно, что найти точки питания, и от них развести разные сети, в т.ч. можно и через фильтры.

2. МК и сервоприводы. Тут желательно даже разные питания, ибо и щеточные помехи, и существенно разное потребление .

Но у меня сам МК выдает "сигнал в аналоговую часть". Тут вопрос и про "фон", который почему-то оказывается на порту, и щелчки...Это логично, ибо есть полная гальваническая связь МК и "аналога". И тут никак не решишь разделением некой земли... Я вспомнил, что уже поднимал сабж где-то и никто конкретики не дал. Мне нужно того, кто сам реально сталкивался в "прослушкой" портов в наушниках... тот же ШИМ, музыка, етс

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[ARV]

Чтобы усилитель не усиливал цифровые шумы микроконтроллера, нужно обеспечить такую цепь протекания тока питания микроконтроллера, чтобы она не входила в контур входного тока усилителя. Грубо говоря: если питание на микроконтроллер мы подаем слева, то усилитель должен стоять справа от микроконтроллера, тогда все помехи от МК пойдут в источник, а не на вход усилителя.

Чтобы более конкретно дать рекомендации, надо или увидеть вашу разводку сигналов, или нарисовать пример самому. Второе лениво, поэтому читайте литературу, по этой теме исписано огромное количество страниц.

[IMXO]

9 часов назад, dim3740 сказал:

Для начала назовем аналоговой частью простой вывод порта на наушник 40-60 ом,

вы можете его назвать как угодно хоть ёжиком, суть от этого не поменяется пин как был цифровой выход так и остался,  если конечно оный не назначен в МК как выход ЦАП, но это не ваш случай.

помехи на другие устройства по питанию лечатся введением блокирующих емкостей и индуктивностями с предварительным расчетом оных.

помеха от наушников лечится только качественным экранированным проводом самих наушников, что в наше время очень большая редкость

 

[Alexeyslav]

На наушники экранированный провод не нужен, там достаточно тех двух мелких жилок - они почти симметричны и не реагируют на внешнее излучение и сами излучают максимум на милиметры от провода. А вот с экраном можно влететь - сам экран может оказаться источником/приемником помех - тогда надо на КАЖДЫЙ канал наушников использовать провод с экраном и ДВУМЯ жилами внутри, а экран подключить ТОЛЬКО со стороны источника сигнала. Но такие провода несколько ээээ плохо гнущиеся и потому неудобны и никто такие схемы разводки не использует. Ну разве что наушники-мониторы в студии за пару тыщ зелёных.

А с помехами и наводками бороться очень просто - НЕ ДОПУСКАТЬ замкнутых контуров по общему проводу, уменьшать контуры высокочастотного тока блокировочными конденсаторами и разводить землю преимущественно по топологии "звезда" где каждая силовая ветвь не используется слаботочными цепями.

[IMXO]

15 минут назад, Alexeyslav сказал:

Ну разве что наушники-мониторы в студии за пару тыщ зелёных.

кагбе на это намекалось...

[dim3740]

В общем, я понял, что надо собрать минимальную обвязку на макетке, и если косяки будут, то выложу тут. Печатку бесполезно выкладывать - там много лишнего. Т.е. как-то смоделировать эксперимент. Понимаете, то что вы написали, да, мне многое известно... Конечно, как я писал, от БП входят 2 провода и все пошло по звезде. Общий конечно, тоже пронизывает многие места платы, но в "окружность" нигде не превращается. Кондеры? Честно говоря не ставлю, но помехи вроде не ВЧ, это же не самовозбуждение. Учту, спс. 

А вот использовать ЦАП  -это идея! Мне кажется, что если бы я сделал менее крутой фронт испульсов - проблема бы исчезла. А так - ... в наушники я вгоняю почти максимум 30- 40 мА с одного порта. И этот ток идет по 2-3 метра до самого капсуля (как это существительное склонять:)??), и конечно без экрана. 

[IMXO]

1 минуту назад, dim3740 сказал:

в наушники я вгоняю почти максимум 30- 40 мА с одного порта.

мусье знает толк в извращениях   

если че 5в/40ом=125мА , при номинале выхода пина 20мА....

[dim3740]

ну это ж в импульсе))) Вытерпит))) Поломается мерседес, новый куплю)))) Кстати, у меня наушник в данном проекте не к 5 в, через резистор, т.е. нулем, а просто самим портом. 

[Alexeyslav]

Подключать порт к длинному проводу без защит это угробить его. малейшая гроза, и он у вас погорит даже будучи выключенным.

Прямоугольные импульсы НЕЗАВИСИМО ОТ ЧАСТОТЫ это ВЧ и часто даже СВЧ. Где-то видел генератор импульсов на туннельном диоде в виде обратно включенного перехода транзистора КТ817 и конденсатора, генерирует короткие импульсы порядка наносекунд которые имеют достаточную мощность чтобы выводить из строя электронику в 10 сантиметрах от антенны. Смотри сам - до момента когда транзистор "пробивает" конденсатор заряжается до 100-200В и разряжается на нагрузку в 1-2 Ома... Мощность импульса получается приличной, хоть он и короткий.

[dim3740]

Я об этом и толкую))) что есть прямоугольник с вч гармониками и антенный эффект на проводах. Итого приличный импульс. Это не радио с часами((( а про защиту тоже думал. И в начале топика написал ПОКА напрямую, а потом сделаю буфер. Но он помеху имхо не уберет, а только защитит. Тестить надо)))

[dim3740]

Еще раз всем спасибо. Макетку и фотку сделал, но решил продолжить тему там http://forum.cxem.net/index.php?/topic/49239-собираем-качественный-4-5-кан-микшер-для-динмик/&page=18

думаю, мне нужно понять, как сделать аналоговую часть, на чем, как запитать, что по-надежнее и т.п. 

 

[Alexeyslav]

Не бывает однозначных ответов на ваши вопросы. Только компромиссы.

А вообще вам надо книжку "Конструирование высокоскоростных цифровых устройств. Начальный курс черной магии."
Не обращайте внимание на "высокоскоростных" и "цифровых". Аналог тем же правилам подчиняется.

[dim3740]

Я готов к компромиссам/упрощению/меньшему удобству и т.п. , потому что результат очень удручающий. Он вот тут:  https://www.youtube.com/watch?v=h404pK0nxgY

правда, вопрос "вырос из только метронома", но по названию топика соответствует на все 100. 

Что предпринять? В проект вложено немеренно сил, и почти 2 года. Надо найти решение:)))) 

Книжка может быть и помогла бы, спасибо за ссылку. 

Какого вида схему/рисунок выложить, чтобы Вы могли дать советы?

Изменено 27 ноября, 2017 пользователем dim3740

[dim3740]

Продолжаю эксперименты. Если на плате микшера\усилителя закоротить вход с выходом, то помех нет.  Вообще нет! Т.е. ловят не кабели, а именно усилительная часть. Если ее запитать от внешнего отдельно БП как импульсного, так и линейного - помехи остаются. На входе стоит 220 мкф и 01,15 мкф пленка.  Экран в виде крышки из фольгированного текстолита с проводом в точке "звезды" земли не спасает. 

Если кабели ЮСБ, хаб, айпад и т.п. расположить на 60-90 см внешне от усилителя - ничего не меняется. 

Изменено 27 ноября, 2017 пользователем dim3740

[Alexeyslav]

Я же 100 раз говорил - развести контуры токов цифровой части и аналоговой, чтобы токи от них не бегали по одному проводу!

Экран абсолютно ничего не даст в вашем случае, когда у вас по общему проводу бегают токи с USB-шины, соответственно "летает" плюсуясь к полезному сигналу на входе усилителя. И вобще попробуйте зашунтировать ВХОД вашего микшера/усилителя - много проблем возникает из-за емкостной связи между цепями, одна из которых слишком высокоомна. Вообще часто дьявол кроется не в схеме как таковой, а в разводке на плате. Почитайте книжку, очень многие вопросы прояснятся. Там даже примеры банальных косяков есть. При подключении к выходу айфона обычных наушников проблем же нет? Значит сымитируйте наушники... можно, к примеру, резисторами по 100 Ом. Если это была емкостная помеха на высокоомный вход, она резко пропадёт. Ещё можно конденсатор параллельно подключить из расчета RC-фильтра(С - искомый конденсатор, R - выходное сопротивление плеера его измерить очень просто небольшим экспериментом и арифметикой) на частоты выше 20кГц.

[dim3740]

На рисунке видно, (извините за качество), что при наличии 2-х БП, шумов нет. Как сделать на 1 БП - додумать не могу(((  Я с удовольствием по-учусь у Вас Неграмотность на рисунке: знак "земля" не отражает, что есть ЕЩЕ дополнительное соединение.  Нет, это просто для указания общего (минусового) провода.

Скрытый текст

Пожалуйста, не отправляйте меня читать книгу в 600 страниц, стоимостью 3 тыс руб и временем получения 2 недели. Это равносильно отправить меня на курсы радиомастера или вообще в ВУЗ.

 

Изменено 28 ноября, 2017 пользователем dim3740

[Alexeyslav]

Ну это классика... если бы ты почитал книжку, ты бы знал что такое земляной контур... и как замечательно он ловит помехи. У тебя получается несколько точек соединения земли, они образуют довольно большой контур на который наводятся все помехи, и у тебя уже шумит не сигнальный провод, а ОБЩИЙ. Разомкни контур, помеха исчезнет...

[dim3740]

Покажите где замкнуто то))

[dim3740]

@Alexeyslav Я приложил схему и показал одно решение - в виде 2-х БП. Нельзя ли заменить "отсылку к книге" также решением, но более простым? Я понимаю, что "разомкни контур" - это не откусить кусачками)))) 

"Нескольких точек" нет. Я уточнил, что знаки "земля" на схеме не соответствуют трассировке платы и реальному монтажу.

[Alexeyslav]

Нарисуйте как оно у вас реально подключено. И нарисуйте внутренние связи в хабе и плеере, уж как там "общий" разведён так вполне очевидно. Вот у вас и получается контур сплошной по общему проводу, когда вы питаете устройства от двух блоков - он разрывается. У вас даже на втором рисунке нарисован "выключатель" который этот контур замыкает.

Очевидное решение которое напрашивается - НЕ ПОДКЛЮЧАТЬ общий провод с выхода айпада... неочевидно? А поди ж ты... общий в такой схеме уже и так есть, а ты его ещё раз переподключаешь окольным путём СОЗДАВАЯ замкнутый контур, который ловит все помехи в радиусе 2-3х диаметров контура, и ко всему наверняка ещё и помехи по цепи питания плеера, ибо там наверняка в разрыв общего провода вставлена ещё и индуктивность! Как вариант решения - поставить на ВЫХОД плеера развязывающий аудио-трансформатор 1:1 тогда тоже контур разорвётся и проблема исчезнет, но решение так себе...

[dim3740]

@Alexeyslav  "НЕ ПОДКЛЮЧАТЬ общий провод с выхода айпада...". Это было сделано почти сразу, оставлены только 2 сигнальных левого и правого канала, но совершенно не привело к уменьшению шума. Это и логично: чтобы аудиосигналу замкнуться, ему надо пройти через общий провод от хаба на Айпад, а там цифровые токи. Я мог бы поставить 2 БП, однако, на схеме показаны только 2 устройства, а у меня еще есть метроном (МК), и 3 МИДИ клавы. Я тестил - только 3-4 БП\обмотки устраняют все цифровые шумы. Это очень не технологичный вариант для меня, требующий значительных конструктивных изменений. 

[Alexeyslav]

Остаётся только одно решение - трансформатор. Или организовать возле усилителя дифференциальный вход. Кстати, наверно по этой причине используют в концертной аудиоаппаратуре балансные входы.

Кстати, рассмотри ещё изолированные DC-DC преобразователи.