Prepínač dvoch audio vstupov s odpájaním GND

[slimak]

Tu je prototyp prepínača vstupov pre 2 nesymetrické vstupy. Zem neaktívneho vstupu je vždy odpojená. Pre jeden vstup sú použité tri relé - jedno pre L+, druhé pre R+ a tretie pre GND.
Relé sú riadené optočlenmi. Riadiace signály môžu ísť z MCU alebo jednoducho cez prepínač, kde sa na piny konektoru J4 (1,3,5 pre vstup1 alebo 7,9,11 pre vstup2) privedie +5V .
Pri ručnom riadení (cez prepínač) doporučujem pri prepínaní zabezpečiť MUTE, aby nevznikali lupance pri pripojení zemného potenciálu zdrojového zariadenia. Pri riadení cez MCU to mám oprogramované, že pri voľbe vstupu sa ihneď urobí MUTE, za 50ms sa pripojí relé GND a za ďalších 50ms ostatné dve relé pre L+ a R+ a odpojí MUTE, tak je to bez lupancov.

Digitálna zem, zem napájania a zem signálová sú oddelené. Je možné ich prepojiť (power GND a analog GND) cez jumper, podľa toho, aký typ zemnenia konštruktér použije. Tiež doska obsahuje
jeden spoločný zemniaci bod, ktorý je možné (alebo aj nie) "oprieť" o krabicu. Tiež v rámci experimentov so zemnením sú tri zo štyroch otvorov pre skrutky na uchytenie dosky spojené s
jednotlivými GND (okrem digital GND). Je to dostatočná variabilita podľa toho, ako sa kto rozhodne zemniť.

Schéma je v prílohe, PCB tiež. Ak by to niekto chcel postaviť, trak PCB je možné objednať u pbspoj.sk, filmy pre predlohy som nechal uložiť pod číslom Vp-293. Stačí odkázať pri objednávke na to číslo.

Odpájanie GND je kvôli potlačeniu možného rušenia (EMI/RFI) pri pripojenom ale neaktívnom audio komponente.

[Atlan]

Pekne, ale vies o tom ze sa vyrabaju tranzisyorove polia. Ten 100n tam je naco? Pri kazdej diode? Existuju aj smd suciastky. Ten chladic ti tam visiel nejako zvlastne.

[slimak]

Ak je toto "Pekne, ale vies o tom ze sa vyrabaju tranzisyorove polia." otázka, tak áno, viem.

Kondenzátor - je blokovací. Pri vypnutí relé nastáva prekmit napätia na parazitnej indukčnosti prívodu napätia = rušenie. Blokuje sa to
pri každom relé malým kondenzátorom a pri najvzdialenejšom relé je tam malý elektrolyt.

O existencii smd viem.

Chladič je tam tak, ako je nadizajnovaný.

[Wili]

pekne spravene, jediny problem co v tom vidim ze sa jedna cislo a len o prepinac. Nemusi byt len pre NF signal ale zrejme cohokolvek. Jedina vec ktora je na tom nevyhoda ze prepinas vsetko bez ustalenia potencialov, proste len cisty switch. To pri prepinani sposobi lupance, a je jedno ze tam budu blokovacie diody alebo kondenzatory lebo signal sa navrdo spoji.

Ak by si to chcel vylepsit a chcel spinanie audio signalu bez lupancov, tak jeden zo sposobov ako to minimalizovat je tym, ze na vstupe aj vystupe kazdeho vstupu das oddelovaci kondenzator s odporom. To zabezpeci ze aj vstupny signal nabije blokovaci kond o zem cez odpor a to iste ma vystup z predosleho prepojenia vstupu, potom sa pri spojeni spaja rovnaky potencial takmer bez zmeny napatia a bez lupanca, a tiez to niekolkonasobne predlzi zivotnost kontaktov rele, u jazyckovych obzvlast.

[breta1]

Ano, při každém vypnutí relé vzniká proudová špička, její směr proudu je veden diodou do kladné větve napájení.
Podle mého názoru by bylo mnohem lepší, kdyby ty kondenzátory byly připojeny místo na anodu diody tak na GND.

[slimak]

To Wili - Podmienku, ktorú som mal bolo práve nepoužiť kondík a rezistor na vstupe. Ak by to niekto chcel, tak na vstup rezistor cca 680R a kondík pár desiatok pF na zem. Ale ani toto neodstráni lupanec, keď sa zopne zemný potenciál, to sa tiež rieši rezistorom, avšak to je práve to, čo nechcem, zem sa musí odpájať a nijako nesmie byť pripojená.

Je to robené na použitie do preampu a tak ako píšem na začiatku - rozdielne potenciály riešim sekvenciou zapínania relé - MUTE zapnuté (MUTE relé je súčasť relátkového reglera), potom sa zapne relé GND, potom relé na signál a nakoniec UNMUTE. Tak je to bez lupancov. Riadim to cez MCU (Arduino).



To Breta1 - súhlas. Používajú sa dve riešenia, jedno ako mám ja a jedno ako popisuješ Ty. Tvoje je čistejšie a lepšie.

[balki]

Kondenzátory paralelne k diódam sa zo zásady nepoužívajú. Môžu spôsobiť viac zlého ako dobrého.

Dobré správy:
+ Dobrá je, že ak je všetko presne vypočítané (RLC), pri vypnutí relé napätie ktoré sa opäť naindukuje do cievky klesá postupne k nule.
+ Prúd cievkou nemá ostrú hranu a teda má málo rušivých harmonických, a prechodový jav odznie pomerne rýchlo.

Zlé správy:
Ak sú RLC prvky zle navrhnuté prúd cievkou sa môže rôzne správať.
- Priu malom C môže vytvoriť veľmi strmý a krátky prúdový impulz ktorý má mnoho harmonických. Tie môžu rušiť citlivé obvody.
- Ďalej ak je kondenzátor zbytočne veľký dlho trvá čas ustálenia a teda predlžuje čas opätovné zapnutia.
- Pri vypnutí môže prúd oscilovať a tým prenášať rušenie s výraznou 1. harmonickou zložkou ďalej.
- Pri zapnutí sa spínací prvok namáha veľkou kapacitnou záťažou. Prúd ktorý vzniká má veľkú maximálnu hodnotu nakoľko R spínacieho prvku a ESR C je veľmi malé. Rovnako pri tomto stave sa do DC zdroja (a teda do celej ďalšej elektroniky) dostávajú vyššie harmonické ktoré môžu rušiť obvody ktoré by inak pracovali bez problémov. Spôsobené poklesom napájacieho napätia na niekoľko us.
- Pri zapnutí sa objavia oscilácie nakoľko pripájaš R-LC súsatvu ktorá mimoriadne rada kmitá. A to aj bude viac či menej robiť. Opäť takéto rušenie sa bude šíriť po doske na citlivé obvody.

Preto sa žiadne kondenzátory paralelne k cievke nedávajú. Urobia viac škody ako úžitku. Jedna dióda je OK. Je to jednouchá jednoprvková ochrana, kde netreba nič počítať. Funguje pomerne dobe. Aj tam sú nejaké malé harmonické ale tie rýchlo odznejú. Pri LC prvkoch sa všetko rázom mení.

[slimak]

Ale áno, je to tak, každopádne je doporučené čo písal aj breta1 - oprieť kondík o GND napájania a na tej doske to ide v pohode urobiť
bez nutnosti jej násilnej úpravy. A lepšie použiť smd kondík zo strany spojov, to ale ja osobne nemôžem.

[balki]

Ten kondenzátor tam byť vôbec nemusí. Rovnako sa nemusí pripájať jedna nôžka na GND. To by bolo to isté akoby si ho dal paralelne na zdroj. Ale na zdroji už kondenzátor je. Pri odpojení relé (teda v problémovom stave) ten kondenzátor na napájaní nič neurobí - je tam zbytočný.

Čo sa týka spínacieho prvku som za MOSFETy ale inak OK.
Ešte doplním, vidieť tých 33k v báze nie úplne je ideálny stav.

[slimak]

Kvôli parazitnej indukčnosti spojov napájania relé (vzdialenosť relé) je práve doporučené požiť malé blokovacie kondenzátory pri každom relé (bavíme sa teraz o zapojení ako písal breta1, teda kondík opretý o zem) a väčší pri najvzdialenejšom relé.

Ale nechcem tu viac polemizovať. Ak by to niekto chcel realizovať, môže blokovacie kondíky pri relé vynechať úplne, nič sa nestane.
Vyfotená doska je funkčná vyše roka.

Coieľom bol urobiť prepínač, čo bude odpájať zem neaktívneho komponentu, čo je podľa mňa dôležité pre kvalitu zvuku.
Prakticky u mňa aj bolo.

[balki]

slimak Chcem ti poradiť, ale ty stále tomu nerozumieš.

Malý kondenzátor na napájaní blízko relé je zbytočný. Dôvod: Relé je čiste odporovo indukčná lineárna záťaž. Ešte k tomu konštantná. Prúd po zopnutí pomaly stúpa až dosiahne prúd maxima. Čiže nevznikajú na napájaní žiadne skokové zmeny v prúde. Prúd je malý iba niekoľko mA. Čiže sa nemá čo na prívodných cestách objaviť. Odpojenie relé je stav kedy prúd v mA sa, ideálne v nulovom čase, rovná nule. Čiže rušenie vznikne len v oblasti relé a dioda kde sa mení polarita.

V tomto prípade ak by aj došlo k nejakému hypotetickému rušeniu, na tejto doske sa nemá čo zarušiť, pretože tam nič citlivé nie je.
Iný prípad by nastal, ak by tam boli relé čo berú stovky mA a tenké cesty a ešte by relé cvaklo každú chvíľu tam a späť a bol by na doske CPU. Vtedy by tam kondenzátory byť mali, ale aj to sa v praxi rieši úplne inak.

Čiže urob ako chceš, nechaj ich tam nič zlé určite neurobia, ale ani nič zázračné.