GNDの配線方法とノイズ対策について |
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ここでは、ノイズ対策として重要なGNDの配線・処理方法について検討します。 GND問題に関して、大まかには機器内のGND配線に流れる電流による影響(内部処理)と、 機器間のGND電位差による影響(外部のGNDループ処理)の2つの観点で対策が必要です。 グラウンド(GND)=回路アースの扱いは昔から色々と話題になる部分ですが、きちんとした説明は意外と少ないようです。オーディオ帯域のような低周波では「1点アース」が基本とされますが、これが常に最適ではない。 GNDは実際にはワイヤで配線したり、基板パターンで繋ぐので、「どう繋ぐか」は非常に重要な問題なのですが、一般的に回路図を書く場合、GND記号で表現して実際にどのように接続されるかを省略してしまう事が多いのもこの辺りのノウハウが伝承されにくい原因とも考えられます。 機器内のGND配線に流れる電流による影響(内部処理) 1、問題の本質は何か? ・電源や出力周りの大電流経路と、小信号入力電圧部の干渉が着目ポイント ・駄目な例(電源整流回り、出力段回りなど大電流の流れる所) ・電源ラインのパスコンのGND側配線の問題 ・電圧での干渉の他に、電磁結合による干渉もある ・ACラインからの電磁・静電結合問題 ・改善するポイント(目的によって実現手段を選ぶ) 2、効果的な対策法=干渉経路を把握する ・干渉の経路を見分けなければ物量対策も効果がない ・電流経路と信号Gを干渉させない。同じ電流でも「汚い」電流に特に注意 ・電源パスコンのGND処理方法 ・GNDや信号線とのループ(空間的な電磁結合)対策のポイント ・妨害を出す側と受ける側の両方で配慮が望ましい ・1点アースとベタアースどちらも万能ではない。目的が何かを見極めること ・GNDループに対する注意点 3、複数CHでGNDを共有する場合の設計法 ・大電流ループが複数共存する場合のGND干渉問題 ・ステレオやマルチCHアンプではBTL化もGND干渉対策に有効 ・個別電源アンプのBTL接続時の注意点 ・機器内での差動受けによるGND電位差打消し 外部機器との接続による影響(外部のGNDループ処理) 4、外部接続時の問題点 ・外部機器を通じてのAC電源からのノイズ流入 ・映像機器など、複数のケーブルが同時接続される時の問題点 ・基本的な対策法 ・分離が困難な場合(共聴アンテナや映像機器と接続)の対処法 ・どの機器のGNDを基準とするべきか ・信号の差動伝送(差動入力)が最終解となるか? アンプ設計のTOPに戻る |