Построение аудио АЦП для себя любимого

[svolkovoy]

про ЦАПы уже 2 ветки наплодили - начнем про АЦП.
Итак первое - какие изделия из сигма дельт лучше? Вообше и из имеющегося в наличии (ад1871 и пцм1804).
если делать на АЦП последовательного приближения (есть ад7679 и адс8382) то надо ли делать передискретизацию и цифровую фильтрацию для понижения частоты до нужной? Пока все, потом начнем про входные каскады и т.д. и т.п.

[maxssau]

Они у меня в SO-8 кстати очень греются - около 80 градусов при питании +/-12В.

они конечно греются, но не 80 градусов, что то не так

[aitras]

maxssau, схема опять же даташитная, номиналы резисторов тоже оттуда

[maxssau]

имхо

375 ом мало, я там 1.3к-2к ставил, при этоv результат очень не дурственный, года 2 назад я в этой ветке выкладывал измерения, правда у меня были CS5381 и ES9822. И кстати с номиналами на рисунке входное будет настолько маленьким, что хз что таким АЦП измерять или записывать.

R64-65 я ставлю непосредственно на выход ОУ, и только потом цепи ОС, это даёт чуть меньшие искажения, хотя они и так там 0.0000х.

пы.сы. я сейчас рисую с таким буфером:

входное будет в районе 100к, и можно будет не особо беспокоиться об нагрузке на DUT

[dortonyan]

Там есть такая картинка - рекомендуют убрать земляные полигоны из под м/с, что я и сделал.

Конкретно для схемы ФНЧ это не сильно критично, т.к. входы на ВЧ зашунтированы емкостями в ООС довольно большой величины.

Ко мне на днях должны приехать PCM4202 от другого поставщика.
Если с ними будет примерно то же самое, то остается только переразводить плату с учетом замечаний и исправлений. И дальше уже смотреть что получается.

Есть еще потенциально возможный источник помех - земляные петли. Попробуйте закоротить диф. входы не в землю, а между собой (если используется симметричный вход). Если вход несимметричный, то нужно еще смотреть правильно ли заземлены входы буферных ОУ.

Да, насмотрел на плате еще касяки. Выходные емкости ФНЧ (с выходов дифампа в землю) должны обязательно соединяться с общим полигоном в одной точке (как и остальные симметричные элементы схемы).
А лучше использовать одну емкость вдвое меньшего номинала между выходами (снижаются требования по разбросу номиналов). И емкость эту следует ставить как можно ближе ко входам АЦП (аналогично шунтам питания).
Токоограничивающие резисторы между входами и фильтрующей емкостью размещать нельзя, надо думать защиту как-то иначе. Возможно следует эти резисторы и диоды разместить не по выходу, а на входе дифампа.

[aitras]

У меня сейчас дифамп исключен из схемы.
И куда ни вешай входы АЦП - на землю, на VCOM, просто между собой - картина одинакова.

---------- Сообщение добавлено 23:59 ---------- Предыдущее сообщение было 23:57 ----------

Возможно следует эти резисторы и диоды разместить не по выходу, а на входе дифампа.

В таком случае остается вероятность пожечь входы АЦП, если дифамп выкинет на выход одно из своих питаний в случае возникшей неисправности.

[maxssau]

как вариант звенит какой то из питальников

[dortonyan]

В таком случае остается вероятность пожечь входы АЦП, если дифамп выкинет на выход одно из своих питаний в случае возникшей неисправности.

Во-первых ситуация маловероятна. А во-вторых АЦП копеечный, стОит как пара эти дифампов (сгорел сарай - гори и хата ).

как вариант звенит какой то из питальников

Даже если что-то звенит, то как оно попадает на вход АЦП при отключенном источнике - непонятно, он же дифференциальный.
Есть конечно на плате еще косячок с землей, больше ничего придумать не получается.
А заключается он в том, что общая земляная мекка между всеми землями АЦП должна размещаться между земляными пинами АЦП, т.е. где-то под корпусом. И соот-но земли всех шунтов опоры и питаний (в том числе цифрового) должны быть как можно ближе к этой мекке (в идеале соединяться под корпусом, а оттуда уже через переходы соединяться с общим полигоном). Возможно, из-за разброса земель танталов, между этими землями набегается какая-то синфазная помеха, которая и проникает на вход.

[aitras]

Кстати, в каналах эти помехи на разных частотах находятся +/- 500 Гц.

Поменял аналоговый стаб на 7805, ничего не изменилось. Поменял цифровой стаб на другую модель, ничего не изменилось.

---------- Сообщение добавлено 00:47 ---------- Предыдущее сообщение было 00:45 ----------

я сейчас рисую с таким буфером:

я что-то такое и изобретаю - аттенюатор на реле на входе, инструментальный усилитель и АЦП
и вместо того чтобы колдовать над схемой аналоговой части, приходится устраивать непонятные пляски вокруг АЦП

[sia_2]

у 4202 не хватает петлевого усиления в модуляторе, чтобы его аналоговый шум разбивал idle tones, это попытка "форсировать по SNR" 1804.Если нужен приличный вид на малых сигналах, возьмите PCM4220/22, но на большом сигнале там так себе. Если не нужно рекордное SNR, поставь 1804, он по совокупности свойств был лучший в этом семействе.

[aitras]

Разорвал в одном подозрительном месте землю, стало лучше. В одном канале помеха совсем еле пробивается в шуме, в другом стала в 2 раза ниже.
Разорвал землю там где не надо, получил такую картинку. Явная земляная петля.


В правом канале так, в левом похоже, только все немного сдвинуто по частоте.
Если посмотреть на пики этого леса, то, вроде бы, и у 1804, и у 4202 те помехи, которые я видел, это отголоски всего этого.

Так что без новой платы дальше ковыряться нет смысла.

[maxssau]

Я бы еще проверил правильность таковых частот и соответствие сеток на приемной и передающей стороне, это ко всему, что бы потом опять не перерисовывать.

В файловой архиве я выкладывал сервис мануал от Audio Precision, схема буфера повторяет входную часть за мелкими изменениями, если есть желание можно изучить

[Alex]

В таком случае остается вероятность пожечь входы АЦП, если дифамп выкинет на выход одно из своих питаний в случае возникшей неисправности.

Так надо или защитные диоды ставить, или питать ОУ таким напряждением, чтобы оно не навредило 1804.
Для чего мжоно не 1632 а что-то r2r использщовать, или вобоще не дифамп и два отдельных ОУ.

у 4202 не хватает петлевого усиления в модуляторе, чтобы его аналоговый шум разбивал idle tones, это попытка "форсировать по SNR" 1804.

У меня 4202 показывал хуже результаты сем 1804.

возьмите PCM4220/22, но на большом сигнале там так себе.

Какой-же ты все-таки, "политкорректный"
Я бы сказал "просто хавно"...

[dortonyan]

Разорвал в одном подозрительном месте землю, стало лучше. В одном канале помеха совсем еле пробивается в шуме, в другом стала в 2 раза ниже.
Разорвал землю там где не надо, получил такую картинку. Явная земляная петля.

Похоже на какой-то касяк с трассировкой земли шунтов опоры. Иначе разрезы так влиять не могут.
1. Земля AGND (пин 2), а так же емкости С1, C3 (по ДШ 1804) должны соединяться с общим полигоном в одной точке. То же самое для другого канала.
2. Пины AGND (23) и DGND (13) и шунты, включенные на эти пины должны соединяться с общим полигоном под корпусом АЦП (не обязательно в одной точке, но где-то в том районе).
3. Тактовые генераторы должны размещаться как можно ближе к АЦП и связываться максимально цельным полигоном земли.
Если все три условия выполнены, то остальные разрезы не принципиальны. Можно вообще не делать.
А если делать, то примерно так: разрез между "аналоговой" и "цифровой" землями делается на полигоне напротив корпуса АЦП, но с другой стороны платы. А на стороне АЦП, непосредственно под корпусом, через виасы этот разрез "сшивается".


В своем АЦП на 4222 я делал так:

[maxssau]

мой вариант был такой

[Alex]

dortonyan, я или не правильно понял картинки, или у тебя там шикарный ground loop?

[dortonyan]

Alex, имеешь ввиду что разрез соединяется одновременно под АЦП и сбоку? Да это петля, но в данном случае - ни на что не влияющая.
В моем случае смысл разреза в том, чтобы отделить по земле ВЧ токи цифровых сигналов, от "аналогового" полигона. ВЧ токи идут по пути наименьшей индуктивности к земляным пинам АЦП, поэтому огибать разрез сбоку они не будут (ну почти не будут), там слишком большая индуктивность (большое расстояние), по сравнению с соединением снизу и через виасы.
А сигнальных токов в общем полигоне нету вовсе, т.к. схема дифференциальная, с правильным заземлением всех опорных пинов. Поэтому влияние петель и разрезов минимально (если есть вообще).
Т.е. на низкой частоте у каскадов на ОУ и АЦП довольно высокий CMRR, а помехи от ВЧ токов изолированы разрезом. Как-то так.

[maxssau]

Алексей, покажи шумовую полку, если есть картинка, интересно поглядеть

[Alex]

Alex, имеешь ввиду что разрез соединяется одновременно под АЦП и сбоку? Да это петля, но в данном случае - ни на что не влияющая.

Ага.

Да это петля, но в данном случае - ни на что не влияющая.

Но зачем ее делать?

[aitras]

Иначе разрезы так влиять не могут

У меня в целом так сделано - см. рис. Блок питания с общей землей.
Цифровые линии уходят на вторую плату через разъем. На этой плате стоят генераторы, ПЛИС и DIT4192.
Красным показаны разрезы полигона на плате. Синим - вчерашний разрез, который немного помог.

[dortonyan]

Алексей, покажи шумовую полку, если есть картинка, интересно поглядеть

Вот, FFT максимальной длины, усреднение 10. Левый вход подключен к короткому кабелю, на конце которого симметричные входы соединяются с землей. К правому разъему ничего не подключено, входное у него 2к.


---------- Сообщение добавлено 13:59 ---------- Предыдущее сообщение было 13:54 ----------

Но зачем ее делать?

Если оставить только соединение под АЦП, то вырастает индуктивность между "аналоговым" полигоном и остальными. А повышенная индуктивность на полигоне повышает уровень синфазных ВЧ помех (увеличивается напряжение падения на ВЧ токах).
Конечно это все в большой степени умозрительно. Главное правильная трассировка аналоговых земель. Разрез можно было вообще не делать, у меня просто снизу шина питания проходила, заодно использовал ее как разрез.