¿Interferencias de la fuente de alimentación en el módulo de audio Bluetooth?

Question

Estoy construyendo un altavoz Bluetooth y he estado recibiendo ruido estático o tono agudo con cierta configuración. Soy nuevo en la electrónica, espero que los aficionados experimentados aquí me puede ayudar a explicar lo que estoy observando. Inicialmente construir el altavoz con la siguiente configuración:

Estoy experimentando ruido estático y tono agudo con esta configuración. Al principio pensé que se debía al convertidor reductor de 12V->5V que construí, así que lo sustituí por un cargador USB Auto Charger (el que se conecta a la toma de 12V del coche y alimenta un puerto USB), pero seguía experimentando el mismo problema. Más tarde, durante algún ensayo y error me encontré con la siguiente configuración:

Con esta configuración, en la que los 5 V proceden directamente del cargador de un teléfono móvil, desaparecen el ruido estático y el tono agudo. Todo funciona como esperaba, excepto el hecho de que tengo dos adaptadores de corriente alimentando un proyecto.

He investigado un poco y he encontrado esto Correo electrónico: por Jake, creo que nos encontramos con el mismo problema. Parece que se resuelve mediante el uso de aislador de bucle de tierra. He leído sobre el bucle de tierra y cómo un aislador puede resolver el problema, pero no he conseguido entenderlo bien. Así que aquí están mis preguntas:

1. ¿Qué es el bucle de tierra?
2. ¿Cómo puedo solucionar el problema que tengo sin un aislador de bucle de tierra?

Gracias de antemano por los consejos.

Answer 1

La conexión a tierra puede ser complicada en circuitos ruidosos. Las fuentes de alimentación conmutadas y el material digital generan ruido. Si unes estos dos conceptos, tendrás el problema que has descrito.

Básicamente, estás viendo la ley de Ohm en las trazas/cables de tierra haciendo que ya no se conecte a tierra a cierta distancia. Como esa traza/cable se está usando como referencia para tu señal, cualquier ruido en la referencia se interpreta también como señal. Si tuvieras una referencia dedicada en lugar de compartir el retorno de potencia para ese propósito, entonces podrías restar ese ruido usando un receptor balanceado. Así es como funcionan los cables balanceados: se trata de captar el ruido por igual y nada de señales opuestas. ( https://sound-au.com/articles/balanced-2.htm )

Los aisladores de bucle de tierra suelen utilizar transformadores para solucionar el problema de forma un poco diferente, convirtiendo la señal de eléctrica a magnética y viceversa, lo que permite que la señal pase sin conexión eléctrica. Los más baratos, sin embargo, pueden no ser capaces de manejar frecuencias bajas a volúmenes altos sin distorsionar, porque el núcleo de hierro que los hace más eficientes también puede saturarse. Es el equivalente magnético de la saturación. (Los realmente baratos pueden ser en realidad transformadores de potencia en un envoltorio diferente. Es el mismo concepto y funciona más o menos, pero los criterios de diseño son diferentes).

O, como ha demostrado tu experimento, puedes utilizar dos fuentes aisladas para las partes del circuito que no se gustan entre sí y conectar sus masas. exactamente en un punto siendo ese punto la referencia para tu señal. Esto evita que cualquier corriente fluya a través de esa referencia para que sea sólo una referencia y no parte de una fuente de alimentación.

Así pues, veo tres formas de solucionar tu problema, que pueden combinarse si es necesario:

1. Utilice una conexión equilibrada del receptor al amplificador.
2. Utiliza un aislador de bucle de masa (de buena calidad) o un transformador de audio.
3. Aísla las fuentes de alimentación entre sí y vuelve a conectarlas sólo a través del cable de audio. Si no quieres adaptadores de 110v separados, puedes utilizar en su lugar un convertidor CC-CC aislado.