| 音頻噪聲，很多人都會(huì)遇到，下面介紹一個(gè)因?yàn)橐纛l環(huán)地造成的噪聲問(wèn)題。
什么是地環(huán)路
顧名思義，接地環(huán)路是系統(tǒng)接地方案中的一個(gè)物理閉合環(huán)路，產(chǎn)生于電路之間的多個(gè)接地路徑。
地環(huán)路是如何形成的
供電及屏蔽造成
如上圖，紅色為供電線，黑色為地線。設(shè)備1和設(shè)備2音頻互聯(lián)，之間接了屏蔽線，地第一次拉通。設(shè)備2同時(shí)還要給設(shè)備1供電，電源地線也拉通，造成了上圖黑色的接GND環(huán)路。
舉個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的例子：音頻放大器與PC之間接了2條線，一條線通過(guò)USB供電，另一條線為3.5mm接頭的耳機(jī)接頭線。這樣連接可能就有噪聲。
220V接GND線和屏蔽線造成
如上圖，設(shè)備一和設(shè)備2都有自己的獨(dú)立供電系統(tǒng)，本來(lái)Device1和Device之間只有屏蔽線互相接GND，但是因?yàn)槎冀拥搅?20V電源，所有又構(gòu)成了如上圖紅色的地環(huán)路。
總之，很多復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景都可能產(chǎn)生環(huán)地，再舉個(gè)例子，有的產(chǎn)品是金屬外殼的，PCB板都通過(guò)螺絲孔接到金屬外殼，也會(huì)形成地環(huán)路。
地環(huán)路如何引入噪聲
地環(huán)路為什么會(huì)引入噪聲呢？
一是天線效應(yīng)：因?yàn)榈丨h(huán)路可以充當(dāng)一個(gè)大的環(huán)路天線，從環(huán)境中拾取噪聲，并在地環(huán)路上產(chǎn)生電流。地也是由導(dǎo)線構(gòu)成的，不是超導(dǎo)體，會(huì)有地電阻，地電感，電流流過(guò)必然會(huì)產(chǎn)生電壓。這個(gè)電壓就是噪聲了，經(jīng)過(guò)接收設(shè)備的放大，這個(gè)噪聲就是很可觀的了，有時(shí)會(huì)造成完全無(wú)法使用。值得提一下的是：交流電源的50/60 Hz磁場(chǎng)是接地環(huán)路拾取的常見(jiàn)噪聲源。人類的耳朵能聽(tīng)到的聲音頻率范圍為20Hz～20000Hz，所以50Hz的噪聲是可以被聽(tīng)到的。
二是電源分流：對(duì)于共用電源的情況，正常情況下，我們理想的是音頻信號(hào)的返回路徑為音頻的GND線（屏蔽線），電源的回流路徑為電源地線。然而電路哪可能這么聽(tīng)話，既然因?yàn)樾纬傻丨h(huán)路，那么電源回流就可以從音頻的GND線回流，回流的多少取決于兩條路徑的阻抗。僅僅是電源回流，如果電源的電流波動(dòng)小，產(chǎn)生的噪聲也不大，畢竟音頻是一個(gè)交流的信號(hào)，如果分流的電流是恒定的，那也不會(huì)產(chǎn)生交流的信號(hào)。而大部分真是的情況是，電流因?yàn)樵O(shè)備每時(shí)每刻用電的不同，也是一個(gè)交流的信號(hào)，因此音頻地線上分得的電流也是一個(gè)交流的信號(hào)，也就會(huì)形成音頻頻率范圍的噪聲了。
如何解決地環(huán)路噪聲
A、使用音頻隔離變壓器：這個(gè)方式斷開(kāi)了地環(huán)路
B、屏蔽層單點(diǎn)接GND：很多音頻線都是兩邊都接了GND，條件允許的話可以在一頭接GND，另外一頭斷開(kāi)。這種方式也斷開(kāi)了地環(huán)路。
C、采用GLB電路：音頻信號(hào)端的地線通過(guò)一個(gè)小電阻與大地相連。具體原理詳見(jiàn)TI文檔《TI Ground Loop Break Circuits and Their Operation.pdf》，公眾號(hào)回復(fù)“GLB”，可獲得該文檔。此方法的原理是增大了地環(huán)路的阻抗，并讓噪聲主要落在那個(gè)小電阻上面----適用于信號(hào)SGND和功率PGND分開(kāi)的電路。
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