Пытаюсь найти решение, как избавиться от помех, вызванных земляным контуром.
На верхнем рисунке изображено устройство, представляющее собой приемник аналогового сигнала R, который питается от источника питания (BAT). Смонтированы на шасси, которое является общим проводником. Приемник соответственно имеет другую точку заземления относительно источника (указал в виде доп. сопротивления R1). К тому же источнику питания подключены доп. устройства, вносящие сильные помехи в цепь питания (большие возвратные токи по стойке). Стойка на рисунке обведена пунктиром и не допускает вмешательства в схему. К приемнику подключен источник сигнала (S) 2мя проводами (1.5 метра)- питающим и сигнальным (сопротивление "земляных" проводов обозначил R2, R3). Возвратный сигнальный провод заземлен в приемнике. Соответственно, имеем земляной контур, дающий помехи на входе приемника. На нижней схеме нарисовал 2 потенциальных способа решить проблему с помехами - трансформаторная развязка сигнальной цепи или непосредственное подключение "-" источника сигнала с стойке (обозначил в виде ключа).
Оба способа работают, особенно хорошо трансформаторный. Но хочется от трансформатора избавиться. Есть мысли передавать сигнала в цифровом виде, но проблема в том, что питание источника S в любом случае надо брать от приемника R, соответственно о гальванической развязке оптронами речь идти не может.
Сигнал - единицы килогерц.
Может есть альтернативные способы?

Попробуй в передатчике фильтр по питанию симметричный плюс тококомпенсирующий дроссель, ну и DC-DC гальваноразвязку. Таким образом, передатчик развязан по питанию, а его выход ведется относительно стойки, которая заземлена. Естессно, на выход тоже симметричный фильтр, подогнанный под помеху

Вопрос, что за помехи, если от ключей и прочих переключателей цифровых, ну резкие фронты, >10МГц, то попробуй ферритовые бусины или bead в сигнальных проводах.

Теперь петля разорвана и кондуктивных помех быть не должно.

Сообщение отредактировал Rockstein - Aug 14 2010, 21:10

Помехи как раз в диапазоне полезного сигнала, их не отфильтруешь - надо не пускать. А вот по поводу развязки питания надо подумать.

Может я чёт-а не понял, но синфазная помеха легко давится дифференциальным усилителем.

Это как раз выходной каскад источника сигнала

Я не понял это сообщение.

Я нарисовал схему слева на право, у вас она была справа налево.

Дифференциальный усилитель позволяет исключить влияние любых помех, гуляющих по земляному проводу.
Это широко применяется в профессиональной аудиотехнике, где сигнальные провода длинной по 50 метров.
Концертный мультикор (кишка) - кабель, который имеет несколько десятков экранированных симметричных витых пар, длинной несколько десятков метров.
Между источником и приёмником может быть напряжение помехи несколько вольт.

Вот пример.
V3 - источник полезного сигнала 1кГц 1В.
V4 - помеха 10кГц 1В.
out выход дифференциального усилителя.
Как мы видим помеха на выходе out отсутствует.

На бумажной модели из идеальных компонентов.

Я же написал выше, данный способ используется широко в области аудио, в железе.
Если спектр помехи слишком широк для применяемого ОУ, тогда конечно, подавления не будет.
Автор не указал желаемых качественных параметров устройства приёма и передачи, но для аудио, например, дифференциального включения достаточно всегда.

Сообщение отредактировал korolkov24 - Aug 15 2010, 08:49

А может не надо? Даже массовейший дешовый трансформатор даст фору весьма навороченному на рассыпухе иннструментальному усилителю, как по подавлению синфазных, так и по цене. Что касается радикального решения с переходом на цифру, тут уж Вам решать.


А мужики-то и не знали.... Вы добавьте в свою модель, пусть даже не реальный операционник, а хотя-бы реальный разброс резисторов, немного паразитный емкостей на уровне до десятка пик и конечно источник сигнала с ненулевым выходным сопротивлением. Вот уж узнаете много нового о чем не помянули Авторы брошюрок для радиолюбителей.

В свое время использовал вместо вышедшего из строя оптического канала микросхемы ST485. Питание брал от стойки - вроде работает по сей день. Только канал цифровой.

Удивительное упорство

Сообщение отредактировал korolkov24 - Aug 15 2010, 09:21

Я не понял, вы говорите о 2-х проводах, но на схеме нарисованы 4 провода. И вы пишете, что вохвратный сигнальный провод заземлен в приемнике, но на схеме между ними резистор R1?

Отнюдь, просто 10 лет радиолюбительства, радиофак и более 25 лет разработки измерительного и связного оборудования.
Посему цитирование прописных решений из букварей в их вульгарной форме как-то не поражает .
Вам предложил, раз уж Вы умеете запускать симулятор, просто слегка приблизить школьную модель к реальности и хотя-бы постфактум осмыслить результат.

Ну и что?
У меня тоже стаж есть, даже немного поболе вашего, и что, мы тут будем меряться пиписьками?
Я занимаюсь разработкой аудиоустройств, и всякие такие штучки передо мной каждый день.
Трансформатор конечно лучше, ни кто спорить не собирается, трансформаторы стоят в дорогих микшерных пультах, а в дешёвых дифференциальные усилители.
Если возможности реального симметричного усилителя достаточны, для данной задачи, зачем лепить огород?
Если же, нужно подавление синфазной помехи на уровне 100дБ, тогда трансформатор.


Ни когда не знаешь, кто на другом конце провода

Диф. усилитель штука хорошая, но давит не так хорошо, как трансформатор (при разумных затратах на схемотехнику). Профессиональная аудиотехника несколько в ином ценовом диапазоне, чем я могу позволить себе. Поэтому сейчас и использую трансформатор.
Уже был предложен вариант развязывать не сигнальные цепи, а питание с помощью изолированных DC-DC. А вот с цифрой без опторазрязки что-то не очень понимаю, как можно от таких контуров избавиться. Если на входе приемника расположить ЦАП, то все равно его аналоговая земля соединяется с цифровой.

PS Резисторы на схеме - это сопротивления проводов.