Повторяем ЦАП Виктора Корсакова на AD1955

[Analog]

Здравствуйте, заинтересовал данный ЦАП https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=59390.
Но из-за невозможности приобрести авторские платы решил повторить самостоятельно с некоторыми изменениями. В общем концепция авторская, основные отличия следующие: изменение цепей MUTE, RESET, добавлен псевдобалансный выход (XLR на плате), отдельный стабилизаторы для цифровой части 1955, МК, транспорта, цепь питания генераторов выполнена с полным гашением неактивного гена, и т д.
Предполагается работа с транспортом Болеро В3 https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=80280.
Предполагается изготовление 4х слойной ПП, черновой вариант трассировки Altium на рендере. Схема в ПДФ также приложена.

Прошу опытных товарищей проверить подключение цепей питания генераторов, MUTE (нужно ли заводить ее на АД1955), RESET.
Возможно появятся предложения и замечания по схеме (основная работа по разводке ПП предстоит позже), прошу озвучить.
full.pdf

[Alex]

Offтопик:

У вас таких нет?

В пересчете на душу населения, думаю что раза в три больше чем у вас...
Но есть хорошая аппликуха - TrueCaller....

[dortonyan]

Рик Хартли (неплохой автор книг, кстати, на уровне Говарда Джонсона), рекомендовал именно стек sig/gnd/gnd/sig. Основной аргумент- при переходе с вехнего на нижний слой всегда есть низкоимпедансный возвратный путь, при условии, что есть виа, сшивающее землю.

Что-то не очень понятно, что имеется ввиду. Паразитная емкость виа?
Для проводника, зажатого между слоями земли индуктивность получается наоборот ниже.
Вообще фольга на внутренних слоях тоньше, поэтому для земли хорошо использовать именно внешние слои. Во внутренних лучше размещать шины питания и дублировать землю.

В своей плате тоже сомневался, как расположить линию клока от генератора до ad1955, на ВОТ или L2. В первом случае линия получается целиком на ВОТ, т к все компоненты расположены на нём. Если прятать линию на L2, сигнал пройдет через два переходных отверстия, хоть и не через весь стек (~0,2 мм). Что меньшее зло, линия на внешнем слое без переходных отверстий, или спрятана на L2, но через пару виа ( повышенная индуктивность), сказать не берусь. Имеется в виду уровни излучения/восприимчивости к внешним наводкам.
Есть мнение по этому вопросу?

На индуктивности виа можно забить, индуктивность проводников все равно во много раз больше. Единственное чем такое решение нехорошо - это относительно невысокой надежностью из-за слабого контакта виа ко внутренним слоям.

Фронты то все-равно быстрые

Да нету там с фронтами никаких проблем. Последовательными резисторами фронт делается какой надо.

[Analog]

Что-то не очень понятно, что имеется ввиду. Паразитная емкость виа?

нет, не емкость.
А тут важно волновое сопротивление сигнального проводника по всей длине трассы выполнить равномерным и постоянным. Для возвратного пути тока же желателен минимальный импеданс. И если возвратный ток будет перепрыгивать (менять) с одного земляного полигона на другой, мало того, что площадь излучающего контура будет больше, но и импеданс земли возрастет, т.к току придется прыгать через виа. А это дополнительное излучение энергии, что нам не надо

Да нету там с фронтами никаких проблем. Последовательными резисторами фронт делается какой надо.

Скорее всего это так, но проверить не могу, нужен очень хороший скоп.

[Alex]

А тут важно волновое сопротивление сигнального проводника по всей длине трассы выполнить равномерным и постоянным. Для возвратного пути тока же желателен минимальный импеданс. И если возвратный ток будет перепрыгивать (менять) с одного земляного полигона на другой, мало того, что площадь излучающего контура будет больше, но и импеданс земли возрастет, т.к току придется прыгать через виа.

Ты все правильно говоришь, только на тех частотах что есть в ЦАПах - большинством этих эффектов можно пренебречь. И на таких расстояниях тоже - тут все-же не материнка РС, где реально ВЧ сигналы через всю плату могут идти.
Например USB к разъемам через пол платы, или длинные параллельные шины, где выравнивают длины и импедансы, чтобы все одновременно приходило.

Offтопик:
Я первый раз когда 60-мегагерцовую параллельную шину USB PHY разводил, тоже озадачивался всеи этими нюансами. А в реальности - когда между фаем и процом пару сантиметров, то несмотря на то, что эта шина разбросана по обоим их корпусам как попало, и приходится каждую линию несколько раз переходить на другой слой и обратно, оно совершенно без проблем работает даже на 2-х слойке.
Как и хайспидовый USB - да, надо импеданс, соотв. ширину дорожки, расстояние до плейна, сами плейны без разрывов, поменьше виасов, без пеньков, одинаковую длину и параллельность, и прочее.
Все это мы в курсе. Только на практике, если там длина всего пара сантиметров, большинство этих "ужасов" до лампочки. Тоже самое и в SATA.
Тяп-ляп конечно разводить не надо

[dortonyan]

И если возвратный ток будет перепрыгивать (менять) с одного земляного полигона на другой, мало того, что площадь излучающего контура будет больше, но и импеданс земли возрастет, т.к току придется прыгать через виа. А это дополнительное излучение энергии, что нам не надо

А, ну так это не про данный случай. Надо же соотносить контекст, в котором это написано.
Это например когда проводник шел в слое top, а потом перешел в слой bot и продолжил дальше с земляным полигоном в другом слое. Либо когда происходит разрыв земли через виасы. Тогда да, контур по земле разрывается и все такое...
В данном случае полигон (а значит и возвратный контур) нигде не рвется, он наоборот получается с меньшей индуктивностью, т.к. сигнал по земле распараллеливается на два слоя земли. А индуктивность виаса добавленная к проводнику сигнала ни на что не влияет, т.к. индуктивность самого проводника во много раз больше.
Ну и в данном случае вообще пофигу какая индуктивность, важнее наличие экранов. Согласование несложно подобрать последовательным резистором.

[Analog]

А, ну так это не про данный случай. Надо же соотносить контекст, в котором это написано.
Это например когда проводник шел в слое top, а потом перешел в слой bot и продолжил дальше с земляным полигоном в другом слое. Либо когда происходит разрыв земли через виасы. Тогда да, контур по земле разрывается и все такое...
В данном случае полигон (а значит и возвратный контур) нигде не рвется, он наоборот получается с меньшей индуктивностью, т.к. сигнал по земле распараллеливается на два слоя земли. А индуктивность виаса добавленная к проводнику сигнала ни на что не влияет, т.к. индуктивность самого проводника во много раз больше.
Ну и в данном случае вообще пофигу какая индуктивность, важнее наличие экранов. Согласование несложно подобрать последовательным резистором.

Со всем согласный. Кроме того, что сигнал распараллеливается на два слоя. ЭМ поле практически не переползает на дальний земляной слой, т к энергетически это ему не выгодно, сколько бы там не было параллельных виа, из-за их индуктивности ( индуктивность полигона несравнимо меньше сети виа).

[Serge_L]

Alex,

Offтопик:
я много раз пробрасывал и pci-e, и sata, и usb просто витой парой через всю плату)
Да пофиг)))
А ещё в eDP частота пиксель-клока за 2ГГц, и тоже пофиг)))

[dortonyan]

ЭМ поле практически не переползает на дальний земляной слой

Это ваше мнение или есть замеры?

индуктивность полигона несравнимо меньше сети виа

1. Индуктивность определяется в основном длинной (расстоянием), а не шириной проводника.
2. Величина обратных токов в полигонах может отличаться, но все равно ток будет распределяться на полигоны по обеим сторонам. Т.е. суммарная индуктивность с двумя полигонами с обеих сторон проводника все равно будет ниже, чем с полигоном с одной стороны.
3. На разницу возвратных токов будут больше влиять не виасы, а расстояние от проводника до полигонов, т.к. толщина и тип диэлектрика в разных слоях многослойной ПП могут быть разные.
4. Если вдоль цифровых сигналов полигоны "сшить" виасами, то два полигона фактически превращаются в один (почти коаксиальный кабель).
5. Основной смысл такой топологии - экранирование сигналов, какая там получится индуктивность - вообще глубоко пофигу.

[Analog]

dortonyan, личное мнение.
По пунктам 1-4 полностью согласен. Тут видимо я непонятно выразился, прошу прощения, имел в виду стек sig/gnd1/gnd2. А вы имели в виду gnd/sig/gnd2, верно?
По п. 5: для короткой линии, да. Для длинной линии индуктивность и геометрию сигнального проводника надо учитывать, т к эти величины определяют волновое сопротивление.

Offтопик:
можно на ты?

[dortonyan]

А вы имели в виду gnd/sig/gnd2, верно?

Ну конечно, иначе переносить сигналы внутрь нет смысла. Причем в слое сигнала тоже будет gnd полигон, и все три "сшиты" переходами.

По п. 5: для короткой линии, да. Для длинной линии индуктивность и геометрию сигнального проводника надо учитывать, т к эти величины определяют волновое сопротивление.

Да пофиг на это сопротивление, какое бы не получилось. Здесь же нет задачи согласовывать под стандартный номинал. Суть согласования заключается в том, чтобы получить апериодическую форму напряжения сигнала. А ее можно получить при любом волновом сопротивлении, даже на двухслойной плате, достаточно подобрать номинал последовательного резистора.
Т.е. согласовывать все равно нужно, под любую топологию.

Offтопик:

можно на ты?

Пожалуйста, мне не принципиально.

[Analog]

dortonyan,
Тоже думаю, чего это все к 50 Ом волнового привязались, ведь не интерфейс и не радиоканал какой)

[dee-jan]

На electronix.ru как-то юзер один написал, что 20мгц с т.зр. топологии и трассировки - это постоянный ток

[tomtit]

Это ваше мнение или есть замеры?


1. Индуктивность определяется в основном длинной (расстоянием), а не шириной проводника.
2. Величина обратных токов в полигонах может отличаться, но все равно ток будет распределяться на полигоны по обеим сторонам. Т.е. суммарная индуктивность с двумя полигонами с обеих сторон проводника все равно будет ниже, чем с полигоном с одной стороны.
3. На разницу возвратных токов будут больше влиять не виасы, а расстояние от проводника до полигонов, т.к. толщина и тип диэлектрика в разных слоях многослойной ПП могут быть разные.
4. Если вдоль цифровых сигналов полигоны "сшить" виасами, то два полигона фактически превращаются в один (почти коаксиальный кабель).
5. Основной смысл такой топологии - экранирование сигналов, какая там получится индуктивность - вообще глубоко пофигу.

Некоторые Ваши утверждения неверны, повторите физику. Нет времени на подробности.

[Analog]

Некоторые Ваши утверждения неверны.

Напишите, пожалуйста, по возможности, с чем не согласны.

[-Rik-]

На electronix.ru как-то юзер один написал, что 20мгц с т.зр. топологии и трассировки - это постоянный ток

И формально он прав - 0,02 Гц мало чем от постоянного тока отличаются.

[Analog]

В каком слое Gerber выгрузить информацию о вырезах на плате (пропилы справа, которые отделяют сервисные платки)?
Предполагаю, что в Board Outline лучше всего. Это тот механический слой, в котором находится контур ПП.
Это является вырезом?

И формально он прав - 0,02 Гц мало чем от постоянного тока отличаются.

Философы, блин

[dortonyan]

Некоторые Ваши утверждения неверны, повторите физику. Нет времени на подробности.

Ну хотя бы тезисно, парой слов, укажите где ошибка.

Предполагаю, что в Board Outline лучше всего. Это тот механический слой, в котором находится контур ПП.

Все верно, вырезы рисуются в слое контура платы. Только рисуются тем же контуром, без заполнения.
А лучше почитайте на сайте производителя PCB - как делать разделение нескольких дизайнов на плате. Там могут быть свои требования.

[Analog]

dortonyan, подскажи, пожалуйста, как проще сконвертировать эти вырезы (board cutout) в контур ПП.

[tomtit]

Ну хотя бы тезисно, парой слов, укажите где ошибка.

Прикиньте индуктивность бесконечно тонкого провода.

[Alex]

В каком слое Gerber выгрузить информацию о вырезах на плате (пропилы справа, которые отделяют сервисные платки)?

Тут надо еще смотреть, как на это посмотриь производитель. Многие (типа JLC), разрешат только линией в силке разделять разные дизайны. А если слоты, пунктиры или вобще отдельные контура - посчитают за несколько плат.

Предполагаю, что в Board Outline лучше всего. Это тот механический слой, в котором находится контур ПП.

Да, вырезы обычно в том-же слое, где и контур платы.
В каком именно - обычно это слой Board, в Алтиуме - как договоришься сам с собой.
У одних это Мех1, у других Мех5, у третьих еще чего, этих мехов там, штук 15, если память не изменяет.

как проще сконвертировать эти вырезы (board cutout)

А оно надо? Любой замкнутый контур в этом слое где контур платы, будет считаться вырезом.