Reducción del ruido en un circuito de audio de señal mixta

Question

Estoy trabajando en un circuito de audio con el SID 6581 de MOS Technology. El circuito funciona en una protoboard sin soldaduras con un ruido aceptable pero todavía bastante notable. Ahora voy a diseñar una PCB, pero primero quiero saber qué podría cambiar en el circuito para reducir aún más el ruido. Esto es lo que he considerado:

• Utilizar más condensadores de desacoplamiento (de diferente tamaño)
• Utilizar un regulador de tensión para la VDD del SID en lugar de tomarla directamente de la fuente de alimentación
• Utilizar un regulador de tensión independiente para la VCC del SID
• Uso de reguladores de conmutación en lugar de lineales
• Utilizar una fuente de alimentación mejor

Esquemas ( haga clic aquí para ver la versión sin escalar )

Configuración de la placa base

Answer 1

El problema principal que estás experimentando es probablemente que el SID no es un dispositivo de bajo ruido. Cuando tenía un C64, hace tiempo, subíamos el volumen para escuchar el ruido, como ayuda para la depuración. Podíamos saber, más o menos, si la CPU se bloqueaba por el ruido generado por el SID.

Dicho esto, hay algunas cosas que puedes hacer para minimizar el ruido. No tengo ni idea de si alguna de ellas reducirá el ruido lo suficiente en tu caso, pero es un comienzo. Aquí va, sin ningún orden en particular:

1. Utiliza algunos reguladores lineales para dotar al SID de sus propios raíles de alimentación. Utiliza reguladores de bajo ruido. Utiliza tapones cerámicos grandes (asegúrate de que el regulador pueda soportarlos) en lugar de electrolíticos o de tantalio. Es posible que sólo puedas conseguir estas cápsulas en SMT.
2. Filtra la salida del SID para eliminar el ruido de alta frecuencia. Un simple filtro de paso bajo ajustado con el corte a unos 16-18 KHz funcionaría. La idea es reducir el audio que no se puede oír para que no interfiera con los dispositivos posteriores. (Alguien va a decir que puede oír hasta 20 KHz, ignóralo).
3. Utilice la terminación en serie en todas las señales entre la CPU y el SID. Utilice el valor más alto que pueda conseguir (comience con 50 ohmios). Esto debería reducir las tasas de borde y el sobreimpulso/desimpulso en el bus, y reducir lo que entra en el audio.

¡Ahí lo tienes!

Answer 2

Sin duda, yo optaría por tres reguladores lineales separados. Uno para el AT Mega y el MAX232. Uno para la Vdd del SID y otro para la Vcc del SID. En mi humilde experiencia con los ADCs, el uso de reguladores separados para lo analógico y lo digital ha hecho generalmente una mejora significativa en la SNR.

Como estoy seguro de que sabes, también hay algunos cables de audio verdes largos que pasan cerca de esos cables digitales amarillos. Mueve y apantalla esos si puedes.

Cuando diseñes la placa de circuito impreso, no olvides utilizar planos de tierra analógicos y digitales por separado.