Uzemljenje i masa u audio uređajima

[davorin]

Iako je tekst na engleskom, moga bi dobro doći u nekim nedoumicama.

[tom_hifi]

Zahvaljujem. Ujutro sam malo prošao po dokumentu, uz kavicu, i moram reći da je vrlo korisno. Spremljeno na HDD u folder GM-70

[mbr]

Da ne otvaram novu temu, ako može mala pomoć oko masa sa 2 transformatora.
Napravio bih kvazi dual mono integrirano pojačalo u kojem bih dakle koristio 2 napajanja, po jedan trafo za lijevi/desni kanal.

Jedan trafo bi pokretao napajanje za jedno pojačalo i napajanje za pred pojačalo (±15V).
Drugi trafo bi pokretao napajanje tj. drugo pojačalo i napajanje za digitaliju (+3.3V, +5V i +12V).

Znam spojiti to sve sa jednim trafom ali nisam siguran kako sa dva trafića - bar što se tiče masa.

Na slici je ideja kako bih ja to spojio, ako sam dobro shvatio sva štiva.
Ulaz (inputs) i DAC imaju već zajedničko uzemljenje za lijevi i desni kanal.
Centralna točka bi mi bila spoj kondezatora kod pre-amp napajanja, inače bi bila iza kondezatora od napajanja za pojačalo(no sad su tu 2 točke!).
Ostalo nije problem spojiti, samo me te mase malo zezaju.

Evo slika svega. Pa ako ima voljnih da provjere i daju komentar. Hvala!

[ilimzn]

Nemojte se držat 'centralnih točki' bez razumijevanja problematike. To je u 99% slučajeva put u svijet bruma,
Kad se tako nacrtaju mas, to ne znači ama baš ništa jer ne pokazuje kuda ide signal i napajanje.
Masa je povratni vod za sve struje napajanja i signala, a ujedno i referentni nivo za signal. Bez da se ucrtaju vodovi napajanja i signala na slici koja predstavlja REALAN FIZIČKI RASPORED KOMPONENTI (nisam bez veze pisao velikim slovima!) ne vide se strujne petlje pa se ne može baš ništa reći o elektromagnetskom uticaju, tj. induciranom brumu iz transformatora.
Nadlje, svako napajanje (ako nečem vrijedi) predstavlja kratak spoj za izmjenični signal, što u praksi znači da izmjenične komponente bilo signala bilo bruma kruže unutar petlje koje čine napajanje, vodovi napajanja, uređaj koji se napaja i na kraju vod mase (koji je u ovom slučaju povratni vod napajanja). Kako je ista masa i povratni vod signala među raznim djelovima sklopa, mogu se na taj način pojaviti dodatni putevi kojima se zatvara strujni krug napajanja kroz masu signalnih vodova, a istovremeno se zatvara strujni krug signala kroz masu napajanja. Prijevod: totalna zavrzlama.
Kada se masa gleda kao nešto dovedeno u nekakvu središnju točku, onda se kompletno zanemaruju spojevi signala među dijeovima sustava, Ako u tako spojenom sustavu signalni vodovi nemaju svoju masu, povratni vod signala ima put od jednog dijela sustava do centralne točke, i zatim od centralne točke do drugog dijela sustava, a mogu se kladiti u što hoćete da to nije isti put kao signalni vod, čime se stvara petlja koja opisuje neku površinu unutar urđaja i samo čeka da se u njoj inducira neki brum. Ako pak vod signala ima i svoju masu, onda imamo dvostruki put mase, jednom uz signalni vod, drugi put od jednog dijela sustava do centralne točke pa od tamo drugi dio sustava, medu kojima je spojen signalni vod. Dva puta mase od jedne točke do druge je matematički način da se opiše petlja.
U gore opisanom sustavu je cijela hrpa pločica koje su međusobno spojene signalnim vodovima, i onda još masom na centralnu točku, tako da nastaje mnoštvo preklopljenih petlji, i po svakoj od njih dio pta je dio neke druge petlje, tako da sve skupa ispada, ukratko, čušpajz.
Zaključak: OSTAVITE SE CENTRALNIH TOČAKA i kojekakvih ZVIJEZDA MASE i sličnih koncepata koje rade u teoriji u sklopu s 3 elementa. Umjesto toga, promatrajte petlje napajanja i signala.
Ono što će se iskristalizirati je da kod više dijelova sklopa koji koriste isto napajanje, nije u pravilu moguće izbjeći višestruke petlje, jer prednost treba dati signalu tako da vod signala po mogućnosti ide istim ili najpribližnije sličnim putem kao povratni vod signala (tzv. signalna masa, signal ground) da bi se spriječilo stvaranje površine u toj petji koja je direktno izložena indukciji smetnji i kvarenju signala.
Da bi se spriječio problem duplog puta mase radi toga što je vod napajanja za izmjenični signal jednak masi, u vodove napajanja se obično stavljaju otpornici male vrijednosti a na sam sklop do kojeg se vodi napajanje, u najmanju ruku filterski kondenzator na napajanju, ako ne i lokalni stabilizator napajanja. Zadatak je tih komponenti da izmjeničnu komponentu koja se stvara u napajanja, drži lokaliziranu na najmanju površinu unutar ssmog sklopa ili njegovog dijela gdje se signal obrađuje. Time se postiže da signalna masa bude istovremeno i povratni vod za napajanja ALI samo za njegovu istosmjernu komponentu. A kako znamo da je audio signal po definiciji izmjeničan, istosmjerna komponenta u masi neče ga narušiti iako može dovesti do pojave istosmjernekomponente na audio izlazima ako su oni direktno vezani (bez veznih kondenzatora), no taj se problem riješava lokalno na razini sklopa (i najčešće je riješen veznim kondenzatorom na pravom mjestu).
Otpornik (a ponekad i zavojnica) u vodu napajanja osigurava da je impedancija tog voda puno veća od žice koja čini vod mase, pa će time eventualni ostaci AC komponenti radije zatvarati kroz vod mase nego kroz napajanje (idu putem najmanje impedancije). Uz pametno posložen vod mase koji onda prati iput signala kroz sklop, ta će masa imati oblik sličan ribljoj kosti, po dužini ide od ulaza do izlaza, s time da je vod mase napajanja spojen na izlaznoj strani (tu je signal najjači pa je i najmanji uticaj eventualnih ostataka neželjenih struja kroz napajanje), s odvojcima lijevo i desno u pojedine dijelove sklopa lijevog i desnog kanala. Takva struktura očigledno nema petlji. Napajanje se isto tako spaja prvo na najveći potrošač koji je u pravilu kod islaza iz cijelog sklopa, iz istog razloga zašto se tamo spaja i masa napajanja.
Osim tog pristupa, moguće je raditi i sa plohama mase (tzv. ground plane) i to se koristi najviše kada postoji mnoštvo puteva signala koji se križaju (npr. kod sklopova koje ne obrađuju sigal jednostavno po redu, nego se radi o kompleksnoj mreži spojenih sklopova). Taj način riješavanaj problema mase ipak nadilazi širinu ove teme.

[mbr]

Mnogo hvala na odgovoru ilimzn.
E sad dok ja običan audio smrtnik shvatim baš sve što si htio reći...proći će neko vrijeme.

Inače po razmještaju pratim što više Pioneer A-30 baš zato jer ne bih htio promašiti u nečemu. Stavljam slike.
Pajo ima pojačala i napajanje jako blizu jedno drugog. Sa strane ulaza je pre-amp napajanje (±15V). Kod trafića mu je digitalno napajanje. Nema puno releja no releji su na 24V i rade preko ±15V sa dodatnim spuštanjem napona preko otpornika. Digitalno napajanje ima provedenu masu prema AMP napajanju. A pre-amp masa je provedena sa onom dužom crnom žicom do releja, tu se grana prema pre-amp+volume pločici, pa prema tonskoj pločici, prema ulazima i na kraju ide prema pojačalu. Dakle tu je centralna točka AGND za sve što radi na ±15V. Signali i naponi se zajedno vode na pre-amp i tonsku pločicu, odvojeni masom.
Dakle pre-amp napajanje ±15V i AGND i signali se vode na pre-amp + volume pločicu i na tonsku pločicu.
Kod digitalnog napajanja, njegovi naponi i masa idu na digital command pločicu i preko toga na dio sa ulazima.
To pojačalo nema nikakvog brujanja, zujanja ili išta slično i radi dobro već godinama.

Ja bi gotovo sve slično napravio, sa par razlika.
Kako stavljam 2 transformatora, ne znam gdje da spojim mase napajanja pojačala, jer sad imam 2 napajanja sa svojim masama i naponima.
Nisam neki sa crtanjem, no probao sam nacrtati kako bi to kod mene izgledalo.
Pojačala su okomito na svojim hladnjacima.
Između njih je jedna pločica sa napajanjima i protekcijom. Stavljam slike i za nju.

Ako možeš shvatiti iz te đumbus slike, pa da mi kažeš gdje griješim, ako griješim. Tj. kako da spojim te stvari kako treba.

Dakle ono što mi fali na slici (moj layout) jest spoj masa od signala prema pojačalu i gdje spojiti digitalnu masu na analognu masu.

Na ulazu pojačala imam masu od pre-amp napajanja i signal, na izlazu imam masu napajanja i veliki izlazni signal.
Te dvije mase sada treba spojiti ili tu kod pojačala ili nekako drugačije, no spojit ih treba.
Mogu isprobavati pa dok ne dobijem dobar rezultat no opet neču znati teoriju ispod toga zašto je dobro ili zašto nije.
Isto tako, digitalna masa ostaje upitna, gdje ju dovesti tj. gdje ju spojiti?

Lp