HPA-1000へのPGA2311自作基板の組み込みについて - 1714302824

1：DSK：2024/04/28(日) 20:13:44: たかじんさん

ダメ元でお伺いしたいことがあります。
以前HPA-12で使っていた自作PGA2311基板（たかじんさん配布の基板ではありません）を、
この度HPA-1000に移植したのですが、ボリュームの値に関係なく、小さなハムノイズが常時乗ります。
音楽を聴いてるときは気になりますが、無音になるとハムノイズが分かります。
前段にオペアンプを入れてあるので、これがトランスのハムノイズを拾っているのではないかと思い
オペアンプを外してみても、やはりハムノイズは消えません。HPA-1000の1点アースにアースを落としてみたところ、
少しノイズは軽減しましたが、やはり消えはしません。マイコンからのノイズを疑って、HPA-1000の基板からPGA2311基板を
距離的に離してみたりしましたが、何も変わりません。HPA-12に組み込んでいたときには
このようなハムノイズは発生していませんでした。
たかじんさんは何が原因だと推測されますか？無理な質問をして申し訳ありませんが、
よろしくお願いいたします。

PGA2311基板の回路図（PICではなくArduinoを使っています、ミュート回路はなし、PGA2311の前段にオペアンプバッファを追加）
https://i.postimg.cc/brmsrDRv/WSCH23111.png

内部写真
https://i.postimg.cc/j2BCyVGV/AGC-20240428-193008121.jpg
2：たかじん：2024/04/29(月) 09:05:20: DSKさん

HPA-1000は無帰還のため自力で出力にのるノイズをキャンセルしにいく動作はしません。
そこがフィードバックがある回路との大きな違いです。

ということで、根本的にハムノイズが乗らないように配置・配線をするしかありません。

お写真を拝見したところ、いくつか気が付いた点があります。

１．電源トランスは共立のものでしょうか。
　　このトランスは特定方向に磁束漏れが大きいです。
　　ハムノイズが小さくなる方向に回転させる。もしくは磁気シールド板を使ってガードする。
　　トランスを交換する。などの対策案があります。

２．配線の整理をする
　　トランスからの配線をよじって（ツイスト）電流ループを最小に。
　　信号配線も信号とGNDと対にしてツイストする。
　　L/RのGNDを同じルートで引き回しGNDループを最小にする。

３．GNDループを排除
　　電子ボリュームのGNDを１点アースに繋ぎ、2枚のHPA-1000の間のT字GND配線を取り去る。
　　もしくはT字GND配線からHPA-1000への接続部に10Ωの抵抗を入れてGND切断。

といった感じですね。どれか一つの対策で完全には落ちなくても、幾つもの対策を
やってくことでハムノイズを落としていく形になると思います。
3：n'Guin：2024/04/29(月) 19:31:38: DSKさん

いつもたかじんさんから、たくさんのご教示を受けている n'Guin です。

たかじんさんがコメントした他に、トロイダルトランスのネジをプラスチック製に変えるのも効果があるかもしれません。

下記のコメント欄をごらんください。
https://nw-electric.way-nifty.com/blog/2019/12/post-9d4560.html

私も同様の経験をしたので、トロイダルトランスの中心を固定するネジは、最近は、プラスティック製にしています。

うまくいくことを願ってます。
4：DSK：2024/05/01(水) 19:49:58: たかじんさん
ご返信ありがとうございます。休日にアドバイス頂いたことを試したいと思います。

n'Guinさん
トランスをケースに固定しているネジではなく、トロイダルトランスの中心を固定するネジをプラネジに変えるということは、改造するということですか？
5：たかじん：2024/05/04(土) 17:04:17: n'Guinさん
DSKさん

そうそう、トロイダルトランスのセンターに通す金属の棒はトランスの磁束漏れの影響を
大きく受けます。うなりが出ることも。

私の場合トランスの周囲に３つ、4つφ5くらいの穴をあけて、結束バンドでシャシーへ
固定したこともあります。

固定するのは難しいですが、ドーナツ状の上と下には磁束が漏れにくいので、
トロイダルトランスを横倒しするという方法もなくはありません。
6：DSK：2024/05/20(月) 19:17:56: たかじんさん

ご返答ありがとうございます。あれから考えうる限りのハムノイズ対策をしたのですが、
全くノイズに変化がありませんでした。ふとPGA2311を外して電源を入れたところ、ノイズが消えたので、
PGA2311がノイズを発してる可能性が非常に高い、PGA2311自体はノイズ以外は正常動作してるので、
電源供給している3端子レギュレーターに問題がある可能性が高い、と読みました。
ユニバーサル基板にNJM7400を実装する技量はないので、HPA-12で使っていた二次側6.2Vトランスで
外部電源を作って電子ボリューム基板に電力を供給したところ、ノイズはきれいに消えました。
PRT-03の±20V→5Vでは電位差が大きすぎて、許容損失を超えてしまい、3端子レギュレーターが
異常動作していたようです。勉強になりました。
色々アドバイスいただき、ありがとうございます。