¿Bucle de tierra? Ruido de la fuente de alimentación conmutada

Básicamente quieres hacer esto:

La salida de la computadora probablemente esté desequilibrada, conectada a la tierra de la computadora, que tiene muchas corrientes ruidosas y puntiagudas que la atraviesan (búsqueda de cabezales de disco duro, actualizaciones de pantalla, ráfagas de acceso a memoria, etc.). Debido a la resistencia (muy pequeña, pero finita) de las trazas de tierra, esto significa que la tierra de la computadora tiene un voltaje ruidoso en relación con la tierra del amplificador de potencia. Si el amplificador de potencia mide la señal de la computadora en relación con su propia tierra, verá esa diferencia de tierra ruidosa superpuesta a la señal. El amplificador de potencia probablemente tenga una entrada diferencial (especifique qué está usando para el amplificador de potencia), que puede usar para cancelar ese ruido.

Desea que la entrada negativa del amplificador de potencia esté completamente aislada de la tierra del amplificador de potencia. En su lugar, debe conectarse directamente a la tierra de salida de la computadora. De esa manera, el amplificador de potencia mide la diferencia entre la salida de la computadora y la tierra de la computadora, que estará libre de ruido. De lo contrario, las tierras del amplificador de potencia y la computadora deben estar aisladas entre sí y conectadas entre sí solo en un punto de tierra en estrella cerca de la fuente de alimentación. Definitivamente no desea que las corrientes de tierra de la computadora pasen por una tierra que el preamplificador usa como referencia.

Si el amplificador de clase D no proporciona una entrada diferencial, puede hacer uno con un amplificador operacional en la configuración de amplificador diferencial .

Rg se conectará a la tierra del amplificador de potencia, V1 a la tierra de la computadora, V2 a la señal de la computadora y Vout a la entrada del amplificador de potencia.

No se muestra en Wikipedia:

• Debe tener un condensador de compensación en paralelo con Rf para evitar la oscilación.
• Debe agregar un capacitor idéntico en paralelo con Rg para mantener un buen rechazo de modo común en todas las frecuencias.
• Use resistencias del 1% o mejores.

Tienes un problema de desplazamiento del suelo. Básicamente, no está distinguiendo entre tierra de alimentación y tierra de señal, por lo que el voltaje de compensación debido a la corriente de alimentación se agrega a la señal.

Una buena base no es un tema trivial y, a menudo, no hay una respuesta simple y fácil, especialmente después del hecho.

Sería difícil describir exactamente qué hacer, incluso con buenos diagramas de su configuración. De una forma u otra, debe evitar que las corrientes de retorno de la fuente de alimentación fluyan a través del cable que es la referencia de señal de 0 V entre la computadora y el amplificador de clase D. Una forma sería usar un suministro aislado separado para cada dispositivo, luego conectar las tierras solo en la alimentación de la señal. Dado que cada lado está aislado, no habría corrientes de retorno fluyendo a través del enlace. Si los dispositivos no tienen conexiones a tierra de señal separadas y no puede ingresar a ellos, entonces debe tratarlos como cajas negras y los suministros aislados separados son prácticamente la mejor manera.

Lamento no ser más específico, pero este es en realidad un problema bastante complicado, se tendrían que conocer muchos más detalles de la configuración para ofrecer mejores sugerencias.

Agregado:

Te di una respuesta, pero veo que editaste tu publicación para preguntar básicamente lo mismo nuevamente.

Permítanme ser más claro: su configuración es fundamentalmente defectuosa. Conectar la energía de esa manera fue una mala idea, porque conduce exactamente al problema que está viendo. Algunas posibles soluciones:

• Deshazte de toda la configuración y hazlo bien. Si no entiende la puesta a tierra, pídale a alguien que lo haga.

• Use fuentes de alimentación separadas para la computadora y el amplificador, luego conecte las tierras juntas solo a través del cable de audio único. Esto es lo que sugerí anteriormente, pero aparentemente te perdiste.

• Use un transformador de audio entre la computadora y el amplificador. Esto fue sugerido por Tim, pero aparentemente también te lo perdiste.

• Haga que la computadora envíe los datos digitalmente, lo que luego es fácil de optoaislar. Consigue un amplificador que pueda gestionar datos digitales o añade un D/A delante del amplificador. Si bien esto funcionaría en teoría, es un largo camino por recorrer para evitar algo que no debería ser así en primer lugar.

Añadido 2:

El diagrama ayuda. Su experimento con los auriculares demuestra que algunas de las corrientes de retorno a tierra de la fuente de alimentación de 5 V pasan por la tierra del cable de audio. Esto debe evitarse.

¿Por qué no se puede alimentar un suministro de 5 V separado de lo que sea que esté alimentando el suministro de 12 V? Empalme los dos cables de línea para que tenga un enchufe de alimentación si eso es lo que desea. ¿Por qué es importante que los 5 V provengan directamente de la alimentación de CA en lugar de los 12 V de CC del amplificador? La ventaja es que los suministros de 5 V CC son abundantes y baratos.

Si realmente necesita hacer funcionar la computadora con la alimentación de 12 V CC, obtenga un convertidor CC-CC aislado . Esos existen, pero no son tan abundantes y baratos.

También puedes probar la idea de Tim y usar un transformador de audio. Tenga cuidado con el acoplamiento capacitivo y observe las especificaciones de frecuencia e impedancia, pero si se hace correctamente, debería reducir significativamente el ruido.

Olin tiene razón, tu problema es complicado.

Una respuesta cierta no es posible pero...

Aislar el audio probablemente funcionará. Es por eso que los equipos de audio profesionales usan señales balanceadas en lugar de señales de un solo extremo como las que hace su PC.

Un transformador de aislamiento de audio es el primer puerto de escala, incluso un dispositivo barato probablemente hará una diferencia notable, dado que hay mucho ruido.

Si tiene un transformador de audio viejo en su caja de chatarra, pruébelo.