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

[Walter]

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

Но ведь єто тот же самый конденсатор.

выявлено негативное влияние ёмкости C184

При малом сопротивлении R88 он добавляет емкостную нагрузку на выход ОУ, равную С187*2 - ОУ перегружается.
Так же он дифф помехи превращает в синфазные. Не только лишь все ОУ хорошо относятся к синфазке.

Из слухового опыта, если первое звено и/у или ЛПФ имеет завал ГВЗ, а с помощью второй каскад с таким конденсатором имеет взбрык ГВЗ, который выдает суммарное ровное ГВЗ, то на слух хуже, чем с завалом ГВЗ.

Лучший вариант, когда оба звена имеют ГВЗ в полку

Добавлен пассивный фильтр 1 порядка на R86,R98,C180,C185,C193.

а зачем он после первого LPF?

[maxssau]

Дополнительный каскад увеличит крутизну фильтра. Назар где то упоминал, что порядок фильтра для дельта сигмы должен быть высокм 6-8.
Это конечно ударит по SNR, но не думаю что опустится до ужасающего.

---------- Сообщение добавлено 10:01 ---------- Предыдущее сообщение было 09:59 ----------

Про ГВЗ учту, дельный совет

[EDDiE]

Назар где то упоминал, что порядок фильтра для дельта сигмы должен быть высокм 6-8.

Агеев, также, писал, что порядок выше 4-х делать не имеет смысла

[maxssau]

Агеев, также, писал, что порядок выше 4-х делать не имеет смысла

Почему?

[sia_2]

Агеев, также, писал, что порядок выше 4-х делать не имеет смысла

Offтопик:
С точностью до наоборот, как всегда...
"Если что-то может быть понято неправильно, будьте уверены, поймут неправильно...

[maxssau]

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

[EDDiE]

Offтопик:
С точностью до наоборот, как всегда...
"Если что-то может быть понято неправильно, будьте уверены, поймут неправильно...

Тогда пардон, значит, неправильно понял (как всегда) эту Вашу фразу

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2589974



высказанную Вами на мой вопрос по поводу использования фильтра Бесселя 8-го порядка

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2589968

[maxssau]

Тогда пардон, значит, неправильно понял (как всегда) эту Вашу фразу

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2589974

https://s8.hostingkartinok.com/uploa...aadbb3b544.png

это вроде не про ЦАП. То что шум подрастет это и так ясно, цели получить шум по даташиту нет.

[EDDiE]

это вроде не про ЦАП.

Это, вроде, про фильтр Бесселя 8-го порядка.
Или не?

Назар где то упоминал, что порядок фильтра для дельта сигмы должен быть высокм 6-8.

А Вы, вроде, писали про порядок фильтра.
Или я опять неправильно понял?

[maxssau]

слова Назара про порядок фильтра.

http://www.audio-perfection.com/foru...23539#pid23539

Это, вроде, про фильтр Бесселя 8-го порядка.
Или не?

Тема "Идеальный УВ кассетника", я не в "теме". Да и с такими номиналами шума много не набежит.

---------- Сообщение добавлено 11:10 ---------- Предыдущее сообщение было 11:09 ----------

Offтопик:
...хде же истина?....

[EDDiE]

Offтопик:

Тема "Идеальный УВ кассетника", я не в "теме".

Вопрос мной был задан Агееву по поводу использования 8-го порядка фильтра Бесселя https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2589968 в ЦАП

[maxssau]

Вопрос мной был задан по поводу 8-го порядка фильтра Бесселя https://forum.vegalab.ru/showthread.p...=1#post2589968 в ЦАП

всё, прочитал дальше ветку, вижу.

в итоге, какого всё таки порядка в теории должен быть фильтр, судя по SNR в 4490/93 порядок не ниже 6.

[Walter]

Дополнительный каскад увеличит крутизну фильтра.

Скажем так, чем раньше зафильтруешь. тем меньше меньше героически решать проблем дальше по схеме.

Пассивным звеном стоит фильтровать сразу после ЦАПы, как источника помех.

[EDDiE]

Скажем так, чем раньше зафильтруешь. тем меньше меньше героически решать проблем дальше по схеме.

Пассивным звеном стоит фильтровать сразу после ЦАПы, как источника помех.

+100500

[maxssau]

Пассивным звеном стоит фильтровать сразу после ЦАПы, как источника помех.

предлагаете передвинуть сразу на выходы ЦАПы?

[EDDiE]

Offтопик:

предлагаете передвинуть сразу на выходы ЦАПы?

Я сразу после MASH отфильтровал помехи пассивным фильтром с конденсатором на землю, т.к. там PWM (ШИМ)

[maxssau]

Я сразу после MASH отфильтровал помехи пассивным фильтром с конденсатором на землю, т.к. там PWM (ШИМ)

для эксперимента заложу площадки и перед и после активного фильтра

[sia_2]

Тогда пардон, значит, неправильно понял (как всегда) эту Вашу фразу

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2589974

https://s8.hostingkartinok.com/uploa...aadbb3b544.png

высказанную Вами на мой вопрос по поводу использования фильтра Бесселя 8-го порядка

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2589968

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.

[ViktKors]

Учтены замечания .. (добавлен конденсатор C186).

Давайте еще раз.

Вводная:
У нас бывают два вида помех -
1. дифференциальные - это когда в одну линию приходит u вольт, а в другую точно -u вольт. Их сумма никак не колеблется относительно ноля.
2. Синфазные - это когда в одну линию приходит v вольт, а в другую тоже точно v вольт. Их разность строго равна нулую.

Если у нас приходит "какая-то" помеха (например синус амплитуды z) только на один вход, то эту помеху можно разделить на указанные две составляющие.
В данном примере и дифф и синфазная помехи будут амплитудой z/2.

I
Если на входе фильтра в MFB реализации стоит конденсатор между входами, он никак не реагирует на синфазную составляющую, а дифф составляющую старается уменьшить.
В примере "на пальцах" это будет означать, что амплитуда синуса (z) поданного на одну линию после конденсатора будет стараться иметь
1. стремящуюся к нулю амплитуду дифф составляющей (что хорошо).
+
2. оставшуюся половинной (в смысле z/2) амплитуду синфазной составляющей (то есть каждой из линий появиться половинный сигнал помехи), что конечно плохо. Потому как на ВЧ даже самые хорошие ОУ не так уж хороши в плане подавления синфазки.

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

Т.е. в нашем примере, синус помехи как был, так и останется только на одном из входов, но будет стремиться к нулю (устремляя туда обе составляющие, как диф, так и синфазную).

Единственное препятствие, и причина не ставить два конденсатора вместо одного (помимо скупости) - это разброс номиналов конденсаторов на практике.
1% - это уже хорошо, но порой приходится исходить из разброса до 5%.

Пример. Во входном сигнале есть синфазная помеха на уровне -70 дБ (вторая гармоника). После подавления синфазки на 60 дБ, эти искажения переместятся на уровень -130 дБ.
Но если это будет синус частоты, равной частоте среза фильтра, то грубо говоря, после этих двух конденсаторов эта помеха будет иметь не идентичный уровень на входах, а отличающийся на 5%. Ну пускай у нас фильтр не на 20 кГц, а на 100 кГц, останется только 1%.
Но это означает, что помеха после вычитания синфазки уйдет не на 60 дБ ниже, а только на 26/40 дБ.
Т.е. вместо -130 дБ искажений получится только -96/-110 дБ

III
Это мало радует. И если это обстоятельство является критичным (что проверяется просто по наличию ненормального уровня четных гармоник в спектре) то имеет смысл промежуточный вариант
- относительно небольшие емкости на землю (чтоб разброс их номиналов не сказался на подавлении синфазки)
+
- емкость между входами, догоняющая частоту среза до желаемой.

IV
Это так во входном каскаде. Если во входном каскаде стоит ФуллДиффАмп, и если все сработало как должно, то
1. на его выходе значительной синфазки не будет (у ФуллДиффАмп-а за этим следит отдельная петля ООС)
2. Это также означает, что все синфазные помехи уже в значительной степени скомпенсированы, и от следующего каскада не требуется идеального баланса конденсаторов.

Так что при очень большом желании можно поставить как одиночный конденсатор на входе (уповая на малость синфазки), так и два на землю (потому как какие-то помехи все же могут пролазить, а разброс номиналов уже не критичен).
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.