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Cómo minimizar el ruido hash en un amplificador montado cerca de un regulador boost

He diseñado un circuito amplificador de guitarra de baja potencia (20W) cuya sección de preamplificación tiene una impedancia de entrada algo alta, como es mejor para una pastilla de guitarra magnética. Dado que funciona con una alimentación de batería, esperaba emplear un regulador de refuerzo para que la salida máxima disponible antes de la saturación se mantuviera más constante a medida que el voltaje de la batería disminuyera. Mi circuito también emplea un compresor simple, lo que significa que hay más ganancia a volúmenes más bajos que a volúmenes más altos.

Lamentablemente, aunque todo era silencioso y funcionaba muy bien en el banco, estoy recibiendo lo que supongo que llamaría ruido de hashing al acercarse los componentes. El culpable es, obviamente, el regulador de refuerzo, y el tamaño de la caja hace imposible colocar esa placa a más de 15 centímetros de los sensibles circuitos de preamplificación. No es sorprendente que el ruido sea peor cuando el control activo de agudos de los amplificadores está maximizado, y/o mi circuito compresor está activo. El oscilador del regulador de refuerzo funciona a unos 100Khz y, por supuesto, genera armónicos adicionales, pero me sorprendió la cantidad de ruido audible que añadía.

Cuál de las siguientes opciones cree usted que tiene más posibilidades de minimizar este problema (siéntase libre de añadir más o de decirme cuáles probablemente no ayudarán)

  • Blindaje alrededor del regulador de potencia (qué material... conectado a tierra o flotante
  • Añadir más tapones cerámicos de bajo valor en la salida del regulador de potencia
  • añadir inductores a la salida del boost reg
  • Construir un simple escudo que rodee completamente la electrónica del preamplificador de los amplificadores

En este punto estoy considerando fuertemente la idea de desechar el regulador de impulso, si no puedo disminuir drásticamente este problema. Para tu información, el regulador boost es uno bastante común bueno para potencia moderada, Max6A 4.5-32V a 5-60V, a menudo vendido en ebay o ali express. Puede que lo reconozcas por la foto... enter image description here

Como pidió Andy, he añadido una imagen de mi diagrama de cableado básico, pero por supuesto no es verdaderamente "físico". Ignora el tablero de BTEST, que es solo un tablero de prueba de batería que solo se activa cuando se presiona un botón. Note que mi placa de amplificador de potencia está separada de la placa de preamplificación/control, que es donde también están soldados los controles montados en la PCB.

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Adenda: user96037 tiene la información más útil aquí. Esta foto de la salida del convertidor boost es muy reveladora...

Boost Converter output

Hay 20mV (!!!) de ruido a 176Khz aquí, mucho más si cuentas esos picos. El contenido armónico es enorme, por lo que todos mis cables se comportan como antenas. Es obvio para mí que si la amplitud se puede cortar y la forma de onda se suaviza, sólo puede ser capaz de salvar mi uso de este regulador de refuerzo. Ya he visto que añadir un filtro pi "aleatorio" ayuda MUCHO. (Por aleatorio me refiero a que mi inductor sólo tenía 100 vueltas alrededor de un clavo). He pedido unos inductores mejores (toroidales) de 100uH y trataré de dar con los mejores condensadores. Por supuesto, mi próximo reto será mantener mi inductor lo suficientemente lejos de la bobina en el convertidor de impulso, y averiguar los condensadores de mayor valor que todavía ofrecen un comportamiento decente de alta frecuencia.

Gracias de nuevo a todos... Voy a actualizar este hilo con mi progreso para el beneficio de cualquier otra persona que trata con este problema.

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Ozzyprv Puntos 1

Hay dos tipos principales de interferencias electromagnéticas. Las emisiones conducidas y las emisiones radiadas.

EMISIONES CONDUCIDAS:

Lo primero que intentaría es mirar la salida del regulador boost en un osciloscopio y ver cuánto voltaje de ondulación hay.

Si ves mucha ondulación, yo añadiría un filtro PI a la salida del regulador utilizando un pequeño inductor y dos tapones cerámicos, y una pequeña resistencia de amortiguación en serie con el inductor, donde R>SQRT(4L/C). La resistencia evita la resonancia que podría aumentar el ruido en la frecuencia de resonancia del filtro 1/(2*pi*SQRT(LC)) Hz.

La frecuencia de corte 1/(2*pi SQRT(L C)) Hz debe ser varias veces inferior a la frecuencia de 100kHz de tu regulador. Recuerda que el filtro PI es de segundo orden, así que si haces el corte 10 veces más bajo (digamos a 10KHz) aplastarías cualquier ruido por un factor de 100X.

Además, mantén el inductor de tu filtro PI alejado de ese gran toroide o pueden acoplarse, lo que anula el propósito del filtro.

EMISIONES RADIADAS:

Si piensa que los campos electromagnéticos son radiantes, entonces la chapa de acero bloqueará tanto los campos eléctricos como los magnéticos. Tiene que ser un tipo de acero magnético. Básicamente, sólo tiene que formar una caja alrededor de su fuente de ruido (en este caso, la fuente de alimentación).

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noname Puntos 8

La práctica habitual es de dos pasos:

  1. Completamente ENCLOSE el circuito infractor (su amplificador conmutado) en una jaula de Faraday, es decir, una caja metálica.
  2. Utilice CONDENSADORES DE FILTRO DE PASO donde cualquier tensión entra en la jaula de Faraday o sale de ella. El valor exacto de los condensadores depende de la frecuencia de funcionamiento de su amplificador conmutado.

Feed-thru capacitor

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fraxinus Puntos 69

Me puse nervioso sólo con leer "convertidor de refuerzo" y "preamplificador" en frases adyacentes.

Utiliza un regulador lineal para el preamplificador y deja la etapa de potencia alimentada directamente. Conseguirás menos ruido y más duración de la batería. Hoy en día se fabrican baterías bastante buenas, por lo que puedes obtener un 10% de caída de voltaje de una batería fresca a una agotada al 80%, especialmente si usas recargables (y deberías hacerlo).

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