Question:
Pourquoi ce potentiomètre dans un chemin de retour d'ampli-op provoque-t-il du bruit lorsqu'il est ajusté?
loudnoises
2019-07-09 14:36:57 UTC
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J'ai placé un potentiomètre double gang 100k dans le chemin de rétroaction de deux amplis-op qui fonctionnent comme des filtres Sallen-Key. Cela contrôle le gain mais aussi le facteur Q du filtre ( un peu démontré sur wikipedia. Cependant, lorsque je déplace le bouton, cela fait du bruit.

Le bruit est illustré dans cette vidéo YouTube.

Le schéma des filtres est présenté ci-dessous. Le pot de facteur Q est RV3A et RV3B. Le Q minimum est défini par R7 et R10. L'alimentation des amplis opérationnels est fournie par une batterie 9V boostée jusqu'à 18 V avec un régulateur LM27313.

Je ne suis vraiment pas sûr de la cause de ce bruit ou de la manière dont je pourrais l'éviter. Ma seule pensée est d'avoir le pot dans la boucle de rétroaction n'est pas une bonne idée, mais il n'y a pas d'autre moyen de contrôler le facteur Q.

Sallen-Key filter schematic

Comment pourrais-je atténuer ce bruit?

Edit: J'ai accepté la réponse de @ Catalyst car elle était la plus techniquement correcte. J'apprécie toutes les suggestions sur la façon de résoudre ce problème. J'ai simulé quelques tests de mise en parallèle des condensateurs avec le potentiomètre mais ils ont vraiment perturbé la réponse en fréquence.

Ce qui a réparé le circuit, c'est de le placer dans une enceinte. L'utilisation d'un boîtier en aluminium reliait fortement tous les pots à la terre, ce qui semble avoir généralement amélioré considérablement les performances acoustiques. Voici un lien vers une nouvelle vidéo démontrant un manque de bruit. L'audio est enregistré exactement de la même manière qu'auparavant. Je ne comprends pas tout à fait pourquoi un meilleur sol a corrigé le bruit de déplacement, mais je suis certainement heureux que ce soit le cas.

Vous n'avez pas montré votre alimentation sur le schéma.Le + 8V est-il la masse virtuelle (milieu de l'alimentation asymétrique) ou l'alimentation positive?
Oui, sol virtuel ou rail médian.C'est en fait 9 V dans la vidéo parce que le régulateur jouait, alors je l'ai simplement dépouillé et j'ai connecté la tension d'entrée avant l'augmentation (d'un facteur 2) en tant que rail médian.
Et si vous "faites pivoter" les deux pots?Connectez les bornes centrales à l'op.amp.entrées et les 2 autres à la boucle de rétroaction et "terre virtuelle"?Ajustez les valeurs fixes en conséquence.
@loudnoises Avez-vous un numéro de pièce pour le POT?En outre, il peut être possible de trouver un pot avec un autre type d'essuie-glace qui ne génère pas de bruit lorsqu'il glisse.
@user4574 bien sûr que c'est un Bourns PDB182-K420P-104B, pot 100k linéaire à double gang.
Parce qu'il y a DC à travers.Connectez la queue de cette jambe à la terre, pas + 8V.
@loudnoises La fiche technique du POT indique "Bruit de glissement 47 mV max" (sans spécifier de circuit de test).Cela implique que vous pouvez vous attendre à un rebond ou à une fluctuation de la résistance à mesure qu'il glisse.Vous pouvez essayer d'ajouter une petite capacité (disons 100pF) en parallèle pour supprimer le bruit.
@user207421, il n'y a pas de courant continu car il est maintenu à la terre virtuelle, 8 V.
Six réponses:
Catalyst
2019-07-09 15:21:59 UTC
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Le bruit est causé par de minuscules vibrations mécaniques des essuie-glaces sur les anneaux (ces derniers sont le matériau résistif.) Étant donné que ni l'essuie-glace ni le matériau de l'anneau ne sont atomiquement lisses là où ils se touchent, le frottement de l'essuie-glace sur l'anneau produit une légèreles vibrations.Une partie de ces vibrations est perpendiculaire à la zone de contact entre l'essuie-glace et la bague.La résistance du contact racleur / anneau varie avec la force normale.Cette variation transitoire / CA de la résistance de contact est ce que vous entendez.

Comment y remédier est (à mon humble avis) une question distincte.Et ce n'est pas anodin, car l'ajout de bouchons sur toutes les bornes de pot modifiera les caractéristiques du filtre.

Hypothétiquement, vous dites d'essayer de filtrer le signal de bruit mécanique en essayant de maintenir le potentiel AC à zéro en plaçant un condensateur à travers le pot?Cela devrait donc être possible, mais cela introduirait un autre pôle de filtre, qui doit être conçu de manière appropriée?Peut-être qu'un filtre contrôlé en tension serait une conception plus facile ...
Comment le réparer devrait vraiment être un Q. Mais quand même, si le bruit pendant le réglage est un problème, vous pourriez envisager d'ajouter un circuit de suppression, pour annuler la sortie pendant les ajustements.Cela suppose d'avoir un moyen de dire qu'un réglage de paramètre est disponible.Je ne sais pas si les pots numériques conviennent du tout aux applications audio.N'importe qui?
Les pots numériques @Catalyst: fonctionnent en commutant des éléments résistifs vers l'intérieur et l'extérieur.Je m'attendrais à ce que le bruit de commutation soit vu.L'autre chose à leur sujet est qu'ils ne sont pas particulièrement précis et varient beaucoup en fonction de la température.J'essaierais probablement de faire cela en utilisant des diodes varactor ou un contrôle à froid (le contrôle réel ne fait pas partie du chemin du signal).
@PeterSmith Je pense que vous avez raison avec le contrôle à froid: déposez un optocoupleur LDR et cela pourrait fonctionner, permettant au potentiomètre de contrôler la tension sur la partie LED, qui pourrait être filtrée autant que nécessaire pour réduire le bruit mécanique.[Quelque chose comme cette partie] (https://uk.farnell.com/advanced-photonix/nsl-32sr2/optocoupler-ldr-output-2kv/dp/3692206).
@loudnoises: qui ressemble à une possibilité.
vangelo
2019-07-09 15:49:42 UTC
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Comment pourrais-je atténuer ce bruit?

Probablement pas ce que vous voulez lire maintenant, mais: n'utilisez pas de potentiomètres dans les circuits audio où ils sont soumis à des courants CC. C'est le cas pour les 2 pots que vous avez mentionnés, mais pas pour les 4 autres.

En raison de la nature mécanique de l'appareil, la variation de résistance n'est pas "propre" et continue. Si le potentiomètre est soumis à un courant continu, les variations rapides de la résistance entraînent des changements de tension qui sont traités par le circuit en tant que signal, en fonction de l'emplacement du potentiomètre.

Pour dire autrement: de petites modifications rapides du point de fonctionnement CC ont le même effet qu'un signal CA injecté dans le circuit. Ces petites variations de résistance n'entraînent pas de changements de tension importants si les potentiomètres ne sont soumis qu'à de petits courants CC (dus à des fuites de condensateurs ou à des entrées d'ampli op., Par exemple).

Mise à jour: il s'agit d'une tentative grossière de documenter ce que j'ai suggéré dans les commentaires:

enter image description here

Pourriez-vous s'il vous plaît expliquer * pourquoi * ne pas utiliser des pots soumis à des courants CC.
@Huisman Merci pour vos commentaires.J'ai ajouté deux paragraphes à ma réponse.
En théorie, l'ampli opérationnel ne doit pas tirer de courant, donc si la valeur du potentiomètre est la même, le changement du point de fonctionnement CC serait le même.Comme il n'y a toujours pas de chemin AC vers le sol, je ne peux pas le voir changer beaucoup, mais j'aimerais avoir tort.
La façon dont j'aime exprimer les choses est qu'un pot typique se comporte un peu comme un pot idéal avec une résistance aléatoire en série avec l'essuie-glace;tourner le pot changera cette résistance de façon imprévisible.Si aucun courant ne circule * à travers l'essuie-glace *, cependant, cette résistance n'aura pas d'importance.
@supercat En effet, votre formulation est beaucoup plus claire que de simplement dire "lorsque le potentiomètre est soumis à un courant continu".Puisqu'il y a trois bornes à un pot, il n'est pas clair pour quel chemin ce "courant continu" est un problème.De plus, il y aurait un problème s'il y avait un "courant alternatif" dans l'essuie-glace aussi.Dire "DC" rend les choses plus confuses.
Edin Fifić
2019-07-10 17:51:53 UTC
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schematic

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Les fiches techniques pour les CI d'amplificateurs audio recommandent fortement d'utiliser un condensateur de blocage CC entre le potentiomètre d'entrée et l'entrée audio du CI afin d'éviter le bruit du curseur causé par un très petit courant CC (de l'ordre de microampères ou moins) entre le Entrée IC et pied de masse du potentiomètre.

Je m'excuse d'avoir mis autant de temps à revenir, j'avais été occupé et j'avais oublié ça.

VOICI UNE MEILLEURE RÉPONSE (reportez-vous au schéma ci-dessus!):

Les ajouts suggérés à votre circuit sont encadrés en rouge pointillé. CY1 et CY2 pourraient être jusqu'à 1 uF, voir s'il y a une différence. CY3 peut atteindre 47 uF. CY4 et CY5 sont suggérés si vous n'avez pas de condensateurs avant et après ce circuit dans la chaîne audio. Quant à votre problème de pépin, je dirais que c'est parce que vous avez une faible résistance (RV2a et R9) allant du rail d'alimentation positif (+ 8V) à l'entrée non inverseuse de l'U2a, et cela provoque un écrêtage et une distorsion. Les entrées de l'amplificateur opérationnel ne doivent jamais être conduites sur un rail positif ou négatif avec DC, car cela réduirait leur oscillation positive ou négative (marge de sécurité) et provoquerait un écrêtage et une distorsion. Ce qui est généralement fait, c'est que les résistances reliant le courant continu aux entrées de l'amplificateur opérationnel sont soit à la masse réelle (lorsque vous avez une alimentation à double tension et que la terre "se trouve" au milieu), soit vous créez une masse virtuelle en utilisant un simple diviseur de tension comme 2 résistances (de valeurs égales, 10k à 100k chacune) en série entre les rails positif et négatif, utilisez leur point médian comme masse mais assurez-vous d'utiliser un condensateur de découplage 1-2.2uF de ce point à la masse réelle (généralement le négatif rail). Ainsi, votre R9 irait à cette terre (virtuelle) au lieu du rail positif de + 8V.En fait, je vous suggère de connecter les 3 points de signal qui vont à + 8V à cette terre virtuelle à la place, et de voir si cela résout vos deux problèmes.Si cela ne résout pas le bruit lors de l'ajustement du facteur Q, vous pouvez placer des condensateurs 1uF à chaque extrémité des deux résistances 68k, et voir si cela aide. Essayez tous ces changements dans le schéma un par un et dites-moi lesquels ont fonctionné pour vous. J'aimerais savoir si ces suggestions vous ont aidé.

Pourriez-vous indiquer plus précisément (peut-être avec un schéma) où vous comptez placer les condensateurs?Vous les appelez des capuchons de blocage CC, ce qui me fait penser qu'ils devraient être en série entre les résistances et les entrées d'ampli opérationnel, mais votre description semble être en parallèle avec le potentiomètre.Et peut-être un lien vers la fiche technique à laquelle vous faites référence.Il y a quelques bouchons de découplage (0,1 et 1u) juste à côté de l'ampli opérationnel utilisé.Et P.P.S .: tout le monde est critique!:)
schadjo
2019-07-10 00:40:54 UTC
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Sur une note plus pratique, il est possible que le pot soit simplement sale.Si le pot n'est pas scellé, vous pouvez appliquer une petite quantité de Deoxit Green sur les deux gaufrettes, faire tourner le pot plusieurs fois et voir ce qui se passe.Les techniciens d'amplis et les amateurs ont ainsi éliminé les pots rugueux sur de nombreux amplificateurs.

Rpage aseet
2019-07-10 08:28:37 UTC
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J'ai eu des synthétiseurs Moog avec des pots bruyants.Après les avoir remplacés par de nouveaux pots propres, le bruit est resté.Il s'est avéré que les condensateurs électrolytiques avaient mal tourné et fuyaient du courant continu sur les pots, le faisant sonner comme des pots sales.J'ai remplacé les ecaps et le bruit a disparu.

Bienvenue sur EE.SE!Votre argument est valable, mais il s'agit plus d'un commentaire que d'une réponse qui peut être autonome pour le moment.Une fois que vous avez un peu plus de réputation, vous pouvez laisser des commentaires.Alternativement, développez votre réponse concernant le bruit du pot.
Maxim
2019-07-10 16:33:14 UTC
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Pour un gain contrôlé en tension, vous pouvez utiliser soit JFET, qui se comporte comme une résistance linéaire, soit un amplificateur à transconductance.Ce dernier a une entrée de gain de tension.De même, vous pouvez utiliser un autre ampli-op au lieu de votre résistance pour décaler le point DC et réguler le gain.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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