Страница 7 из 7 Первая ... 567
Показано с 121 по 131 из 131

Тема: ЦАП с питанием от USB

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию ЦАП с питанием от USB

    Хочу рассказать об одной плате ЦАП, которая явилась результатом некой "лабораторной работы".

    Начало здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=84956

    Учитывая, что это всего лишь хобби, то работа в этом направлении ведется крайне медленно.

    Цели создания платы:

    - качественный ЦАП, с питанием от USB + опционально аккумулятор (в планах 18650 одна или 2 банки, в зависимости от получившихся габаритов и времени непрерывной работы, так же необходимо учесть время зарядки)
    - по возможности наименьший габарит
    - минимум редкоземельных компонентов
    - USB UAC 1, отсутствие специфических драйверов, в идеале 16/44 - 24/96.
    - обязательно качественный выход на наушники.

    Что рассматривалось в качестве кандидатов:

    CS43L22 и ему подобные чипы (от AKM в том числе) - всё прекрасно, кроме характеристик аналогового выхода.
    CS43131 и аналоги - не совсем понятно, есть ли LPF внутри чипа, т.к. производитель в даташите рисует непосредственное подключение к наушникам, а так же питание логики фиксировано и равно 1.8В, что крайне не удобно.

    Т.к. палата по сути дела отработка идей и схемотехнических решений было решено взять старенький CS4398. В качестве транспорта - плата Чип И Дип USB Prime на STM32F042F6P6. Формат вывода фиксированный 24 бита 48 кГц Кстати большинство минусов получившейся платы именно по прошивке контроллера.

    LPF фильтр по схеме от AK4490 для DSD режима, за исключением первого конденсатора между дифф. линиями (С49 и С55), т.к. выход ЦАПы оказался очень нежным и искажения подскочили до 0.002%, поэтому фильтр получился скорее 2 порядка, чем 3 как заявлено в даташите. ОУ в фильтре - полюбившийся мне LM4562.

    Усилитель для наушников - собственная схема, начало здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2693677
    ОУ - TPA6120A2 паре с LM4562. Номиналы обвязки ОУ подобраны таким образом, что бы Ку усилителя был 1, по сути дела это просто повторитель. Есть определенные "грешки" у данной схемы, но первое прослушивание показало что звук хороший, на замерах мелкий шум и нет роста Кг, это скорее от разводки ПП.

    Питание. Здесь всё не однозначно, поэтому было решено попробовать DC-DC преобразователи. Для формирования 5В и 3.3В питания ИМС ЦАП использован AM1LS-0509S-NZ, для двухполярного питания LPF и усилителя для наушников AM2DM-0509DH60-NZ. Сразу на выходе DC-DC стоит простейший LC фильтр. Питание аналоговых цепей от малошумящих LDO стабилизаторов TPS7A4901 и TPS7A3001.
    В широкой полосе шума от DC-DC замечено не было, стабилизаторы отлично подавляют пульсации. Напряжение аналоговых цепей +-7В.
    Так же на плате есть второй разъем USB для подключения питания, в итоге он не пригодился и не установлен.

    Общий потребляемый ток от USB порта составил 330мА при подключенных наушниках 32 Ом и комфортном уровне громкости. В теории можно уменьшить, например заменив ADUM1400 на что то менее прожорливое.

    Стабилизаторы для DVDD - LP2985-3V3, для AVDD LP2985-5V0. Для VREF решено было использовать опробованный метод - REF195 и НЧ фильтр.

    Применяемая элементная база - в большинстве случает SMD, резисторы, конденсаторы - 0603, что не так удобно при пайке.

    Для экономия питания, на плате нет реле MUTE.

    Что получилось в итоге:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	DSC_2533.JPG 
Просмотров:	1486 
Размер:	4.19 Мб 
ID:	363419 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	sch.jpg 
Просмотров:	1401 
Размер:	1.51 Мб 
ID:	363420

    Замеры:

    Скрытый текст



    Линейный выход:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	40hz.png 
Просмотров:	432 
Размер:	127.8 Кб 
ID:	363427 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	thd.png 
Просмотров:	439 
Размер:	139.5 Кб 
ID:	363428 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd.png 
Просмотров:	359 
Размер:	126.9 Кб 
ID:	363429 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	wn.png 
Просмотров:	402 
Размер:	128.0 Кб 
ID:	363430

    Пара картинок с RMAA:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	thd.png 
Просмотров:	416 
Размер:	6.1 Кб 
ID:	363431 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd.png 
Просмотров:	344 
Размер:	7.7 Кб 
ID:	363432 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	noise.png 
Просмотров:	341 
Размер:	6.9 Кб 
ID:	363436 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imdswept.png 
Просмотров:	322 
Размер:	4.5 Кб 
ID:	363437 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	dynamics.png 
Просмотров:	323 
Размер:	6.6 Кб 
ID:	363443

    Выход для наушников мало чем отличается от линейного, поэтому приведу только несколько штук, где есть небольшая разница:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	noise.png 
Просмотров:	318 
Размер:	6.9 Кб 
ID:	363438 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd.png 
Просмотров:	340 
Размер:	7.8 Кб 
ID:	363439 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	dynamics.png 
Просмотров:	303 
Размер:	6.7 Кб 
ID:	363440

    [свернуть]


    Результат хороший, немного страдает взаимное проникновение, а так же растёт THD+N на ВЧ ( дополнения: после не хитрых манипуляций с номиналами выхлопа, выяснилось, что растет именно шум, а Кг остаётся на том же самом уровне, не зависимо от частоты, скорее всего проблема с какой то из линий питания), но мне разбираться лень, т.к. плата отладочная и будет скорее всего кататься вместе с ноутбуком по командировкам. SNR получился 110 дБ, что не так плохо, но конечно можно было бы и лучше. По идее можно поиграться с фильтрами питания, по крайней мере в LPF.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	thd_n_freq.png 
Просмотров:	510 
Размер:	35.1 Кб 
ID:	363442

    Из минусов - тонна косяков в прошивке контроллера, так же необходимость убрать поддержку HID, т.к. кнопок нет. Есть проблемы с перезагрузкой. Будет время и желание переделаю, если транспорт перекачует куда то еще. Так же есть проблемы с разъемом наушников, коротит на землю, при вставке в него штекера, нужно искать что то лучше.

    Есть проблемы со стартом CS4398 - питание AVDD должно подаваться гораздо раньше DVDD, для этого был установлен супервизор и "замедлен" старт стабилизатора на 3.3В, но этого оказалось не достаточно, поэтому вместо супервизора в итоге прижилась RC цепочка.

    По звуку. Звучит ярче чем AKM, без особых акцентов, так же показалось что детализация немного выше чем у 4493. Пару месяцев на отслушку и поиск косяков.

    В конечном варианте будет всё таки CS43198, обещают меньший ток потребления, меньшие искажения, но будут определенные неудобства с преобразователями уровней на 1.8В.
    Последний раз редактировалось maxssau; 03.02.2020 в 00:59.
    _________________
    Евгений

  2. #121
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от dortonyan Посмотреть сообщение
    Не знаю, не знаю.
    Конечно дело хозяйское, но 20к по входу, да еще с синфазным напряжением - это почти для любого ОУ нехорошо (мягко говоря). Для 4562 надо 0,5..1к максимум. Иначе, мало того что линейность входа падает, еще и банально шумы/помехи по входу растут.
    на досуге попробую в одном канале поменять

    ---------- Сообщение добавлено 16:17 ---------- Предыдущее сообщение было 16:16 ----------

    на схеме правая часть что после out2 эквивалент наушника, по факту нет конечно этих емкостей и катушки
    _________________
    Евгений

  3. #122
    iN GOD We TRUSt Аватар для EDDiE
    Регистрация
    13.02.2006
    Сообщений
    13,096

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от dortonyan Посмотреть сообщение
    Думаю EDDiE имел ввиду не катушку (она на схеме уже есть), а резистор последовательно с емкостью 1нФ, чтобы развязать выход ОУ от емкости.
    Совершенно верно

    Согласен с dortonyan по поводу величины входных резисторов R4R30 и емкости С14, хотел ещё вчера про них написать, но, не стал.
    Их уменьшить бы до 1,5-3,3кОм, а С14 увеличить.
    Но, раз нравится ушник, то и ладно.

  4. #123
    Завсегдатай Аватар для antiluser
    Регистрация
    15.06.2008
    Адрес
    Челябинск
    Возраст
    49
    Сообщений
    3,068

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    на схеме правая часть что после out2 эквивалент наушника, по факту нет конечно этих емкостей и катушки
    Это не дело, выход от нагрузки нужно отделить. Лучше всего LC фильтром.
    С уважением, Игорь.

  5. #124
    Завсегдатай Аватар для dortonyan
    Регистрация
    03.06.2009
    Адрес
    BLR
    Возраст
    38
    Сообщений
    3,099

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    на досуге попробую в одном канале поменять
    Кстати, а как регулируется громкость?
    В цифре, или потенциометром по входу ушника?

  6. #125
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    потенциометр
    _________________
    Евгений

  7. #126
    Завсегдатай Аватар для dortonyan
    Регистрация
    03.06.2009
    Адрес
    BLR
    Возраст
    38
    Сообщений
    3,099

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Потенциометр добавит еще сопротивления, т.е. низкий импеданс по входу ОУ в такой схеме не получить в принципе.
    Тогда входной ОУ композита лучше вообще заменить на какой-нить FET ОУ (1652, 1656).

  8. #127
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    1656 вроде где то были, попробую поменять, спасибо

    ---------- Сообщение добавлено 20:22 ---------- Предыдущее сообщение было 13:03 ----------

    Алексей, помогло, спасибо за подсказку. Заменил резисторы и поставил 1656

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	10к.png 
Просмотров:	65 
Размер:	126.3 Кб 
ID:	451759
    _________________
    Евгений

  9. #128
    Завсегдатай Аватар для dortonyan
    Регистрация
    03.06.2009
    Адрес
    BLR
    Возраст
    38
    Сообщений
    3,099

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Евгений, а сколько получился выигрыш в итоге, и какие теперь сопротивления?

  10. #129
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    резисторы 10к заменил на 1.3к, искажения на вч упали с 0.0006% до чуть более 0.0003%, не много но всё равно приятно
    _________________
    Евгений

  11. #130
    Не хочу! Аватар для Alex
    Регистрация
    20.03.2003
    Адрес
    Worldwide
    Возраст
    61
    Сообщений
    35,983

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB


    Offтопик:
    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    резисторы 10к заменил на 1.3к,
    А ведь предупреждали...

    "Замполит, чайку?"(с)"Охота за Красным Октябрем".
    "Ну что, можете меняться обратно."(с)типа анек.
    <-- http://altor1.narod.ru --> Вопросы - в личку, е-мейл, скайп.

  12. #131
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,601

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    я как то не задумывался над этим, полезное знание, в копилку.

    сейчас кстати искажения во всем диапазоне примерно одинаковые
    _________________
    Евгений

Страница 7 из 7 Первая ... 567

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
  •