Страница 2 из 2 Первая 12
Показано с 21 по 30 из 30

Тема:

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Новичок
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    32
    Сообщений
    12

    По умолчанию Простой ЦАП на CS4398

    Добрый день!

    Меня зовут Евгений!

    Я хочу рассказать о проекте простого ЦАП на базе CS4398 от Cirrus Logic.

    1. Общее описание.

    Так как это самый первый проект, было решено использовать довольно простые конструкции и микросхемы. В качестве приемника был выбран WM8805, работающий в аппаратном режиме, преобразователь частоты - довольно старая ИМС от Analog Device AD1896, ЦАП CS4398.

    2. SPDIF приемник.

    Приемник построен на WM8805. Схема включения - согласно даташиту в аппаратном режиме. Для разделения земли источника и приемника использован трансформатор фирмы Epcos от сетевой карточки.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20170710_src_sch.JPG 
Просмотров:	144 
Размер:	328,6 Кб 
ID:	296953

    На первом этапе были совершены довольно простые ошибки - односторонняя печатная плата. В дальнейшем будут использованы двух сторонние, с одной стороной в качестве земли. Первый макет ЦАП, без верхнего земляного полигона показал шум на уровне -72дБ, вот это провал века!

    Питание аналоговой и цифровой части раздельное, у каждого свой стабилизатор. Настройка режимов работы приемника и преобразователя частоты - с помощью DIP переключателей, что позволяет поиграться с настройками. Частота и разрядность после преобразователя 24 бит 96 кГц. Выбор этой частоты ограничивается тем, что CS4398 не может принимать 256Fs на частоте 192 кГц в аппаратном режиме. Согласно даташиту максимальная частота на 192кГц составляет 192Fs. В будущем планируется использовать CS8421 или SRC4192, эти ИМС позволяют выставить на выходе 128Fs или 192 Fs.

    Формат данных между ИМС - I2S. Это позволяет не щелкать переключателями при переходе с 16 бит на 24.

    Кварц для AD1896 на 24.576 Мгц. Сетка частот кратная 48 кГц.

    Теоретически SPDIF приемник позволяет принимать сигналы вплоть до 24/192, на практике получилось проверить только на 24/96.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20170710_src_02.JPG 
Просмотров:	72 
Размер:	283,1 Кб 
ID:	296954

    3. ЦАП.

    В качестве ЦАП выбрана ИМС CS4398 от Cirrus Logic. Выбор ИМС данного производителя обусловлен тем, что она доступна в магазинах, легко настраивается в аппаратном режиме, имеет неплохие характеристики в виде динамического диапазона в 120 дБ, низкий уровень шума, дифф. выход.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20170710_dac_sch.JPG 
Просмотров:	116 
Размер:	350,9 Кб 
ID:	296952



    Питание цифровой и аналоговой части раздельное. Напряжение цифрового интерфейса 3.3 В. Схема из даташита была немного изменена - изменились номиналы конденсаторов в цепях фильтра дельта сигма преобразователя.

    Изучая даташит на АЦП CS5381 на глаза попался график зависимости THD от емкости фильтрующего конденсатора на выводе Filt+.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Безымянный1121212.png 
Просмотров:	52 
Размер:	46,7 Кб 
ID:	296955

    Учитывая примерно одинаковое время создания этих ИМС, можно предположить сходство преобразователей и зависимостей их характеристик от внешних компонентов. В моем случае был выбран конденсатор емкостью 220 мкФ. Так же играясь с макетом, было выяснено, что емкость конденсатора в цепи VQ недостаточно (согласно даташиту - 3.3 мкФ). Я увеличил эту емкость до 10 мкФ, что субъективно на слух немного улучшило звучание.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Безымянныйwdas.png 
Просмотров:	59 
Размер:	30,7 Кб 
ID:	296964

    Выходной фильтр - согласно даташиту, без изменений. В качестве ОУ были опробованы OPA2134, NE5532.

    Для разделения цифровой и аналоговой земли был использован дроссель от материнской платы. Полигоны цифровой и аналоговой земли на печатной плате не пересекаются, что бы не создавать дополнительных помех.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20170710_dac_01.JPG 
Просмотров:	58 
Размер:	564,4 Кб 
ID:	296956 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	20170710_dac_02.JPG 
Просмотров:	45 
Размер:	326,6 Кб 
ID:	296957

    Питание ЦАПа осуществляется от 2х трансформаторов.

    На данный момент макет собран без ADuM4400.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	DSC_3235.JPG 
Просмотров:	139 
Размер:	465,3 Кб 
ID:	296958 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	DSC_3239.JPG 
Просмотров:	122 
Размер:	461,5 Кб 
ID:	296959 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	DSC_3240.JPG 
Просмотров:	117 
Размер:	319,9 Кб 
ID:	296960 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	DSC_3244.JPG 
Просмотров:	119 
Размер:	396,5 Кб 
ID:	296961

    4. Полученные результаты и выводы.

    Подводя итог, хотелось бы разделить его на 3 части:

    - сухие цифры и графики.

    Померить характеристики удалось только "игровой" карточкой Creative Sound Blaster X-Fi XtremeMusic. В качестве АЦП на данной карте установлена ИМС WM8775 с весьма "средними" характеристиками. Поэтому получить объективные цифры работы данного ЦАП не удалось. Поиск на Авито плат ESI Juli@ в своем городе не увенчались успехом, а покупать новую ESI Maya 44 не вижу никакого смысла, по моему мнению она не особо лучше той что в наличии.

    Измерения проводились через RMAA.

    Результаты 16 бит 48 кГц. Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Безымянный11212121.png 
Просмотров:	97 
Размер:	17,2 Кб 
ID:	296962

    Результаты в принципе полностью повторяют характеристики формата CDDA. Низкие значения THD+N вполне возможно дал низкокачественный тракт АЦП звуковой карты.

    В результате испытания я был весьма огорчен цифровым выходом кодеков Realtek ALC650, встроенных в материнские платы.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Безымянный112121211.png 
Просмотров:	68 
Размер:	8,6 Кб 
ID:	296963 Как мы видим, есть подъем на высоких частотах, в настройках звука все эффекты и эквалайзер были отключены.

    - субъективное качество звучания.

    Субъективно ЦАП звучит лучше всех звуковых карточек, которые я слышал (Creative Live!, Audigy, Live! 24 bit, X-Fi XtremeMusic, Audigy SE построенных на ЦАП Cirrus Logic и Wolfson). Сильно бросается проработка низких частот - более глубокие и чистые, нет давления на уши, бас прозрачен. Как писалось выше, на бас сильно влияет емкость конденсатора на выводе Filt+. Высокие более проработаны. При слепом прослушивании легко отличить этот ЦАП от любого встроенного кодека в мат. плату.
    Разницу в звучании ОУ NE5532 и OPA2134 услышать не удалось.

    - субъективное восприятие.

    Вот тут бы хотелось немного отойти от железа. После сборки и прослушивания данного ЦАП сразу же появилось чувство грусти. Многие записи в формате без потерь звучали так, как будто это mp3 с битрейтом 64 кбит. Бас бьёт по ушам, нет высоких, нет объема в звуке. Сначала я подумал, что конструкция ЦАП "не удалась". Но после много часового прослушивания за довольно большой период выяснилось - качество записи и аранжировка у многих исполнителей сильно страдает. Очень порадовали записи DDT, причем самых разных лет. Отличное звучание, голос Шевчука бодр и весел, никаких шумов. А вот Наутилус...можно было бы и получше. Отличный звук дисков Pink Floyd - многие говорят что это их визитная карточка. Слышно самые мельчайшие детали, диск Стена 79 года зазвучал совершенно по иному. Вокал Дэвида на его сольном проекте Rattle That Lock как всегда великолепен. Весьма забавно слушать "студийную возню" на фоне музыки и вокала (послушайте диск Rearviewmirror от Pearl Jam).

    Прослушивание осуществлялось на наушниках Sennheiser HD 435, подключенным через самодельный усилитель класса А.

    Так же использовалась пара стареньких S-50 c усилителем JLH. Акустика далеко не самая лучшая, но даже на ней легко услышать разницу в звучании.

    В целом звучание ЦАП очень бодрое, с отличной проработкой деталей и глубоким и мягким басом. В сравнении с китайским цапом Yuan-Jing AD1955 эта конструкция звучит более динамично, бодрее.

  2. Начинающий Аватар для Alex
    Регистрация
    20.03.2003
    Адрес
    Worldwide
    Возраст
    54
    Сообщений
    21.258

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    На первом этапе решил обойтись без микросхем в корпусе BGA
    Так тебе-же не микросхемы а готовые модули использовать предлагают. Их полно на ЕБее/Али.
    Кстати, они большей частью и не в БГА.
    "Прежде чем сделать открытие, загляни в учебник"
    "Проходные конденсаторы" - в аудиотехнике не применяются.
    <-- http://altor1.narod.ru И http://www.altor.co --> Вопросы - в личку, е-мейл, скайп.

  3. Новичок
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    32
    Сообщений
    12

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от Alex Посмотреть сообщение
    Так тебе-же не микросхемы а готовые модули использовать предлагают. Их полно на ЕБее/Али.
    Кстати, они большей частью и не в БГА.
    Это в планах, сейчас хочу освоить SPDIF

  4. Частый гость Аватар для digilab
    Регистрация
    20.02.2013
    Сообщений
    103

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    Это в планах, сейчас хочу освоить SPDIF
    -непонятно зачем его осваивать и что под этим вы имеете ввиду протоколы или микросхемы , кстати wm8805 в хардварном включении принимать 176.4 кгц не будет
    а для софтвара надо ставить микроконтроллер причем там еще разобраться надо , чип програмируется весьма непросто
    -я на вашем месте поставил бы akm4113 приемник и src либо cs8421 либо ak4136 или src4192 c хорошим генератором так оно проще и получше будет
    -если осваивать то src4392 там все есть в одном флаконе , хотя проще как писали уже выше купить готовый usb модуль

  5. Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    39
    Сообщений
    1.212

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от Ромыч Посмотреть сообщение
    Раздел земли перенести "левее", условная линия раздела должна проходить под 4398.
    Условная линия земли под МС проходит в случае,если
    1. МС внутри оптимизирована под такое разделение
    2. Если у нее сильноточная цифра, например видеовыход у топового Графического Процессора, где токи цифры достигаю сотни ампер.

    Для ЦАП наиболее беспроблемный вариант - общий полигон под мс, все связи лежат над "земляной перемычкой". Проводит дороги над разрывами полигона - моветон.
    Питание цифры мс, естественно или совсем отдельное, или берется с аналогового с соответствующими развязками и локальными шунтами.

    В случае условная линия раздела должна проходить под 4398 у вас любая помеха вход-выход залетает в саму микросхему.

  6. Новичок
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    32
    Сообщений
    12

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    Условная линия земли под МС проходит в случае,если
    1. МС внутри оптимизирована под такое разделение
    2. Если у нее сильноточная цифра, например видеовыход у топового Графического Процессора, где токи цифры достигаю сотни ампер.

    Для ЦАП наиболее беспроблемный вариант - общий полигон под мс, все связи лежат над "земляной перемычкой". Проводит дороги над разрывами полигона - моветон.
    Питание цифры мс, естественно или совсем отдельное, или берется с аналогового с соответствующими развязками и локальными шунтами.

    В случае условная линия раздела должна проходить под 4398 у вас любая помеха вход-выход залетает в саму микросхему.
    Я так понимаю, что должно быть что то вроде такого

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	123.JPG 
Просмотров:	66 
Размер:	454,7 Кб 
ID:	297404

  7. Частый гость Аватар для digilab
    Регистрация
    20.02.2013
    Сообщений
    103

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    -да еще одно - не пользуйте встроенный генератор в wm8805 он достаточно плохого качества , поставьте внешний к примеру ndk nz2520sd 12mhz или мес vm53t (похуже),
    можно еще крайстеки или наши bmg но это дорого

  8. Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    39
    Сообщений
    1.212

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    Я так понимаю, что должно быть что то вроде такого
    Если питание цифровой части МС идет от общей шины 3,3В, то да. Но проще взять с +5В с развязками и отдельным стабилизатором, фильтрующие конденсаторы посадить на аналоговый полигон и вырез сделать за МС. Хинт - конденсаторы, которые Вкью и Филт нужно цеплять не на земляной полигон, а на ногу земли мс ЦАПы. Между землей мс и этими конденсаторами не должно течь вообще ничего.

  9. Новичок
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    32
    Сообщений
    12

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    Если питание цифровой части МС идет от общей шины 3,3В, то да. Но проще взять с +5В с развязками и отдельным стабилизатором, фильтрующие конденсаторы посадить на аналоговый полигон и вырез сделать за МС. Хинт - конденсаторы, которые Вкью и Филт нужно цеплять не на земляной полигон, а на ногу земли мс ЦАПы. Между землей мс и этими конденсаторами не должно течь вообще ничего.

    т.е. нужно изолировать эти цепи от остальной земли?


    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	17283.png 
Просмотров:	31 
Размер:	149,4 Кб 
ID:	297531


    Offтопик:
    Нарисовано на скорую руку


    ---------- Сообщение добавлено 21.07.2017 в 00:15 ---------- Предыдущее сообщение было 20.07.2017 в 23:54 ----------

    или как вариант, разделить земли на секции, как предложено здесь

    http://www.elart.narod.ru/articles/a.../article41.pdf стр. 9-10

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	2312313.png 
Просмотров:	45 
Размер:	243,0 Кб 
ID:	297532

  10. Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    39
    Сообщений
    1.212

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    или как вариант, разделить земли на секции, как предложено здесь Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	2312313.png 
Просмотров:	45 
Размер:	243,0 Кб 
ID:	297532
    1. Вы мужественный и отважный человек. Рисовать что-то сложнее 2-х резисторов в Спринте -это подвиг 2. Да, этот вариант приятнее, если вы берете изначальное напряжение для стабилизатора 3,3В от отдельной обмотки трансформатора. Если от той же. что и 5В, то тогда вырез между ними не гуд. 3. Для Vq и Filt - не землите на полигон, ведите отдельной дорогой к земляному выводу микросхемы, это важно. 4. Не используйте АМС1117-5В. 7805 -это правильный выбор. 5. Если свербит именно АМС1117-5В - ставьте после нее как минимум 1мкф X7R СМД, можно и больше - они шумные. 6. Не нужно вот этих вот 0,000001 и 0,1 бутербродов. Пленочник на 0,1мкФ там - до одного места - просто не нужен. Аналогично 0,01 смд. Эта вся композиция не будет ничего фильтровать, а только звенеть. 7. Vref - не цепляйте к питанию, включите его через что-то оаоло 100 Ом+4,7-10мкФ X7R развязки. После 1117 нужно что то вроде 470мкФ*16В + 1мкФ 1206 СМД возле стабиоизатора + 1мкФ 0805 возле ЦАПы. Почему движек форума подъел "перевод карретки" ?

  11. Начинающий Аватар для Alex
    Регистрация
    20.03.2003
    Адрес
    Worldwide
    Возраст
    54
    Сообщений
    21.258

    По умолчанию Re: Простой ЦАП на CS4398

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    Не используйте АМС1117-5В. 7805 -это правильный выбор. 5. Если свербит именно АМС1117-5В - ставьте после нее как минимум 1мкф X7R СМД, можно и больше - они шумные.
    ???
    AMS1117 - шумят МЕНЬШЕ чем 7805. Конденсаторы конечно обязательны. А еще лучше - LP2985-50.
    "Прежде чем сделать открытие, загляни в учебник"
    "Проходные конденсаторы" - в аудиотехнике не применяются.
    <-- http://altor1.narod.ru И http://www.altor.co --> Вопросы - в личку, е-мейл, скайп.

Метки этой темы

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •