Isolieren der Audiomasse zwischen Geräten

Ich plane einen Bau für einen Gitarrenverstärker mit 2 Stufen, wobei die erste ein Röhrenvorverstärker und die zweite Stufe ein Festkörperverstärker ist. Beide Verstärker werden von derselben Quelle gespeist, einem 31-V-Gleichstrom-Baustein.

Der Vorverstärker wird mit einem DC-DC-Aufwärtswandler aus dem 31-V-DC-Leistungsbaustein betrieben, um die erforderliche Hochspannung zu erhalten. Der Erdungsausgang des Aufwärtswandlers ist mit der Eingangserde verbunden. Die Masse des Audiosignals wird mit derselben Masse verbunden.

Der Festkörperverstärker benötigt eine doppelte Versorgung, die ich mit einem Spannungsteiler erzeugen werde, der -15,5 V, virtuelle Masse und + 15,5 V liefert.

Da die Masse des Audiosignals relativ zur Masse des 31-V-Leistungsbausteins ist (entspricht -15,5 V des Spannungsteilers), würde dieses Signal ein Problem beim Verbinden vom Ausgang des Vorverstärkers zum Eingang des Festkörpers verursachen Zustandsverstärker, der -15,5 V und den virtuellen Boden effektiv kurzschließt.

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

Kann das Signal und die Masse durch Hinzufügen eines Kondensators in Reihe mit jeder Komponente wie folgt isoliert werden:

Oder wäre die einzige Lösung ein 1: 1-Audiotransformator?

Ich werde vorschlagen, dass Sie eine Differenzialverbindung vom Vorverstärker zur Endstufe wünschen. Dies kann eine von drei Techniken sein:

1) Audiokopplungstransformator

2) Differenzleitungsempfänger wie DIESE Differenzialempfänger der Serie 12xx

3) falls verfügbar, ein Differenzeingang an Ihrer Endstufe.

Der Audiokopplungstransformator hat den Vorteil, dass er einfach zu implementieren ist. Jensen macht schöne Transformatoren, aber sie sind teuer.

Meine Firma stellt kleine Leiterplatten mit einem halbkundenspezifischen Transformator her, der für erheblich weniger als die Jensen-Transformatoren verkauft wird. Die Leistung ist nicht so gut wie beim Jensen, aber dennoch außerordentlich gut. Trinity Electronics Transformatorkarte

Es stehen viele verschiedene Differenzleitungsempfänger zur Verfügung. Meine aktuellen Favoriten stammen von THAT Corporation, aber TI, Analog Devices und viele andere stellen pin-kompatible Teile her. Es ist wichtig, die Eingangskopplungskondensatoren anzupassen und Präzisionswiderstände in der Eingangsstufe zu verwenden. Jede Nichtübereinstimmung führt zu einer schlechten Gleichtaktunterdrückung.

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

Der Grund für die Verwendung eines Differenzeingangs für den Leistungsverstärker besteht darin, Brummen oder Welligkeiten auf der negativen Versorgungsschiene zu beseitigen. 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 einen Kondensator am Audioeingang verwenden. Dies verhindert, dass der Eingang auf Masse bezogen wird. Sie können ihn dann durch Hinzufügen von Gleichstrom (durch Hochziehen / Herunterziehen oder auf andere Weise) auf etwas anderes verweisen. Stellen Sie einfach sicher, dass der Kondensator die Spannung zwischen der virtuellen Masse und der tatsächlichen Masse (15,5 V) mit dem zusätzlichen Schwingen des Audiopegels verarbeiten kann. Sie würden am Ausgang wieder einen anderen Kondensator verwenden, wenn Sie wieder auf die Versorgungsmasse im Gegensatz zur virtuellen Masse verweisen.

Sie müssen die Erdung nicht anschließen, von beiden kann auf das Audio verwiesen werden. Kondensatoren verhindern, dass der Gleichstromversatz von beiden Versorgungen zwischen den Stufen übertragen wird.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Unter Audio-Gesichtspunkten wäre es vor allem wichtig, einen großen Kondensatorwert zu wählen. Der Kondensator bildet ein Hochpassfilter mit Erdungswiderständen und begrenzt so den Niederfrequenzgehalt in Ihrem Signal. Serienkapazitäten neigen dazu, auch bei niedrigen Frequenzen Rauschen zu verursachen, daher ist es gut, hochwertige Kondensatoren zu wählen.

Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie nicht versuchen, über die virtuelle Masse Gleichstrom aus dem Stromkreis zu treiben, da dieser nicht viel verarbeiten kann.

Sie können eine Reihenkopplungskappe verwenden, aber denken Sie daran, dass diese Kappe (wenn der Gleichstrom auf beiden Seiten erheblich unterschiedlich ist) aufgeladen werden muss, wenn der Stromkreis mit Strom versorgt wird, was zu einem merklichen "Schlag" führen kann. Möglicherweise möchten Sie den Ausgang für eine Weile trennen, bis sich der Stromkreis stabilisiert hat.

Die Masse des Audiosignals wird mit derselben Masse verbunden. Der Festkörperverstärker benötigt eine doppelte Versorgung, die ich mit einem Spannungsteiler erzeugen werde, der -15,5 V, virtuelle Masse und + 15,5 V liefert.

Wenn Ihre Audiosignalerdung mit der Erdung des Vorverstärkers und damit der -15,5-V-Schiene verbunden ist, werden alle negativen Spannungsausschläge des Wechselstromsignals abgeschnitten. Sie haben den Solid State Amp bereits vorgespannt. Wenn Sie einen Kondensator verwenden, der in Reihe mit dem Vorverstärkerausgang und der DC-vorgespannten Masse des Leistungsverstärkers geschaltet ist, beseitigen Sie frühere DC-Vorspannungen mit dem AC-Kopplungskondensator, und das bereits vorhandene DC-Vorspannungsnetzwerk sorgt dafür, dass sich Ihre sinusförmige AC-Wellenform um Ihren Festkörperverstärker dreht Virtueller Boden