音频中的电源噪声

关于电源开关噪声和音频，我当然有一个经典的问题，但是对于到目前为止我在该主题上发现的东西，我无法从现实中脱颖而出。

设定：

1. 我的笔记本电脑带有外部电源和/或电池
2. 具有自己电源的无线电接收机（即笔记本SMPS不供电）
3. 无线电接收器将音频信号输入笔记本的输入端口
4. 笔记本计算机通过RS232（调谐等）控制无线电接收器

问题：

• 如果我从笔记本计算机上拔下电源并用电池供电，则一切正常
• 但是如果使用笔记本SMPS，我会听到音频中的大量噪声

谁能告诉我问题可能出在哪里？关于接地回路的讨论很多，但我很难相信它们确实存在于如此小的规模的装置中。

我是否可以假设笔记本中的接地电平变化可能是一个问题，并且笔记本的线路输入是非差分输入的呢？还是有更可能的解释？

最好的解决方案是什么？使用运算放大器构建差分输入放大器，并将其输出馈送到线路输入中？我该将哪些用作运算放大器的接地参考？

意见和答案中的拟议解决方案

从答案看来，可能存在两个问题：1.接地环路； 2.从音频线中的外部SMPS进行RF拾取。

建议的解决方案是：

1. 差分放大器解决方案。优点缺点？
2. Kortuk：使用接地屏蔽罩与音频链路中来自SMPS的RF拾音器作战。优势：无形的解决方案；坏处？问题：对接地回路没有帮助吗？
3. Russell McMahon：音频线路中的音频变压器。优点：简单；缺点：不易采购，价格昂贵或频率响应差。问题：这对音频线路中的RF拾音有帮助吗？
4. 罗素·麦克马洪（Russell McMahon）：将EMC铁氧体夹在音频线上以对抗射频拾音。无助于接地回路。问题：这对可听范围内的噪声有帮助吗？据我了解，铁氧体仅有助于过滤非常高的频率。
5. David Kessner＆Mary：将笔记本计算机接地。这会将CM噪声接地。优点：便宜，简单；缺点：需要额外的电线来处理。问题：既要消除射频拾音器（如果音频接地被分流）又要避免接地环路？
6. 玛丽：铁氧体吸收器围绕直流线连接到笔记本电脑，而射频CM扼流圈则位于音频线和RS232线。缺点：RF CM扼流圈的元件数量多且工作量大。不能防止接地回路。

对于这种类型的音频系统，问题很常见。我敢打赌，如果您查看噪声频谱，将会看到60 Hz加上许多谐波频率（120 Hz，180 Hz，240 Hz等）。它不仅超过60 Hz，在某些国家甚至超过50 Hz，这表明它不仅仅是简单的接地环路。

我也敢打赌，您的笔记本电脑电源只有2针AC插头-没有第三个接地插头。

在这种类型的电源中，输出与交流输入电隔离。但这并不是完全孤立的。隔离势垒之间流过少量电流。这称为“漏电流”。当前不是很多，但不一定如此。

一些笔记本电脑用户报告说，穿着短裤时穿着笔记本电脑会感到震惊或双腿发麻！原因是泄漏电流正在通过笔记本电脑底部的螺钉并进入其支脚。听起来很危险，但是电流远低于安全极限。比什么都令人震惊。如果您穿裤子，那您就绝缘了。

交流电插头上带有第三个插脚的笔记本电脑充电器不会出现此问题，因为第三个插头将笔记本电脑机箱的屏蔽层接地了，这迫使泄漏电流流到了地面，而不是进入了您的腿。当然，如果您用完了电池，也不会漏电。

在您的情况下，泄漏电流不仅会进入您的腿部，还会进入无线电接收器。解决方案是正确接地笔记本电脑。

您将不得不对此进行一点试验以找到最佳解决方案。最好使用带有3针AC插头的电源，但并非总是可行的。下一个选择是在笔记本电脑上找到可以打磨的东西。从第3脚到“某物”制作一个适配器。可能是电源输出电缆上的信号线接地。这可能是笔记本电脑上的螺丝。或未使用的笔记本电脑连接器上的屏蔽罩。或音频电缆上的接地/屏蔽层。

制作第3爪适配器，但暂时使另一端裸露。然后开始四处张望，看看是否可以连接它或将其消除。找到一两个地方后，请整理适配器，以使其易于使用。

这样做时有两个警告：确保您所接地的物体均已接地！在电源输出上，确保将负极或接地导体接地。当四处张望时，请了解您可能实际上需要加点力气。裸线和您戳的任何东西都可能在其上带有一薄层不导电的东西，您需要施加足够的力才能刺穿它。有时摩擦也有帮助。非导电层有时会涂在螺钉上，或者会在金属上形成氧化物（铁锈）。

糟糕，这是第三个警告：制作第三个插脚适配器时请格外小心。您对潜在的致命电压感到困惑，我们不希望您死亡。制造适配器时，应确保适配器不会发生故障并且不会与AC插头中的其他两个导体之一短路。

试试看，并回报您发现的内容！

有几种可能性，可能有一次。

Kortuk正在研究SMPS噪声，这是有道理的。

在这样大小的系统中，接地回路和RF拾波器都可以很愉快地存在。当您查看可能形成的物理环路的尺寸时，您会发现它与在RF甚至在smps频率下用于辐射信号拾取线圈的尺寸相比要大一些。接地回路的物理尺寸并不需要很大-它的“大小”不是通过物理尺寸来衡量的，而是通过两个子系统共享的公共接地以及通过电阻的信号电流中的公共阻抗的大小来衡量的。V = I xR。
R.V_ground_loop〜=信号电流x R_common_in_shared_ground_lead

您可以插入接地回路断路器-它们很容易DIY，并且由差分放大器的电磁等效物组成，您正确地将其识别为一种可能的解决方案。

要“断开回路”，请在音频信号电路中插入1：1音频变压器，该电路将接地回路闭合-在这种情况下=笔记本电脑的无线电接收器。我说的是1：1，如果电路存在并且您不希望影响电平，但是您可以根据整个电路有效地使用1：N或N：1。您可以从处置场或业余市场零件销售商处获得各种匝数比的“晶体管无线电”音频变压器。这些通常是低成本的。否则您可能会牺牲合适的旧晶体管收音机。如果您只有1：N变压器，并且有多个“在垃圾箱中”，则可以将这些1：N接线到N：1中，从而使整体总比为1：1。

除了Kortuk的铝箔屏幕外，您还可以尝试夹紧或穿过EMC铁氧体，这些铁氧体通常随具有RF和音频功能的新设备一起提供。