"Простейший" ЦАП на TDA1541

[dee-jan]

Всем привет.
Настоящему цапостроителю ну нельзя пройти мимо TDA1541
Еще и Алексей запилил новый ЦФ в PIC32MZ
ЦАП вышел простой во всех смыслах, но есть пара нюансов.
Реклок всех сигналов с понижением логических уровней до 0.9-1.6в (питание 2.5в).
В ДЕМ пинах стоят 0.47мкф NP0 от мураты, частота ДЕМ ~450кгц.
Дифференциальный выхлоп - ИУ OPA827, ФНЧ OPA1655.
По поводу глитча, он у филипса большой, что бы там не писали в документах.
Сильно растет при повышении ЧД: на 4х норм, на 8х большой, на 16х неприличный, аналогично растут искажения.
По нормальному надо деглитчер, на этой плате его нет, абы не растерять "мэджик" чипа
Посему рабочий режим simul mode 8х, глитчи на малых уровнях прибрались при помощи цифрового оффсета на 1/96 шкалы.
После проведения тестов обнаружилось, что 1541 в 8х не успевает защелкнуть нормально младший 16 бит, поэтому рабочий режим с 15битным округлением + дизер LSB.
1541a успевает все 16 бит словить, как и тянет 16х.

Благодарности как всегда Алексею Dortonyan, Александру из Гродно за 1541а и Федору Чалому за 1541 для проведения тестов!

[stratov]

А джитер то как связан с Филипс вообще и 1541 в частности?

Возможно Саундмэн имел в виду что уровень джиттера по-разному проявляется на разных цап. А там, фиг знает

[Meta|_]

Offтопик:

Только 1541 - не R-2R

Резонное замечание. Я говорил скорее об общем случае, а R-2R - просто понятный пример из учебника.
В 1541 тоже имеет место суммирование токов с помощью iv-конвертера. Источники тока - естественно неидеальны, как и всё в этом мире. Так что все рассуждения про ключи здесь вполне релевантны.

[Soundman84]

Злой, Эта древность очень сильно подвержена джиттеру, больше чем другие представители. Я так понимаю нужно учитывать этот момент при разработке и обдумать способы борьбы с ним.

[Serge_L]

Soundman84, может, речь про глитч?
С глитчем тут все ОК.
А джиттер никак не связан с имс цап вообще.

[dortonyan]

I/U - не дифф., почему?

Для этого ЦАП должен быть с дифф. выходом.

Ну так и выход I/U тоже single ended, что не помешало сделать диф фильтр.

С ИУ можно снять симметричный диф. сигнал, с токового выхода ЦАП - нельзя.
Это как бы очевидно из схемотехники.

Только 1541 - не R-2R.

В данном контексте не важно. У 1541 двоичная токовая матрица, которая коммутируется аналогично R2R ЦАПам.

С глитчем тут все ОК.

Не.
Опыты Сергея как раз показали, что все наоборот: с глитчем у 1541 дела плохи. Деглитчер ему явно показан.
Что в прочем и не удивительно для ЦАП с двоичной токовой матрицей.

А джиттер никак не связан с имс цап вообще.

Почему не связан? В ЦАП тоже есть какая-то логика, управляющая преобразованием.
А кроме того, аппертурную неопределенность преобразования имеют и сами ключи, коммутирующие выходные токовые сегменты.

[Delta213]

По джиттеру тут только один специалист, Вова Момитько, подождем его экспертное мнение.

[Semigor]

dortonyan, в чем некорректность нарисованной мной схемы?

[Soundman84]

Хорошо, услышал. Как играет то? И интересно было бы услышать что этот цап "умеет"?

[Alex]

подождем его экспертное мнение.

Лучше нэ надо...

[Turbo_man]

В и/у после тда1541 надо было попробовать тос оу. У меня хорошо себя показали AD846. Ставил тут OPA602BP, сильно хуже. И выбросы на ступеньках даже были (типа глитч). С тос-оу их не было совсем. Ровные очень ступеньки.

---------- Сообщение добавлено 20:32 ---------- Предыдущее сообщение было 20:29 ----------

И звучание весьма достойное. В конвейере четыре TDA1541-R1 без деглитчера, естественно.

---------- Сообщение добавлено 20:36 ---------- Предыдущее сообщение было 20:32 ----------

Если можно поподробнее про незадвинувшийся 16й бит. Какими тест-сигналами определяли? Вообще не понятно, как 15 смогли защёлкнуться, а 16й не смог. Какой-то полтергейст.

[dee-jan]

Хорошо, услышал. Как играет то?

Неплохо звучит, даже понравилось.

И интересно было бы услышать что этот цап "умеет"?

Что именно хотите узнать?

---------- Сообщение добавлено 20:49 ---------- Предыдущее сообщение было 20:44 ----------

Если можно поподробнее про незадвинувшийся 16й бит. Какими тест-сигналами определяли?

В спектре выберите треугольный сигнал -72дб 22Гц, выключить дизер шейпер.
1541 моя не успевает толком устаканить LSB, в отличие от 1541а.
LE пробовали сдвигать до середины LSB, не помогает.

[dortonyan]

в чем некорректность нарисованной мной схемы?

Meta|_, уже объяснил - неконстантный импеданс на выходе ЦАП. Точность вычитания будет +/- лапоть.
Да и даже если бы был постоянный импеданс - тупо нет смысла: "+" входы ОУ I/U без проблем сажаются на аналоговую землю ЦАП.
А вот завести на эту же землю опорные входы ОУ ФНЧ и землю выходного разъема уже сильно проблематично.

Если можно поподробнее про незадвинувшийся 16й бит. Какими тест-сигналами определяли? Вообще не понятно, как 15 смогли защёлкнуться, а 16й не смог. Какой-то полтергейст.

Видно по треугольникам, как на скринах Сергея. На 16 битах должно быть 16 ступенек, на 15 они превращаются в 8 ступенек вдвое большей высоты.
В общем, судя по всему, в 1541 переход сигнала LE в единицу не только блокирует битклок, но и обнуляет входные данные.
И обнуление данных срабатывает чуть раньше, чем блокировка битклока. Поэтому при установке LE в единицу раньше времени ЦАП успевает выполнить 16-й сдвиг, но в младший бит (в последний) задвигается нуль.
Кстати, диаграммы в ДШ нарисованы таки правильно: данные в 1541 считываются по отрицательному фронту, а не по положительному, как обычно.

В и/у после тда1541 надо было попробовать тос оу. У меня хорошо себя показали AD846. Ставил тут OPA602BP, сильно хуже. И выбросы на ступеньках даже были (типа глитч). С тос-оу их не было совсем. Ровные очень ступеньки.

Глитч хорошо проверять на таких же треугольниках, как на скринах выше. Только с включенным дизерингом.
Дизер убирает ступеньку, но модулирует глитч, в результате чего на треугольниках в районе перехода через нуль появляются здоровые такие ямки.

P.S.
Еще, помимо артефактов высоты ступенек, внимательный глаз заметит на скринах Сергея отменную линейность: на глаз не хуже 18 бит (если считать с точностью +/-0,5LSB).
Оказывается (внезапно) DEM работает.

[Soundman84]

Неплохо звучит, даже понравилось.

Если "неплохо", тогда и смысл было все это делать?

Хочу узнать какой частотный диапазон берет? Хайрез? Или там все ЦФ задавлено как обычно и только редбук...

[dee-jan]

Хочу узнать какой частотный диапазон берет? Хайрез? Или там все ЦФ задавлено как обычно и только редбук...

Конкретно мой 1541 работает на 8х, поэтому тянет все до 384кгц, ЦФ естественно есть и получше интрегральных полуполосников, встроен прямо в PIC32.
Потребление пика около 100ма по 3.3в. Цифровая часть ЦАПа потребляет около 20ма.

---------- Сообщение добавлено 21:29 ---------- Предыдущее сообщение было 21:28 ----------

Если "неплохо", тогда и смысл было все это делать?

На самом деле был интерес даже не сколько сам 1541, а ЦФ на базе PIC32.

[Soundman84]

Понятно. Спасибо за разьяснения.

[Максим]

На самом деле был интерес даже не сколько сам 1541, а ЦФ на базе PIC32.

Неправильная предпосылка, однако. 1541 интересна в плане в плане влияния топологии с ДЕМ на итоговое звучание, а ЦФ неинтересен в её контексте совсем. Главное, чтобы он был лучше, чем родной кошмарный 7220, что в настоящий момент выполняется легко.

[Turbo_man]

Всё равно не совсем понятно про защёлкивание битов. Я помню свои первые опыты, когда искал форму правильного LE. Были испробованы разные его длины. И только 2 варианта давали верный результат: 1.0 и 0.5 от периода битклока. Ширина в 2.0 (а может от 1.5) и более периода приводила к неприемлемому звуку. Кстати, я пробовал инвертировать битклок, не помогало. А по твоим рассуждениям 2 последних бита просто занулились бы.

---------- Сообщение добавлено 23:37 ---------- Пред1ыдущее сообщение было 23:33 ----------

Ладно проверю менее 0.5 периода. Типа 0.25. Могу и сдвинуть 0.5 периода на 0.25. Так какой фронт у LE что делает, по твоей гипотезе?

---------- Сообщение добавлено 23:47 ---------- Предыдущее сообщение было 23:37 ----------

На фото ступенек их явно больше 8. Я насчитал 12 и 13 уровней. Что-то не сходится у вас.

[Delta213]

Конкретно мой 1541 работает на 8х, поэтому тянет все до 384кгц

Неужели мне так не повезло, не верю, у меня две 1541А разных годов, купленные в разное время и обе только 4х, может я что не так делаю?

[Михаил45]

Наверное. 1541,1541а,1541r - вот эта не смогла на х16. На х8 все работают. Но АК4493 и далее лучше все равно.

[Delta213]

Наверное.

dee-jan, сорян за офф.
Ты ведь с цф от Алексея их включаешь, а я от болеро NOS, ну и сам наваял сепаратор на алтере, в обоих вариантах 4х.