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USBアイソレーター(2)

まあ、とっくに入手してあったんですけどね。

IMG_0352.jpg


ざっとチェックしてみましたが、効果は絶大です。
私みたいに同一PCを用いてUSBオーディオ機器をUSBオシロで測定したいとか、PCオーディオでヘッドホンで完結せずライン出力を使用する等で複数の機器と接続される場合にもってこいだと思います。

まずは秋月の9VスイッチングACアダプタでチェックです。

ノートPCにアイソレータ経由で例のUSB DACを接続。別ポートにUSBオシロを接続します。
オシロのプローブは先端をショートさせた状態で、USBのPC側のGNDとデバイス側のGNDそれぞれに接触させた状態で波形をチェックします。PC側のGNDに接触させた状態はアイソレーターを用いない場合と同等です。
いままでは共通GNDの問題でノイズやDCバイアスが乗って困っていました。
IMG_0353.jpg



■PC側 カップリング DCにて
host1.jpg


こんな感じでバイアスが乗ってしまいます。


■デバイス側 カップリング DCにて
dev1.jpg


見事に改善されています。


続いてACカップリングにて電圧軸を拡大してノイズ量をチェックします。


■PC側 カップリング ACにて
host2.jpg


■デバイス側 カップリング ACにて
dev2.jpg


アース電流によるとおもわれるノイズの軽減効果も確認できました。バッチリです。




しかし、もう少しチェックしておきたい項目があります。AC電源からの容量結合による電位の発生です。

主にスイッチング電源ではノイズフィルタのコンデンサによってDC出力がACラインに吊られてしまいます。
これは日本のコンセントが片側接地されていることが原因です。

きちんとした電源は今後、設計・製作していくつもりですが、さしあたり鉛バッテリーで比較テストします。

ノートPCにACアダプタを接続した場合、バッテリーを使用した場合
アイソレータにACアダプタを接続した場合、バッテリーを接続した場合

それぞれの組み合わせでPC側およびデバイス側のGNDをDMMを用いて対地間の交流電位を測定しました。

IMG_0355.jpg

PC関係だったらフィルタのYキャパシタの影響で数十ボルトくらい当たり前のように電位が発生します。
インピーダンスの差こそあれ、決して望ましいものではありません。
機器が複数接続されるなど、酷い場合は感電や火花が散ることさえあります。


測定結果は以下の通り
USBISO_graph 1

やはりスイッチング電源を用いるとこのくらいの電位は発生してしまいます。
電源自体をアイソレートトランスで分離してしまう方法もあるのですが、いずれにせよGNDラインはコンデンサで引っ張られてしまうので、複数の機器が接続される場合は根本的解決にはなりません。

私的にはなるべく各機器をアイソレートしておき、必要に応じて接続し、接続してもGND間に電流が流れない状態を作り出すのが理想と考えます。

USBアイソレータ用にリニア電源組んだとして、この値をどのくらいまで抑えられるのか。これが次の課題です。

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No title

リニア電源組んだら、PCからくるUSBバスパワーでリレー動かして、AC100VをON OFFしたらいいね。
USB挿したら カッチン! っていっていい感じ

No title

このキットも他の物も電源回路が実装されていて親切ですね。

単体でつかいやすいです。

No title

どれか持っているんですか??

他のというとDCDC載ったののを見かけました。
やっぱひとつあると便利ですね。

No title

ご紹介のホームページを閲覧いたしました。

気になった物は、Picのフェーダーユニットです、Rエンコーダー対応の部分もオイシイデス。

仕事上必要な電源回路は載っている物との認識が強くて(笑)。

No title

いいですねえ。
低歪で計測にも使えちゃったりするんでしょうか。
こんなのでオーディオインターフェイスの入出力のアナログ段を組んだらいいかもです。


No title

キットの基板は入力によさそうですね。

後書き忘れましたが、60万はAP2700ですね。

ATS-1は18万で一台出ていました。

仕事に使うなら破格でしたね。

No title

あれ、2700シリーズ出てたんですか。
2322あたりが出ていて、様子見てる間に入札ゼロで終了されちゃったことはありました。
60万なら検討しますけど、ねぇ…。
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