DAC TDA1541, AD1852 i inne...

[Holgin]

ASRC to AD1896? :)
Nie lepiej by było MCLK z generatora wziąć? Ja u siebie odpuściłem bo:
a) musiałbym ściągać z farnella generator 24.576MHz
b) dzielić częstotliwość na 2
Ale w docelowym projekcie będzie od tego generator, użyję też AD1896. Mój zamysł jest taki, żeby ASRC konwertował wszystko do 192kHz, a DAC będzie już zaprogramowany na tą częstotliwość. Spróbuję też z generatorem np. 25MHz czy 27MHz, sprawdzę czy DAC to przyjmie (np 210,9375kHz), bo w przypadku sygnału wejściowego 192kHz fs in = fs out, a ASRC tego nie lubią, a tak to będzie ~18kHz różnicy.
Pochwal się jak coś już powstanie :) Analog jak z datasheeta? Te opki nie mają zbyt małego slew rate do I/V?

[Jimy-Adi]

Tak, ten ASRC. Wole by amanero pracowalo w trybie master z wlasnym zegarem. Co do konwerterow, widzisz teraz dlaczego proponowalem w zasadzie mam jedna kostke dac wiecej moglbym przetestowac...

Wysłane z mojego LG-K350 przy użyciu Tapatalka

[Holgin]

W ramach odświeżenia:
AD1955 wciąż czeka na kilka drobiazgów, ale o nim nie zapomniałem.
Za to dostałem kolejnego scalaka - AD1852 - i zrobiłem dla niego kompletną, małą płytkę. Aplikacja jest dość prosta, z noty katalogowej. W tej konfiguracji DAC przyjmuje do 48kHz i dlatego stwierdziłem, że idealnym odbiornikiem (pamiętając o tym, że konstrukcja z założenia jest dość budżetowa), będzie PCM2707, w formie kanapki z PCB. Sygnał I2S wraz z MCLK będzie szedł goldpinami. Elektrolity może zamienię na jakieś tantale, jak będę mieć kaprys. No i tym razem z racji ciasnoty dużo 0603 :)




A TDA, cóż, w gruncie rzeczy jest gotowy (elektrycznie), filtr GIC na razie odkładam do szuflady, na "lepsze czasy" (znaczy jak mi się zachce ).

[marosik]

W ramach odświeżenia:
AD1955 wciąż czeka na kilka drobiazgów, ale o nim nie zapomniałem.
Za to dostałem kolejnego scalaka - AD1852 - i zrobiłem dla niego kompletną, małą płytkę. Aplikacja jest dość prosta, z noty katalogowej. W tej konfiguracji DAC przyjmuje do 48kHz i dlatego stwierdziłem, że idealnym odbiornikiem (pamiętając o tym, że konstrukcja z założenia jest dość budżetowa), będzie PCM2707, w formie kanapki z PCB. Sygnał I2S wraz z MCLK będzie szedł goldpinami. Elektrolity może zamienię na jakieś tantale, jak będę mieć kaprys. No i tym razem z racji ciasnoty dużo 0603 :)




A TDA, cóż, w gruncie rzeczy jest gotowy (elektrycznie), filtr GIC na razie odkładam do szuflady, na "lepsze czasy" (znaczy jak mi się zachce ).

hehe
troche odjechales od tematu glownego...

[Holgin]

Cóż, to prawda, tytuł tematu mógłby się zmienić na "Holgin rzeźbi" czy coś takiego

Kompletny zestaw PCB AD1852:

Zostało docinanie kabelków, ale to już w obudowie :)

Wrzucę też dla potomności pomiary zegarów z PCM2707, bo w "budowanie na ekranie" szybko to zginie :)
Kolejno:
LRCLK 44.1 kHz, DATA, BCLK 2.8224 MHz, MCLK 11.2896 MHz.




Jak zawsze, chętnie udostępnię projekt/pomogę, czy co tam kto by potrzebował :)

[ampli]

Próbowałeś może podłączyć AD bez filtra? Jam mam go wprawdzie z filtrem, ale próbowałem też bez (czyli wyjście niesymetrycznie podpięte) i na ucho są znacznie większe szumy, na filtrze jest cisza (i gra mi już chyba któryś rok).
Aplikacja z DS i konfiguracja zworkami?

Co do oscylogramów, może za duże obciążenie pojemnością oscyloskopu?

[Holgin]

Tak, wszystko z datasheeta, tylko przeliczyłem trochę filtr na bardziej normalne wartości. AD jest skonfigurowany na stałe, zastanawiałem się nad dip switchem, ale stwierdziłem, że ustawię 48kHz na stałe, i tak innego odbiornika raczej podłączać nie będę, a tak to musiałbym znacznie powiększyć płytkę.
Bez filtra nie podłączałem i raczej nie będzie mi się chciało :)

Co do pomiarów - nie zastanawiałem się szczerze mówiąc nad pojemnością, przyjąłem po prostu do wiadomości, że tani PCM jest tani i ma swoje ograniczenia :) Ale może jeszcze do tego podejdę

[taz]

Holgin a spróbuj dźwignąć poziom trigera do 50% amplitudy sygnału. Korzystasz ze sprężynek czy ze standardowego przewodu masowego sondy?

[Holgin]

Masa jest na krokodylku, jak będę w laboratorium spróbuję jeszcze coś zmierzyć :)

[ampli]

Możesz spróbować jeszcze zmierzyć THD 1kHz, da się to zrobić nawet na komputerze z ARTA, gdyby Ci się chciało, to też przed filtrem.

Co do I2S, to fajne by było zestawienie z CS8416 w tych samych warunkach pomiarowych.

[Holgin]

Bardzo ciekawe.

Z lewej pomiar z filtrem, z prawej bez (wyjście ROUT+ bezpośrednio do RCA).
Generalnie używam zintegrowanej karty dźwiękowej do pomiaru, także THD to górna granica możliwości tej integry.
Zastanawiają mnie piki na 100, 200 itd. herców, na 50Hz nic nie ma, więc nie wiem czy mogę to zrzucić na pętlę masy (PC->USB->DAC->RCA->PC). Z filtrem na 20kHz dochodzimy z poziomem do -110dB, przed 1kHz około 104, czyli niby lepiej niż z filtrem. No ale ogólnie pomiar z tym op-ampem wygląda jakoś nie tak Trzeba będzie się pobawić jeszcze.
Pomiary z CS8416 innym razem :)

[taz]

UWAGI MODERATORA

Na prośbę autora zmieniłem nazwę tematu

[Holgin]

No to teraz będzie zagadka i odpowiedź do znalezienia w internecie. Nie bez powodu ten filtr ma transmitancję jak poniżej:



Największy spadek przy około 157 kHz :) Potem znacząco rośnie, a przecież próbkowanie to 176,4 kHz gdzie tłumienie jest już gorsze o 25 dB! Pytanie brzmi - dlaczego tak jest?

Temat filtru z CD880 powraca :)

Tym razem w wersji "na bogato", PCB będzie zlecone, dodane źródło prądowe 2mA, żeby podnieść wyjście TDA do poziomu +/-2mA.
Jako że TDA będzie pracował na Fs=210.9375kHz, a filtr ma dość nietypową charakterystykę, podejrzewam, że trzeba by go trochę przestroić. Przyznam się, że zagadki z cytowanego postu .3lite nie rozwiązałem, więc chciałbym do tego wrócić

Ogólnie będzie to podstawowy analog do DACa, który niedługo (mam nadzieję) zaprezentuję :) Opcji będzie kilka, w tym te nieszczęsne lampy 6N2P :)

[.3lite]

Przyznam się, że zagadki z cytowanego postu .3lite nie rozwiązałem, więc chciałbym do tego wrócić

Cyfrowe przetwarzanie sygnałów :) Ten filtr analogowy został tak zaprojektowany, ponieważ sam filtr cyfrowy (SAA7220) jest po prostu słaby i trzeba było się wspomóc przy wycinaniu odbić sygnału*

Lustro aliasowe przy sygnale wejściowym 44,1 kHz powstaje przy częstotliwości 22,05 kHz (tzw. częstotliwość Nyquista - https://pl.wikipedia.org/wiki/Częstotliwość_Nyquista). Po interpolacji sygnału wejściowego o częstotliwości 44,1 kHz do 176,4 kHz aliasy będą powstawać przy częstotliwości 176,4 kHz - 22,05 kHz = 152,35~ kHz i dlatego ten filtr został tak zaprojektowany, tj. w celu stłumienia tych odbić.

Taki przykład z stereophile.com przy pomiarze Audio Note CD-4.1x:



Sygnał wejściowy 44,1 kHz z dwoma sygnałami, tj. 19+20 kHz. Lustro przy 22,05 kHz odbija te sygnały w drugą stronę. Co ciekawe, są one stłumione o jakieś 3 dB względem oryginalnych, a to dlatego, że wynika to z matematycznego opisu przetwornika R-2R :) Po prostu jest to ekstrapolator rzędu zerowego (https://pl.wikipedia.org/wiki/Ekstra...rzędu_zerowego).

*W przypadku AD1896 raczej bym się tym nie przejmował i po prostu zaprojektował nowy filtr wycinający samą częstotliwość po interpolacji, ponieważ tłumienie odbić jest wystarczające i nie ma sensu zawracać sobie nimi głowę. Zresztą, odbicia i częstotliwość na której powstają zależy tylko od częstotliwości wejściowej, ponieważ wyjściowa będzie stała.

[Holgin]

O proszę, za to Ciebie lubię - solidna dawka wiedzy :)
Okej, więc cewka idzie w odstawkę. Szukam teraz fajnych wartości do filtru MFB - do 20kHz staram się utrzymać płaską charakterystykę, potem tłumimy ile wlezie :) Na tą chwilę wychodzi ok 30-35dB tłumienia na 210kHz. Zastanawiam się też, czy dawać w sprzężeniu zwrotny AD811 dodatkowy kondensator rzędu XnF, żeby on też filtrował?

[.3lite]

Okej, więc cewka idzie w odstawkę. Szukam teraz fajnych wartości do filtru MFB - do 20kHz staram się utrzymać płaską charakterystykę, potem tłumimy ile wlezie

Po prostu przesuń ten dół od cewki na 210,9375 kHz i będzie dobrze :)

Akurat SAA7220 potrzebował wspomagania do usunięcia odbić, ale AD1896 tego nie potrzebuje, więc można wyciąć samą częstotliwość po interpolacji. Osobiście jakbym miał dzisiaj robić jakiegoś relatywnie taniego i dobrze zaprojektowanego DAC'a z filtrem cyfrowym na AD1896 to tak bym podszedł do całej sprawy. Może jak będzie kiedyś czas to coś zrobię :)

[Holgin]

Po prostu przesuń ten dół od cewki na 210,9375 kHz i będzie dobrze :)

~-63dB - nie tak źle :)

[Holgin]

Na AS zrobiłem wątek, tutaj powstanie nowy jak cały sprzęt będzie przynajmniej częściowo zamknięty w obudowie, tymczasem aktualizuję ten wątek :)

Zrobiłem pomiary pasma przenoszenia filtru na wzmacniaczach operacyjnych i przy okazji wyszła z tego wartościowa lekcja :)

Pierwotnie symulacje przeprowadziłem dla cewki 270uH/rezystancji 1.8R i tłumienie wyszło około 67dB. Zadowolony z wyniku, zamówiłem te cewki, nie patrząc na rozmiar - i musiałem je lutować od spodu :) Są wielkości rezystora 1-2W.
Czas mijał, w międzyczasie zamówiłem inne, mniejsze cewki i je podmieniłem. Nie spojrzałem tym razem na ich rezystancje. Po zrobieniu pomiarów wyszło mi coś takiego:

Wszystkie fajnie, zgadza się z teorią, pasmo audio praktycznie płaskie, minimum w okolicach fs = 210.9375 kHz, tylko te -54dB to jakoś mało... trochę rozczarowany zacząłem myśleć i grzebać w LTspice.
Ostatecznie zrobiłem symulacje dla trzech cewek, dwie które mam (TME) i jedna (Mouser) o bardzo fajnej rezystancji 15mOhm :)



Jak widać, rezystancja cewki jest tutaj kluczowa, jeżeli chodzi o tłumienie. Pasmo przenoszenia 20-20kHz pozostaje takie same, pogłębia się jedynie minimum na fs, na czym nam zależy. Jeżeli uda się trafić rezonansem precyzyjnie w częstotliwość próbkowania, mamy ponad 90dB tłumienia, co jest świetnym wynikiem, jednak wymagałoby to małego wiaderka kondensatorów 2.2nF do mierzenia i paru godzin w laboratorium :) Bez takich kombinacji tłumienie będzie mniejsze, jednak i tak znacznie większe niż tradycyjne filtry np typu MFB.
Oczywiście tłumienie nie jest jedynym istotnym parametrem dla filtru dolnoprzepustowego, będę robić więcej pomiarów i symulacji.

Wygląda to nieźle :)

[Holgin]

Schematy:


PCB:


BOM później :)

[Holgin]

Rozmawiałem z paroma osobami na PW/w wątku "Budowanie na ekranie" i padł pomysł zaprojektowania stosunkowo taniego DACa dla forum.
Kolejna konstrukcja, podobna do TDA1541(A), będąca poniekąd spin-offem DACa autorstwa .3lite na AD1865, została oparta na kości PCM61, która może być stosowana zamiennie z AD1861. Kości te można łączyć równolegle, robiąc "wieżę", co obniży THD i teoretycznie polepszy brzmienie :)

Jest to 18 bitowy DAC R2R, który będzie obsługiwał 24bit/192kHz, z wejściem I2S izolowanym, pracującym na fs=210,9375kHz. Konwersja I/U oraz filtr dolnoprzepustowy jest zawarty na PCB, jednak planuje opcję podłączenia osobnego analogu.

PCB jest 4 warstwowe, ma wymiary około 10x10cm. Drugim modułem jest prosty zasilacz, na którym znajdują się dwa transformatory zalewane, mostki prostownicze oraz pre stabilizatory.

Całego DACa można złożyć na tanich elementach, największy koszt to AD1896. Można użyć zarówno drogich stabilizatorów LT317/337, jak i klasycznych, tanich LMów. W celu dalszej redukcji kosztów, można też zrezygnować z niektórych kondensatorów odsprzęgających, ale o tym będę mówił w przyszłości :) Oryginalnie zastosowane są drogie WO AD811 oraz AD797, jednak nic nie stoi na przeszkodzie żeby zastosować tańsze. Rezystory SMD w analogu są 1206, żeby w razie czego można zalutować audiofilskie minimelfy :)

PCB na tą chwilę:

Schemat jest w załączniku, trochę nieaktualny, jak będę mieć więcej czasu to zrobię go w ładnej wersji. Tak samo z BOMem.
>schemat PCM61.pdf<

Odpowiadając na jedno z pytań - tak duża ilość układów scalonych to logika, która generuje zegar i dzieli dane. Te układy są tanie (około 2zł za szt) i odporne, więc nie powinno być problemu z lutowaniem :)

Jeżeli będą chętni, projekt mógłby być gotowy jeszcze w czerwcu. Osobiście blokuje mnie koszt, bo nie mam w tej chwili wolnych funduszy żeby zlecić 4 warstwowe PCB. Przy pierwszym zamówieniu 10 szt wyszłoby około 40zł za szt, wliczając cło i wysyłkę kurierem.