В продолжение USB цапостроения

[dortonyan]

Мой первый проект - очередной цап, выполненный по схеме USB кодек - ASRC - DS-DAC.
На этот раз применен цап от аналога AD1853.
Схемотехника в общем типовая.
Спасибо форумчанам за огромное кол-во информации и наработанных схемотехнических решений. Благодоря этому проблем с устройством практически не возникло и был получен заведомо хороший результат.
Фото платы, а так же схема в PDF прикреплены.
На первый раз не обошлось без багов:
Не удалось реализовать внутрисхемное программирование контроллера - запроектировал ему питание 3.3v, не учтя, что шьется он только на 5-ти вольтах.
В добавок мелкие но к счастью несмертельные баги разводки и шелкографии (просто по невнимательности).
Неожиданная проблема возникла только одна - разбаланс токовых выходов ЦАП, который почему-то пропадает при отключении мастерклока. Результат - +50..60мВ на выходе в обоих каналах. Как позже выяснилось - с этим столкнулся не только я и уже придуманы решения данной проблемы - обсуждение в теме ЦАП Helios153. Спасибо Ромычу за изящное решение проблемы . Зашунтировав соответствующие емкости по входам i/u преобразователей 100к резисторами постоянка была устранена, а остатки выбраны подстроечником выходного фильтра.
К сожалению не могу выложить спектры искажений - вчера накрылись входы а может и АЦП звуковушки ASUS XONAR D2 .
Скажу лишь на словах что по предварительным замерам утилитой Rmaa из комплекта звуковой карты уровень гармоник (1кГц -1Дб) USB цапа был на 8..9дб ниже ASUS-овской. Так же удалось поиграться с различной частотой дискретизации. Выяснилось, что с частотой не кратной генератору цапа уровень гармоник примерно на 3дб выше нежели с кратной.
Звук само сабой очень приятный и легкий, даже несмотря на полное отсутствие пленки. Нижний регистр очень глубокий и даже черезчур мощный, но это похоже из-за АЧХ наушников Sennheizer PX100.

Также я успел поиграться и с измерением излучаемых помех - обычной замкнутой петлей на вход ослика 150Мгц. Оказалось, что в данном диапазоне наиболее шумный прибор - сам ЦАП - 1853, ASRC давал уровень раза в полтора меньше (возможно из за более низкого напряжения питания), а PCM2706 и ADUM1400 примерно в 4..5 раз меньше. Отчего возникают некоторые сомнения в целесообразности применения гальванической развязки в схемах с DS цапами.

По случаю починки звуковухи предоставляю спектры сего изделия.

[Alex]

Кстати R67 на схеме поключен правильно ?

Нет.

[Ромыч]

Кстати R67 на схеме поключен правильно ? Мне кажется он должен подключаться аналогично R64 к одному из инвертирующих входов U5A или U5B.

Совершенно верно, автор очепятался

Чтобы 5230 меньше шумела, можно резисторы R44, R50 и R45, R52 уменьшить раза в 3, ну и увеличить С41. С44, С50 я бы сделал побольше, R55 R38 уменьшил раза в 2. Но это уже "полировка".

[Delta213]

Тема https://forum.vegalab.ru/showthread....-ЦАП-Helios153 пост №21.

Спасибо! Если усилитель с серво, то наверное можно не заморачиваться с ловлей блох?

[Ромыч]

Спасибо! Если усилитель с серво, то наверное можно не заморачиваться с ловлей блох?

Протекание постоянной составляющей по переменному резистору РГ вроде как не есть хорошо. Проще всеже убрать, тем более делов-то - 2 резистора подпаять.

[Candidate]

Для первого проекта - выше всяких похвал. Я впечатлён!
Очень интересно услышать мнение о звуке, когда произойдет некоторое привыкание к устройству (через недельку-две).

[dortonyan]

Исправил очепятку R67.

После двух недель работы в (условиях различной температуры и влажности в помещении) промерил еще раз номиналы подобранных резисторов. Обнаружил, что после пайки уплыла только одна пара (примерно до 0.05%), на остальных разброс даже в рабочем нагреве не превышает 0.01..0.02%. Т.е. уплыв номиналов в парах (по крайней мере в данной реализации) незначителен. И при необходимости вполне возможно обеспечение разброса пар в сотые доли. Насколько это нужно (в том числе в данном применении) - вопрос другой.

[dortonyan]

Может кто-нибудь сталкивался с подобным траблом, касательно конфигурации 1853:

Перед загрузкой регистров конфигурации производится ресет 1853-ей и 1896-ой
-если сразу после ресета начать загружать конфигурацию, то 1853 не работает с входной частотой дискретизации (44.1 или 48 - в зависимости генератора - 1896 в режиме х512) - на выходе шум.
-если после ресета создать задержку (десяток милисекунд) - в цап не включается режим передискретизации х8 - на выходе -тишина, при любой частоте дискретизации на входе.

Или я все таки неправильно конфигурирую?

[Ромыч]

А зачем такие сложности? Если 1853 работает от выхода 1896, ставите и там и там RJ 24 бит внешними выводами, и забываете о траблах.

[dortonyan]

Да в принципе не так уж это и сложно (каких-то два байта единичек с нулями). Через конфигуратор перевожу интерфейс в I2S, в RJ24 такой проблемы нет?

[Ромыч]

Если вы внимательно читали ветки про 1853, то должны знать, почему надо конфигурировать именно в RJ

[dortonyan]

Что то встречал про RJ но не внимательно, и решил вообще применить I2S .
Кстати только что перевел в RJ - разницы никакой.

[Ромыч]

разницы никакой

может сильно зависеть от уровня системы в целом

[dortonyan]

А не припомните ли ссылочку на обсуждение данного вопроса, случайно не из темы"1853 под управлением микроконтроллера"?
Но в любом случае это не объясняет нежелание 1853 работать в режиме 8х с любым мастерклоком и входной частотой дискретизации.

[Ромыч]

А не припомните ли ссылочку

Не припомню. к сожалению. Суть в том, что в режиме LJ и I2S цифровой фильтр 1853 генерирует дополнительные помехи. В RJ их нет.

нежелание 1853 работать в режиме 8х с любым мастерклоком и входной частотой дискретизации.

Если мастерклок 512Fs, то проблем быть не должно. Скорей всего, какието проблемы с резетом, причем не факт, что это проблемы с 1853, может быть и с 1896. 1896-ю при таком генераторе я бы настроил жестко в режим 256 Fs.

[Оллема]

Суть в том, что в режиме LJ и I2S цифровой фильтр 1853 генерирует дополнительные помехи. В RJ их нет.

У меня 1853 прекрасно работает в i2s. Может проблема когда то была раздута из-за связки с spdif приемником?

[Ромыч]

У меня 1853 прекрасно работает в i2s

Да ради бога. Никто и не говорит, что в других режимах 1853 не будет работать в принципе.\n\n---------- Добавлено в 02:22 ---------- Предыдущее сообщение в 02:21 ----------\n\n

Может проблема когда то была раздута из-за связки с spdif приемником?

Я свое мнение уже сказал - разница слышна на системах высокого уровня. Могу и ошибаться.

[dortonyan]

Не припомню. к сожалению. Суть в том, что в режиме LJ и I2S цифровой фильтр 1853 генерирует дополнительные помехи. В RJ их нет.

Тоесть проблема в увеличенном уровне помех излучаемых фильтром или помех в востановленном сигнале? Это происходит при любой разрядности данных на входе? У меня с выхода 1896 - 24bit.

Если мастерклок 512Fs, то проблем быть не должно. Скорей всего, какието проблемы с резетом, причем не факт, что это проблемы с 1853, может быть и с 1896. 1896-ю при таком генераторе я бы настроил жестко в режим 256 Fs.

При 256fs на входе (при заливке конфигурации сразу после ресета - без значительной задержки) 8х режим включается с генераторами 16..., 22.... и 33.... Мгц.
Если после этого передернуть конфигуратор 1896 в 512fs все так же работает, но если 1896 изначально сконфигурирована на 512, то после конфигурации цапа на его выходе - белый шум.
Предполагаю что задержка при конфигурации имеет значение из-за задержки данных на выходе 1896 после ресета, но так и не пойму как правильно организовать конфигурацию, чтобы устранить траблы в любых режимах.
Или же схема изначально неверна и dac и asrc нужно ресетить отдельно в определенной последовательности.

[Lexus]

Или же схема изначально неверна и dac и asrc нужно ресетить отдельно в определенной последовательности.

В даташитах на цифровые фильтры есть требование поднимать из ресета ЦФ только после стабилизации всех входных сигналов. То есть, если нужно сменить что-то в конфигурации, ЦФ отправляется в ресет, производится конфигурация и поднимается ресет. Причем, лучше его синхронизировать с перепадом LRCK. С AD1896 нужно делать именно так. С AD1853 - не знаю. Она позволяет во время ресета загружать конфигурацию?

[Ромыч]

Тоесть проблема в увеличенном уровне помех излучаемых фильтром или помех в востановленном сигнале?

Речь шла о помехах на выходе. Про излучаемые без понятия, по идее тоже должны немного подрости. Это вы, я так понял, можете и сами проверить. От битности не зависит.

Или же схема изначально неверна и dac и asrc нужно ресетить отдельно в определенной последовательности.

Я вообще не понимаю, зачем все это надо. 1896 и 1853 дружатся очень легко и быстро без всяких конфигураторов. Называется - не было проблем, создадим их себе сами.

[dortonyan]

В даташитах на цифровые фильтры есть требование поднимать из ресета ЦФ только после стабилизации всех входных сигналов. То есть, если нужно сменить что-то в конфигурации, ЦФ отправляется в ресет, производится конфигурация и поднимается ресет

Именно поэтому полагаю, что с ASRC нужно снимать ресет позже, чем с DAC но это надо проверять.

С AD1853 - не знаю. Она позволяет во время ресета загружать конфигурацию?

Нет. Процедуру конфигурации описывал выше.

Я вообще не понимаю, зачем все это надо. 1896 и 1853 дружатся очень легко и быстро без всяких конфигураторов. Называется - не было проблем, создадим их себе сами.

Верно подмечено - сейчас обосную...
Конечно применение конфигурации по SPI в 1853 с ASRC абсолютно бессмысленно (если конечно не требуется Demphasis, да кому он нужен).
Дело в том, что данная схема требует супервизора, а контроллер позволяет совместить функцию супервизора и конфигуратора, при том что стоит копейки и имеет соизмеримые габариты. В добавок позволяет побаловаться с громкостью и дэмпфазисом.
А R-C супервизор делать не захотелось - не нарвится он мне .