USBアンプでパソコンのノイズをカットしたい

質問

LM３５８で単一電源でオーディオプリアンプを作成していますが、パソコンのUSBから電源を持ってきているため「ぱちぱち」と言うパルスノイズが入ってきます。
このノイズの削減回路を教えてください。
出来ればLM３５８の片方で出来ればなおよいのですが・・・

回答No.7

walkingdic · ベストアンサー

>コモンモードチョークコイルは電源の場合は、このような形でいいでしょうか？
はい、そういう形で挿入することになります。

>又、コイルの直流抵抗は数Ωなので、電圧降下は無視できるでしょうか？
電源用であればそんなに抵抗はないですよ。数十ｍΩ程度しかありません。
なので無視してよいでしょう。

お礼

ここまで、教えて頂きましたので後は自力で解決します。
ご親切にありがとうございました。

回答No.6

walkingdic

言い忘れていましたが、同時にその問題の回路周りはきちんとアルミホイルなどで覆って、電磁遮蔽はして下さい。
その電磁遮蔽はアースをどこかにとって下さい（パソコンシャーシか、はたまた信号源か、直接台地か）

補足

コモンモードチョークコイルは電源の場合は、このような形でいいでしょうか？
又、コイルの直流抵抗は数Ωなので、電圧降下は無視できるでしょうか？

　　　　　　　　２００Ω　　　　　　コイル
USB＋５Vーー＠＠＠ーーー＠＠＠－－－ーVcc
　　　　　　　　　　　　　　　ｌ　 ＝＝＝　　ｌ
　　　　　　　　　　　　　　　ｌ　　　　　　　　ｌ
　　　　　　　　　　　　　　　C　　　　　　　C
　　　　　　　　　　　　　　　ｌ　　　　　　　　ｌ
　　　　　　　　　　　　　　　ｌ　 ＝＝＝　　ｌ
アースーーーーーーーーー＠＠＠ーーーー

回答No.5

walkingdic

>これは設計当初から充分な値を組み込んでいますが、効果がないようですので、

なるほど。やはりその程度ではだめですか。ノイズがコモンモードの場合には、コンデンサによる対策は十分な効果は発揮しないものなので、コモンモードの可能性が高そうですね。

＞コモンモードノイズ除去のためのチョークコイル
>私は全く素人なので、この当たりのコイルの種類や値、又どのように挿入するのか

とりあえず色々入れてみてノイズが低減できたら、一つずつはずしていってどのフィルターが一番効いているのか確認するのが手っ取り早いです。

コモンモードチョークコイルはそのものずばりの名前で売られています。
電源とグラウンド側両方つなぎます。見かけはトロイダルコイルで、２つのコイルが巻かれていて４つ端子があります。つまり２つのコイルが一緒になっているわけです。
とりあえず大きめの１ｍＨ程度を挿入してみましょう。

あとノーマルモードのコイルも１ｍＨ程度のものを用意します。こちらもトロイダルです。

接続としては、

電源からまずセラミックコンデンサ０．１μＦ（＋／－間）、コモンモードチョークコイル、セラミックコンデンサ０．１μＦ（＋／－間）、ノーマルモードチョークコイル（＋側、－側それぞれ）－既存の電解とセラミックのコンデンサ

で、ついでに入力端子の＋／－間にもコモンモードチョーク１ｍＨを入れてみてください。

効果を確認できたら、有効なフィルターがどの部分なのかをはずしていって確認し、適切な素子の値も水準をふって確認します。

回答No.4

walkingdic

>コモンモードノイズはオペアンプでは取れないでしょうか？
そもそもオーディオ帯域に存在するノイズであればどんな種類のノイズでも除去する方法は基本的にはないですよ。オペアンプでどうやって除去することを考えているのでしょうか。

ノイズの周波数領域をフィルターする回路を作ることは出来るでしょうけど、それでは入力信号もその帯域がなくなりますよ。

ノイズの中にはオーディオ帯域外のノイズが回路に混入して帯域内のノイズになることもありますけど、単なるプリアンプなのであれば、そのような可能性は低いと思いますし、そのあとのパソコンライン入力の後は当然ＬＰＦが入っているからその先の回路でそのようなことがおきていることも通常は考えられません。

ということは　ノイズは初めからオーディオ帯域に入って来ていると考えるのが妥当で、そうなるとオーディオ帯域内にフィルターを設けるしかなく、それは本来の趣旨ではないはずです。それとも特定の周波数帯域だけ増幅すればよく、ノイズの周波数帯域は除去してもよいのでしょうか。

>パソコンのノイズをカットする場合、作っている回路の入力信号線に何かはさむのでしょうか？

入力ではなく、だから初めの回答にあるように電源部をフィルターしてください。
電解コンデンサ４７μＦ＋セラミックコンデンサ０．１μＦ程度の物でまず試してみるんですね。
だめなら一番よいのは、コモンモードノイズ除去のためのチョークコイルが市販されているので、それが一番効果がありますけど。

補足

適切な回答ありがとうございます。

＞それとも特定の周波数帯域だけ増幅すればよく、
＞ノイズの周波数帯域は除去してもよいのでしょうか。
これが問題で、パルスノイズは可聴帯域全般に低レベルで混入しています。

＞電解コンデンサ４７μＦ＋セラミックコンデンサ０．１μＦ程度の
＞物でまず試してみるんですね。
これは設計当初から充分な値を組み込んでいますが、効果がないようですので、この板に書き込みました。

＞コモンモードノイズ除去のためのチョークコイル
私は全く素人なので、この当たりのコイルの種類や値、又どのように挿入するのか、ご教授頂ければ、ありがたいのですが。
よろしくお願いします。

回答No.3

walkingdic

>ノイズは電源回路からでは無いと思います。
>入力に何もつないでいない時は、ノイズはありません。
そうとは言い切れません。

>出力はパソコンのラインにつないでいます。
ということですからね。

パソコンのグランドラインと電源ラインにコモンモードノイズが乗っている場合、入力端子を単にショートさせる、あるいはオープンにするときにはノイズが乗らないが、他の機器を接続した場合には、他の機器の電源およびグランドから見ると、ノイズがある、逆に作った回路から見ると、他の機器のグラウンドや電源ラインが揺れていることになります。

つまりそういう理屈でノイズがのる可能性があるのです。

補足

コモンモードノイズはオペアンプでは取れないでしょうか？
パソコンのノイズをカットする場合、作っている回路の入力信号線に何かはさむのでしょうか？
その当たりの部品や定数などご教授ください。

回答No.2

miran_2006

>ノイズは電源回路からでは無いと思います。
多分、電源ノイズが原因だと思います。
パソコンの機種により差があるのかもしれませんが、以前試した時にUSBの電源に相当量のノイズが乗っていて機種ごとに、その差が大きいことを確認したことがあります。
一度、切り分けの意味で、製作された回路をノートパソコンのUSBにつないで、ノートパソコンはバッテリー駆動にして試されるといいと思います。おそらくバッテリー駆動のノートの方がノイズが小さくなると思います。
対策は、電源へのＬとＣが一般的ですね。
でも場合によっては取りきれない事もあります。
そんな時は強引に信号ラインにＬを入れる手もあります。

補足

ノートは持っていません。
仮に電源回路にコイルとコンデンサーを入れるとした場合
Cは大きいほうが有利だとおもうのですが・・・
コイルの種類やインダクタンスはどのように決めればいいですか？

回答No.1

walkingdic

電源ラインにセラミックコンデンサによるノイズ低減は既にやっていますよね？

パソコン－セラミックコンデンサ－電解コンデンサ

（コンデンサの反対側はＧＮＤに接続）

それでもまだだめな場合には、インダクタ（コイル）も使います。

パソコン－コイル－セラミックコンデンサ－電解コンデンサ

（コイルはパソコンとセラミックコンデンサの間に。コンデンサの反対側はグランド）

補足

ノイズは電源回路からでは無いと思います。
入力に何もつないでいない時は、ノイズはありません。
出力はパソコンのラインにつないでいます。
入力をつなぐとパソコンのスピーカーからノイズが聞こえます。