Показано с 1 по 3 из 3

Тема: Устройство для активного подавления сетевых наводок

  1. #1
    Лишен права ответа (до 15.10.2022)
    Регистрация
    06.03.2019
    Сообщений
    1,815

    По умолчанию Устройство для активного подавления сетевых наводок

    Многие из нас сталкивались с проблемой наводок и шумов из сети в проектируемых устройствах. Если посмотреть на спектрограммы типовых устройств с высокой чувствительностью, например на спектры работы корректоров для проигрывания грампластинок (фонокорректоров) или микрофонных УНЧ (усилителей для воспроизведения магнитных записей и т.д.), то при анализе сигналов главным негативным моментом являются сильный уровень наводок и помех, поступающих в эти устройства из сети либо по цепям питания, либо непосредственно по воздуху - в виде наводок фона. Борьба с петлями по сети до сих пор актуальна и несмотря на общеизвестные рекомендации по соединению цепей питания и усиливаемых сигналов (звездой, тщательное экранирование, использование отдельных аккумуляторов или батарей питания и др. способами) часто возникает большой уровень сетевых наводок, например при подсоединения между собой двух и более устройств.

    У многих проигрывателей средней ценовой категории уровень сетевых гармоник может достигать 60-70 дБ. Уровень помех на выходе винил корректора может выглядеть примерно так.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Спектры Кумира и 833 с ИБП.jpg 
Просмотров:	4 
Размер:	98.5 Кб 
ID:	5441 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	фонокрректор Кумир 35-С.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	162.1 Кб 
ID:	5451

    Рокот-шумы винил проигрывателя в результате сложения в фазе или противофазе с гармониками сетевых помех проявляются как бы в виде то усиливающего то уменьшающего рокота - в основном, на НЧ частотах 50-100-150-200 Гц. и самая неприятная ситуация может быть когда уровень рокот сигнала или шумовой дорожки виниловой пластинки совпадают или близки друг к другу. Тут происходит векторное сложение амплитуд сигналов на частотах спектра сетевых помех 50,100,150 ,200 Гц и суммарная амплитуда таких сигналов может изменяться от удвоенной амплитуды до почти нулевого уровня. Это заметно на слух в виде как бы промодулированного по амплитуде низкочастотного гула.На

    На этих графиках показаны как бы мгновенные спектры сигналов и помех на выходе УНЧ Кумир-35С при подключении винил корректора и проигрывателя.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	спектры проигрывателя винила по реальной музыке с пластинки.jpg 
Просмотров:	4 
Размер:	191.8 Кб 
ID:	5442
    На левом нижнем графике наибольший выброс сигнала наблюдался на частотах порядка 100 Гц. Этот рокот-шум менялся по амплитуде примерно 10 дБ.

    Для активного подавления сетевых помех была собрана макетная плата по этой схеме.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220420_104539.jpg 
Просмотров:	6 
Размер:	88.2 Кб 
ID:	5443

    А в качестве опорного сигнала помехи использовался сигнал с выхода специального трансформатора. В реальной конструкции лучше всего использовать штатный трансформатор БП винил корректора.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220705_190349.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	104.6 Кб 
ID:	5444 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220511_191503.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	50.0 Кб 
ID:	5455 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	схема имитатороа сетевых помех.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	122.3 Кб 
ID:	5452 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Спектры сетевого напряжения.jpg 
Просмотров:	6 
Размер:	180.7 Кб 
ID:	5453

    Как видно из схемы, активно подавлялись только четыре гармоники сетевого сигнала 50,100,150 и 200Гц.

    Для фильтрации этих гармоник пришлось использовать расстроены пары фильтров и линейной АЧХ на частоте сетевой гармоники.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ПОНИЖЕНИЯ СЕТЕВЫХ ПОМЕХ.jpg 
Просмотров:	6 
Размер:	97.2 Кб 
ID:	5445 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	АЧХ и ФЧХ фильтров К=100.jpg 
Просмотров:	6 
Размер:	111.7 Кб 
ID:	5454

    Это необходимо сделать, чтобы минимизировать изменение фазы при температурных изменениях окружающей среды и изменении емкости конденсаторов в фильтрах. При определенных параметрах фильтров и их АЧХ удалось свести уход фазы в 0- 5 рад при изменении температуры на +15 и + 40 град.
    В результате у этих фильтров получалась как бы ухудшающаяся избирательность по 'соседнему каналу" гармоник. И соответственно чем выше частота гармоники тем эффект снижения её по уроню был ниже.

    А вот для первых двух гармоник удавалось их понизить практически до шумовой полки - на 35 - 45 дБ. Вот так выглядели результирующие спектры помех после разного рода настроек устройства для понижения сетевых помех.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	подавление шумов.jpg 
Просмотров:	7 
Размер:	194.1 Кб 
ID:	5446 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	снижение шумов винил кор. Кумир 50 и 100 Гц.jpg 
Просмотров:	7 
Размер:	188.4 Кб 
ID:	5447 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	активное подавление сетевых наводок.jpg 
Просмотров:	7 
Размер:	162.2 Кб 
ID:	5448 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	сигнал на выходе фонокрректора Кумир с длинными проводами на входе и обратным фильтром.jpg 
Просмотров:	7 
Размер:	193.8 Кб 
ID:	5449 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	шум фонорректора Кумира при отключенном сигнале на входе корректора.jpg 
Просмотров:	7 
Размер:	194.1 Кб 
ID:	5450

    Итак, исследования показали, что сам принцип автотипного подавления сетевых помех технически реализуем, но для подавления высших гармоник сетевых наводок необходимо вышепоказанную схему дополнить режекторными фильтрами для того, чтобы соседние гармоники не попадали в соответствующие фильтры. Такая схема может быть примерно такой.




    Для подавления большого числа гармоник конструкция устройства получается достаточно громоздкой и требует длительной настройки. Поэтому аналоговый вариант устройства для активного подавления помех целесообразно делать не более чем для подавления 3-4 гармоник. Уровень подавления гармоник может быть порядка 45-15 дБ.

    Тут есть еще примерно на 2 -5 листов самых кратких комментариев и пояснений скрытых айсбергов.

    Еще парочку обобщений.

    Для подавления большого числа гармоник целесообразно реализовать устройство виртуально в - виде программы либо в виде специализированной микросхемы со встроенными АЦП и ЦАП.

    Попробую эти наработки применить в разрабатываемой многофункциональной вертушке с ручной подстройкой АЧХ усилителя корректора под разные головки с разными общеизвестными фильтрами.

    И помимо сетевые помех подавлять активным способом и наводки на головку вертушки со стороны близко расположенных расточников ЭМ полей. Для этого вблизи головки будет установлена специальная антенна для приема этих полей и формирования, таким образом, опорного сигнала, из которого будут формироваться компоненты сигнала для активного подавления фоновых наводок и помех.
    Миниатюры Миниатюры IMG_20220504_140007.jpg  
    Последний раз редактировалось Владимир R-V-A; 05.07.2022 в 21:16.

  2. #2
    Завсегдатай
    Модератор раздела
    Аватар для Игорь Тихомиров
    Регистрация
    27.10.2013
    Сообщений
    1,378

    По умолчанию Re: Устройство для активного подавления сетевых наводок

    Цитата Сообщение от Владимир R-V-A Посмотреть сообщение
    Рокот-шумы винил проигрывателя
    IIЭПУ52С ...

  3. #3
    Лишен права ответа (до 15.10.2022)
    Регистрация
    06.03.2019
    Сообщений
    1,815

    По умолчанию Re: Устройство для активного подавления сетевых наводок

    Цитата Сообщение от Игорь Тихомиров Посмотреть сообщение
    IIЭПУ52С ...
    От шумов мотора избавился. Осталось отшлифовать внутреннюю поверхность диска. А главные шумы - это шум самой дорожки пластинки.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220601_142737.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	79.9 Кб 
ID:	5477 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220601_142805.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	92.2 Кб 
ID:	5478 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220601_142828.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	91.8 Кб 
ID:	5479 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220601_142932.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	123.3 Кб 
ID:	5480 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220601_142944.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	84.3 Кб 
ID:	5481 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220601_142950.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	81.4 Кб 
ID:	5482 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20220601_143012.jpg 
Просмотров:	5 
Размер:	91.6 Кб 
ID:	5483 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	IMG_20211125_214015.jpg 
Просмотров:	4 
Размер:	120.5 Кб 
ID:	5484

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •