Страница 1 из 7 123 ... Последняя
Показано с 1 по 20 из 131

Тема: ЦАП с питанием от USB

  1. #1
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,598

    По умолчанию ЦАП с питанием от USB

    Хочу рассказать об одной плате ЦАП, которая явилась результатом некой "лабораторной работы".

    Начало здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=84956

    Учитывая, что это всего лишь хобби, то работа в этом направлении ведется крайне медленно.

    Цели создания платы:

    - качественный ЦАП, с питанием от USB + опционально аккумулятор (в планах 18650 одна или 2 банки, в зависимости от получившихся габаритов и времени непрерывной работы, так же необходимо учесть время зарядки)
    - по возможности наименьший габарит
    - минимум редкоземельных компонентов
    - USB UAC 1, отсутствие специфических драйверов, в идеале 16/44 - 24/96.
    - обязательно качественный выход на наушники.

    Что рассматривалось в качестве кандидатов:

    CS43L22 и ему подобные чипы (от AKM в том числе) - всё прекрасно, кроме характеристик аналогового выхода.
    CS43131 и аналоги - не совсем понятно, есть ли LPF внутри чипа, т.к. производитель в даташите рисует непосредственное подключение к наушникам, а так же питание логики фиксировано и равно 1.8В, что крайне не удобно.

    Т.к. палата по сути дела отработка идей и схемотехнических решений было решено взять старенький CS4398. В качестве транспорта - плата Чип И Дип USB Prime на STM32F042F6P6. Формат вывода фиксированный 24 бита 48 кГц Кстати большинство минусов получившейся платы именно по прошивке контроллера.

    LPF фильтр по схеме от AK4490 для DSD режима, за исключением первого конденсатора между дифф. линиями (С49 и С55), т.к. выход ЦАПы оказался очень нежным и искажения подскочили до 0.002%, поэтому фильтр получился скорее 2 порядка, чем 3 как заявлено в даташите. ОУ в фильтре - полюбившийся мне LM4562.

    Усилитель для наушников - собственная схема, начало здесь: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2693677
    ОУ - TPA6120A2 паре с LM4562. Номиналы обвязки ОУ подобраны таким образом, что бы Ку усилителя был 1, по сути дела это просто повторитель. Есть определенные "грешки" у данной схемы, но первое прослушивание показало что звук хороший, на замерах мелкий шум и нет роста Кг, это скорее от разводки ПП.

    Питание. Здесь всё не однозначно, поэтому было решено попробовать DC-DC преобразователи. Для формирования 5В и 3.3В питания ИМС ЦАП использован AM1LS-0509S-NZ, для двухполярного питания LPF и усилителя для наушников AM2DM-0509DH60-NZ. Сразу на выходе DC-DC стоит простейший LC фильтр. Питание аналоговых цепей от малошумящих LDO стабилизаторов TPS7A4901 и TPS7A3001.
    В широкой полосе шума от DC-DC замечено не было, стабилизаторы отлично подавляют пульсации. Напряжение аналоговых цепей +-7В.
    Так же на плате есть второй разъем USB для подключения питания, в итоге он не пригодился и не установлен.

    Общий потребляемый ток от USB порта составил 330мА при подключенных наушниках 32 Ом и комфортном уровне громкости. В теории можно уменьшить, например заменив ADUM1400 на что то менее прожорливое.

    Стабилизаторы для DVDD - LP2985-3V3, для AVDD LP2985-5V0. Для VREF решено было использовать опробованный метод - REF195 и НЧ фильтр.

    Применяемая элементная база - в большинстве случает SMD, резисторы, конденсаторы - 0603, что не так удобно при пайке.

    Для экономия питания, на плате нет реле MUTE.

    Что получилось в итоге:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	DSC_2533.JPG 
Просмотров:	1486 
Размер:	4.19 Мб 
ID:	363419 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	sch.jpg 
Просмотров:	1401 
Размер:	1.51 Мб 
ID:	363420

    Замеры:

    Скрытый текст



    Линейный выход:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	40hz.png 
Просмотров:	432 
Размер:	127.8 Кб 
ID:	363427 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	thd.png 
Просмотров:	439 
Размер:	139.5 Кб 
ID:	363428 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd.png 
Просмотров:	359 
Размер:	126.9 Кб 
ID:	363429 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	wn.png 
Просмотров:	402 
Размер:	128.0 Кб 
ID:	363430

    Пара картинок с RMAA:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	thd.png 
Просмотров:	416 
Размер:	6.1 Кб 
ID:	363431 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd.png 
Просмотров:	344 
Размер:	7.7 Кб 
ID:	363432 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	noise.png 
Просмотров:	341 
Размер:	6.9 Кб 
ID:	363436 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imdswept.png 
Просмотров:	322 
Размер:	4.5 Кб 
ID:	363437 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	dynamics.png 
Просмотров:	323 
Размер:	6.6 Кб 
ID:	363443

    Выход для наушников мало чем отличается от линейного, поэтому приведу только несколько штук, где есть небольшая разница:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	noise.png 
Просмотров:	318 
Размер:	6.9 Кб 
ID:	363438 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	imd.png 
Просмотров:	340 
Размер:	7.8 Кб 
ID:	363439 Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	dynamics.png 
Просмотров:	303 
Размер:	6.7 Кб 
ID:	363440

    [свернуть]


    Результат хороший, немного страдает взаимное проникновение, а так же растёт THD+N на ВЧ ( дополнения: после не хитрых манипуляций с номиналами выхлопа, выяснилось, что растет именно шум, а Кг остаётся на том же самом уровне, не зависимо от частоты, скорее всего проблема с какой то из линий питания), но мне разбираться лень, т.к. плата отладочная и будет скорее всего кататься вместе с ноутбуком по командировкам. SNR получился 110 дБ, что не так плохо, но конечно можно было бы и лучше. По идее можно поиграться с фильтрами питания, по крайней мере в LPF.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	thd_n_freq.png 
Просмотров:	510 
Размер:	35.1 Кб 
ID:	363442

    Из минусов - тонна косяков в прошивке контроллера, так же необходимость убрать поддержку HID, т.к. кнопок нет. Есть проблемы с перезагрузкой. Будет время и желание переделаю, если транспорт перекачует куда то еще. Так же есть проблемы с разъемом наушников, коротит на землю, при вставке в него штекера, нужно искать что то лучше.

    Есть проблемы со стартом CS4398 - питание AVDD должно подаваться гораздо раньше DVDD, для этого был установлен супервизор и "замедлен" старт стабилизатора на 3.3В, но этого оказалось не достаточно, поэтому вместо супервизора в итоге прижилась RC цепочка.

    По звуку. Звучит ярче чем AKM, без особых акцентов, так же показалось что детализация немного выше чем у 4493. Пару месяцев на отслушку и поиск косяков.

    В конечном варианте будет всё таки CS43198, обещают меньший ток потребления, меньшие искажения, но будут определенные неудобства с преобразователями уровней на 1.8В.
    Последний раз редактировалось maxssau; 03.02.2020 в 00:59.
    _________________
    Евгений

  2. #2
    Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,560

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    решено взять старенький CS4398.
    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    Звучит ярче чем AKM, без особых акцентов, так же показалось что детализация немного выше чем у 4493.
    Ты смотри, а говорили старикам здесь не место

    Поздравляю!

  3. #3
    Лишен права ответа (до 30.06.2024) Аватар для vladimir sim
    Регистрация
    17.02.2014
    Адрес
    Екатеринбург
    Сообщений
    1,970

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Все семейство NE5532/LM4562/49720 справляется с ролью сумматора-вычитателя едва на троечку. Здесь нужен OPA2228, LT1128, OPA827-828,OPA1652,OPA1656,OPA2156,OPA2172.Сам по себе CS4398 очень хорош, только вот требует фильтрации хотя бы пятого порядка.

  4. #4
    Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,560

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    выход ЦАПы оказался очень нежным и искажения подскочили до 0.002%,
    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    SNR получился 110 дБ
    с циррусами в этом и проблема, что когда начинаешь снижать нагрузку - растут гармоники, повышаешь - растут шумы от номиналов резисторов.
    Из реально применяемого - Оу с полевиками на входе в качестве повторителя, потом LPF на малоомных резисторах. Применено в той же ЕМУ 0404 ПСИ.

    Как вариант, который было бы интересно попробовать (но как всегда лениво) - восьмиканальный CS4382 с дублированием i2s на все цапы со сложением по 4 канала на резисторах около 3 Ком.
    Каждый выход будет работать на свой высокоомный резистор, но общее входное сопротивление будет в 4 раза меньше с соответвующим снижением шума без увеличения Кг.

    ---------- Сообщение добавлено 12:56 ---------- Предыдущее сообщение было 12:55 ----------

    Цитата Сообщение от vladimir sim Посмотреть сообщение
    Все семейство NE5532/LM4562/49720 справляется с ролью сумматора-вычитателя едва на троечку.
    Влоб - да, тут же развитая предфильтация.
    Всё по канону.

  5. #5
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,598

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    Ты смотри, а говорили старикам здесь не место
    я пока не достиг даташита, поэтому для меня "старики" еще актуальны


    Цитата Сообщение от vladimir sim Посмотреть сообщение
    требует фильтрации хотя бы пятого порядка
    можно конечно запилить вот такой выхлоп https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2649547
    только боюсь питания от USB будет уже не достаточно

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    восьмиканальный CS4382 с дублированием i2s на все цапы со сложением по 4 канала на резисторах около 3 Ком
    он довольно древний, если хочется заоблачно низкого Кг (привет оксюморон), то нужно наверное брать что то с низким Кг. Я всё же склоняюсь к свежим циррусам, 43198 в фаворите




    сейчас еще попробую сделать транспорт на CM6631A, исходники у меня есть, есть генератор прошивок, нужно что то лучше ЧиДовского трансопорта
    _________________
    Евгений

  6. #6
    Лишен права ответа (до 30.06.2024) Аватар для vladimir sim
    Регистрация
    17.02.2014
    Адрес
    Екатеринбург
    Сообщений
    1,970

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    OPA2172 кушает 1,6 ма на канал, шум 6 нв/Гц, зато токовый шум отсутствует. Очень низкий Кг до 20 кГц, мощный выход.

  7. #7
    Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,560

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    можно конечно запилить вот такой выхлоп
    2Ком сам по себе даст -125дБ шума. И на остальных набежит по мелочам с результирующим в теже -110.
    Что бы быть ближе к -120 результирующего нужно что бы все были не больше где-то 500 Ом
    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    он довольно древний,
    ЕСть cs4385A, как всегда слегка улученный и дополненный.

  8. #8
    Частый гость Аватар для Злой
    Регистрация
    30.10.2009
    Сообщений
    457

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    Так же есть проблемы с разъемом наушников, коротит на землю, при вставке в него штекера, нужно искать что то лучше.
    Есть какие либо мысли по этому поводу?

  9. #9
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,598

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от Злой Посмотреть сообщение
    Есть какие либо мысли по этому поводу?
    заменить на что то более адекватное. вчера разглядывал как входит штекер, похоже что замыкается даже не на землю, а каналы между собой. ну или просто неправильная трассировка разъема.
    _________________
    Евгений

  10. #10
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,598

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    фото штекера:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	image1.JPG 
Просмотров:	294 
Размер:	1.67 Мб 
ID:	363765

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	image2.JPG 
Просмотров:	248 
Размер:	1.59 Мб 
ID:	363766

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	image4.JPG 
Просмотров:	261 
Размер:	1.51 Мб 
ID:	363767

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	image5.JPG 
Просмотров:	282 
Размер:	1.35 Мб 
ID:	363768

    если вставлять штекер в работающую плату, то стабы сразу уходят в защиту, оно и понятно, там 16 ом на выходе 6120, если бы и его не было, то наверное успело бы полыхнуть.

    какие есть идеи? искать разъем где нет такой проблемы?
    _________________
    Евгений

  11. #11
    Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,560

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    какие есть идеи?
    -по двинутому - с размыкающихся контактов на АЦП МК, когда сигнал пропадает, сразу мютить.
    -по крутому - разъем с изолированным переключателем jack-presence и на мют.

    Честно, я не вижу проблемы. На горячую, у ТРА замыкаются выходы между собой. На реальном сигнале басы в фазе, так что супертока не должно быть.

    Я вижу переключающие контакты у разъема. Типа джека нет - замкнуты, сигнал уходит кудато, разомкнуты - на джек.

    Вопрос.
    Контакты, которые при вставленном джеке разомкнуты (без сигнала), они на землю запаяны или никуда?
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Безымянный.jpg 
Просмотров:	282 
Размер:	166.4 Кб 
ID:	363781

  12. #12
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,598

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    Контакты, которые при вставленном джеке разомкнуты (без сигнала), они на землю запаяны или никуда?
    сейчас висят в воздухе.

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    -по двинутому - с размыкающихся контактов на АЦП МК, когда сигнал пропадает, сразу мютить.
    -по крутому - разъем с изолированным переключателем jack-presence и на мют.
    в новых ИМС ЦАП сделано по человечески:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Снимок экрана_2020-02-05_16-43-22.png 
Просмотров:	449 
Размер:	85.4 Кб 
ID:	363785
    _________________
    Евгений

  13. #13
    Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,560

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от maxssau Посмотреть сообщение
    сейчас висят в воздухе.
    А если на выключенной плате медленно вставлять джек, контролируя сопротивление на выходах звонится на землю или между каналами?

    Имхо на землю не должно.
    Ну и попутный вопрос.
    Вспышки генерации у ТРА нету при медленном вставлянии?

  14. #14
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,598

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    Вспышки генерации у ТРА нету при медленном вставлянии?
    этого нет, т.к. DC-DC сразу уходит в защиту, видимо не любит резких бросков тока


    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    А если на выключенной плате медленно вставлять джек, контролируя сопротивление на выходах звонится на землю или между каналами?
    только между каналами.

    пошарюсь по каталогам, может удастся найти без этой проблемы
    _________________
    Евгений

  15. #15
    Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,560

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    maxssau,
    А если вставить просто голый не запаянный джек?
    Что бы все контакты джека висели в воздухе.
    Максимум что я вижу, это сложение обоих каналов и работа их на один капсуль.
    Не видно никакой особой токовой нагрузки, особенно если на выходе ТРА по 16 Ом.

  16. #16
    Завсегдатай
    Автор темы
    Аватар для maxssau
    Регистрация
    15.08.2015
    Адрес
    Самара
    Возраст
    39
    Сообщений
    2,598

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    В самом плохом случае получается 5.6/32=0.175 А, что превышает возможности dc-dc. Без цепей mute не обойтись.

    ---------- Сообщение добавлено 22:52 ---------- Предыдущее сообщение было 18:33 ----------

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    Что бы все контакты джека висели в воздухе.
    а какая разница, замыкаются выходы между собой, даже если разъем будет пустой, это чуть снизит нагрузкуна БП, да и всеми любимый симулятор показывает, что ток в самом плохом случае через капсуль не потечет.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	da07-1.png 
Просмотров:	217 
Размер:	8.1 Кб 
ID:	363799

    это всё лирика. оставлю эту проблему вместе с отладочной платой, на то она и отладочная, что бы найти проблемы.

    к вопросу о 120 дБ SNR.

    Даташит на CS4399/43131/43198 периодически ставит в тупик: не совсем понятно, нужен ли LPF вообще, есть таблицы, описывающий встроенный комбинированный ЦФ и НЧ фильтр:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	da07-2.png 
Просмотров:	279 
Размер:	211.6 Кб 
ID:	363800

    Судя по этой таблице, да и по даташиту, LPF фильтр ЦАПу и не нужен, главное позаботиться о ёмкости и сопротивлении на выходе. В описании evolution board они подключают выход цапы напрямую на XLR разъем, а выход на наушники сделан как повторитель на OPA1622. Как вариант они конечно могли задумать без фильтрации, но мне что то в это мало верится. Измерения они делают с помощью AP на выходах XLR и получают 131 дБ SNR и -115дБ THD+N.

    Так же CS43131 позволяет подключать наушники напрямую, причем 32 Ом с функцией детектирования подключения. Все микрухи pin-to-pin совместимые.

    Так же в этой ИМС ЦАП есть детектор подключенных наушников, но напрямую задействовать MUTE ЦАПы не получится, т.к. нет соответствующей логики, поэтому только через INT и внешний контроллер или как вариант пины EN ОУ(?).

    Кто что думает по этому поводу? у кого есть опыт работы с новыми циррусами?
    _________________
    Евгений

  17. #17
    Новичок Аватар для seargey
    Регистрация
    18.11.2009
    Адрес
    Самара
    Сообщений
    82

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Взял у автора на послушать сравнить с имеющимся.
    Сравнение с SMSL Sanskrit Pro.
    Сравнивал на тяжелом роке и всяких тестовых записях. Значительно шире панорама вверх добавляет и в глубину. Выше прозрачность по диапазону несколько меньше бас. Звучание не утомительное в сравнении с китайцем. Честно говоря удивлен поскольку сравнения SMSL, EMU02-02 и CD Yamaha между собой разницы не выявили

  18. #18
    Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,560

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB


    Offтопик:
    Цитата Сообщение от seargey Посмотреть сообщение
    Сравнение с SMSL Sanskrit Pro.
    Немножко ОФФ.
    Китайцы очень быстро прогрессирую, если тот же Санкрит про от 2015 года - УГ,
    то М500 или Д1 прошлого года уже дают прикурить более именитым старым брендам.
    https://www.audiosciencereview.com/f...dac-png.43475/
    HiFiman тоже начинала как безвестная китайская фирма, а теперь байерам и сенхам до нее пилить и пилить

  19. #19
    Новичок Аватар для seargey
    Регистрация
    18.11.2009
    Адрес
    Самара
    Сообщений
    82

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB

    Цитата Сообщение от Walter Посмотреть сообщение
    Offтопик:

    Немножко ОФФ.
    Китайцы очень быстро прогрессирую, если тот же Санкрит про от 2015 года - УГ,
    то М500 или Д1 прошлого года уже дают прикурить более именитым старым брендам.
    https://www.audiosciencereview.com/f...dac-png.43475/
    HiFiman тоже начинала как безвестная китайская фирма, а теперь байерам и сенхам до нее пилить и пилить
    Так у этого искажения реально замеренные 0.0006 а звучит хуже хоть и мой.

  20. #20
    Завсегдатай Аватар для Walter
    Регистрация
    13.12.2004
    Адрес
    Юг Украины
    Возраст
    46
    Сообщений
    2,560

    По умолчанию Re: ЦАП с питанием от USB


    Offтопик:
    Цитата Сообщение от seargey Посмотреть сообщение
    Так у этого искажения реально замеренные 0.0006 а звучит хуже хоть и мой.
    Сам факт того, что вытянули настоящие 0,0006 уже показателен
    Раньше они переписывали цифру с даташита на ЦАП.
    Санкрит видно какой-то свежей инкарнации.

Страница 1 из 7 123 ... Последняя

Метки этой темы

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •