Мой первый ЦАП, помогите разобраться с CS8416, что и зачем?

[alexcryke]

Всем доброго времени суток, уважаемые форумчане. Это мое первое сообщение на форуме. Я хоть и радиолюбитель, так сказать со стажем, но вот в цифровой электронике мало разбираюсь. Но уже давно хочу собрать ЦАП. Сегодня приобрел микросхему CS8416-CSZ. Но перед сборкой сразу возникло много вопросов. Дело в том что в инете очень много схем на этой микросхеме – и они различаются. Насколько я понял дело в том, что в схеме выставлены индивидуальные режимы под конкретную микросхему ЦАП, поэтому решил задать вопросы специалистам, дабы не наступать снова на грабли.
Может ли кто выложить или дать ссылку на гарантированно рабочую схему этой микросхемы с пояснениями на русском (с английским и китайским как-то не очень – искал – не понял) – для чего конкретно нужны те или иные перемычки?
Вообщем суть такова – хотелось бы сделать простой и универсальный СПДИФ приемник – вот в каком смысле – что бы он был без дополнительных «наворотов» в виде других ИМС, но в то же время позволял бы посредством перемычек полностью согласовать приемник с разными ЦАПами по битности, частоте и формату (и2с, LJ, RJ... ). Для того что хотел бы опробывать звучание разных ЦАПов (есть tda1543a, tda1387, lc7881m, pcm1718).
Ну может я слишком много требую невыполнимого. Но по крайней мере ответьте пожалуйста на ряд вопросов, возможно я сам разберусь.
1. Объясните пожалуйста, какую функцию имеет ножка «RST»? на сколько понял из даташита она что-то сбрасывает при ошибке. Но что и зачем? Почему в разных схемах разные подключения? В одних через какую-то дополнительную микросхему, в других через кнопочку, в третьих вообще непонятно куда идет. ??? И что за зверь эта микросхема дополнительная? чем заменить если нет под рукой? может какой логической сборкой?
2. Какова функция режима «+96кГц»???? не совсем ясно. Если он включен, то что происходит? Он удваивает частоту, если на входе ниже 48кГц или наоборот делит её если на входе выше, а ДАЦ не понимает большую? Или это что то среднее – ниже удваивает, а повышенную пропускает как есть?
3. Каков принцип действия встроенного мультиплекстера? Что дает изменение соответствующих перемычек? я вот не понял сути – то есть коммутатор сам автоматически переключается на вход в котором есть сигнал – а перемычки просто указывают какой из 4-х каналов приоритетный, если есть сигнал на нескольких входах. Или они фиксировано указывают на один канал с которого брать, а другие отключены, даже если на них есть сигнал, а на указанном канале нет?
4. Поясните как правильно развести аналоговые и цифровые земли? В дате написано что это снижает джиттер. но по разным рисункам схем, что есть в инете так и не разобрался, какие из них к каким относятся. Есть три источника питания VD, VC и VL... земли от каких должны быть на AGND, а какие на DGND?
5. В даташите есть указание что какой-то параметр может фиксированно задавать выходной битрейт – 24, 20, 18 или 16 бит. Но если с другими перемычками, плюс – минус километр понятно, где они и зачем, то тут совсем не понял где они.
6. Что такое 256*Фс и 128*Фс? это указание какую кратность делать при оверсемплинге цапу? или что?
7. Совсем «нубский» вопрос – чем отличается «софт режим» от «хард режима»?
П.С. Не судите строго... понимаю что мне надо в «гугли сходить» и учить мат-часть с полгодика. Но ведь наверно мир не без добрых людей? Или зачем форумы если где-то что-то в инете уже есть? на самом деле просто не ясно где и как сформулировать то что хочу узнать

[aal]

Может ли кто выложить или дать ссылку на гарантированно рабочую схему этой микросхемы с пояснениями на русском (с английским и китайским как-то не очень – искал – не понял) – для чего конкретно нужны те или иные перемычки?

Это индивидуально для какого-либо ЦАПа выбирается и вам может не подойти.
Сейчас полно онлайн переводчиков - берём даташит и переводим всё, что не понятно... Его всё равно необходимо прочитать.
Могу вам немного облегчить задачу: вас должен интересовать только hardware мода. Т.ч. Software моду можете не читать - меньше для изучения на 60% как минимум.

1. Объясните пожалуйста, какую функцию имеет ножка «RST»?

Сброс микросхемы при подачи питания или ошибочной работе.

Почему в разных схемах разные подключения? В одних через какую-то дополнительную микросхему, в других через кнопочку, в третьих вообще непонятно куда идет. ??? И что за зверь эта микросхема дополнительная? чем заменить если нет под рукой? может какой логической сборкой?

Потому что его можно сформировать по разному, в том числе и спец. микросхемой или RC цепочкой.

2. Какова функция режима «+96кГц»???? не совсем ясно. Если он включен, то что происходит? Он удваивает частоту, если на входе ниже 48кГц или наоборот делит её если на входе выше, а ДАЦ не понимает большую? Или это что то среднее – ниже удваивает, а повышенную пропускает как есть?

Давно не смотрел даташит, но по моему это сделано из за компромисса джиттера и скорости захвата входной частоты PLL. Т.е. если вам не нужен 96 и 192, то можно поставить другую цепочку RC в фильтр PLL и получить ниже джиттер.

3. Каков принцип действия встроенного мультиплекстера? Что дает изменение соответствующих перемычек? я вот не понял сути – то есть коммутатор сам автоматически переключается на вход в котором есть сигнал – а перемычки просто указывают какой из 4-х каналов приоритетный, если есть сигнал на нескольких входах. Или они фиксировано указывают на один канал с которого брать, а другие отключены, даже если на них есть сигнал, а на указанном канале нет?

Вы сами задаёте № входа (2 ноги в хардваре моде) - микруха не умеет искать активный вход....

4. Поясните как правильно развести аналоговые и цифровые земли? В дате написано что это снижает джиттер. но по разным рисункам схем, что есть в инете так и не разобрался, какие из них к каким относятся. Есть три источника питания VD, VC и VL... земли от каких должны быть на AGND, а какие на DGND?

Всё есть в даташите с конкретными номиналами и схемными решениями.

5. В даташите есть указание что какой-то параметр может фиксированно задавать выходной битрейт – 24, 20, 18 или 16 бит. Но если с другими перемычками, плюс – минус километр понятно, где они и зачем, то тут совсем не понял где они.

В хардваре моде (да и сама мода) задаётся присутствием/отсутствием резистора 47кОм на Vсс или GND: три состояния. Они проверяются и заносятся в память при резете (сбросе).

6. Что такое 256*Фс и 128*Фс? это указание какую кратность делать при оверсемплинге цапу? или что?

Fs = Частота дискретизации. Т.е. для 44,1 потока 256Fs = MCK (мастер клок выходной) = 44100*256 = 11289600Гц.
У 8416 есть забавный момент: она может формировать 256Fs только до 96кГц, а при 192кГц он уже может только 128Fs.

7. Совсем «нубский» вопрос – чем отличается «софт режим» от «хард режима»?

В софтверном режиме управление 8416 происходит через последовательный интерфейс. Наиболее просто так работать с помощью микроконтроллера. Как следствие можно сделать более тонкие настройки и снять больше информации о потоке.

[OLZ]

хотелось бы сделать простой и универсальный СПДИФ приемник...что бы он был без дополнительных «наворотов» в виде других ИМС, но в то же время позволял бы посредством перемычек полностью согласовать приемник с разными ЦАПами

http://www.pavouk.org/hw/modulardac/en_cs8416spdif.html

[pless]

Ох и намучаетесь вы с ней,да и звук с нее не фонтан,лучше используйте DIR9001 или WM8804 заработает сразу и без мучений.

[alexcryke]

aal, спасибо за разъяснение. буду тогда даташит переводить. но просто мало знаком с цифрой и многие аббревиатуры не ясны.

OLZ, спасибо. видел эту схему. именно и ввела в сомнение микросхема в цепи "ресет". у "pavouk"a есть на сайте другая схема cs8416 - совместная с тда1543 (х10).
вот она http://www.pavouk.org/hw/spdifdac/en_index.html
впринципе я и хотел взять её за прототип... я бы и её бы просто повторил. но вот что хотел бы уточнить.
у меня есть СС-ДАЦ тда1387 - судя по даташитам она как и 1543 имеет обычный и2с и впринципе может быть просто заменена (с перерасчетом выхлопа)
но вот какая ситуация.
эта tda1387 вроде как может играть до 176кГц/16Бит (от миди интерфейса АВЕ32 по и2с, где и стояла)
вот и интересует вопрос -
если я просто повторю эту схему - то будет ли воспроизводиться поток 192кГц (с компа) на ЦАПе? или нужно будет установить 256Фс? или еще какие нужны будут действия?
То есть иными словами - если для этого ЦАПа - написано - SPDIF NOS DAC - то значит что он использует встроенный в тда 8-х кратный оверсемплинг для частоты 44.1?
а если я подам сигнал 88.2 он автоматом перенастроит внутренний оверсемплинг на 4-х кратный?
я правильно понимаю принцип работы ЦАПа?
или где-то ошибаюсь?

---------- Добавлено в 19:42 ---------- Предыдущее сообщение в 19:27 ----------

Ох и намучаетесь вы с ней,да и звук с нее не фонтан,лучше используйте DIR9001 или WM8804 заработает сразу и без мучений.

да. долго решал что выбрать из этих трех. Подкупил факт поддержки 192кГц.
Впринципе, сначала идеей для проекта послужило желание выжать по максимуму из tda1387 - а если будет звук не очень, то можно было бы подружить с lc7881. Просто не знал - поддерживает ли вм8805 left Justified

[Alex]

Подкупил факт поддержки 192кГц.

Если бы DIR9001 могла 192, ей бы вообще цены небыло
А так, приходится ставить всякие DIXы, что часто из "пушки по воробьям" получается.

[aal]

То есть иными словами - если для этого ЦАПа - написано - SPDIF NOS DAC - то значит что он использует встроенный в тда 8-х кратный оверсемплинг для частоты 44.1?
а если я подам сигнал 88.2 он автоматом перенастроит внутренний оверсемплинг на 4-х кратный?
я правильно понимаю принцип работы ЦАПа?
или где-то ошибаюсь?

Ошибаетесь: NOS = NonOverSampling = нет передискретизации.

[LampCos]

Парни, привет, Извиняюсь автору темы, что вмешался в данную тему, но это лучшее что подходило под мой вопрос.
Повторяя автора "это мое первое сообщение".
Долго читал форум в целях подискать себе ЦАП.
Сам всего лишь радиолюбитель. Кое-что когда-то собирал, теперь вот хочется нового.
Вопрос вот в чем. Хочется хотя бы в общих чертах понять, что нужно для построения ЦАПа: какой-то ресивер/приемник, преобразователь I/U, буфер, выхлоп, сам ЦАП.... Я так понял, что готовый ЦАП в потребном виде - это некий пазл из отдельных блоков. Аналогию укрупненно можно наверно провести с домашней системой: источник, пред, усилок, АС.
Может есть где почитать материалчик по озвученному вопросу.
Спасибо.

[alexcryke]

ЦАП в потребном виде - это некий пазл из отдельных блоков

я так и сделал свой ЦАП - именно из отдельных узлов. Так как точно не знал какой микросхеме ЦАП отдать предпочтения.
Начал разработку с спдиф приемника... В сущности для начала нужно не много. Во первых найти источник СПДИФ сигнала - который гарантировано работает. Я взял старый сидирум с цифровым выходом. и для начала сделал приемник спдиф. а для него на макетке очень простую схему ЦАП на одной тда1543 с и/у на резике. Для первого старта использовал компьютерный БП - где есть необходимые 3.3В и 5В.
Ну вот и всё. С третьей попытки это заработало. Как и сказали мне выше - что "намучаюсь" я с ней. Да уж . Я при рисовании печатной платы немного ошибся - один из выходов и2с оказался замкнутым на землю. После исправления всё заработало.
Вообщем получился неплохой "пазл" для ЦАПа - можно цеплять любые микросхемы ЦАП с разными входными форматами.
Для этого на плате сделал перемычки - при помощи которых можно менять выходной формат и клок.
===============
вот схемка спдиф приемника. может кому тоже будет интересно сделать "универсальный" приемник.

[mr-marlen]

Я сейчас подумываю на счет использования данного приемника в связке с VIA Tremor 5.1/7.1. Интересует режим 176,4кГц. На стороне ЦАП ставим генератор MCLK на 22,5792МГц. Подаем клок на ЦАП, на ногу OMCK CS8416 и по дифференциальному интерфейсу отправляем на VIA Tremor вместо её генератора 22,5792МГц.
ADM1485 22,5792МГц передадут?
CS8416 ставим в режим 128Fs и по идее при 176,4кГц он в автомате должен перейти в такой режим.
ИМХО "+" такого решения по сравнению с 3/1 приемо-передатчиками ADM1485 мне видится в возможности получить нужный формат данных для ЦАП, т.к. у Tremor только Philips I2S.
И еще вопрос, если не подавать на пин OMCK клок с генератора, а использовать PLL CS8416, то можно же будет перед ЦАП дополнительно поставить микросхему реклока и почистить джитер всех сигналов, т.к. на тремор все равно отправляется клок?

[alexcryke]

mr-marlen, тоже интересует данный вопрос. можете схемку кинуть?

а наверно эту тему надо бы перенести в цапострой - тогда ответят быстрее наверно

[alexcryke]

ап. )))
а в ответ тишина)))....
уважаемый модератор - Вы уверены что правомерно перенесли тему в раздел для начинающих из раздела цапосторя?.... не вижу тут первого встречного отвечающего на "глупые" вопросы....

[dortonyan]

alexcryke, так а вы разве не начинающий? Сами же пишите: помогите разобраться.

Offтопик:
А на счет правомерности вы погорячились. Читайте разделы 10, 11 правил форума, с которыми вы согласились при регистрации.

[alexcryke]

dortonyan, да. верно. спасибо. я и разобрался. я начинающий в цапострое - но не факт что потерялся в законе Ома...

[Turbo_man]

вот схемка спдиф приемника. может кому тоже будет интересно сделать "универсальный" приемник.

Спасибо, сегодня повторил, всё работает. Но нашёл у вас неточность на схеме: выход ИМС под именем U надо "читать наоборот" 128Fs - 1, 256Fs - 0. Других неточностей не замечено.
Даже 192кГц по оптике почти получилось (при 256Fs стабильнее). Но иногда срывается синхронизация. По коаксиалу нет проблем.

[alexcryke]

Turbo_man, Спасибо за замечание. исправил на рисунке.
========================
я тут вот какую неясность обнаружил.
когда включал для проверки на "стенде" эту плату - то подключая сигнал СПДИФ от компа по коаксиалу - на предельно тихой громкости (минимальная общая громкость в компе и плюс минимальная громкость в програмном проигрывателе = около -100дБ - усилитель на выходе - РГ на максимум 120Вт) - то играла вполне нормально.
но когда собрал в "железе" - ЦАП - в корпусе от ПКД с нормальным БП, разделенным питанием и с разссогласующим трансформатором для спдиф.
то на минимальнейшей громкости - четко слышен шум. При увеличении громкости на одно деление - он исчезает.
Интересно где собака порылась?

[mr-marlen]

mr-marlen, тоже интересует данный вопрос. можете схемку кинуть?

Я не спец в цапострое. Также как и вы - начинающий.
Карта тремор (прошитая в Delta 192) при подаче клока на 111 пин увидит 256xFs. Карту при этом в настройках драйвера надо будет переводить в режим внешней синхронизации.
При подаче вместо кварца 22,5792МГц тремор должна выдавать по SPDIF всю сетку и 176,4кГц выдавать в режиме 128хFs. На 100% не уверен, т.к. сам не проверял.
На стороне ЦАП ставим генератор на 22,5792Мгц и отправляем клок на тремор, используя RS-485/LVDS (ADM1485). В документации на ADM1485 заявлено 30Мбит=15МГц. 16,934МГц он вроде тянет, но про 22,5792МГц я не знаю.
Анализ работы CS8416 из-за нехватки знаний для меня затруднен. Вроде, если подавать частоту на пин OMCK, то он автоматом начинает тактироваться от этой частоты. На выходе RMCK будет клок OMCK. Будет ли возможность его переключения в режим 128Fs я не знаю. Если не будет, то можно на ЦАП подавать клок с генератора, CS8416 ставить в режим Slave. У ЦАП выставить режим 128xFs.
Мне нужна фиксированная частота 176,4кГц, т.к. на компе дополнительно будет использоваться FIR фильтр.

Было-бы замечательно сделать так, чтобы CS8416 работал в режиме мастер и выдавал в зависимости от частоты дискретизации SPDIF нужные данные в шину I2S. В режиме восстановления RMCK из SPDIF так и получается, т.к. CS8416 автоматически восстанавливает RMCK до 256/128xFs.
А в случае внешней синхронизации с большой вероятностью потребуется ПЛИС.

[alexcryke]

mr-marlen, спасибо за разъяснение. но суть понял только отчасти.
я про тремор думал всё будет гораздо проще - прошиваю в Дельта и пользуюсь СПДИФ. я сам уже пару треморов пожег при попытке вытянуть и2с.... только потом догнал что у меня цап в ПКД с другим форматом. сделал приемник.
но звук с компа слил даже сиди-приводу по спдиф. так что разница моего цапа и зк Джулия - на уровне разницы при замене межблочника.
---------------------------
а может было бы проще (я думаю) - сделать грамотное питание для чипа енви24 в треморе?
там же на треморе (зеленом) - все линии питания и питание кварцев - на одну шину 3.3В попадает...
можно было бы разрезать дорожку и на каждую через лм317 запитать отдельно....
или думал заменить кварцы на нем на ультра-лов-нойс кварцы в 49 и 48МГц оставшиеся от АВЕ32?
=================
и еще. а чем бы плохо просто вставить клок в цап, а на зк в настройках указать что клок внешний?
или не будет так работать?
обязательно вот это надо с этими адм1485?
вроде как в джулии есть такая опция? правда не помню прошивалась ли она у меня в джулию... (дело было пару лет назад)

[mr-marlen]

а может было бы проще (я думаю) - сделать грамотное питание для чипа енви24 в треморе?
там же на треморе (зеленом) - все линии питания и питание кварцев - на одну шину 3.3В попадает...
можно было бы разрезать дорожку и на каждую через лм317 запитать отдельно....
или думал заменить кварцы на нем на ультра-лов-нойс кварцы в 49 и 48МГц оставшиеся от АВЕ32?

Это все не нужно.

и еще. а чем бы плохо просто вставить клок в цап, а на зк в настройках указать что клок внешний?
или не будет так работать?

Всем хорошо кроме того, что тремор в прошивке delta 192 синхронизируется от 256xFs и если ты подаешь 22,5792МГц, то частота дискретизации будет 88,2кГц. Выше нужен ген на 45МГц, а многие ЦАП не работают при таком клоке в режиме 256xFs и требуют установки 128хFs.

обязательно вот это надо с этими адм1485?

Можно без них, но тогда ЦАП надо ставить в корпус компьютера рядом с I2S выходом, т.к. линии больше 20см могут не работать. И потом если по этой линии будет бежать клок, то она будет излучать и возможно сильно.
ADM1485 - интерфейс RS485. Позволяет увеличить длину передачи до 120м при 10мбит/c (меньше расстояние больше скорость, LVDS - low voltage diff. line еще быстрее). При этом сигналы передаются в дифференциальном виде по витой паре, что позволяет существенно уменьшить излучение, т.к. сигналы идут в противофазе и увеличить помехозащищенность линии.

вроде как в джулии есть такая опция? правда не помню прошивалась ли она у меня в джулию... (дело было пару лет назад)

Такая опция есть и у Delta 192. Тремор в джулию не прошивается, недавно пробовал.

В идеальном варианте ЦАП должен иметь свое хорошее питание, генератор должен стоять непосредственно рядом с микросхемой ЦАП, соответственно ЦАП будет работать как мастер, т.е. тактироваться не восстановленным клоком из SPDIF, а иметь собственный, которым надо также затактировать цифровое устройство, посылающее на него данные. В этом случае джитер будет минимальным и останется влияние аналогового выхлопа и помех по землям.
Для этого дополнительно делают гальваническую развязку и реклок данных после неё, но не факт что из-за неё станет лучше .

[Turbo_man]

Было-бы замечательно сделать так, чтобы CS8416 работал в режиме мастер и выдавал в зависимости от частоты дискретизации SPDIF нужные данные в шину I2S. В режиме восстановления RMCK из SPDIF так и получается, т.к. CS8416 автоматически восстанавливает RMCK до 256/128xFs.

Совершенно верно, но по вашей схеме клок на 8416 подавать не нужно. А его нужно использовать ВМЕСТО RMCK. Т.е. 8416 работает в режиме мастер, но в шину I2S берутся только 3 его сигнала с неё (или вообще только 1 SDOUT, если у вас все делители в ЦАП-е уже есть). А 4-м сигналом берёте MCLK с вашего гена 22,57МГц. Это всё при условии, что в источнике вы приняли и правильно использовали этот же клок с вашего гена 22,57.