DAC на AK4490EQ

[unicle]

Наконец-то руки дошли закончить конструкцию из 2021 года, на первой модификации AK4490 (до пожара).
Собственно в конструкции ничего нового, компиляция из всего.

ОУ использованы КР544УД2 + умощнение BD135.
4 линии питания AK4490 5/5,8/3,3/3,3, питание ИОН+ОУ+BCP56
детали: конденсаторы керамика NP0, резисторы в аналоговых цепях MELF 0204-1/4W-1%, конденсаторы электролиты solid.




По звучанию получилось весьма детально, сейчас пока прогреваю конденсаторы - звучание постепенно раскрывается.

Из объективного: удалось намерить с помощью E1DA Cosmos ADC в качестве интерфейса USB-DAC использована палата на SA9227 c Алиэкспресс
дополнительно обмерился балансный драйвер на DRV134. БП питания на M5230 + 7810.
96kHz

192kHz

384kHz

96kHz



ну и проект платы\схема:
4490.pdf
4490.7z

[dortonyan]

Из этого следует что те же 7805 в смд где сам стаб своим выводом земли заводится на минус опорного лита Vref, а от него макс боизко на ногу -питания референса, может быть гораздо лучше нежели когда делают стабы ион-фш-оу, а потом тянут сигнал оос и землю стаба через всю плату

Не ну если цепи ООС и опорной земли подключены как надо (пускай и протянуты через всю плату), то рассыпной стабилизатор конечно будет работать лучше.
Так например построены схемы VRM процессоров на материнских платах. Т.к. там огромные токи и падение на фольге на столько большое, что без съема сигнала ООС и опорной земли непосредственно с подложки процессора просто невозможно обеспечить хоть сколько приемлемую стабильность напряжения.
Если же включать цепи ООС и опоры как попало, то теряется смысл высокоточного стабилизатора. Тогда 7805 за счет компактности действительно выглядит выигрышнее, или по крайней мере не хуже.

[Alex]

Среди компактных интегральных стабилизаторов на 7805 свет клином не сошелся.
(ну это помимо того, что там где 78хх достаточно, я давно вместо них ставлю 1117, LF50CV или LM2941).

[stratov]

Не ну если цепи ООС и опорной земли подключены как надо (пускай и протянуты через всю плату), то рассыпной стабилизатор конечно будет работать лучше.
Так например построены схемы VRM процессоров на материнских платах. Т.к. там огромные токи и падение на фольге на столько большое, что без съема сигнала ООС и опорной земли непосредственно с подложки процессора просто невозможно обеспечить хоть сколько приемлемую стабильность напряжения.
Если же включать цепи ООС и опоры как попало, то теряется смысл высокоточного стабилизатора. Тогда 7805 за счет компактности действительно выглядит выигрышнее, или по крайней мере не хуже.

Понимаю о чем речь идет, и разумеется согласен Как я понимаю, не менее важно чтоб эти дороги оос имели мин контуры, чтоб как антенна меньше ловить эми с цифровой части того же цап)

[medium]

dortonyan, спасибо за ответы.

Не очень понятны некоторые моменты.

Правильное включение земли стабилизаторов больше актуально для питания ЦАП, причем в первую очередь - для питания опорных входов (Vref). Ну и для питания цифровой части ЦАП и тактового генератора желательно тоже соединение по земле до стабилизаторов покороче, т.к. от этого зависит джиттер.

Это значит, что цифровую и аналоговую земли, а также землю Vref соединяем с полигоном, шунты этих питаний максимально близко к МС ЦАП и тоже на полигон? Стабилизаторы этих питаний также максимально близко к МС ЦАП и тоже на полигон? Генератор ближе к МС ЦАП, его землю и шунты питаний на полигон? Стаб генератора ближе к генератору и опять-таки его землю и шунты на полигон?
При этом плата может быть двухслойной с одним общим полигоном на цифровые и аналоговые цепи без разрезов в полигоне?

Т.к. схема дифференциальная, то сигнальный ток в земле отсутствует по определению

А как же сигнальный ток в схеме сумматора? R9>R11>выход DA2>вывод питания>электролит шунта>полигон>R12>R10. Это если я правильно себе представляю, как в этой схеме протекают сигнальные токи. При этом если электролиты будут далеко от ОУ и далеко от выходного разъёма, то путь сигнального тока по полигону заметно растянется.

Нужно просто с помощью сумматора на ОУ правильно передать напряжение сигнала с выхода ЦАП на выходной разъем.

Правильно передать напряжение – это значит соединить R12 и С8 с выходной землёй отдельным проводником?

Здесь предлагается один из вариантов сумматора с симметричным входным импедансом. Интересно, насколько это применимо в "выхлопе" ЦАП?

[EDDiE]

Глянул на схему, сразу узнал почерк Уэйна Кирквуда.
У него, кстати, есть форум Pro Audio Design
https://www.proaudiodesignforum.com/...wforum.php?f=1

делают стабы ион-фш-оу, а потом тянут сигнал оос и землю стаба через всю плату

А зачем тянуть ООС стаба через всю плату? Стаб должен быть близко к потребителю.

======================================================

Кстати, Назар Штыбель сделал новую версию своего известного стаба.

[Serge_L]

Среди компактных интегральных стабилизаторов на 7805 свет клином не сошелся.
(ну это помимо того, что там где 78хх достаточно, я давно вместо них ставлю 1117, LF50CV или LM2941).

Саня, мое имхо (конечно, мое))), но 1117 хуже 7805, тем более, лм317 (из простого)
И капризнее.
Опять же, для всех трех важен производитель!!!

[Alex]

но 1117 хуже 7805, тем более, лм317

317 это из другой оперы, и у меня никогда небыло проблем с 1117.

И капризнее.

Чем? Мамые капризные что я уменя вообще юбыли, это М5230.

Опять же, для всех трех важен производитель!!!

Чаще вcего AMS1117

[dortonyan]

Как я понимаю, не менее важно чтоб эти дороги оос имели мин контуры, чтоб как антенна меньше ловить эми с цифровой части того же цап)

Не, контуры как раз не критичны. Тока в этих цепях нет (либо он постоянный), напряжение тоже постоянное и сами цепи низкоимпедансные.

Это значит, что цифровую и аналоговую земли, а также землю Vref соединяем с полигоном, шунты этих питаний максимально близко к МС ЦАП и тоже на полигон? Стабилизаторы этих питаний также максимально близко к МС ЦАП и тоже на полигон? Генератор ближе к МС ЦАП, его землю и шунты питаний на полигон? Стаб генератора ближе к генератору и опять-таки его землю и шунты на полигон?
При этом плата может быть двухслойной с одним общим полигоном на цифровые и аналоговые цепи без разрезов в полигоне?

Кароче все земли включаются на общий полигон. Весь вопрос в каком месте.
1. Шунты питания - максимально близко к потребителю.
2. Стабилизаторы - максимально близко к шунтам питания.
Второе актуально для опоры ЦАП, тактового генератора и цифрового питания ЦАП. Т.е. для потребителей критичных к PSRR.

А как же сигнальный ток в схеме сумматора? R9>R11>выход DA2>вывод питания>электролит шунта>полигон>R12>R10.

А да, точно. С парафазным выходом, работающим на сумматор, сигнальный ток в земле появляется.
Но выше описанного это не отменяет. Если сумматор включен правильно, то токи в земле не имеют значения.

При этом если электролиты будут далеко от ОУ и далеко от выходного разъёма, то путь сигнального тока по полигону заметно растянется.

И что с того? Большие контуры сигнального тока не страшны, если этот сигнал не широкополосный и не оказывает заметного воздействия на входы ОУ.
Т.е. в малосигнальных схемах на ОУ этим можно пренебречь.
Вот в усилителях мощности, или в импульсных преобразователях уже надо думать куда текут токи и как сократить контуры.
В "выхлопе" ЦАП - без разницы, главное сократить локальные контуры через керамические шунты.

Правильно передать напряжение – это значит соединить R12 и С8 с выходной землёй отдельным проводником?

В данном конкретном случае да.
Но я имел ввиду в более глобальном смысле. Что надо всегда различать полюса сигнала. Нет никакой общей земли, есть ровно две точки между которыми имеется линейное напряжение сигнала.
Нужно только понимать что это за точки и как с них передать напряжение на две другие точки, вплоть до выходного разъема.
Например у ДС ЦАП напряжение на "+" выходе или на "-" выходе относительно земли нелинейно. Линейно только напряжение между "+" и "-" выходами.

Здесь предлагается один из вариантов сумматора с симметричным входным импедансом. Интересно, насколько это применимо в "выхлопе" ЦАП?

Как сумматор - ничем не лучше обычного, просто симметричная нагрузка полезна для ЦАП, т.к. минимизирует сигнальный ток из его шины питания.
В ветке цапостроя тоже был хороший вариант сумматора с симметричной нагрузкой ЦАП.

[medium]

dortonyan, спасибо за Ваше терпение и ответы

В ветке цапостроя тоже был хороший вариант сумматора с симметричной нагрузкой ЦАП.

Есть мнение, что такая схема ухудшает CMRR на высоких частотах:
Asymmetry exists in Figure 3 due to unavoidable delay in subtractive stage A2 which reduces common-mode rejection at high frequencies. Another significant issue stemming from A2’s delay is that large transient overshoots (easily more than 50%) occur with fast-rise-time signals because subtractive feedback from A2 arrives too late. To prevent overshoot, stage A1 must be made significantly slower than A2 requiring three external capacitors.

[dortonyan]

Саня, мое имхо (конечно, мое))), но 1117 хуже 7805, тем более, лм317 (из простого)
И капризнее.

Не сказал бы что сильно капризнее. Я вообще ни разу не сталкивался с проблемами у стабов. Хотя по честному специально и не искал: на осциллографе линия напряжения ровная и ладно.
Да и для 1117 в ДШ обычно указывают какие емкости и esr допустимы для стабильной работы.

Опять же, для всех трех важен производитель!!!

Именно.
Я се для малошумных применений затарил NCV1117. Конкретно у онсеми шум 1117 нормируется очень низкий.

Есть мнение, что такая схема ухудшает CMRR на высоких частотах:
Asymmetry exists in Figure 3 due to unavoidable delay in subtractive stage A2 which reduces common-mode rejection at high frequencies. Another significant issue stemming from A2’s delay is that large transient overshoots (easily more than 50%) occur with fast-rise-time signals because subtractive feedback from A2 arrives too late. To prevent overshoot, stage A1 must be made significantly slower than A2 requiring three external capacitors.

Ну это как бы и так понятно. В обычном сумматоре полоса CMRR не зависит от полосы ОУ и определяется отдельным графиком CMRR ОУ. А в такой схеме полосу CMRR будет ограничивать еще и полоса А2.
Зато у этой схемы есть другая фишка - у нее отсутствует синфазное напряжение по входам ОУ.
Плюс - схема проще, всего один сдвоенный ОУ. Плюс - сразу есть парафазный выход (если нужен). Плюс - А2 выполняет заодно буферизацию опорной земли, что упрощает трассировку сигнальной земли.
В общем по совокупности плюсов схема тоже хорошая.
Какую схему выбрать - вопрос личным предпочтений и выбранных ОУ.

[dortonyan]

Это сказки, шум да и PSRR всех стабов с зонной опорой 1,23 В и способом масштабирования Uвых одинаков у всего семейства 317, 1084,1117.

Может и у других производителей есть особо малошумящие, не спорю. Просто онсеми - единственный производитель, кто приводит гарфики спектральной плотности шума.
Например у того же онсеми есть версия 1117LP, в которой та же 1,25В опора, но шум на графиках чуть не вдвое выше, чем у простой 1117.

[vladimir sim]

Анекдот конечно, но многие модные стабы LT c зонной опорой имеют как повышенный белый, так и фликер шум. А у копеечного STшного LF33 в этом плане сильно лучше, да и PSRR подбирается к 90 дб.

[dortonyan]

Ну т.е. шум у стабов с зонной 1,25В опорой все таки не совсем одинаковый.

[Alex]

Да и для 1117 в ДШ обычно указывают какие емкости и esr допустимы для стабильной работы.

Большинсто без проблем работает на тантал и даже на керамику.

[Serge_L]

Сколько в своей жизни я выкинул 1117, которые возбуждались на частоте 100+ МГц, правда, фиксированные на 1,8 В....
С тех пор я их стараюсь обходить стороной.
А сколько всяких прочих ЛДО типа RT904х и APL59хх, так, что, как по мне, лучше хороший импульсный, чем ЛДО

[dortonyan]

Offтопик:

Сколько в своей жизни я выкинул 1117, которые возбуждались на частоте 100+ МГц, правда, фиксированные на 1,8 В....
С тех пор я их стараюсь обходить стороной.

Ну не знаю. Вот ради интереса облазил с пристрастием 100МГц скопом плату с кучей NCV1117-ADJ на разные напряжения. Везде то же самое, что и на 78хх стабах - кроме шума самого осциллографа ничего не видно.
Единственное что в обвеске по входу и выходу дорогие полимерные танталы. Но очень сомневаюсь что при замене на керамику увижу какую либо генерацию.

[Serge_L]

dortonyan, забей)))
Это профдеформация)))
Они массово дохли на первых мониторах ЖК
Но "осадочек остался"!)))

[misha88]

Большинсто без проблем работает на тантал и даже на керамику.

Но очень сомневаюсь что при замене на керамику увижу какую либо генерацию

Зависит от величины ёмкости. Посмотрите даташит на эти NCV1117, страница 6. Если нагрузить этот стабилизатор меньше, чем на 1 мкФ, то генерация обеспечена при любом ESR конденсатора, а чем больше нагрузочная ёмкость, тем меньший ESR разрешён, например при 10 мкФ не менее 20 мОм, и только выше 47 мкФ разрешено любое ESR, т.е. на выход керамика подходит только, если суммарно ёмкостная нагрузка выше 47 мкФ.

[stratov]

Сколько в своей жизни я выкинул 1117, которые возбуждались на частоте 100+ МГц, правда, фиксированные на 1,8 В....
С тех пор я их стараюсь обходить стороной.
А сколько всяких прочих ЛДО типа RT904х и APL59хх, так, что, как по мне, лучше хороший импульсный, чем ЛДО

Из своих наблюдений : tl 431 возбуждались, в аккурат синус был 1 Мгц вроде, амплитуду не помню , но об этом четко в даташите указанны номиналы емкости, чтоб этого возбуда не было, так же lm317 от st в качестве генератора тока, так же генерили.. помню что есть 1117 "закорректированные", на любую емкость нагрузки работающие, но они прилично дороже, на некотрых 1117 вроде в даташитах указанно было что выходной конленсатор по питанию является коррекцией ачх стаба, еще Андрей (сайт аудиохобби), описввал возбуждение стабов серии lp2985 3-3в, при питании их выше 9в вроде( не помню), в общем нестабильности так же подтверждаю

[Alex]

описввал возбуждение стабов серии lp2985 3-3в, при питании их выше 9в вроде(

Никогда небыло! Я при 5в на взоде обычно 5907 ставлю, а если выше - 2985.