ЦАП на AK4490/4493

[maxssau]

Добрый вечер!

Закончил очередной девайс, поэтому решил создать отдельную тему. Начало было здесь. .

Идеология:

- доступные компоненты, которые можно купить в срок максимум неделя
- простая схемотехника
- 2х слойная плата
- наличие повторителя для наушников на плате ЦАП
- наличие выпрямителей на плате ЦАП

Из минусов:

- единственная долго доставаемая деталь - ИМС ЦАП. Но опять же, через Элитан ИМС ЦАП мне приехала меньше чем за неделю.

Схема приводилась здесь. Повторюсь:

Скрытый текст

[свернуть]

На плате присутствует: супервизор питания(практика показала что лишние 160-200 р. сильно улучшают стабильность запуска платы) ,гальваническая изоляция для I2S и I2C, питание на AMS1117/LM317/LM337 и питание VDD ЦАПы на LP2985, LPF 3 порядка на LM4562 и повторитель на TPA6120A2. Фильтрация питания - как рекомендовал Walter, за что огромное спасибо!.

Входной разъем I2S/I2C - Amanero. Плата позволяет включать ИМС ЦАП как в Parrallel control mode так и в Software. Для конфигурирования на плате присутствуют резисторы подтяжек к VDD и VSS соответственно. Я настроил управление по I2C, немного пришлось повозиться с прошивкой аманеро, в итоге работает

Немного оффтоп.

Скрытый текст

С новой прошивкой 2006be10 изменился VID/PID аманеры, так что в конфигураторе приходиться забивать ручками. И так и не удалось установить драйвер в Windows XP, видимо всё таки придется обновить до Win 7.
Кстати, хотелось бы отметить что генераторы на плате китайского клона аманеро лучше или как вариант питание платы сделано более грамотно по сравнению с платой на CM6631A.

[свернуть]

Плата в сборе:

Скрытый текст

[свернуть]

Я использовал конденсаторы WIMA, но в теории можно использовать керамику NP0, с шагом выводов 5 мм. Фильтр я немного модифицировал и добавил индуктивности после первого резистора, на досуге гляну осликом что до и после (лабораторная работа ). ОУ можно любой по вкусу (сдвоенный). Звучание LM4562 по сравнению с тем же NE5532 показалось более мягким в области басов.

Питается плата от одного трансформатора ТП112-4, разогрев терпимый. На входе простейший фильтр на синфазном дросселе, резисторе и конденсаторе.

Вид на "бумажке":



Замеры. Для замеров использовал Жульетт, АЦП АК5385 похоже не позволяет в полной мере оценить характеристики получившейся платы.



Результат SINAD=111 дБ чуть чуть не дотягивает до паспортных значений (THD+N=-113 дБ), хотя это может быть просто лимит измерительной карточки, кабель у меня не Аббас аудио простой, РК 75, вполне возможно если сделать кабель получше/короче то и 50 Гц пропадет, хотя там ниже -130 дБ, в принципе можно особо не беспокоиться.

Когда разберусь с драйвером на аманеро, нужно будет сделать IMD Sweep Test, для сравнения с качественными стабилизаторами на TPS7A.

Звучание. По сравнению с платой первой версии разница только в басе и то, дело скорее всего в том, что на первой плате NE5532. В остальном замечаний нет, хочется слушать.

В принципе осталось найти подходящий корпус, наверное закажу с Али, есть несколько моделей которые в подошли бы.

Всё что хотелось рассказать. Сейчас месяц другой буду отслушивать/искать баги.


______________________________
С уважением, Евгений.

[maxssau]

Получается так что с уменьшением частоты, примерно со 150 гц растут 2/3 гармошки, чем ниже частота, тем выше гармошки, такое ощущение что не хватает питания. Пробовал подкидывать более мощный трансформатор с более высоким напряжением, ничего не меняется.
Loopback самой Жульетт даёт дичь, спектр я бы сказал грязный, с теми же самыми палками

---------- Сообщение добавлено 19:51 ---------- Предыдущее сообщение было 19:49 ----------

Если брать стандартный тест spectraplus,на частотах 250 и 6кГц imd получается 0.00008%,а если брать rmaa частоты 60 и 7кГц то уже в районе 0.003%

---------- Сообщение добавлено 22:22 ---------- Предыдущее сообщение было 19:51 ----------

А может попробовать с режектором на Т-мосте посмотреть? Децибелл на 40 поднять вход.
Сам все хочу попробовать, но пока руки не дошли.

Интересно будет посмотреть на режектор 60 гц, частота слишком низкая. На сч/вч проблем нет, результат даже лучше чем я думал.

[VladimirV]

Если брать стандартный тест spectraplus,на частотах 250 и 6кГц imd получается 0.00008%,а если брать rmaa частоты 60 и 7кГц то уже в районе 0.003%

Интрига! Если найдете причину - не забудьте поделиться. Жутко интересно, как это может быть.

[Walter]

такое ощущение что не хватает питания

Та ну, там потребление в десяток мА.

Это рост импеданса на НЧ.
Или емкости где-то маловаты - или в питании, или разделительные, или разделительные в Жульке, или в питании референса/ов.
Или, например, большое сопротивление ферритовых бидов в том же питании.

[maxssau]

Та ну, там потребление в десяток мА.

Это рост импеданса на НЧ.
Или емкости где-то маловаты - или в питании, или разделительные, или разделительные в Жульке, или в питании референса/ов.
Или, например, большое сопротивление ферритовых бидов в том же питании.

Я впаивал перемычки, никаких отличий. Единсьвенное что заметил, если убрать не low esr конденсатор на выходе lm3x7 то шумовая полка в районе НЧ становится ниже,т.е. без подъема

[Walter]

maxssau,
Это не обязательно питание ОУ, это может быть и питание ЦАПы или его референсов, или какой-то конденсатор.
То что это недостаток емкости - 100%.

Например тот же знаменитый график от циррусного АЦП, где приводится зависимость искажений от емкости на одном из выводов.

ПС. Голая Ююлька в завороте что показывает?
Может быть и заскок у АЦП.

[maxssau]

Конденсаторы в референсе 200 мкф, можно конечно поискать по 220 или 470 мкф, но не думаю что проблема в этом

---------- Сообщение добавлено 16:09 ---------- Предыдущее сообщение было 16:08 ----------

Завтра сниму график зк, но там страшно

[EDDiE]

Если брать стандартный тест spectraplus,на частотах 250 и 6кГц imd получается 0.00008%,а если брать rmaa частоты 60 и 7кГц то уже в районе 0.003%

а если ещё раз частоты поменять на другие?

[Walter]

в референсе 200 мкф

можно попробовать навесиком на порядок больше - типа 2200мкФ. Это сразу снимет вопросы.

если убрать не low esr конденсатор на выходе lm3x7 то шумовая полка в районе НЧ становится ниже,т.е. без подъема

я ничего не понял, слишком много отрицаний в одном предложении.
У лоуЕСР поведение этого самого ЕСР - его резкое падение на ВЧ. У обычных (которые теперь по факту тоже все лоуЕСР) меньше меняется.
Это видно и по даташитам - отношение допустимых токов на разных частотах.
У вырожденных случаев типа твердотельников на НЧ что-то около 3% от ВЧ.

Все эти шумовые полки и искажения на уровне -100дБ определяюся в том числе и ЕСРом с его десятками мОм и емкостным сопротивлением.

ПС. Можно попробовать докинуть в опору 317-х более емкий конденсатор. Хоть все и пишут, что 10мкФ достаточно, моделирование показывает, что это не так.
Моделирование показывает, что вместо нижнего резистора делителя трехвыводного стабеля вообще лучше стабилитрон ставить.

[serzhant808]

maxssau,
Например тот же знаменитый график от циррусного АЦП, где приводится зависимость искажений от емкости на одном из выводов.

А график от 4490 разве ещё не знаменит? Правда АДВ пишет что это у них резисторы по 10 ом стояли на еволюшн борде до этих конденсаторов и при околонулевом выходном сопротивлении стабилизатора такой зависимости нет.

R8 и R33 какого номинала стоят?

[maxssau]

33 ома. Ставил 1 ом, тоже самое. В принципе это первое что я делал. Про этот график совсем забыл. Даташит на lp2985 надо еще досканально изучить, но не думаю что в нём проблема

---------- Сообщение добавлено 18:00 ---------- Предыдущее сообщение было 17:59 ----------

Емкость попробую увеличить

[Walter]

Даташит на lp2985 надо еще досканально изучить, но не думаю что в нём проблема

Чёт он какой-то очень не очень.
У таких стабелей, но с делителем, шумы можно уменьшить уменьшив резисторы в ОС. Обычно для энергоэффективности там рисуют что-то вроде 180кОм.
Которые таки шумят.
Потом еще навешать конденсаторов на этот самый делитель.

Тут один конденсатор - байпас.
Если он заведен не на ОС, а действительно на фильтр опоры, то его можно (теоретически) увеличивать без меры, хоть до 10мкФ.
Практически как оно себя поведет - ответ можно получить только экспериментом.

Шумы здесь=сопротивление опоры, которое трансформируется выходным каскадом в выходной импеданс.
Поэтому и предлагал у 317-х поставить снизу стабилитроны. Это позволит уменьшить на порядок сопротивление на НЧ у опоры.

[Alex]

Если он заведен не на ОС, а действительно на фильтр опоры

Именно туда.

то его можно (теоретически) увеличивать без меры, хоть до 10мкФ.

Можно, если время старта не очень критично.

[maxssau]

Кстати это может быть борьба с ветряными мельницами

https://prosound.ixbt.com/interfaces...fx+/2444.shtml

https://prosound.ixbt.com/interfaces...di2dac/3.shtml

[Walter]

Кстати это может быть борьба с ветряными мельницами

Тем приятнее будет их забороть.
http://prosound.ixbt.com/hardsoft/em...%201212m96.htm

PS.
Вот та самая формула про точность резисторов в обвязке ОУ и коэфф подавления она не про резисторы а про импедансы.
на НЧ уже начинаю давать вклад электролиты между фильтром АЦП и переходом с небаланса в баланс.
Их совпадение и вообще сопротивление.

[maxssau]

Alex, если не сложно, на досуге сними график thd с десятки на 75 Гц и где то на 30. Если у тебя будет чисто,тогда идея с буфером на ОУ работает на 5. И на более сложной плате заложу ИОН + повторитель

[dortonyan]

номинал тантала? стоит ли ставить относительно большие? (100-220 мкф)

Чем больше - тем лучше, все упирается в габариты. Для 1206 тантала это 10..20мкФ (в зав-ти от напряжения).

А почему на общий полигон - косяк?

Потому что общий полигон на то и общий, что по нему текут токи от всего подрят, создавая погрешности напряжения для сигналов.
Любой усилительный каскад (источник или приемник) нужно рассматривать как 4-хполюсник, у которого есть пара входных точек (относительно которых принимается линейный сигнал), и пара выходных точек (относительно которых выдается линейный сигнал).

будет спрос закажу вариант с исправленными дорожками дифф. выхода ЦАПы

Только ради этих дорожек менять плату не стоит, это не такой большой косяк (что и видно по спектру).

разводка земли ИМС ЦАП честно украдена с EVO платы

А вот это не помешало бы переделать. Сигнальные земли садятся тупо на общий полигон - касяк. Разрезы там надо поубирать и сделать нормальную трассировку сигнальной земли.

Получается так что с уменьшением частоты, примерно со 150 гц растут 2/3 гармошки, чем ниже частота, тем выше гармошки, такое ощущение что не хватает питания.

БП ни при чем, это нормальное поведение АЦП на НЧ, вызванное конечной величиной емкостей в опоре. В ДШ на 5388 приведен график.

Конденсаторы в референсе 200 мкф, можно конечно поискать по 220 или 470 мкф, но не думаю что проблема в этом

Скорее всего именно в этом. Но я бы не трогал кандеры, на НЧ нечего мерить.

На сч/вч проблем нет, результат даже лучше чем я думал.

На НЧ смотреть тем более нет смысла, там будет только мусор от сети.

[maxssau]

БП ни при чем, это нормальное поведение АЦП на НЧ, вызванное конечной величиной емкостей в опоре. В ДШ на 5388 приведен график.

попробую заменить конденсаторы на бОльшую ёмкость, если не измениться, остановлюсь на предположении что это палки от АЦП. В принципе остальное я уже перепробовал. Как говорил уже, пора пилить качественный АЦП

[dortonyan]

разводка земли ИМС ЦАП честно украдена с EVO платы

Нарисовал для данной схемы, как правильно зелмить сигнальные цепи.


Помимо этого, цепи входов ОУ нужно максимально сблизить между собой. Одинаковые резисторы диф. цепей также должны быть максимально сближены и расположены по возможности симметрично. Ну и сами проводники входных диф. цепей нужно постараться сделать минимальных габаритов (если есть возможность потусовать FKP пленку).

[Co_balt]

Так вы же разводку не показываете. Что я должен сказать? ))

Offтопик:
не дождался "правильной" разводки, хотя привел свою разводку.
Зато нашел подтверждение на одном из форумов
"The LME49720 opamp circuits are sensitive to high frequency fields. I observed different side effects many times when I used the oscillator board without the shield."

Так, что dortonyan действительно болтун

[maxssau]

попробовал навесить 2200 мкф на опору. Результат сравнения с Juli@



Но в целом эффект есть:



значит действительно проблема в емкости в опоре. На этой плате поставлю 2х470мкф, большей ёмкости в размере тантал Д я наверное не найду. На след. платах скупиться на площадки не буду.

На спектрах кстати тоже есть разница, как в THD, так и в Sinad:



Пожалуй на этом остановлюсь. Закажу с али подходящий алюминиевый корпус и на этом проект будет закончен. Всем участникам спасибо!