"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!

[dortonyan]

ДЕМ - динамическая система, которая обеспечивает точное деление токов только интегрально на всем протяжении отсчета

Не отсчета, а гораздо большего времени, определяемого величиной фильтрующих емкостей на пинах ДЕМ. Основное интергирование происходит именно на этих емкостях, т.е. до преобразования ток-напряжение. Соб-но для этого эти емкости и нужны, чтобы интегрировать на них токи.
Наличие/отсутствие усреднения на токовом выходе ЦАП на работу ДЕМ никак не влияет.
Ну или почти никак: можно допустить какое-то второстепенное остаточное влияние, но именно что второстепенное.

Если совсем попросту - УВХ превратит 1541 в 1543.

Только если включать 1541 вообще без фильтрующих емкостей на пинах ДЕМ. Но зачем так делать?

Чтобы ДЕМ начала хоть как-то работать, частота должна минимум вдвое превышать частоту дискретизации на входе 1541, то есть для 44.1 с четырехкратной передискретизацией должна быть не ниже, чем 352 кГц, для 8х соответственно не ниже 700 кГц с хвостиком. Если это не выполняется, лучше сразу поставить 1543 и не лохматить бабушку.

Частота ДЕМ с частотой семплирования никак не связана. Это два отдельных, независимых друг от друга параметра.
Для равномерного усреднения токов достаточно чтобы все сегменты ДЕМ успевали перемешиваться за период максимальной частоты сигнала. Т.е. для 1541 это - 4х20кГц = около 80кГц (это самый минимум, больше конечно лучше).

[Delta213]

Почему не 10 герц тогда

Так он хотел, 15Гц правда, но генератор не заводится на такую низкую частоту, 1мкФ конденсатор генератора

[Максим]

По работе ДЕМ таки всем следует ознакомиться с первоисточником
https://forum.vegalab.ru/attachment....2&d=1341477819

А вы проводили такие опыты? Там реально что-то изменится?

Опыты по тактированию ДЕМ? Одесские лаборанты этим очень давно уже занимались, а у меня руки не дошли, желание возиться с 1541 кончилось раньше.

По треску 1541 отпишусь вам. Проблема была в панельке, один голдпин торчал выше всех, и был какой-то неконтакт в пинах после прогрева чипа. Выровнял пин - проблема исчезла.

Интересно. На контакты в панельках ни разу не думал.

[tomtit]

По измерениям получилось то-же что и у меня, несколько лет тому назад.
Но я был изрядно разочарован звучанием ТДА и выкинул всё на свалку.
Улучшение звучания достигалось только перетыканием ИС, у меня их было 4 шт разных, одна даже с короной. Все звучали по-разному.
Самой лучшей была обычная 1541, без А.
С защелкиванием младших разрядов проблемы не было ни у 1541 ни у 1541А даже на х12.
Наверное, потому что использовал альтернативный интерфейс с непрерывным BCLK и 50% WCLK со сдвигом на 1 бит, всё как в даташите.

[dortonyan]

Но я был изрядно разочарован звучанием ТДА и выкинул всё на свалку.
Улучшение звучания достигалось только перетыканием ИС, у меня их было 4 шт разных, одна даже с короной. Все звучали по-разному.
Самой лучшей была обычная 1541, без А.

По опытам Сергея у меня создалось впечатление, что виной всему нездоровый глитч. Искажает в первую очередь он. А статическая линейность преобразования выглядит весьма прилично.
Для хайенду на этих чипах нужно либо добавлять УВХ, либо калибровать глитч в цифре.

С защелкиванием младших разрядов проблемы не было ни у 1541 ни у 1541А даже на х12.
Наверное, потому что использовал альтернативный интерфейс с непрерывным BCLK и 50% WCLK со сдвигом на 1 бит, всё как в даташите.

Имеется ввиду режим I2S, или что значит 50% WCLK?

[Максим]

Для хайенду на этих чипах нужно либо добавлять УВХ

Кругом танкисты...

[tomtit]

Имеется ввиду режим I2S, или что значит 50% WCLK?

Извиняюсь, уже всё забыл. Был сделан непрерывный BCLK, вывод одновременно L и R, и короткий LE(wclk) для загрузки.
Тактирование - 16 BCLK на выборку. Там по-другому не выходит на высокой скорости.

[dortonyan]

tomtit, все ясно, на FPGA все так и делают. Это на PIC32 не получается, поэтому там LE шириной в младший бит.

Кругом танкисты...

Вы сами-то читаете что вам пишут? Не надо считать всех профанами.
Еще раз: интегрирование токов ДЕМ ячеек происходит на фильтрующих емкостях на пинах ДЕМ, еще до Ц-А преобразования.
Поэтому схема на токовом выходе на работу ДЕМ вообще никак не влияет.

[Максим]

dortonyan, перечитай ещё раз, что сам написал.

интегрирование токов ДЕМ ячеек происходит на фильтрующих емкостях

Ты просто упускаешь из рассмотрения тот факт, что работаешь с током, а не с напряжением, и токовый выход нагружен на околонулевое входное сопротивление преобразователя ток-напряжение. Битовый ключ открыт - ток есть, закрыт - никакого тока нет. В наихудшем случае ключ переключается каждый отсчет, и нижеприведенный твой тезис невозможен.

Частота ДЕМ с частотой семплирования никак не связана. Это два отдельных, независимых друг от друга параметра.
Для равномерного усреднения токов достаточно чтобы все сегменты ДЕМ успевали перемешиваться за период максимальной частоты сигнала. Т.е. для 1541 это - 4х20кГц = около 80кГц (это самый минимум, больше конечно лучше).

Все оценки работы схемы действительны только для времени, равному одному периоду дискретизации, и не более.
И по емкостям в описании написано совершенно четко - применены для фильтрации пульсаций тока с целью минимизации шумов схемы, потому как сгладить ступеньки они могут, а обеспечить идеально проинтегрированный постоянный ток в нагрузке неспособны по определению.

[Дмитрий Косачев]

А в чем сакральный смысл разбивать выходной резистор на два по 51 Ом последовательно? Это же увеличивает токовый шум.

[Serge_L]

Это ж Т-фильтр! Какой там токовый шум, на выходе?)))

[Дмитрий Косачев]

Это ж Т-фильтр!

Спасибо, что проливаете на меня свет истины, очевидно, что без ваших пояснений я бы ни за что не догадался!

Какой там токовый шум, на выходе?)))

Фликкер-шум Т-фильтра (51 Ом - 100 пФ - 51 Ом) выше, чем у Г-фильтра (100 Ом - 100 пФ).
Вопрос в том, с какой целью выбран именно первый?

[stratov]

Спасибо, что проливаете на меня свет истины, очевидно, что без ваших пояснений я бы ни за что не догадался!


Фликкер-шум Т-фильтра (51 Ом - 100 пФ - 51 Ом) выше, чем у Г-фильтра (100 Ом - 100 пФ).
Вопрос в том, с какой целью выбран именно первый?

С той целью чтоб возможное ЭМИ действующее на выходные кабели, так же фильтровалось 1 порядком, и меньше попадало на выход оу и в оос, т е один резистор - отделение ёмкости кабеля, второй для этого.

[Дмитрий Косачев]

С той целью чтоб возможное ЭМИ действующее на выходные кабели, так же фильтровалось 1 порядком, и меньше попадало на выход оу и в оос

УВЧ наводки на кабель и через "коротыш" в землю (конденсатор 100 пФ на выходе) прекрасно отфильтруются. Не вижу необходимости еще в одном резисторе.

[Turbo_man]

Я переделал сигналы у себя по образцу tomtit-a. Звук воспроизводится так же нормально как раньше, хотя кажется что он стал чутка приятнее. Не могу объяснить. Скорость каждой TDA1541-R1 по-прежнему 16Fs. Ни тресков, ни хрипов нет как и раньше.

---------- Сообщение добавлено 20:05 ---------- Предыдущее сообщение было 20:03 ----------

Т.е. LE сделал полпериода от 16-го импульса BCK, по времени это его последняя (вторая) половина. А сам BCK проинвертировал. Данные не трогал. Теперь данные меняются по переднему фронту BCK и защёлкиваются по заднему(?).

[dortonyan]

Ты просто упускаешь из рассмотрения тот факт, что работаешь с током, а не с напряжением, и токовый выход нагружен на околонулевое входное сопротивление преобразователя ток-напряжение. Битовый ключ открыт - ток есть, закрыт - никакого тока нет. В наихудшем случае ключ переключается каждый отсчет, и нижеприведенный твой тезис невозможен.

Не понял, как это следует из моего поста. И какое отношение токовый выход имеет к ДЕМ ячейке. И при чем здесь УВХ.
1. На выходе ДЕМ-ячейки постоянный ток, который постоянен при любом положении битовых ключей. То же самое и в любом другом матричном ЦАП с токовой матрицей, просто в 1541 вместо матрицы токи делятся ДЕМ-ячейками.
2. Токовый выход ЦАП всегда нагружен на нулевой импеданс, что с УВХ, что без.

Все оценки работы схемы действительны только для времени, равному одному периоду дискретизации, и не более.

Откуда это следует?

И по емкостям в описании написано совершенно четко - применены для фильтрации пульсаций тока с целью минимизации шумов схемы, потому как сгладить ступеньки они могут, а обеспечить идеально проинтегрированный постоянный ток в нагрузке неспособны по определению.

Не понял, где написано?

Фликкер-шум Т-фильтра (51 Ом - 100 пФ - 51 Ом) выше, чем у Г-фильтра (100 Ом - 100 пФ).

Может наоборот?
Как вообще эти несчастные пикофарады могут повлиять на НЧ шум?

Вопрос в том, с какой целью выбран именно первый?

Эти цепочки выбираются "на глаз", для снижения добротностей. Чтобы 100пФ емкость была изолирована резисторами от выхода ОУ и от кабеля.
Великий смысл в номиналах искать не надо.

Звук воспроизводится так же нормально как раньше, хотя кажется что он стал чутка приятнее.

Вот это - максимально неопределенное описание.
Владимир, замерьте лучше НЧ треугольники, на любую звуковую карту. Остальное - это гадания на кофейной гуще.

[Turbo_man]

Стационарный пк с аудиокартой не под рукой. А у ноутбуков нет цифрового выхода спдиф или тослинк. USB не пользуюсь.

[Максим]

На выходе ДЕМ-ячейки постоянный ток, который постоянен при любом положении битовых ключей.

Нет там никакого тока при закрытом ключе, и быть не может.dortonyan, открой уже документ по ссылке в посте 63, посмотри схему и почитай описание. Устал я твои домыслы комментировать...

[Turbo_man]

Не могу понять как же получается, что для TDA1541R1 без разницы какой сигнал BCK (прямой или инверсный).

[dortonyan]

Нет там никакого тока при закрытом ключе, и быть не может.

Максим, вы сами-то смотрели схему из своего документа? Или мне пальцем показать где какие токи?

Не могу понять как же получается, что для TDA1541R1 без разницы какой сигнал BCK (прямой или инверсный).

Опыты Сергея показали что разница есть, обновление данных по положительному фронту (как в ДШ) работает стабильнее.
Т.е. там считывание явно по отрицательному фронту.