Sterownik wzmocnienia dla systemu 5.1 na bazie LM1972 + Arduino Nano

[matrix]

Do niedawna jako sprzęt audio posiadałem amplituner Technics SA-GX370, który służył mi do "słuchania" muzyki i oglądania filmów, ale czegoś mi brakowało. Jako że nie chciałem rezygnować z Technicsa bo choć nie są to górnolotne urządzenia jeśli chodzi o jakość dźwięku to mam sentyment do tej marki (górna półka sprzętu audio w mojej młodości) więc wyżej wspomniany amplituner z ProLogick'iem zamieniłem na stereo SU-V500. Monitorki czekają na zmontowanie i wówczas mam nadzieję móc posłuchać muzyki we w miarę dobrej jakości.

Nie chcę też rezygnować z kina domowego więc zacząłem szukać potencjometrów by zaprojektować sterownik głośności dla 6-ciu kanałów. DS1802 stosunkowo drogie i słabo dostępne na ogólnych portalach, praktycznie znalazłem tylko 3 sztuki na Allegro, PGA2311 też ciężko dostać a jeśli są to (jak dla mnie) mega drogie, więc zacząłem grzebać ciut głębiej i znalazłem LM1972. Parametry w miarę, nawet do słuchania stereo:
Channel Separation typical - 110dB
Signal-to-Noise Ratio (Inputs are AC Grounded) −12dB Attenuation - 120dB
THD+N Total Harmonic Distortion plus Noise VIN = 0.5 Vpk @ 0dB Attenuation - 0.0008

więc raczej źle to nie wygląda. Do tego dość proste sterowanie 3 przewodową magistralą. Zewnętrzny procesor kina domowego z systemem DD AC3 i DTS już mam, posiada dyskretne wyjścia RCA 5.1 a procesor obsługuje:
- dźwięk 24 bit/96 kHz DSP audio 24-bit/192KHz
- sygnał 5.1 DTS/AC3, z wyjściem na 6xRCA lub z możliwością konwersi do 2.0

Jako że wspomniany cyfrowy potencjometr ma dość ciekawe parametry i niską cenę plus dostępność to zacząłem myśleć nad zaprojektowaniem sterownika do tych potencjometrów. Niestety nie znalazłem nigdzie w necie biblioteki eagle pod układ LM1972 więc zaprojektowałem bibliotekę sam. Po pewnym czasie powstał schemat a na jego bazie zaprojektowałem płytkę obwodu drukowanego. Wzorowałem się trochę na projekcie z elektrody pod 3xPGA2311 ale tylko podpatrując obwód masy bo wiadomo że w elektronice analogowej obwód masy jest bardzo ważny i tak powstała płytka z 3 układami LM1972 do obsługi kanałów:Lewy, Centralny, Prawy, Tylny Lewy, Tylny Prawy i Subwoofer.

Przyjąłem (może błędnie bo takie założenie było w starych systemach kina domowego) że w kinie domowym 5.1 najważniejszą rolę pełnią standardowe kanały lewy i prawy bo to w nich leci muzyka i wiele innych efektów, kanał centralny to głównie dialogi, kanały tylne to zazwyczaj efekty specjalne które wspomaga subwoofer, więc dla dodatkowych kanałów jakość wzmacniaczy nie musi być wyśrubowana.
Wychodząc z takiego założenia uznałem że za zasilanie kanałów lewego i prawego będzie mi służył SU-V500, który tylko przy aktywnym wejsciu AUX będzie częśćią kina domowego, do kanałów środkowego i tylnych zastosuję gotowe moduły wzmacniaczy w klasie D a dla wzmacniacza subwoofera zastosuję wzmacniacz mostkowy oparty o 2xTDA7294 (zresztą projekt tu z forum)

Początkowo do sterowania tymi potencjometrami miałem użyć Atmegi16 ponieważ Mega8 miała za mało pinów, ale później pomyślałem że mogę nie ograniczać projektu do Atmegi16 więc wrzuciłem na płytkę moduł Arduino Nano z atmegą328 na pokładzie, a to nie ograniczy pisania softu tylko do jakiegoś konkretnego języka a umożliwi też tym co potrafią pisać w Arduino napisać własny soft.

Jako że nie mogę wstawić foto bo forum woła że max wielkość pliku to 1B więc daję link do mojego dysku google.

-> FOTO <-

Masa analogowa oddzielona od masy cyfrowej, łączą się tylko w jednym miejscu. Przy potencjometrach unikałem pętli masy i praktycznie nigdzie ich nie ma. Potencjometry zasilane napięciem +/-6V z prawdziwą masą. Całość wyświetlana będzie na wyświetlaczu LCD negative black (prawdopodobnie) 4x20 znaków. Obsługa za pomocą impulsatora z przyciskiem plus możliwość sterowania z pilota. Chciałbym żeby sterownika można było nauczyć dowolnego pilota, ale na początek jeśli w ogóle podołam to zaimplementuję RC5. Ogólnie wyzwaniem będzie napisać soft bo znam tylko język Bascom.

Z dodatkowych informacji: sterownik ma mieć możliwość odczytywania jaki przycisk nacisnąłem we wzmacniaczu SU-V500 (proste do pobrania, wystarczy ściągnąć info tylko z jednego miejsca), na tej podstawie wyświetlać info o aktywnym źródle plus również na tej podstawie włączy 1 z przekaźników który załczaja zasilanie 230VAC na konkretne urządzenie. Dzięki temu nieznacznie ale zawsze w jakimś stopniu można zaoszczędzić wydatki na prąd ponieważ aktywnym będzie tylko wzmacniacz i ten mój dodatkowy sterownik.

Co sądzicie o takim projekcie ?

[ampli]

Co do PGA i jego ceny, za jakiś miesiąc może dojdzie układzik CS3310 i zobaczymy czy zadziała, jest to układ produkcji Cirrusa poprzednik PGA z TI, oczywiście kompatybilny.


Atmegę bym wpakował normalną w SMD, nie powinno to raczej uniemożliwić użycia IDE Arduino, a przynajmniej wygląda profesjonalnie, zresztą gdzieś mi się obiło o uszy, że te Atmegi z chińskich klonów mimo że działają, to ponoć oryginalne nie są.

Jakie planujesz zastosować OP-ki?

[matrix]

Jeśli chodzi o arduino nano to z jednego nie jestem zadowolony, tam jest błędnie zaprojektowany obwód URef. Natomiast jeśli samo arduino nano działa to gitara, kosztuje 11zł a będzie w podstawce to zawsze można podmienić.
Co do OpAmpów to na razie nie szukałem niczego szczególnego, w projekcie wstawiłem Ne5532N, ale będą podstawki precyzyjne wlutowane więc zawsze można podmienić na coś lepszego.
O CS3310 czytałem ale w obecnej chwili również nie można ich dostać na normalnych portalach.

[matrix]

Atmegę bym wpakował normalną w SMD, nie powinno to raczej uniemożliwić użycia IDE Arduino, a przynajmniej wygląda profesjonalnie, (...)

Wracając do tematu, owszem, wygląda pro, ale na pewno czeka mnie masa poprawek i testów oprogramowania na "żywym organizmie" Co jeśli w pewnym momencie się machnę i coś spierdzielę na procku ? Takie megi w smd ciężko wylutowuje się bez uszkodzenia pcb. Owszem da się raz czy dwa, ale jeśli popełnię wiele pomyłek ? A tak jeśli dam arduino nano i coś w procku zwalę to zawsze mogę moduł wymienić....

[tytka]

Początkowo do sterowania tymi potencjometrami miałem użyć Atmegi16 ponieważ Mega8 miała za mało pinów, ale później pomyślałem że mogę nie ograniczać projektu do Atmegi16 więc wrzuciłem na płytkę moduł Arduino Nano z atmegą328 na pokładzie

Coś tu kolego zakręciłeś się podejmując temat ilości pinów. Z tych słów wynika na to, że Atmega8 miała za mało pinów, ale Atmega328 z Arduino ma ich więcej. :)

[tytka]

Ogólnie wyzwaniem będzie napisać soft bo znam tylko język Bascom.

Dlaczego w Bascomie miałby być problem, aby stworzyc Soft do takiego wzmacniacza?

[matrix]

Dlaczego w Bascomie miałby być problem, aby stworzyc Soft do takiego wzmacniacza?

Sam problem jako taki że to w bascomie nie będzie występował bo to język jak każdy inny i się da napisać, ale złożoność projektu będzie dość znaczna. Trzeba uważać żeby się nie pogubić.

Coś tu kolego zakręciłeś się podejmując temat ilości pinów.(...)

Mały błąd się wkradł, oczywiście najpierw miało być że mega 8 ma za mało pinów bo brakowało mi dwóch czy trzech. Po czym chciałem projekt przerzucić na mega16 ale że nie posiadam megi16 w domu i musiał bym specjalnie kupować to wymyśliłem że skoro mam w domu moduł arduino nano to go zastosuję. Pierwsze że będę mógł testować a w zasadzie już mogę bo mam fizycznie w domu ów moduł a dwa że jak pisałem, nie ograniczę a może raczej otworzę możliwość pisania własnego softu "arduinowcom".

[matrix]

Zmieniła się trochę koncepcja a może raczej wykonanie bo przesiadłem się z Eagla na inny program i zmniejszyłem płytkę dzieląc ją na kilka modułów. Teraz moduł główny czyli 3xpotencjometr plus opampy i procesor sterujący wyglądają tak jak niżej. Płytka w przybliżeniu ma wymiary 210x60mm. Spróbuję ją dzisiaj jeszcze zmniejszyć ustawiając inaczej potencjometry. Choć przyznam szczerze że nie wiem czy jest sens.
Czekam na dostawę potencjometrów i innych podzespołów, sprawdzę footprinty czy się zgadzają i wysyłam płytkę do wykonania.

[matrix]

Płytka się zmieniła. Ostatecznie została pomniejszona jeszcze trochę i teraz wygląda tak:



Ma wymiary w przybliżeniu 95x115mm i już z wymiarami raczej nie zjadę bardziej. Poniżej fotki jak prezentuje się z 3D




I mały bonus, płytka w 3D z rozłożonymi warstwami:



Czekam na elementy bo zależy mi - jaki pisałem wcześniej - na spasowaniu footprointów (głównie od potencjometrów) i wysyłam projekt do realizacji.

[kolmen]

Nie wiem dlaczego tak kombinujesz jeżeli jedną kostką można to załatwić bez problemu, np cs3308

- - - - - aktualizacja - - - - -

O CS3310 czytałem ale w obecnej chwili również nie można ich dostać na normalnych portalach.

Jeżeli byś się zdecydował to mam ich jeszcze sporo na zbyciu :)

[matrix]

Bo za cenę tego cs3308 czyli za 156zl brutto za sztukę mam wykonane płytki i zakupione wszystkie elementy do tego co staram się zrobić na lm1972 i jeszcze na browar mi zostanie.

A do tego bardzo lubię elektronikę.

Wysłane z mojego Huawei P20 Lite

[kolmen]

Bo za cenę tego cs3308 czyli za 156zl brutto za sztukę mam wykonane płytki i zakupione wszystkie elementy do tego co staram się zrobić na lm1972 i jeszcze na browar mi zostanie.

A do tego bardzo lubię elektronikę.

Wysłane z mojego Huawei P20 Lite

Nie wiem skąd wziąłeś tę chorą cenę :)
W Mouser wychodzi 106pln brutto
Ja sprzedaję cs3310 po 25pln, przy 3 sztukach wysyłka gratis
Przynajmniej są to uczciwe sprawdzone kostki o b.dobrych parametrach

[matrix]

Nie wiem skąd wziąłeś tę chorą cenę :)

Z -> TME <- ?

W Mouser wychodzi 106pln brutto

W dalszym ciągu drogo. Za tą cenę mam płytkę (nie jedną) pod swój projekt i 3xLM1972 i to z wysyłką.

Ja sprzedaję cs3310 po 25pln

Też drogo...

Przynajmniej są to uczciwe sprawdzone kostki o b.dobrych parametrach

Nie gorsze parametry mają te LM1972 które kupiłem. Za cenę Twojego jednego CS3310 mam 2szt LM1972 i będę mógł sprawdzić ich działanie, a jeśli się sprawdzą to otworzy to drogę innym do własnych projektów.

Na marginesie to nie wiem czy kolega chce coś wnieść do tematu czy próbuje "wcisnąć" mi swoje układy ?

[kolmen]

.

Nie gorsze parametry mają te LM1972 które kupiłem.

Błądzisz , są znacznie gorsze
W TME nie kupuje się takich układów , to niezbyt dobre źródło

Na marginesie to nie wiem czy kolega chce coś wnieść do tematu czy próbuje "wcisnąć" mi swoje układy ?

Nie uważasz, że to trochę chamskie ?

[matrix]

Błądzisz , są znacznie gorsze

A to ciekawe. Owszem może nie są identyczne ale różnice są tak niewielkie że jestem pewien że wielu w tym i kolega raczej różnicy nie zauważy a raczej nie usłyszy. Weźmy na warsztat niektóre parametry i mamy tak:
Total Harmonic Distortion + Noise
CS - 0.001% THD+N
LM - 0.003% (max) - No różnica ogromna, 0,002%

I to 0,003% dla LM'a w nocie podane jako w limicie, jako parametr TYPICAL podano 0,0008% więc to chyba raczej lepiej niż CS ?

Channel separation:
CS - 110dB typowo
LM - 100dB min - faktycznie trochę mniej choć CS ma podane jako typowo a LM jako min więc może wcale nie być takiej różnicy.

Pobór prądu:
CS - Supply Current (AIN = 0 V) - 7mA
LM - Supply Current (Inputs are AC Grounded) - 2mA max 4mA - więc chyba znowu lepiej ?

No chyba że noty kłamią ? Ale według mnie nie jest to temat o wyższości jednego układu nad drugim. Ja mam już zakuipione LM'y i będę je testował.

W TME nie kupuje się takich układów , to niezbyt dobre źródło

Wolę pewne TME gdzie kupowałem kilkanaście razy niż niepewne coś czego nie znam.

Nie uważasz, że to trochę chamskie ?

Po pierwsze napisałem "wcisnąć" w cudzysłowie, po drugie skoro kolega praktycznie od samego początku swoich wpisów nadmienia że ma na sprzedać takie układy i gdzieś w kolejnym poście pisze że może mi sprzedać za taką i taką cenę to jak to nazwać ? W jednym z postów padła propozycja sprzedaży (a powinna znaleźć się w dziale sprzedaży) i skoro nie pisałem PW to znaczy że nie jestem zainteresowany.

[ampli]

Ten parametr channel separation też nie jest jakiś krytyczny, wynalazek który ostatnio popełniłem na LC7535/LC7536 ma w dokumentacji 70dB, w praktyce jeden kanał wzmacniacza wysterowany maksymalnie i drugi w powietrzu, żeby coś usłyszeć w "cichym" kanale trzeba podejść z uchem do samego głośnika...
Dodam tylko, że w testowanym wzmacniaczu był też klasyczny układ z potencjometrem oraz potencjometrem balansu i nawet tam jakiś minimalny przesłuch był po odpięciu tej regulacji elektronicznej.


Oczywiście docelowo ma być CS3310, co do tego czy jest lepszy/gorszy niż LM raczej bardziej chodzi o to samo co w DACach, OPampach i innych kościach, że nie liczą się parametry na papierze, tylko jak co gra, a to już jest temat mega dyskusyjny, nie mówiąc też o tym, że datasheet swoje i dana aplikacja swoje, bo to też może zmienić wiele.

[tytka]

Przypomnę:

do kanałów środkowego i tylnych zastosuję gotowe moduły wzmacniaczy w klasie D a dla wzmacniacza subwoofera zastosuję wzmacniacz mostkowy oparty o 2xTDA7294

Mając to na uwadze: to myślę, że ta cała dyskusja o "wielkich" różnicach tych LM-ów i CS-ów, nie ma większego sensu. Autor przecież nie ma aspiracji do Hi-endu, tylko do sensownego kina domowego.

[matrix]

Przypomnę:
Mając to na uwadze: to myślę, że ta cała dyskusja o "wielkich" różnicach tych LM-ów i CS-ów, nie ma większego sensu. Autor przecież nie ma aspiracji do Hi-endu, tylko do sensownego kina domowego.

Jak pisałem na początku, stereo będzie oparte o SU V500 i owe stereo będzie na tyle dobre na ile pozwoli taki wzmacniacz, a kino domowe... jak to kino domowe, samo w sobie nie ma wielkich aspiracji jeśli chodzi o budżetowe konstrukcje.
Niestety zdaję sobie sprawę że sensowne kino domowe warte jest dość sporo a na to mnie nie stać więc dlatego będzie taki konfig a nie inny.
Pierwsze kino domowe przeżyłem na Panasonic SA HE-70 i dostałem to czego oczekiwałem. Więc w stosunku do kina domowego bardzo dużych aspiracji nie mam. A koledze tytka przyznaję rację, dyskusja czy lepszy CS czy LM jest jak dywagacja nad wyższością świąt jednych nad drugimi.

W tej chwili skończyłem płytkę PCB, niedługo wysyłam do realizacji, montuję wszystko i walczę. dam znać.

[matrix]

Się powoli lutuje bo płytki przyszły.

Wysłane z mojego Huawei P20 Lite