Aislamiento de tierra de audio entre dispositivos

Estoy planeando construir un amplificador de guitarra con 2 etapas, la primera es un preamplificador de válvulas y la segunda etapa es un amplificador de estado sólido. Ambos amplificadores se alimentarán de la misma fuente, un bloque de alimentación de 31v CC.

El preamplificador se alimentará con un convertidor elevador de CC-CC desde el bloque de alimentación de 31 V CC para obtener el alto voltaje requerido; la salida de tierra del convertidor elevador está vinculada a la tierra de entrada. La tierra de la señal de audio estará ligada a la misma tierra.

El amplificador de estado sólido requiere un suministro dual que crearé con un divisor de voltaje, dando -15.5v, tierra virtual y +15.5v.

Divisor de voltaje

Como la conexión a tierra de la señal de audio estará relacionada con la conexión a tierra del bloque de alimentación de 31 V (equivalente a -15,5 V del divisor de voltaje), esta señal podría causar un problema al conectarse desde la salida del preamplificador a la entrada del sólido. amplificador de estado, acortando efectivamente -15.5v y la tierra virtual.

Parecería que necesito aislar la señal de audio para que pueda proporcionarse como un voltaje de CA flotante.

¿Se pueden aislar la señal y la tierra agregando un capacitor en serie con cada componente de la siguiente manera:

¿O la única solución sería un transformador de audio 1:1?

Normalmente, un transformador, incluso uno clasificado para audio, cortará por debajo de 40 HZ y por encima de 15 KHZ. Para guitarra rítmica/solista estará bien. No sería bueno para el bajo profundo o el bombo o platillos. No necesita transformador si solo hay una fuente de alimentación.
¿Cuánta corriente suministra este bloque de alimentación?
@ Sparky256 Gracias. Acabo de intentar escuchar una señal de 40 Hz para ver qué tan baja es, aparentemente las MacBooks no pueden emitir 40 Hz. La fuente de alimentación tiene una potencia nominal de 4A (124w), lo que debería ser suficiente para ambos amplificadores.
¿Cuánta corriente consumirá el amplificador de estado sólido? ¿De verdad crees que un divisor de voltaje va a funcionar allí?

Respuestas (4)

Voy a sugerir que desee una conexión diferencial desde el preamplificador hasta el amplificador de potencia. Esto puede ser cualquiera de las tres técnicas:

1) transformador de acoplamiento de audio

2) receptor de línea diferencial como los receptores de línea diferencial de la serie 12xx

3) si está disponible, una entrada diferencial en su amplificador de potencia.

El transformador de acoplamiento de audio tiene la ventaja de que es fácil de implementar. Jensen fabrica buenos transformadores pero son caros.

Mi compañía fabrica placas de PC pequeñas con un transformador semi-personalizado que se vende por mucho menos que los transformadores Jensen. El rendimiento no es tan bueno como el de Jensen, pero no obstante es extremadamente bueno. Tarjeta transformadora Trinity Electronics

Hay muchos receptores de línea diferencial diferentes disponibles. Mis favoritos actuales provienen de ESA Corporación, pero TI, Analog Devices y muchos otros fabrican piezas compatibles con clavijas. Es importante hacer coincidir los capacitores de acoplamiento de entrada y usar resistencias de precisión en la etapa de entrada. Cualquier desajuste provoca un rechazo deficiente del modo común.

Algunos amplificadores de potencia tienen entradas diferenciales inherentes, aunque el amplificador normalmente se puede usar solo con una entrada de un solo extremo. Una vez más, es importante que la red de entrada (resistencias, condensadores de acoplamiento, condensadores de rechazo de HF) coincidan para lograr el mejor rechazo de modo común.

La razón para usar una entrada diferencial al amplificador de potencia es eliminar cualquier zumbido u ondulación en el riel de suministro negativo. El uso de una conexión simple de un solo extremo como lo sugieren otros puede provocar un zumbido o ruido excesivo en el amplificador.

En este caso, querrá usar un capacitor en la entrada de audio. Esto evita que la entrada sea referenciada a tierra, luego puede hacer referencia a otra cosa agregando CC (a través de un pull-up/down u otros medios). Solo asegúrese de que el condensador pueda manejar el voltaje entre la tierra virtual y la tierra real, 15,5 V, con la oscilación adicional del nivel de audio. Volvería a utilizar otro condensador en la salida cuando vuelva a estar referenciado a la tierra de suministro en lugar de a la tierra virtual.

No necesita conectar los terrenos, el audio puede ser referenciado desde cualquiera de los dos. Los condensadores bloquean la compensación de CC de cualquiera de los suministros para que no se transfiera entre etapas.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Lo principal a considerar desde el punto de vista del audio sería elegir un valor de condensador grande. El condensador formará un filtro de paso alto con cualquier resistencia a tierra y, por lo tanto, limitará el contenido de baja frecuencia en su señal. La capacitancia en serie también tiende a agregar ruido a bajas frecuencias, por lo que es bueno elegir capacitores de alta calidad.

También asegúrese de que no está tratando de conducir ningún CC del circuito utilizando la tierra virtual, ya que no puede manejar mucho.

Puede usar una tapa de acoplamiento en serie, pero tenga en cuenta que esa tapa (si la CC en cualquier lado es apreciablemente diferente) debe cargarse cuando el circuito está alimentado, lo que podría causar un "golpe" apreciable. Es posible que desee desconectar la salida durante un tiempo, hasta que el circuito se haya estabilizado.

Técnicamente no sería una tapa de desacoplamiento, sería una tapa de acoplamiento.
correcto. culpa mía. editado

La tierra de la señal de audio estará ligada a la misma tierra. El amplificador de estado sólido requiere un suministro dual que crearé con un divisor de voltaje, dando -15.5v, tierra virtual y +15.5v.

Si la tierra de su señal de audio está vinculada a la tierra del preamplificador y, por lo tanto, al riel de -15,5 V, entonces está recortando todas las excursiones de voltaje negativo de la señal de CA. Ya ha polarizado el amplificador de estado sólido. Usando un capacitor conectado en serie con la salida del preamplificador y la tierra polarizada de CC del amplificador de potencia, eliminará la polarización de CC anterior con el capacitor de acoplamiento de CA y la red de polarización de CC que ya tiene mantendrá su forma de onda sinusoidal de CA girando alrededor de su amplificador de estado sólido terreno virtual