Mạch âm thanh - Tiếng ồn cung cấp

Tôi đang thiết kế một bàn đạp hiệu ứng, (cho guitar, mic, bass, v.v.) sẽ được sử dụng trên sân khấu.

Hiệu ứng có một số giai đoạn, mà không ai trong số họ thực sự quan trọng với câu hỏi này ngoại trừ giai đoạn tăng cao.

Tôi đang quyết định loại cung cấp tôi sẽ sử dụng cho bàn đạp này. Ý tưởng của tôi là giữ cho nó đơn giản và nhỏ gọn vì vậy tôi muốn làm điều đó với nguồn cung cấp DC bên ngoài, nhưng ở đây có bẫy.

Có một ống liên quan đến mạch, ba cực 12AX7 điển hình, vì vậy lò sưởi đã cần đến 12V - 150mA.

Ok, vì vậy tôi nghĩ về một nguồn cung cấp 12V - 500mA điển hình để chắc chắn NHƯNG! tôi muốn sử dụng 20 đến 30Vdc cho phần còn lại của mạch. Tôi muốn tránh sử dụng một máy biến áp có nhiều cuộn dây, vì vậy tôi đã nghĩ ra điều này:

Tôi mặc dù là một giải pháp đơn giản với một bước cải tiến được xây dựng với bộ đếm thời gian 555 để tăng gấp đôi số 12Vdc đó, thậm chí còn đi lấy một IC chuyển đổi đơn giản. Tìm thấy điều này:

Tôi đã chọn mạch 555 vì tính đơn giản của nó, giá rẻ của nó không cần cung cấp nhiều dòng điện (<20mA) và vì hiện tại tôi không có IC chuyển đổi.

Mạch hoạt động như một bùa mê (đã thay đổi C2 và C3 thành 470uF, và thay đổi R1, R2 và C1 thành 4k7, 22k và 390pF để hoạt động ở khoảng 70kHZ, cao hơn tần số có thể nghe được và đủ thấp để sử dụng các thành phần đơn giản như 4148 điốt. , nếu R1 là 100ohms như mạch nói rằng nó có thể sẽ bị đốt cháy). Tôi đã đi trước và chế tạo bàn đạp trên một chiếc bánh mì.

Nó hoạt động khá tốt về tổng thể ngoại trừ (điều mà mọi người ở đây đã đoán ra) ... NOISE. Nửa giai đoạn nồi tăng, tiếng ồn cung cấp khuếch đại tuyệt vời.

Các biện pháp tôi đã thực hiện để giải quyết vấn đề:

• Ngay bên cạnh đầu ra của nguồn cung cấp, một hạt Fe và sau đó là bộ lọc thông thấp hai giai đoạn thụ động (với tần số cắt là 0,3Hz).
• Trên mỗi pin IC Vcc, một nắp nhỏ 100pF tiếp đất.

Tôi vẫn bị nhiễu với mức tăng được đặt thành 1/2 trở lên (ít hơn rất nhiều so với trước đây, bạn thực sự có thể sử dụng bàn đạp ngay bây giờ, nhưng tôi ghét tiếng ồn).

Sau tất cả những lời giải thích này, tôi muốn hỏi hai câu hỏi:

Đầu tiên: Tôi có thể loại bỏ loại tiếng ồn này khi nói đến nguồn cung cấp chuyển đổi cho âm thanh, có thể với bộ lọc tốt hơn hoặc một cái gì đó có các thành phần đơn giản, hoặc tôi phải quay trở lại máy biến áp cũ + bộ điều chỉnh tuyến tính cho loại này ứng dụng? (điều mà tôi thực sự không muốn làm)

Thứ hai: Khi nói đến việc sử dụng loại thiết bị này trên sân khấu, thường có rất nhiều nguồn phát ra từ tiếng ồn (điện từ, vòng lặp trên mặt đất, v.v.). Là máy biến áp + điều chỉnh ít nhiều miễn nhiễm với loại tiếng ồn này hơn là nguồn cung cấp chuyển mạch? Vui lòng giải thích

Trân trọng cảm ơn.

EDIT: Tôi đã giảm tần số chuyển đổi theo khuyến nghị của @Jhon D. Nó hoạt động ở tần số 30kHz. Tiếng ồn giảm xuống một chút, nó vẫn xuất hiện. Để làm rõ một số ý kiến, điốt là 1N4148 và bóng bán dẫn là BC337 và bổ sung của nó. Vì vậy, họ không thể là người gây ra tiếng ồn, ít nhất là không liên quan đến tần số làm việc.

Tôi cung cấp cho bạn hai hình ảnh, đầu tiên là đường sắt 24Vdc. Địa ngục

Bây giờ Đầu ra của bàn đạp, với đầu vào NO (đầu vào được nối đất), Volume = Max và Gain = max.

Đầu tiên: Tôi có thể loại bỏ loại tiếng ồn này khi nói đến nguồn cung cấp chuyển đổi cho âm thanh, có thể với bộ lọc tốt hơn hoặc một cái gì đó có các thành phần đơn giản, hoặc tôi phải quay trở lại máy biến áp cũ + bộ điều chỉnh tuyến tính cho loại này ứng dụng? (điều mà tôi thực sự không muốn làm)

Vâng, tôi có thể đã bỏ lỡ nguồn 6-12V ban đầu của bạn là gì. Nhưng liên quan đến việc cung cấp điện áp cao hơn, KHÔNG ... bạn không cần phải quay lại nguồn cung cấp vũ lực. Tiếng ồn có thể được loại bỏ hoặc ít nhất là giảm thiểu. Nhưng tôi đã xử lý vấn đề này khá thường xuyên và đây là những gì bạn đang làm.

1. thực tế là bạn đang nghe thấy tần số thấp hơn tần số dao động ban đầu là 70Khz thực sự chỉ ra các dao động ký sinh. Tin xấu là có thể có những điểm không ổn định trong mạch tăng cao của bạn sẽ "đổ chuông" trong một thời gian ngắn ở 400kHz mỗi khi tín hiệu "xung" mạnh được áp dụng. Vì vậy, nếu các xung nhiễu "băm" từ 70khz của bạn liên tục cung cấp các xung qua các đường cung cấp, ký sinh trùng "được kích hoạt" sẽ luôn ở đó. Tin xấu là bạn có thể thấy rằng ngay cả với hai nguồn cung bị cô lập, một số điều kiện tín hiệu âm nhạc nhất định vẫn có thể khiến những kẻ ăn bám đó phải nuôi cái đầu xấu xí của chúng.

2. Vẫn có thể là 400khz hoặc các tần số ký sinh khác đang được tạo ra trong mạch tăng cường của bạn. Chúng có thể rất nhỏ nên bạn không nhìn thấy chúng trên phạm vi, nhưng bạn đã nói rằng bạn đang xử lý một mạch tăng cao. Gần đây tôi đã làm việc với một "bộ điều chỉnh tăng" được tạo sẵn có bộ dao động bên trong khoảng 170khz, và vẫn có tiếng ồn "băm" khủng khiếp (giống như tiếng ồn trắng sau đó là một âm "trong mạch mục tiêu của tôi.) Về cơ bản, tiếng ồn không thay đổi. Chúng cơ bản là điện, được truyền qua chính các dây cấp nguồn và từ tính, lan truyền trong không khí và tỏa ra từ các dây cấp điện. Nếu mạch mục tiêu của bạn có bất kỳ cuộn cảm nào, bức xạ đó có thể là một phiền toái lớn. Để giảm bớt nó, bạn có thể bắt đầu bằng cách thêm bộ lọc PI vào đầu ra của nguồn cung cấp chuyển mạch, bao gồm một tụ điện shunt theo sau là một cuộn cảm nối tiếp, và sau đó là một tụ điện shunt khác. Nếu dây cung cấp cho mạch 555 có độ dài bất kỳ, bạn cũng có thể cần thêm một cuộn cảm ở đó. Các tụ điện phải là loại ESR nhanh và thấp, chẳng hạn như màng kim loại polypropylen. Thật khó để xác định các giá trị hoàn hảo và ngay cả khi bạn thực hiện chúng hầu như luôn cần phải được điều chỉnh thêm. Nhưng điểm khởi đầu tốt sẽ là 100uH cho cuộn cảm loạt và 1uF cho mũ. Điều đó ít nhất nên giảm đáng kể cả nguồn điện và từ. Tuy nhiên, nếu sự chuyển từ trường thực sự là một phần của vấn đề, bạn có thể phải thực hiện các bước bổ sung để biến các đường cung cấp thành một cặp xoắn, giữ chúng cách xa mọi cuộn cảm trong mạch âm thanh của bạn, và trong một số trường hợp, hãy tăng khoảng cách giữa nguồn cấp điện dựa trên 555 và mạch âm thanh. Cuối cùng, trong khi hầu hết các nhà sản xuất vi mạch thúc đẩy chuyển đổi nhanh nhất có thể trong IC của họ, bạn có thể mất một số vấn đề đau đầu trong trường hợp này bằng cách chuyển sang phiên bản chậm hơn của 555. Nếu nó có tốc độ xoay có khả năng xây dựng bộ tạo dao động trong đa phạm vi megahertz, sau đó các cạnh đó có thể gây ra vấn đề cho bạn ngay cả với tốc độ xung nhịp chậm hơn.

À và nhân tiện, đây là một mẹo ít được biết đến ... nếu bạn đặt một diode silicon thông thường trong mạch dao động 555 của mình, sao cho cực dương kết nối với chân 7 và cực âm đến chân 6, bạn sẽ có thể một chu kỳ thuế 50% gần như hoàn hảo với cả hai giá trị R1 và R2 giống nhau! Tôi không biết tại sao thủ thuật này hiếm khi được công bố, nhưng nó hoạt động. Sau đó, bạn có thể chơi với các tần số chuyển đổi khác nhau bằng cách thay đổi tụ điện thời gian.

Bây giờ cho phần này ...

Thứ hai: Khi nói đến việc sử dụng loại thiết bị này trên sân khấu, thường có rất nhiều nguồn phát ra từ tiếng ồn (điện từ, vòng lặp trên mặt đất, v.v.). Là máy biến áp + điều chỉnh ít nhiều miễn nhiễm với loại tiếng ồn này hơn là nguồn cung cấp chuyển mạch? Vui lòng giải thích

Nó thực sự sẽ không làm cho nhiều sự khác biệt, nếu có. Nếu bạn gặp phải tình huống im lặng với thiết lập nguồn cung cấp hiện tại của mình và thiết lập vật lý không thay đổi trên sân khấu, bất kỳ tiếng ồn bổ sung nào bạn nhận được tại thời điểm thực hiện có thể sẽ do một nguồn khác. Tại các địa điểm biểu diễn có rất nhiều vấn đề và vấn đề lớn nhất liên quan đến nguồn cung cấp là "vòng lặp trên mặt đất". Điều này xảy ra khi nguồn cung cấp năng lượng của hai hoặc nhiều thiết bị riêng biệt bằng cách nào đó cho phép một lượng nhỏ 50 / 60Hz AC đạt được điểm "mặt đất" của chúng. Nếu sau đó thiết bị được cắm vào các nguồn AC khác nhau, thậm chí chỉ khác nhau vài volt, tấm chắn đất trong bất kỳ cáp kết nối nào sẽ dẫn AC từ thiết bị này sang thiết bị khác, ghép "hum" ngay vào luồng âm thanh của bạn. Để tránh đóng góp cho vấn đề này, Điều quan trọng hơn để hiểu được sự rò rỉ giữa nguồn AC của bạn, thông qua các thành phần cung cấp năng lượng của bạn, có thể kết hợp với những gì bạn HOPED sẽ được nối đất. cách ly là chìa khóa. Bạn sẽ không bao giờ muốn sử dụng mạch cung cấp mà không có cách ly máy biến áp ở đâu đó trước khi bạn đến nguồn điện xoay chiều. Và không bao giờ đau đớn khi cắm càng nhiều thiết bị càng tốt vào cùng một dải nguồn, được cung cấp từ một nguồn AC duy nhất.

Và dĩ nhiên là có nhiễu điện từ bức xạ. Bạn đang thực hiện bất cứ nơi nào gần một dấu hiệu neon 10.000 volt? Pickup từ loại tiếng ồn đó không thể được cung cấp bởi nguồn cung cấp năng lượng của bạn. Chỉ che chắn đầy đủ, và trong một số trường hợp, các kỹ thuật "vô hiệu hóa" (chẳng hạn như xe bán tải hum-bucking) có thể giúp bạn thoát khỏi cơn đau đầu đó.

Chúc người đàn ông may mắn!

Tôi chỉ là một người có sở thích. Tôi nên bắt đầu với điều đó. Tôi không có đào tạo điện tử. Tôi đọc và tôi cố gắng học hỏi từ những người bạn của mình trong chủ đề này. Vì vậy, những gì tôi sẽ cung cấp dựa trên trí tưởng tượng ít ỏi của tôi về vấn đề này có thể đến từ đâu chứ không phải từ kinh nghiệm tạo ra một số nhân Dickson như thế này.

Một ý nghĩ rõ ràng xuất hiện trong đầu, nhìn vào phạm vi của bạn về sản lượng cung cấp điện, là độ tự cảm. Tôi đã đề cập đến nó trong một trong những bình luận của mình, sau đó nghĩ rằng nó có thể liên quan đến điện dung khuếch tán bóng bán dẫn và một số điện cảm (đó là băm tần số cao ở đó.) Nhưng một suy nghĩ khác xuất hiện trong đầu tôi và tôi quyết định thử nghiệm nó với LTspice để xem nó có thể sao chép kết quả của bạn. Và nó có thể. Tôi chỉ thêm$100\:\textrm{pH}$của loạt điện cảm đến tụ điện của bạn. Đó là tất cả những gì nó đã làm. Tôi hiểu về$400\:\textrm{mV}$ dao động cực đại đến cực đại với tải $1\:\textrm{mA}$mà chết dần. Thêm một chút kháng cự hàng loạt (giả sử,$1\:\textrm{m}\Omega$) để làm ẩm những thứ này và nó trở nên khá gần.

Trong hình ảnh đầu tiên này, tôi đã sửa đổi các tụ điện để có ký sinh trùng của $100\:\textrm{pH}$ của cuộn cảm và $1\:\textrm{m}\Omega$ kháng loạt và giữ tải $1\:\textrm{mA}$:

Nhưng trong hình ảnh thứ hai này, tôi đã sử dụng cùng một mạch nhưng đã thay đổi tải thành $10\:\textrm{mA}$ để bạn có thể thấy tác dụng của tải bổ sung đối với đáp ứng mạch:

Những hình ảnh này không tái tạo phần còn lại của tiếng ồn bạn cũng thấy. Nhưng đây là một mô phỏng phòng sạch, có thể nói. Bất kỳ mạch thực tế cũng sẽ chọn mọi thứ từ môi trường xung quanh. Che chắn có thể giúp một chút ở đây. Bỏ qua tốt hơn, vẫn hơn. Vì vậy, điều này được đưa vào các vấn đề kỹ thuật thực sự.

Tôi nghĩ @pipe nói đúng về việc sử dụng nguồn cung này. Đó là sởn gai ốc (thuật ngữ kỹ thuật, hehe.) Bạn có thể xem xét làm việc để giảm bất kỳ điện cảm nào trong phần chuyển mạch của mạch. Dẫn rất ngắn. Thêm các hạt mất mát có thể giúp một số người, vì các tần số nằm trong khu vực nơi họ có thể làm điều gì đó hữu ích. Thật khó để thoát khỏi những thứ tần số cao như thế này, bởi vì nó vượt qua bất kỳ dung lượng dấu vết nào. Vì vậy, nó cần phải được ngắt trong chồi. Thêm một tụ điện có độ tự cảm thấp ở đầu ra cũng có thể giúp một số. Thêm một xây dựng cẩn thận$\pi$bộ lọc (hoặc hai) cũng có thể giúp đỡ. Tôi không chắc chắn về việc thêm một bộ điều chỉnh tuyến tính, vì tôi không thể tưởng tượng rằng nó có tốc độ để đáp ứng với những điều này. Vì vậy, tôi tập trung vào việc tìm kiếm một giải pháp lọc thụ động nào đó để loại bỏ điều này trước khi nó tiến xa hơn.

Nhưng trước hết, nếu bạn thực sự khăng khăng làm việc hệ số nhân Dickson này thành hình dạng, là bạn cần tập trung vào thực hành bố cục thực sự tốt và thắt chặt mọi thứ. Nếu bạn có thể tìm ra các chi tiết, thì nó sẽ có giá trị khi đi đến SMT vì điều đó sẽ làm giảm ký sinh trùng của bạn hơn nữa. Nhưng điều đó chỉ đáng giá nếu bạn có thể có được điều gì đó hợp lý, trước bước đó. Và bạn thực sự cần phải chắc chắn rằng bạn đã làm hết sức mình trong việc giữ cho tất cả các khách hàng tiềm năng càng ngắn càng tốt và sử dụng càng nhiều dây càng tốt. Tôi nghĩ rằng tôi đã cố gắng khắc phục lỗi này và sử dụng dây đồng nặng, để xem liệu tôi có thể lại gần không.

Tôi không biết làm thế nào điều này tác động đến các mạch sau bạn đang sử dụng và sau đó nó chuyển thành âm hoặc chỉ tiếng ồn bạn nghe thấy. Nhưng thực tế là bạn đã thử nghiệm mọi thứ với một nguồn cung cấp năng lượng khác và nhận thấy rằng các vấn đề nói rộng sẽ biến mất, nói rằng, vâng, công cụ này bằng cách nào đó đã đánh bại với đủ năng lượng còn lại trong âm thanh để bạn nghe thấy.

Tôi nghĩ rằng một EE tốt có thể có thể đưa ra một số gợi ý tốt hơn, giả sử bạn muốn tiếp tục sử dụng kiến ​​trúc số nhân Dickson này. Nhưng tôi nghĩ họ cũng có thể đề xuất một cấu trúc liên kết và cách tiếp cận hoàn toàn khác. Nếu vậy, bạn cần cung cấp cho họ thông số kỹ thuật về tải của bạn trông như thế nào, loại gợn nào bạn có thể chấp nhận và ở tần số nào, loại tải và quy định cung cấp nào bạn cần hỗ trợ và hơn thế nữa. Bạn chưa cung cấp chi tiết về lượng điện được sử dụng, ví dụ. Điều đó sẽ cần thiết cho bất kỳ thiết kế cụ thể.

Nếu bạn đã sử dụng nguồn cung cấp AC bên ngoài ("mụn cóc trên tường"), bạn có thể dễ dàng đẩy AC trở lại điện áp cao cho mạch chữa cháy. Và, tất nhiên, tạo ra bất cứ điện áp DC dương (hoặc âm) nào cần thiết trong phần còn lại của mạch. Tôi đã lấy máy biến áp nhỏ ra khỏi mụn cóc để sử dụng "ngược" để tạo ra điện áp cao bên trong một cách an toàn nhưng sử dụng nguồn điện áp thấp AC bên ngoài.