Có thể thu tiếng ồn trong mạch âm thanh qua dây nối đất / đất không?

Trong một mạch âm thanh, chẳng hạn như thiết bị điện tử của guitar (thứ duy nhất tôi từng say mê!), Tôi luôn nghĩ (có thể đơn giản) về mọi điểm trên một đường đất liên tục về cơ bản đều ở cùng một điện áp (một 'zero volt' điện áp tham chiếu).

Tuy nhiên, tôi đã tự hỏi - nếu bạn kéo dài một dây đất từ ​​một điểm nào đó dọc theo con đường đó, liệu bản thân nó có thể đưa ra tiếng ồn cho mạch bằng cách thay đổi '0V' của tham chiếu trái đất không? (Có thể tôi đang tự hỏi "sự khác biệt giữa dây đất dài và ăng ten" - nhưng tôi không biết đủ về ăng-ten để biết nếu đó là những gì tôi đang hỏi :)

Đúng, các kết nối mặt đất dài có thể thu được tiếng ồn, có nghĩa là mặt đất ở một nơi là một điện áp khác với mặt đất ở một nơi khác. Đối với tín hiệu một đầu, điện áp bù đất này thường xuất hiện như một phần của tín hiệu.

Có hai chiến lược phổ biến để tránh tình trạng này:

1. Sử dụng tín hiệu vi sai. Tín hiệu thực tế được mã hóa là sự khác biệt giữa hai tín hiệu được điều khiển ngược chiều nhau. Mặt đất sau đó trông giống như một tín hiệu chế độ chung, phần lớn có thể bị bỏ qua bởi người nhận.

2. Hãy chú ý đến cách mọi thứ được căn cứ. Hãy chắc chắn rằng tất cả các căn cứ được gắn trở lại một nơi mà không có kết nối khác với nơi khác, như mặt đất ổ cắm điện địa phương. Mạng lưới mặt đất này sau đó chỉ được kết nối với mặt đất thực sự ở một nơi duy nhất. Ngoài ra, tránh có dòng chảy có chủ ý thông qua bất kỳ kết nối mặt đất. Cần có lợi nhuận riêng cho dòng điện. Không bao giờ sử dụng mặt đất như một sự trở lại quyền lực.

0V chỉ là 0V tại điểm tham chiếu - nó giảm dần khi bạn rời khỏi vị trí vật lý đó. Nó có thể chênh lệch nano volt gần nhưng có thể nhanh chóng trở thành milli volt và, nếu các mạch đầu vào nhạy cảm có các kết nối 0V không cùng một điểm, sự khác biệt vài milli volt có thể là tín hiệu nhiễu AC và thường rất khó chịu.

Đây là lý do tại sao PCB sử dụng máy bay mặt đất, nhưng, đây không phải là miễn trừ cho vấn đề này. Các hệ thống khác sử dụng hệ thống dây điểm sao để giữ bất kỳ kết nối 0V nào tại cùng một điểm vật lý nhưng chúng có thể bị từ tính của AC.

Đó là một hạt khó để nứt đôi khi. Dưới đây là một hình ảnh đẹp về cách tín hiệu kỹ thuật số có thể tạo ra độ nảy mặt đất và độ nảy công suất: -

Tốc độ tăng nhanh trên đầu ra chắc chắn sẽ sạc điện dung ký sinh của đường ray PCB - đây được coi là một "cú nảy" nhỏ trên đường ray điện và biến dạng liên quan (hiệu ứng phụ) trên tín hiệu đầu ra. Khi cạnh rơi xuống có một mặt đất nảy. Bây giờ tín hiệu hơi bị hỏng bởi quan trọng là, đối với câu hỏi này, mặt phẳng đất và mặt phẳng nguồn có các xung dòng được đưa vào chúng và chúng có thể ảnh hưởng đến các mạch khác.

Nghe một ví dụ khác về nơi các khoảng trống trong mặt phẳng mặt đất có thể gây ra "dội lại" vì dòng trở lại của tín hiệu phải "trải" ra xung quanh khoảng trống: -

Đây là một ý tưởng khác về cách các bộ phận chức năng định vị sai có thể tàn phá các mạch tương tự nhạy cảm: -

Điều thông minh cần làm ở đây là tránh các kết nối 0V phổ biến cho những thứ có thể khiến mặt đất nảy lên nhau - đây là một hình thức chỉ sao, tức là kết nối nguồn và nối đất riêng biệt từ mỗi chức năng mạch riêng lẻ chỉ kết nối ở một cặp "sạch" duy nhất của các nút (thường ở đầu ra của bộ điều chỉnh điện áp hoặc pin).

Đây dường như là một tài liệu hữu ích giải thích các hiện tượng

Câu trả lời là CÓ nếu ứng dụng của bạn phụ thuộc vào chênh lệch điện áp giữa hai đầu dây gần bằng không. Nói cách khác, nếu một hệ thống hoạt động nhạy cảm với các mức tín hiệu ở cả hai đầu dây cùng một lúc thì có thể có lý do để nhận ra rằng việc thu nhiễu có thể xảy ra.

Mặt khác, nếu bạn kết nối hai hệ thống với nhau bằng một cáp như cặp xoắn (hoặc cáp dỗ cho tần số cao) và đảm bảo rằng dòng điện đi trong một dây bằng và ngược chiều với dòng điện trong dây kia và hệ thống đích chỉ nhạy cảm với tín hiệu giữa hai đầu đích của hai dây sau đó bất kỳ bộ thu nhận chế độ chung nào trong cặp dây sẽ không được chú ý bởi thiết bị đích.