ЦАП своими руками (пятая ветка)

[Kompros]

Очередной виток в Спирали

Предистория:
Первая ветка и ее окончание
Вторая ветка и ее окончание
Третья ветка и ее окончание
Четвертая ветка и ее окончание

[Aleksandr_M]

чип и дейл такие только по 5000 шт продает

Я для такого ЦАПа на "Базе электроники" брал, только надо знать точное название для поиска, типа: ERA-6AEB472V. Если надо, могу покопаться, пакетики вроде остались, названия на них написаны...
...Вот, навскидку, вроде 1,8 к:
https://www.elbase.ru/search?wrd=ERA-6AEB182V
Да и в Чипе, если опять же, искать по точному названию, кое-что тоже можно найти:
https://www.chipdip.ru/search?searchtext=ERA-6AEB182V

[Delta213]

Aleksandr_M, Спасибо!!! Прям выручил, заказал в чипе.
Вопрос Алексею, в фильтр могу поставить ths6062? Она стабильна от +2, но тут ведь LPF, вроде как уже коррекция.

[dortonyan]

Вопрос Алексею, в фильтр могу поставить ths6062? Она стабильна от +2, но тут ведь LPF, вроде как уже коррекция.

Это мне? Думаю не страшно.
А вообще можно в капе замоделить АФЧХ. Или посчитать по номиналам фильтра импедансы приведенные ко входу на частоте единичного усиления.

[And$er]

Силмик, кстати, довольно неплохой low-ESR лит. Поэтому остаётся задать вопрос про аналоговые цепи и low-ESRность самому себе, а также посмотреть ещё раз на написанное выше о шунтировании низкоимпедансных литов керамикой мелкого номинала с практически нулевым ЭПС.

Не могу найти где это было. Хочется почитать про причины проблем при таком шунтировании.

[dortonyan]

Не могу найти где это было. Хочется почитать про причины проблем при таком шунтировании.

Кароче смысл такой, что у каждой емкости есть так называемая частота собственного резонанса. Это частота, выше которой емкость превращается в индуктивность (т.е. реактивное сопротивление паразитной индуктивности конденсатора становится доминирующей составляющей импеданса).
Частота это резонанса зависит от номинала емкости и от габарита. Чем меньше номинал и габарит - тем выше частота собственного резонанса (меньше паразитная индуктивность).
Если соединить две емкости разных номиналов в параллель, то на некоторой частоте одна емкость меньшая по номиналу будет еще оставаться емкостью, а та у которой больше номинал (и/или собственная индуктивность) превратится в индуктивность.
В результате получается емкость включенная в параллель с индуктивностью, т.е. - получается параллельный резонансный контур, крайне вредный для питания.
Чем больше разница номиналов емкостей и чем ниже ESR емкостей - тем выше добротность такого контура. Т.е. условно "звенит" сильнее.
Поэтому "бутербродов" из емкостей следует избегать. Но там где это невозможно (например в питании ОУ) для снижения добротности резонансного контура придерживаться правил:
1. Использовать емкости с небольшой разницей номиналов: 1/10 ... 1/100.
2. Использовать демпфирующие сопротивления. В качестве такового может выступать собственный ESR электролита. Т.е. низкий ESR не всегда хорошо.
3. Выбирать емкости с минимальной паразитной индуктивностью, т.е. минимальных габаритов.

Подытожу еще примером для "бутерброда" электролит + керамика:
Если соотношение емкостей небольшое, скажем 1/10, то в кач-ве электролита можно применить хороший низкоимпедансный аллюминиевый (полимерный) конденсатор.
Ну а если соотношение порядка 1/1000, то в таком случае лучше предпочесть простой электролит общего применения. Его повышенный ESR как раз будет снижать добротность паразитного резонансного контура.

[And$er]

Спасибо, Алексей за подробный и исчерпывающий ответ!

[Сухоруков Сергей]

Ну а если соотношение порядка 1/1000, то в таком случае лучше предпочесть простой электролит общего применения. Его повышенный ESR как раз будет снижать добротность паразитного резонансного контура.

Можно использовать и низкоимпедансный электролит, включив последовательно с ним низкоомный резистор. В качестве бонуса этот резистор ограничивает зарядные токи электролита при включении прибора.

[Delta213]

Так чем шунтировать электролиты в цапе, если посадочные места 0805, х7r с максимальной емкостью?

[Сухоруков Сергей]

Так чем шунтировать электролиты

Керамикой, но позаботится о снижении паразитного резонансного контура. Как - описано выше.

[pyos]

х7r с максимальной емкостью?

Да. Не обязательно X7, X8 или X5 - будет практически то же самое.
Главное, проследи, чтобы у конкретной серии под фактическим постоянным напряжением оставалось достаточно ёмкости от номинальной.

[And$er]

Интересно, а можно экспериментально поискать резонанс? Например припаять керамику к низкоимпеданснику и подать с функционального генератора синус с небольшим размахом и смещением, ну вольта 3, например. Потом накручивать на гене частоту и осциллографом мониторить появление резонанса по амплитуде.

[dortonyan]

Интересно, а можно экспериментально поискать резонанс?

Можно конечно. Я правда таким не занимался, какие там уровни будут не скажу.
Лучше сначала для ориентира в симуляторе замоделить.

[Alex]

Сорри за вопрос чуть не по теме, но все кто могут ответить тусуются тут

Вот в ДШ на ДС АЦП (конкретно 1803) в табличке параметров, где DIGITAL FILTER PERFORMANCE, есть строчка: "Group delay time 17.4/fS s".
Я или туплю, или чего-то не понял - как оно может быть не целым числом периодов Fs?

[Turbo_man]

Так в периодах мастерклока/битклока надо наверно считать.

[dortonyan]

Вот в ДШ на ДС АЦП (конкретно 1803) в табличке параметров, где DIGITAL FILTER PERFORMANCE, есть строчка: "Group delay time 17.4/fS s".
Я или туплю, или чего-то не понял - как оно может быть не целым числом периодов Fs?

А чего оно должно быть целым? Там же внутри куча регистров пересинхронизации, тактируемые мастерклоком.
Поэтому при копировании из регистра в регистр могут набегать разного рода задержки кратные частоте мастерклока.

---------- Сообщение добавлено 21:50 ---------- Предыдущее сообщение было 21:35 ----------

Собсовенно, тут надо отличать истинный ENOB, т.е. с учетом SNR и THD, и то что я называю "живыми битами" - это сколько бит вообще хоть как-то влияют на выходной сигнал ЦАПа, невзирая на шумы и искажения (июураются усрденением).
Я для этого у себя в Генераторе даже специальный режим делал.
Заявленные как "32-х битные" AK4490,97,ES9038Pro - с трудом доходили до 24-х. При этом ENOB, с учетом SNR и THD доходил только до 20-21.

Кстати, не пробовали после аттенюации подмешивать в сигнал дизер?
Например, если ЦАП показывает реальные 24 бита под шумом, то можно скормить ему 32-битный сигнал, но с подмешанным шумом амплитудой +/-1...2LSB от 24-х бит (или +/-256...512LSB от 32-х бит). Только подмешивать обязательно после аттенюации.
Если в ЦАПе есть хоть какое-то округление, а не просто отбрасывание младших бит, то должно быть видно сигнал.
Да и с отбрасыванием тоже что-то должно быть видно.

[Alex]

Так в периодах мастерклока/битклока надо наверно считать.

Но данные-то наружу выдаются с периодом Fs.

Поэтому при копировании из регистра в регистр могут набегать разного рода задержки кратные частоте мастерклока.

См. выше.
Что там внутри неважно, эту задержку можно увидеть только с частотой Fs.
Собственно, чего у меня этот вопрос у меня - на входе ступенчатый сигнал, переключение синхронно с Fs, только частота конечно сильно меньше. Нужно в потоке с АЦП выделить данные, соответствующие каждой ступеньке.

Кстати, не пробовали после аттенюации подмешивать в сигнал дизер?

На том сигнале в Генераторе? Нет, там не аттенюация, там генерируется меандр из N младших битов, далее на выходу ЦАПа смотрюю с большим усреднением сигнал. Уменьшаю N пока не исчезут какие-то признаки сигнала.
Вот, например:


Видно что 7 младших еще видно, 6 уже не совсем понятно, 5 - практически нет.

[Mexap]

Интересно, а можно экспериментально поискать резонанс? Например припаять керамику к низкоимпеданснику и подать с функционального генератора синус с небольшим размахом и смещением, ну вольта 3, например. Потом накручивать на гене частоту и осциллографом мониторить появление резонанса по амплитуде.

мы примерно так и проверяем дизайн будущего изделия.

[Meta|_]

Интересно, а можно экспериментально поискать резонанс?

С помощью VNA. Либо можно прогнать генератором свип-тон и осциллографом понаблюдать величину импеданса.
Если резонанс очень высокодобротный - подаём ступеньку и изучаем осциллографом фронт.
Но желательно заранее знать, на какой частоте ищем резонанс, иначе может оказаться, что имеющиеся приборы не подходят.

---------- Сообщение добавлено 21:39 ---------- Предыдущее сообщение было 21:31 ----------

Я или туплю, или чего-то не понял - как оно может быть не целым числом периодов Fs?

- FS, вероятно, имеется ввиду выходная, после фильтрации и децимации. Соответственно даже если фильтр выполняет тупо задержку на один семпл, то после децимации в два раза получится задержка 0.5 FS.
- Забудем о децимации. Пусть у нас просто ЦФ. Если коэффициенты фильтра, скажем, [0, 0.5, 0.5, 0], то групповая задержка по идее будет 1.5 сэмпла.

[dortonyan]

Но данные-то наружу выдаются с периодом Fs.

А на входе ЦФ они поступают с более высокой частотой.

См. выше.
Что там внутри неважно, эту задержку можно увидеть только с частотой Fs.

Не ну как не важно, это же параметр для ЦФ, который внутри.
Там же фильтр не просто однопроходной FIR. Данные с модулятора сначала усредняются какм-нить CIC дециматором, который вносит свою задержку, а потом уже подаются на каскад FIR.

На том сигнале в Генераторе? Нет, там не аттенюация, там генерируется меандр из N младших битов, далее на выходу ЦАПа смотрюю с большим усреднением сигнал. Уменьшаю N пока не исчезут какие-то признаки сигнала.

Понятно.
В общем шум можно подмешивать к любому сигналу. Только непонятно как это рассматривать. Судя по вашему скрину там и так толком не разобрать что там в где.

Видно что 7 младших еще видно, 6 уже не совсем понятно, 5 - практически нет.

Это имеются ввиду младшие биты 32-битного слова?

---------- Сообщение добавлено 23:57 ---------- Предыдущее сообщение было 23:50 ----------

Собственно, чего у меня этот вопрос у меня - на входе ступенчатый сигнал, переключение синхронно с Fs, только частота конечно сильно меньше. Нужно в потоке с АЦП выделить данные, соответствующие каждой ступеньке.

А замерить время на одиночном импульсе?

[Alex]

Не ну как не важно, это же параметр для ЦФ, который внутри.

Понял, протупил.
Остается надеятся, что на выходе задержка будет постоянной.

(Вот не хотел я туда ДС АЦП ставить! Так наши "главные ученые" настояли, 24 бита им подавай! По моим прикидкам, для того сигнала что там есть - и 12-ти с головой хватило бы, типа встроенных в STM32, небыло бы этого геморроя...)

Это имеются ввиду младшие биты 32-битного слова?

Да, 32, 24, 16 - в зависимости от того, какой формат сигнала в Генераторе выбран.

Судя по вашему скрину там и так толком не разобрать что там в где.

Ну, плюс-минус бит более-менее понятно.