Пара вопросов по схемотехнике ЦАП

[maxssau]

Дорисовываю схему обновления своего ЦАП на 4490.

Зимой сделал промежуточный вариант:

Скрытый текст

[свернуть]

Но из-за того, что рисовалось в спринте, есть несколько досадных ошибок, не сильно влияющих на работу. Сейчас проект делается полностью в p-cad.

Транспорт будет свой, на XMOS. Собственно эта плата и будет управлять всей логикой работы платы ЦАП.

Есть несколько вопросов по схемотехнике и соответственно по разводке ПП:

1. Тактовый генератор мастерклока.

Задумал попробовать использовать генератор SiLabs Si5338. Заявленный джиттер 0.7 пс, что для данной задачи считаю достаточным.

Даташит:

Si5338.pdf

Схема:

Скрытый текст

[свернуть]

Предусмотрел 2 варианта тактирования PLL: от генератора и от кварцевого резонатора.

Чем это решение будет хуже/лучше обычных генераторов (или "необычных", для "аудио")?


2. LPF фильтр.

По сравнению с предыдущей платой, схема была немного модернизирована.

Скрытый текст

[свернуть]

Учтены замечания Виктора Корсакова (добавлен конденсатор C186). Так же в результате опытов на предыдущей плате было выявлено негативное влияние ёмкости C184, вопрос почему?

Добавлен пассивный фильтр 1 порядка на R86,R98,C180,C185,C193. Взято из SLOA054e:

sloa054e.pdf

Частоту среза пока не считал, какую желательно выбрать, если планируется иногда слушать DSD?

не забываем про картинку:



Нужен ли RCR фильтр на выходе ФНЧ номиналами 22 Ом - 100 пФ - 22 Ом?

3. Разводка ПП.

Это наверное самое сложное.

Решил делать индивидуальные земляные полигоны функциональных узлов.

В качестве образцов: усилитель для наушников Виктора Корсакова и плата проф. ЗК Lynx E44:

Скрытый текст

[свернуть]

Если присмотреться к ПП, видно что проводники не пересекают земляные полигоны верхнего слоя без резисторов/индуктивностей, а местами и вовсе на обратном слое или между слоями.

Стоит ли делать так, как сделано у Виктора и ЗК Lynx?

Вроде пока всё.

Схемы:

sch4.pdf
sch.pdf
sch5.pdf
sch2.pdf
sch3.pdf
sch1.pdf

[EDDiE]

Там речь шла о том, что фильтр выше примерно четвертого порядка не стоит делать каскадным, лучше в виде единой структуры - будут лучше стабильность характеристик и динамический диапазон.

Спасибо за дополнительные разъяснения.

II
Если на входе фильтра MFB реализации стоят два конденсатора на землю, то одинаково хорошо уничтожается как синфазная, так и дифф составляющая.

Вы имеете ввиду 1 конденсатор с "+" входа ОУ на землю, другой конденсатор с "-" входа ОУ на землю или что-то другое?
Например, конд с "-" диф выхода ЦАП на землю, другой с "+" диф выхода ЦАП на землю?
Или просто пассивная двойная фильтрация?

[maxssau]

Виктор, спасибо за подробный ответ!

Ну или принять соломоново решение, и сделать во втором каскаде фильтр третьего порядка. В котором в одном месте поставить два конденсатора на землю, а на следующей ступени - один между входами.

т.е. в той схеме, которая сейчас нарисована убрать конденсаторы С185, С178, С187 ?

[ViktKors]

т.е. в той схеме, которая сейчас нарисована убрать конденсаторы С185, С178, С187 ?

Ага.
А заодно добавить пару резисторов и конденсаторов на землю между ЦАП и первым каскадом.
Необязательно при этом превращать первый каскад в полноценный фильтр третьего порядка, частоту среза этой степени можно выбрать и повыше (просто резать ВЧ шум). Т.е. просто поставить такие конденсаторы, разброс емкости которых не создаст проблем.

Вообще говоря, с нынешними ЦАП смысл применения именно какого-то определенного типа фильтра (например Бесселя или там с максимально плоской/без выбросов ГВЗ) теряется. Никто не мешает сделать фильтр второго-третьего порядка на 80 кГц (например) и навесить не него еще сколько несколько звеньев со срезом на нескольких сотнях кГц. Для музыкального диапазона это будет формально практически тот-же второй порядок, но асимптотически это может получиться и 6-той. Нередко на звуке ЦАП это сказывается положительным образом.

[Alex]

Никто не мешает сделать фильтр второго-третьего порядка на 80 кГц (например) и навесить не него еще сколько несколько звеньев со срезом на нескольких сотнях кГц.

ЛУчше перед ним.

[ViktKors]

EDDiE, если на схеме из предыдущего поста оставить C177, C195, а C186 убрать - это будет "два конденсатора на землю"
если C186 оставить, а C177, C195 убрать - это будет "конденсатор между входами"

---------- Сообщение добавлено 15:46 ---------- Предыдущее сообщение было 15:45 ----------

ЛУчше перед ним.

да, согласен, "на него" - звучит несколько двусмысленно

[EDDiE]

Offтопик:

EDDiE, если на схеме из предыдущего поста оставить C177, C195, а C186 убрать - это будет "два конденсатора на землю"

ViktKors, спасибо, я так и делал.
Хотя, можно сделать и по-другому

[maxssau]

Быстренько накидал схему в микрокап.

В принципе получается неплохо. Насколько критичен завал фазы в -50 градусов на частоте 20 кГц?





filter.cir

[EDDiE]

"Взбрык" горб можно и поменьше сделать, а обрубить можно и покруче, правда, psrr может получится хуже, и как это отразится на звуке....

но, есть сведения, что довольно таки неплохо )))

[tomtit]

Порядок фильтра должен быть не меньше порядка дельта сигма модулятора, правильно?

Рекомендация делать фильтр с порядком не меньше порядка модулятора, правильна только если шум начинает
нарастать с 20К, что характерно для DSD64. Для большего оверсэмплинга, например DSD512,
легко сделать так, что шум будет нарастать с примерно с 80-90К. Тогда 4-порядок аналогового фильтра
вполне достаточен для модулятора 7-го порядка.

[maxssau]

Для большего оверсэмплинга, например DSD512,
легко сделать так, что шум будет нарастать с примерно с 80-90К

я тоже думал об этом, может есть смысл поставить аппаратный ресемплер на 192/384 кГц для того что бы отодвинуть шум в зону активного подавления фильтром

[EDDiE]

Offтопик:
ияМХО, там детали есть лишние, например, R15R16?

[maxssau]

ияМХО, там детали есть лишние, например, R15R16?

обычно я пририсовываю такие резисторы "про запас", спасало уже не раз, при отладке номинал будет подогнан до нужного значения