Ist es möglich, Rauschen in einem Audiokreis über das Erdungs- / Erdungskabel aufzunehmen?

In einem Audiokreis, wie der Elektronik einer Gitarre (das einzige, mit dem ich mich jemals beschäftigt habe!), Habe ich immer (wahrscheinlich vereinfacht) daran gedacht, dass jeder Punkt entlang eines kontinuierlichen Erdungspfades im Wesentlichen alle dieselbe Spannung hat (eine Nullspannung). Referenz Spannung).

Ich habe mich jedoch gefragt: Wenn Sie einen Erdungsdraht von einem Punkt entlang dieses Pfades aus verlängern, kann dies an sich Rauschen in die Schaltung einbringen, indem Sie die '0V' der Erdungsreferenz ändern? (Möglicherweise frage ich mich "Was ist der Unterschied zwischen einem langen Erdungskabel und einer Antenne" - aber ich weiß nicht genug über Antennen, um zu wissen, ob ich das frage :)

Ja, lange Erdungsverbindungen können Rauschen aufnehmen, was bedeutet, dass die Erdung an einem Ort eine andere Spannung aufweist als die Erdung an einem anderen Ort. Bei Single-Ended-Signalen erscheint diese Masse-Offset-Spannung normalerweise als Teil des Signals.

Es gibt zwei gängige Strategien, um diese Situation zu vermeiden:

1. Verwenden Sie Differenzsignale. Das tatsächliche Signal wird als Differenz zwischen zwei Signalen codiert, die entgegengesetzt zueinander angesteuert werden. Der Bodenversatz sieht dann wie ein Gleichtaktsignal aus, das vom Empfänger weitgehend ignoriert werden kann.

2. Achten Sie darauf, wie die Dinge geerdet sind. Stellen Sie sicher, dass alle Erdungen an einem Ort befestigt sind, ohne dass andere Verbindungen zu einer anderen Stelle bestehen, z. B. zur Erdung der örtlichen Steckdose. Dieses Erdungsnetz wird dann nur an einer Stelle mit der realen Erdung verbunden. Vermeiden Sie auch einen absichtlichen Stromfluss durch eine Erdungsverbindung. Es sollte separate Rückleitungen für den Strom geben. Verwenden Sie niemals Masse als Stromrückführung.

0 V ist am Bezugspunkt nur 0 V - es nimmt allmählich ab, wenn Sie sich von dieser physischen Position entfernen. Es kann sich um eine Nano-Volt-Differenz aus nächster Nähe handeln, kann jedoch schnell zu Millivolt werden. Wenn empfindliche Eingangsschaltungen 0-V-Anschlüsse haben, die nicht am selben Punkt liegen, kann die Differenz von mehreren Millivolt ein Wechselstrom-Rauschsignal sein und ist häufig sehr ärgerlich.

Aus diesem Grund verwenden Leiterplatten Grundebenen, diese sind jedoch keineswegs von diesem Problem ausgenommen. Andere Systeme verwenden Sternpunktverdrahtung, um 0-V-Verbindungen am gleichen physikalischen Punkt zu halten. Diese können jedoch unter einer magnetischen Aufnahme von Wechselstrom leiden.

Es ist manchmal eine schwierige Nuss zu knacken. Hier ist ein schönes Bild davon, wie ein digitales Signal sowohl Ground Bounce als auch Power Bounce erzeugen kann: -

Die schnell ansteigende Flanke an einem Ausgang lädt unweigerlich die parasitäre Kapazität einer Leiterplatte auf - dies wird als kleiner "Sprung" auf der Stromschiene und damit verbundene Verzerrung (Nebeneffekt) des ausgegebenen Signals angesehen. Wenn die Kante fällt, gibt es einen Bodensprung. Jetzt ist das Signal leicht verfälscht, da für diese Frage in die Masseebene und die Leistungsebene Stromimpulse eingespeist werden, die andere Schaltkreise in der Nähe beeinflussen können.

Hört ein anderes Beispiel dafür, wo Lücken in einer Grundebene "Abprallen" verursachen können, weil sich der Rückstrom eines Signals um die Lücke "ausbreiten" muss: -

Hier ist eine weitere Vorstellung davon, wie eine falsche Positionierung von Funktionsteilen empfindliche analoge Schaltkreise zerstören kann:

Das Schlaue dabei ist, übliche 0-V-Verbindungen für Dinge zu vermeiden, die einen Erdungssprung verursachen können - dies ist eine Form der Sternrichtung, dh separate Strom- und Erdungsverbindungen von jeder einzelnen Schaltungsfunktion werden nur an einem einzigen "sauberen" Paar angeschlossen von Knoten (normalerweise am Ausgang eines Spannungsreglers oder einer Batterie).

Dies scheint ein ziemlich nützliches Dokument zu sein, das die Phänomene erklärt

Die Antwort lautet JA, wenn Ihre Anwendung davon abhängt, dass die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Enden des Kabels nahe Null liegt. Mit anderen Worten, wenn ein funktionierendes System an beiden Enden des Kabels gleichzeitig empfindlich auf Signalpegel reagiert, kann Grund zu der Annahme bestehen, dass eine Rauschaufnahme auftreten kann.

Wenn Sie andererseits zwei Systeme mit einem Kabel wie einem Twisted Pair (oder einem Koaxialkabel für Hochfrequenz) miteinander verbinden und sicherstellen, dass der in einem Draht fließende Strom gleich und dem Strom im anderen Draht und im anderen entgegengesetzt ist Das Zielsystem reagiert nur empfindlich auf die Signalisierung zwischen den Zielenden der beiden Drähte. Dann bleibt jeder Gleichtakt-Tonabnehmer im Adernpaar von der Zielausrüstung unbemerkt.