Страница 1 из 3
Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройствах?
Добавлено: Чт июн 11, 2015 18:12:44
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 19:06:50
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 19:16:14
YS
Рекомендую почитать книжку
A Baker's Dozen Real Analog Solutions for Digital Designers. Там есть про подавление помех.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 19:22:50
Simplyman
Забыл уточнить, что мой английский на уровне "я твой дом труба шатал"

Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 20:50:56
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 20:59:12
Ser60
Любопытная книга, YS. Спасибо!
Кстати, здравствуйте, давно не общались.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 21:32:49
Simplyman
IRMADE писал(а):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
IRMADE писал(а):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.
YS писал(а):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.
YS писал(а):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?
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 21:53:59
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 21:56:23
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):

Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 21:59:30
Simplyman
YS писал(а):
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)
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:04:54
Simplyman
Андрей Бедов писал(а):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?
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:08:45
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:14:48
Simplyman
Андрей Бедов писал(а):Она подключена сигнальным кабелем к компьютеру, или работает вообще "сама по себе"?
Сигнальным кабелем она подключена к ресиверу. К компьютеру она подключена через ЮСБ.
Андрей Бедов писал(а):Через "землю" сигнальных кабелей.
Это очевидно, но каким образом, если корпус ресивера ни с чем не соединен?
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:20:43
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:25:43
Simplyman
Андрей Бедов писал(а):Значит видимо где-то соединён неочевидным образом.
Вот в этом и есть вопрос. Процитирую еще раз свой пост:
Simplyman писал(а):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?
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:40:38
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:46:18
Simplyman
Андрей Бедов писал(а):
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:58:05
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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 22:59:01
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?)
YS писал(а):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.
Re: Как правильно развести землю в аналого-цифровых устройст
Добавлено: Чт июн 11, 2015 23:04:09
Simplyman
YS писал(а):
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)
YS писал(а):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?