Причина плохого звука ЦАПов в китайском исполнении.

[Floydoman]

Приветствую! Чтобы не пилить печатную плату, ради экспериментов, была куплена вот такая попсовая китайская конструкция на ES9038Q2M.


Из этой штуки, первым делом выпилил ОУ, и звук с ЦАПа подается на внешний усилитель. Сделал раздельное питание для всего. Звучит вполне нормально, если ничего другого не слушал. Но если сравнить с Apogee, у которой чип даже дешевле - на китайце будто бы в ушах вата. Детализация теряется весьма ощутимо.
Вот я и не знаю, куда копать. Что еще можно улучшить по железу? Чем условия жизни чипа отличаются в Apogee и китайце?
Что еще доделать, допаять, изменить? На что китайцы забили болт? Что сказывается на качестве звука?

И еще, возможно причина не в железе? В ЦАПе куча регистров, и возможно китайцы оставили все по дефолту?
Каким образом можно в режиме реального времени, сидя в наушниках и слушая музыку, давать команды по I2C, менять настройки регистров, и слушать, как это отражается на звуке?
Чем это можно сделать? Ардуино сойдет, или программатор какой нужен? Даст ли это что-то?
Спасибо за внимание.

[Dmitry2006]

[dortonyan]

У Назара это вроде всё было уже

Так в этом нет никакого открытия (по крайней мере для разработчиков прецизионки). Ну ладно любители не знают, но почему профи не подскажут - для меня загадка.

[Alex]

Бывают случаи, когда 4 слоя действительно надо по зарез, но это большая редкость.

Да не скажи, при плотной компоновке, часто в 2-х слойке "чуть-чуть" не хватает, очень хочеться 3-й слой - например все сигнальные цепи удается развести в одном слое, второй - под землю, а питание уже негде, (или это будте не правильно). В итоге - или не мельчить и увеличивать размеры, располагать компоненты более просторно чтобы было где питание в сигнальном слое провести, или нужен еще слой.

Ну а поскольку 3 не бывает, то 4.

Среди любительский плат найти такую ситуацию крайне сложно.

А поскольку цена 2-х и 4-х слойных плат небольшого размера сейчас на популярном у любителей JLC и т.п. контор почти одинаковая, то не вижу причин этим не воспользоваться.

[Dmitry2006]

У Назара это вроде всё было уже

http://forum.nnmc.ru/cgi-bin/mwf/topic_show.pl?tid=79

и где то попадалось, что в итоге народ возвращался к классичесой схеме

Да, это оттуда и потянуто.
Причины для отказа от схемы, Я думаю, лежат в непонимании принципа работы, либо ошибок при реализации.
Я, скорее всего, буду макет строить на послушать, но выглядит очень красиво решение.

[Alex]

И C70 не нужен?

Нет.

[dortonyan]

Да не скажи, при плотной компоновке, часто в 2-х слойке "чуть-чуть" не хватает, очень хочеться 3-й слой - например все сигнальные цепи удается развести в одном слое, второй - под землю, а питание уже негде, (или это будте не правильно). В итоге - или не мельчить и увеличивать размеры, располагать компоненты более просторно чтобы было где питание в сигнальном слое провести, или нужен еще слой.

Ну а поскольку 3 не бывает, то 4.

Ну может это просто я такой извращенец (на работе часто приходилось плотный монтаж запихивать в два слоя, причем в очень неудобных корпусах, типа qfn и даже bga!). Но в любом случае 2-х слоев в подавляющем большинстве случаев достаточно, просто трудоемкость может вырасти. Обрати внимание на площадь платы в моем USB транспорте, при том, что я там с габаритом не заморачивался, при желании можно ужать еще чуть ли не в полтора раза. Понятно что корпуса удобные (выводные), но я и для qfn сделал бы без пролем.

А поскольку цена 2-х и 4-х слойных плат небольшого размера сейчас на популярном у любителей JLC и т.п. контор почти одинаковая, то не вижу причин этим не воспользоваться.

Здесь вопрос не только и не столько в цене. Я вполне могу себе позволить и 4 слоя, но не хочу. Я как-то для одной из своих сборок ЦАП (тоже мелкая плотная платка) плюнул и решил сделать в 4-х слоях, типа не экономить. Но в итоге оказалось, что при плотном монтаже для доступа ко внутренним слоям переходные отверстия сжирают всю площадь. Получается ни фига не проще, но дороже и менее надежно.
Если не делать плату по спец заказу, то внутренние слои тоньше наружных, а главное - доступ к ним получается по тонкому контуру металлизации переходного отверстия. И эта металлизация мало того, что тонкая, она еще и "рыхлая", т.е. это не совсем медь. Соот-но для перехода на внутренние слои переходные отверстия нужно дублировать в еще большем кол-ве, чем в 2-х слоях. В результате при плотном монтаже получается ерунда. Можно конечно заказать плату с 0,1...0,2мм глухими отверстиями, но это уже совсем другой ценник.
Т.е. по большому счету, 4 слоя не сильно упрощают трассировку. И если нет жестких ограничений на габарит платы и на корпуса компонентов (нету BGA), то 4 слоя на мой взгляд - заведомо не оправданы, и даже вредны.

P.S.
Это все в контексте аудио девайсов, разработка ВЧ устройств с полосковыми линиями не в счет.

[sia_2]

Вы не учитываете очень важную вещь. Время. Плату на четырех слоях развести намного быстрее, чем сделать качественную трассировку на двух. При зарплате нормального разработчика порядка 40 евро в час, не считая прочих издержек компании - это самый значимый фактор.

[dortonyan]

Ну мы же на любительском форуме. Если так рассуждать, то нефиг вообще что-то мастерить. Быстрее, проще и дешевле - купить готовое. Ну а для себя любимого можно и попотеть, особенно, когда сам процесс интересен. Ну и повторюсь, 4 слоя не сильно проще, если делать трассировку максимально аккуратно.

[Ромыч]

dortonyan, в любом случае спасибо за консультацию. Лишний раз на это обратить внимание никогда лишним не будет )))

[Сухоруков Сергей]

Offтопик:

4 слоя на мой взгляд - заведомо не оправданы, и даже вредны.

Зато они, эти 4 слоя, помогают скрыть топологию схемы, так же как и ПЛИСы. А для продаванов это важно.

[Alex]

Ну может это просто я такой извращенец (на работе часто приходилось плотный монтаж запихивать в два слоя, причем в очень неудобных корпусах, типа qfn и даже bga!). Но в любом случае 2-х слоев в подавляющем большинстве случаев достаточно, просто трудоемкость может вырасти. Обрати внимание на площадь платы в моем USB транспорте, при том, что я там с габаритом не заморачивался, при желании можно ужать еще чуть ли не в полтора раза. Понятно что корпуса удобные (выводные), но я и для qfn сделал бы без пролем.

Дело не а QFN - у меня полно с ними на 2-х слойке. Но ведь то что ты описал - это цифра, там проще.
А когда аналог или цифра+аналог тут все послжнее.

Соот-но для перехода на внутренние слои переходные отверстия нужно дублировать в еще большем кол-ве, чем в 2-х слоях

Это да.

Ну и повторюсь, 4 слоя не сильно проще, если делать трассировку максимально аккуратно.

Ну не получается всегда на 2-х слойке. Попробуй развести к примеру AK4499 с асинхронным USB-транспортом. Собственно, разводить не надо, просто посмотри где у него мастерклок.

[dortonyan]

Ну не получается всегда на 2-х слойке. Попробуй развести к примеру AK4499 с асинхронным USB-транспортом. Собственно, разводить не надо, просто посмотри где у него мастерклок.

Посмотрел. И с ходу уже вижу как можно решить вопрос: мастерклок сразу с пина отправляется на нижний слой. Далее примерно по середине чипа перемещается на другую сторону. Непосредственно под чипом остается цельный земляной полигон. Разрез в полигоне внизу никому мешать не будет. А можно еще прошить виасами линию мастер-клока, нивелируя таким образом разрез (снизу полигон разрезали, сверху соединили). Иными словами - не вижу проблемы, вообще.
Если ты смотрел мою плату с 4222, то там тоже мастер-клок без переходов разтрассировать не получилось. Ну и что, решил по другому, и не сказать что сильно хуже.

[Alex]

Далее примерно по середине чипа перемещается на другую сторону. .

Зачем? Он-же дальше должен идти.
Представь - слева от чипа разъем I2S, сигналы идет на левую сторону чипа, кроме одного (MCLK), который должен пойти на правую. (И еще вопрос, где физически находится сам осциллятор, лучше всего справа от чипа). Обойти чип сверху или снизу тоже нельзя - там аналог.

Непосредственно под чипом остается цельный земляной полигон.

Он в любом случае остается - там терпалпэд чипа.

то там тоже мастер-клок без переходов разтрассировать не получилось.

Переходы - бог с ними, конечно виа для ВЧ-сигналов не очень полезны, но тут все-таки не USBHS с его 480мгц (хотя и там 1-2 виа большой проблемы не составляют), но разрезать ею землю, на противополоной чипу стороне тоже не стоит. Лучше спрятать ее во внутреннем слое.

[dortonyan]

Зачем? Он-же дальше должен идти.

Для того, чтобы сохранить цельность нижнего (основного) полигона. Поэтому, как только mclk минует чип - он возвращается на верхний слой возле шины I2S (справа или слева от нее, как будет удобнее).

Представь - слева справа от чипа разъем I2S, сигналы идет на левую сторону чипа, кроме одного (MCLK), который должен пойти на правую.

Так вот, когда после прохождения под чипом мастерклок вернется наверх, то он окажется на той же стороне, где и I2S шина.

(И еще вопрос, где физически находится сам осциллятор, лучше всего справа от чипа). Обойти чип сверху или снизу тоже нельзя - там аналог.

Осциллятор можно располагать слева справа выше или ниже I2S шины (где будет удобнее). Если клок пройдет под чипом, то обходить больше ничего не надо.

Переходы - бог с ними, конечно виа для ВЧ-сигналов не очень полезны, но тут все-таки не USBHS с его 480мгц (хотя и там 1-2 виа большой проблемы не составляют), но разрезать ею землю, на противополоной чипу стороне тоже не стоит. Лучше спрятать ее во внутреннем слое.

С точки зрения ЭМС, спрятать по внутреннем будет конечно лучше всего. Но и предложенный мной вариант тоже вполне нормальный. Добавлять слои ради вот этого одного сигнала на мой взгляд - не оправдано, т.к. это улучшение из разряда самоуспокоения.
Повторюсь - разрез на другой стороне никому не мешает, никаких разрезов сигнальных и силовых токов он не создает (по крайней мере, если правильно выполнить шунтирование питания).

---------- Сообщение добавлено 16:17 ---------- Предыдущее сообщение было 16:07 ----------

Переходы - бог с ними, конечно виа для ВЧ-сигналов не очень полезны, но тут все-таки не USBHS с его 480мгц

Вот я бы не стал пренебрежительно относиться к сигналам невысоких скоростей (я не просто так написал про индуктивность виасов). Конечно 25 или 50МГц мастер-клока вроде и не так много. Но, это же не синус! Это меандр, фронты которого создают гармоники, уходящие далеко за 100МГц, т.е. это фактически радиочастоты. И трассировать все это нужно соответствующе.

[Alex]

Для того, чтобы сохранить цельность нижнего (основного) полигона. Поэтому, как только mclk минует чип - он возвращается на верхний слой возле шины I2S

Так ты-ж сказал "посередине чипа" а не "когда минует", вот я и не понял - зачем ему так быстро возвращаться?

Так вот, когда после прохождения под чипом мастерклок вернется наверх, то
он окажется на той же стороне, где и I2S шина.

Но разрежет при этом земляной полигон на ВОТ.

Добавлять слои ради вот этого одного сигнала на мой взгляд - не оправдано, т.к. это улучшение из разряда самоуспокоения.

Если бы только ради его одного - я бы его просто бросил навесным, приклееным к сплошному зепляному полигоны на ВОТ, вместо перехода с 2-х на 4 слоя..

Есть кстати еще одно соображение для 4сл - теплоотвод. Для "тепленьких" чипов и тем более для разных смд-стабов, 4сл по понятным причинам гораздо лучше (больше "металла" и второй слой близко к верхнему).

[dortonyan]

Так ты-ж сказал "посередине чипа" а не "когда минует", вот я и не понял - зачем ему так быстро возвращаться?

Может я не удачно выразился, имел ввиду провести проводник примерно по центру чипа (по горизонтальной оси симметрии). Наверх конечно под чипом не вывести.

Но разрежет при этом земляной полигон на ВОТ.

Ну и пускай разрезает. Я же уже несколько раз писал, что этот разрез никому не мешает. Не надо бояться разрезов, главное правильно их делать.

Есть кстати еще одно соображение для 4сл - теплоотвод. Для "тепленьких" чипов и тем более для разных смд-стабов, 4сл по понятным причинам гораздо лучше (больше "металла" и второй слой близко к верхнему).

Согласен, но это только в условиях малых габаритов, когда тупо негде залить полигон. А так на двух слоях на термалпаде просто делаются виасы "пожирнее" к нижнему земляному полигону открытые от маски и заливаются припоем, получается тоже неплохо.

[Alex]

а термалпаде просто делаются виасы "пожирнее"

Только не "на" а "рядом" (если то серийная плата). На пэдах можно делать только микровиа, иначе есть риск сильно пострадать от технолога

[dortonyan]

На счет 4499 подумал еще. Там генераторы лучше располагать слева (по рисунку корпуса из ДШ), чтобы максимально близко к тактовому входу. А на правую - сторону уже тащить его под чипом к источнику I2S данных.

[Alex]

На счет 4499 подумал еще. Там генераторы лучше располагать слева (по рисунку корпуса из ДШ), чтобы максимально близко к тактовому входу.

Я так и делал.

[АЛВАЛИ]

C "U" - специально предназначены для работы в таком режиме.

СпАсибо. Но, очень хотелось бы поподробней, если можно.
(Для меня это очень важно!)