Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройствах?

[Simplyman]

Здравствуйте, товарищи! Весьма популярным в последнее время направлением любительских конструкций есть всяческие предварительные усилители с микроконтроллерным управлением. Вот и я собрал одну из них - "Макси-32" авторства Андрея Дойникова. Проект этот являет собой ресивер модульной конструкции, где процессорная часть выполнена на АтМеге 32, аудиопроцессор на ТДА7313, тюнер на базе модуля от автомагнитолы и УМЗЧ - Мэдфидбэк конструкции Линкора. Собрал я это все достаточно давно, и все это работает, но по сей день никак не могу победить мерзкий гудяще-жужжащий фон, в котором к 50-ти герцовому гулу подмешивается еще и какой-то цифровой шум (скорее всего тактовый сигнал по линии И2Ц). Сначала все платы изготавливались по чертежам автора (кроме БП для тюнера, аудиопроцессора и процессорнго модуля, так как автор его не изготавливал), затем перепробовал несколько оптимизированных собственноручно вариантов платы аудиопроцессора, несколько вариантов конструкции слаботочного БП, засунул мощный тор БП УМЗЧ в пермаллоевый стакан, пробовал разными методами соединять цифровую и аналоговую земли (через резистор, кондесатор, встречно-параллельное включение диодов Шотки и накоротко), но все это давало от несущественного улучшения до нестабильной работы процессорного модуля и полного отказа тюнера настраиваться цифровым сигналом. Последний, кстати, до сих пор так и не работает. Так же хотелось бы услышать отзывы тех, кто уже собрал что-то похожее, как у них обстоят дела с шумом. Можно ли заставить подобную конструкцию не издавать вообще никаких шумов в паузах между треками (кстати, УМЗЧ так и делает, если к его входу ничего не подключено)? В общем, последняя надежда на вас, более опытные товарищи! Помогите пожалуйста разобраться в этом непростом вопросе разводки аналого-цифровой земли, либо посоветуйте литературу по этому поводу.

[IRMADE]

Это по разводке земли:
В.Б. Стешенко Технология проектирования печатных плат ACCEL EDA (P-CAD) Москва издательство "Нолидж" 2000г. страница 124-125.
Барнс Дж. Электронное конструирование: методы борьбы с помехами. Перевод с англ. - М.:"Мир", 1990. - 238 с.
Отто Г. Методы подавления шумов и помех в электронных системах. Перевод с англ. - М.:"Мир", 1979. - 318с.
Analog Devices AN280
AD AN347
AD AN353
AD AN345.

[YS]

Рекомендую почитать книжку A Baker's Dozen Real Analog Solutions for Digital Designers. Там есть про подавление помех.

[Simplyman]

Забыл уточнить, что мой английский на уровне "я твой дом труба шатал"

[YS]

Ну так вот отличный повод подтянуть его, тем более что техническая литература читается куда легче художественной. В наши дни мало смысла заниматься электроникой, не зная английского.

[Ser60]

Любопытная книга, YS. Спасибо!
Кстати, здравствуйте, давно не общались.

[Simplyman]

Это по разводке земли:
В.Б. Стешенко Технология проектирования печатных плат ACCEL EDA (P-CAD) Москва издательство "Нолидж" 2000г. страница 124-125.

Нигде не смог найти, доступной для скачивания

Барнс Дж. Электронное конструирование: методы борьбы с помехами. Перевод с англ. - М.:"Мир", 1990. - 238 с.

При беглом просмотре главы "заземление" - вроде как все доступно изложено но обширно и в общем. Мне бы что-нибудь более конкретное, применительно к моему случаю... Приложение AN-280, судя по всему, как раз то, что мне нужно, но на его прочтение при моем знании английского уйдет много времени.

Ну так вот отличный повод подтянуть его, тем более что техническая литература читается куда легче художественной.

Знаем, но больше, чем на чтение даташитов меня не хватает. Тем более, эту книгу я нашел в русском переводе.

В наши дни мало смысла заниматься электроникой, не зная английского.

Спорное утверждение)

Вот что еще обнаружил:
Корпус моего ресивера металлический. Ни один земляной провод модулей и разъемов к нему не подключен. НО! При подключенном к звуковому входу кабеле от источника звука (внешняя звуковая карта E-MU 0404), на корпусе ресивера появляется половина сетевого напряжения (если провести пальцем по металлической поверхности - будет пощипливать), при этом сопротивление между корпусом и земляным проводом какого-либо модуля около 2 мегОм. Если от входа отключить сигнальный кабель - напряжение с корпуса снимается, а сопротивление между корпусом и землей стремится к бесконечности. Так и должно быть?

[YS]

Любопытная книга, YS. Спасибо!

Не за что. Там, в общем, много того, что любой нормальный инженер-практик и так знает, но есть и очень интересные моменты, вроде "плавающего" источника тока на двух ОУ.

Еще из интересного недавно прочитанного - Linear Circuit Design Handbook от Analog Devices (где-то качал одним pdf-ом, сейчас не нашел) и Switchmode Power Supply Handbook, third edition.

Кстати, здравствуйте, давно не общались.

Здравствуйте! Приятно встретить знакомого человека в обсуждении. Вообще что-то последнее время редко встречаю старых знакомых в темах...

Спорное утверждение)

Ну, я, разумеется, имел в виду занятия на профессиональном уровне - например, с прицелом на работу инженером. Любителю, наверное, можно обойтись и без английского.

[Андрей Бедов]

Чтобы снять с системного блока напряжение, удалите в БП АТХ эти синие Y-конденсаторы (без реального заземления корпуса они бесполезны, и образуют емкостный делитель сетевого на корпус):

[Simplyman]

Ну, я, разумеется, имел в виду занятия на профессиональном уровне - например, с прицелом на работу инженером. Любителю, наверное, можно обойтись и без английского.

С этим согласен. Здесь предложенная вами книга на русском, если что)

[Simplyman]

Чтобы снять с системного блока напряжение, удалите в БП АТХ эти синие Y-конденсаторы (без реального заземления корпуса они бесполезны, и образуют емкостный делитель сетевого на корпус)

Вы не внимательно следите за темой: звуковая карта - внешняя, с собственным БП (правда, он не разборной, но есть подозрение, что схематически он мало отличается от обычных зарядок для мобильных). И суть вопроса в другом: как на изолированный от всего металлический корпус ресивера (не системного блока) попадает половина сетевого напряжения из другого устройства (в частности звуковой карты)? Должно ли так быть и нормально ли это?

[Андрей Бедов]

Вы не внимательно следите за темой: звуковая карта - внешняя,

Она подключена сигнальным кабелем к компьютеру, или работает вообще "сама по себе"?

как на изолированный от всего металлический корпус ресивера (не системного блока) попадает половина сетевого напряжения из другого устройства?

Через "землю" сигнальных кабелей.

[Simplyman]

Она подключена сигнальным кабелем к компьютеру, или работает вообще "сама по себе"?

Сигнальным кабелем она подключена к ресиверу. К компьютеру она подключена через ЮСБ.

Через "землю" сигнальных кабелей.

Это очевидно, но каким образом, если корпус ресивера ни с чем не соединен?

[Андрей Бедов]

К компьютеру она подключена через USB.

Ну вот Вам и ответ.
"Земли" всех портов, входов и выходов соединены с корпусом ПК, на котором действует 110В от того емкостного делителя в БП.

...каким образом, если корпус ресивера ни с чем не соединен?

Значит видимо где-то соединён неочевидным образом.
По сути, его надо-бы соединить с общим проводом через резистор небольшого номинала.

[Simplyman]

Значит видимо где-то соединён неочевидным образом.

Вот в этом и есть вопрос. Процитирую еще раз свой пост:

Вот что еще обнаружил:
Корпус моего ресивера металлический. Ни один земляной провод модулей и разъемов к нему не подключен. НО! При подключенном к звуковому входу кабеле от источника звука (внешняя звуковая карта E-MU 0404), на корпусе ресивера появляется половина сетевого напряжения (если провести пальцем по металлической поверхности - будет пощипливать), при этом сопротивление между корпусом и земляным проводом какого-либо модуля около 2 мегОм. Если от входа отключить сигнальный кабель - напряжение с корпуса снимается, а сопротивление между корпусом и землей стремится к бесконечности. Так и должно быть?

[Андрей Бедов]

Быть такого явно не должно.
110В пробирается на корпус по такому пути: системный блок -> кабель USB -> звуковая карта -> сигнальный кабель до ресивера.
На словах увидеть монтаж и исполнение компоновки внутри ресивера - невозможно.
Это нужно смотреть глазами.

[Simplyman]

Это нужно смотреть глазами.

Нивапрос!) http://simplyman100500.livejournal.com/9921.html Смотрите фотографии в конце. Правда, это первый вариант, на авторских платах, но компоновка с тех пор не изменилась.

[YS]

Здесь предложенная вами книга на русском, если что)

Как-то не очень я верю переводам технической литературы. Там порой можно прочесть такое... Так что я предпочитаю читать в оригинале. Об этом-то я и вел речь, собственно.

Вы не внимательно следите за темой: звуковая карта - внешняя, с собственным БП

Это не мешает ей при подключении по USB быть гальванически связанной с корпусом компьютера через землю и экран USB и иметь на своем общем проводе те же 110 В. Счастье ваше, что собственный блок питания звуковой карты скорее всего гальванически развязан, а иначе при включении одновременно в сеть и в USB мог бы случиться сюрприз.

[Андрей Бедов]

Нивапрос!

Я имел ввиду - Вашими глазами.
Вы же строили аппарат, поэтому наверно догадываетесь, в каком из его узлов возможно паразитное соединение с корпусом.
Например, через теплоотвод микросхемы оконечного УНЧ (радиатор изолирован ли от корпуса?)

Это не мешает ей при подключении по USB быть

Да с этим вроде разобрались уже.

Чем потрошить ресивер, выпаяйте лучше пару конденсаторов. И с точки зрения электробезопасности - тоже полезно.

[Simplyman]

Как-то не очень я верю переводам технической литературы. Там порой можно прочесть такое...

Но в любом случае лучше так, чем читать ее через фильтр моего восприятия)

Это не мешает ей при подключении по USB быть гальванически связанной с корпусом компьютера через землю и экран USB и иметь на своем общем проводе те же 110 В.

Абсолютно! Непонятно лишь, как 110 В появляются на изолированном корпусе. Может перестанем толочь воду в ступе и перейдем от незатейливой беседы к конструктивному диалогу?