Перейти к содержанию

АЦП AD-01 на CS5381


Рекомендуемые сообщения

День добрый!

Сегодня хотелось бы раcсказать о своей разработке - АЦП AD-01 на преобразователе от Cirrus Logic CS5381.

Целью данной разработки было получение близких к даташитным параметрам характеристики АЦП, при этом плату имеющeю не высокую стоимость и универсальность.

На данный момент это уже третья версия платы. Первая версия была сделана ЛУТом, для отработки схемотехники АЦП. Далее последовала вторая версия на заводских платах:

wr3S6uf6vEg.thumb.jpg.2f3ef51bfd63dd082d7b1b8ebb4a9ad7.jpg

Схемотехника была взята полностью из даташитов. Стандартное включение CS5381, стабилизаторы питания в цифровой части AMS1117-3.3, в аналоговой из серии TPS7A.

Схемотехника входного буфера взята из даташита на OPA1632.

После опробования данной платы, были выявлены некоторые недочеты и разработана третья версия версия:

DSC_8214-1.thumb.jpg.0ba81522a44b84103e88f81b59ba3197.jpg

 

Входной буфер сделан для 2х вариантов: с конденсатором и без, для чего на ПП предусмотрены соответствующие площадки.

20180412-05.thumb.JPG.3a9b42f59af29714de84659939145e62.JPG

Топология такого буфера позволяет без переделок проводить замеры/запись как балансного сигнала так и не балансного, достаточно вывод 3 посадить на землю (2). Это достаточно удобно, для различных типов сигнала достаточно иметь 2 пары кабелей с различной распайкой.

Питание аналоговой части сделано на малошумящих стабилизатора TPS7A4901 и TPS7A3001.

20180412-04.thumb.JPG.02bb5da14d626335e94ea1f934628543.JPG

Питание цифровой части на 2х AMS1117-3.3В, схему нет смысла приводить, она из даташита на стабилизаторы.

На плате всего 1 генератор на 512fs (24.576 Мгц). Такая частота выбрана не случайно, для работы SPDIF передатчика необходимо иметь частоту мастерклока не ниже 256fs для работы на частоте 96к, я использую передатчик на WM8805 (о этой плате чуть ниже). В качестве интерфейса на компьютере я использую ЗК E-MU 0404 PCIe.

Полная схема преобразователя:

20180412-02.thumb.JPG.09c72e940f0e87159420326637cf44f6.JPG

На плате присутствует место под DIP переключатель, для настройки режимов работы АЦП. Выход АЦП - I2S, уровни 3.3В.

Для соединения с компьютером была разработана плата SPDIF интерфейса SI-01.

DSC_9510.thumb.jpg.ba3c416b8bfc85477447c53626936b5b.jpg

Схему приводить особого смысла нет, она повторяет даташитную для WM8805 включенным в HW режиме. В этом режиме есть определенные ограничения, связанные с работой PLL, поэтому максимальная частота приёма/передачи ограничена в 96к. WM8805 позволяет работать как в Master режиме, так и в Slave, что очень удобно. Выбор режима осуществляется установкой джампера. Так же на плате присутствуют джамперы выбора питания, от ЦАП или АЦП. В качестве выходного буфера для передатчика используется 1G125.

 

Шумовая полка:

noice8.thumb.png.92193e05d405769c42286ca802bce2e8.png

В качестве источника питания пара трансформаторов с стабилизаторами 317/337, даже имея ёмкости в 10000 мкФ полностью подавть 50Гц и гармоники пока не удалось, возможно проблема в корпусе и компоновке.

Замер моего ЦАПа на 4490, к сожалению не обошлось без земляных петель, поэтому присутствует шум на уровне -125дБ и ниже.

thd5.thumb.png.9404bed17b669e0848cb92bbdad461f6.png

 

Есть определенные особенности применения ИМС CS5381, скупо описанные в App Notes, позволяющие реализовать данную ИМС в двойном моно и теоретическим уровнем THD+N в -123дБ, что позволит производить оценку и замеры искажений у большинства современных ИМС ЦАП без режекторов.

В проекте плата с 2мя генераторам на сетки частот 44.1 кГц и 48 кГц, АЦП включенным в моно режимах и DSP процессором ADAU1452.

Подробную инструкцию с описание на текущую схемы и платы прикладываю.

инструкция.pdf

Евгений

Идеи, проекты, готовые девайсы: https://vk.com/hifi_samara

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Я уже собрал :)

20190119_172455.thumb.jpg.b84b33339aaa3bffb6d10e0c064a4fae.jpg

Пока борюсь с 50-500гц

5c4b2d375d9e6_2.thumb.png.5fed24075b0e2608d185e659abb5ec8b.png

10кГц с генератора

5c4b2cdf60c68_.thumb.png.d4e0ee0c58f4405526b26c1249ee220f.png

Сейчас допиливаю по совету Евгения гальваноразвязку цифровых линий на ADUM1401

Дмитрий Боков

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

на плате предусмотрена интересная возможность, соединить землю возле АЦП напрямую к источнику питания, тем самым уменьшив земляные петли

DSC_8214-2.jpg.f7ffab514183b1e09114209a4ff9dfc5.jpg

При этом необходимо сделать следующее: соединить землю источника питания с платой АЦП толстым проводом в выделенную точку, землю для входных разъемов брать также с платы источника питания. Теоретически при этом замкнутого контура не должно быть, следовательно ловля помех сводится к минимуму

и землю от разъемов питания не соединять, только одним проводом из выделенной точки

Изменено пользователем maxssau

Евгений

Идеи, проекты, готовые девайсы: https://vk.com/hifi_samara

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

12 минуты назад, maxssau сказал:

на плате предусмотрена интересная возможность

У меня собраны три отдельных стабилизатора +-12в, +9в, +5в.

Земли стабов соединяются на плате АЦП через штатные разъёмы.

Я пробовал земли стабов в эту точку, но разницы не увидел.

Правда земля входного разъёма оставалась на штатном разъёме платы АЦП.

На данный момент к этой точке присоединён корпус.

Изменено пользователем dbokov

Дмитрий Боков

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Поставил развязку на ADUM1401

20190126_163635.thumb.jpg.2172452df9a5604af009a86f936e5247.jpg

50-500Гц стало лучше, правда шумовая полка как у автора не получается :(

5c4c6fac5e22d_3.thumb.png.5225cfaf2f89779702525e15cf828265.png

10кГц

5c4c6fadded1e_4.thumb.png.7abe9f66b65f5929f565c403121e9a77.png

подключил землю АЦП к контуру заземления

5c4c6faf8ff00_5.thumb.png.1bbd5eeeda1aadcc68e1ef2325449d86.png

Дмитрий Боков

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

сделайте размер FFT 1 миллион

noice9.png.6dc98a2c2a4332645037dd0a1de547e3.png

плюс, можно усреднение сделать, 100 конечно много, 10-20 будет достаточно

noice10.png.5e4023ace0d1f7c131c8f1463e10c31a.png

Евгений

Идеи, проекты, готовые девайсы: https://vk.com/hifi_samara

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

 

 

В AN331 есть интересный график:

an331.png.d2299a5b29930340a69c42170966f6ab.png

 

если снизить входной сигнал до примерно -10...-12 дБ, то THD+N будет в районе SNR, т.е. не выше шумовой полки. В следующей конструкции хочу сделать делитель на 12 дБ и компенсировать снижение сигнала в DSP, что бы на выходе получить не ослабленный сигнал.

Евгений

Идеи, проекты, готовые девайсы: https://vk.com/hifi_samara

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 4 месяца спустя...

Собрал вот такой https://www.diyaudio.com/forums/group-buys/176416-diy-cs5381-analog-digital-converter-pcb-buy.html на базе 5381, правда еще не запускал, осталось то да се, питание, тумблеры и т.д. 

Бабосов вышло не мало... Появилась бы ваша тема раньше, собирал бы ее, вроде явно бюджетнее.

Изменено пользователем Traktorist3d
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

В одно время тоже хотел купить эту плату, 100 евро показалось заоблачной ценой для Spdif. Сейчас готовится новая версия, под usb. С 2мя генераторами, переработанной аналоговой частью и скорее всего двойное моно. Будет наверное не раньше зимы. Поэтому распродам остатки, а новые заказывать не буду.

Евгений

Идеи, проекты, готовые девайсы: https://vk.com/hifi_samara

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 1 год спустя...

Обновил плату, теперь версия AD-02V1

 

20200811_141218.thumb.jpg.9edcbd29fd740172a1550bc79e3b7359.jpg

 

Входной буфер по той же схеме. 

Интерфейс подключения - только USB 2.0.

Поддерживаемые режимы: 24 бита 44.1-192 кГц, обе сетки частот. 

Балансный/не балансный вход, есть защитные диоды на входе.

 

Замеры:

20200811-01.png.bb486966c30edf423803b4d5718234d7.png

Кг, источник генератор Виктора:

20200812-01.png.b415a261cfde80b4d2ca2a2ecd4ea837.png

Евгений

Идеи, проекты, готовые девайсы: https://vk.com/hifi_samara

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 2 месяца спустя...

В связи со спросом на первую версию готов немного улучшить плату, в частности сделать SPDIF выход с фиксированной частотой 24 бита 96кГц. Стоимость немного возрастёт при этом и будет в районе 170-190 зеленых. Прошу отписаться заинтересованных, если наберется 5-10 человек, к НГ будет готово. Вариант USB есть и low cost версия не предвидится, если не осилю STM32 xCube Audio Framework.

 

Старых плат версий 1.0-1.02 больше не будет из-за нерентабельности.

Евгений

Идеи, проекты, готовые девайсы: https://vk.com/hifi_samara

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 4 недели спустя...
1 час назад, Nory Crown сказал:

Добрый.

Как задействовать двойное моно в SpectraPlus?

Хороший вопрос. Если у платы АЦП выход i2s, можно математику сделать в самой дешевой плате Чип и Дип на ADAU1701.Как делают в софте, не в курсе.

Что можно выиграть от двойного моно? 3 дБ? При уровне -12 дб на входе CS5381 показывает 0.00004% что перекрывает большинство потребностей для измерений.

Евгений

Идеи, проекты, готовые девайсы: https://vk.com/hifi_samara

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

13 часов назад, maxssau сказал:

Что можно выиграть от двойного моно? 3 дБ? При уровне -12 дб на входе CS5381 показывает 0.00004% что перекрывает большинство потребностей для измерений.

Вопрос уже не актуален, интересовался с точки зрения абсолютной оценки только шумового сигнала. Здесь этот метод не имеет смысла.

 0.01%THD уже на гране добра и зла при оценке аудио, тк. они соответствуют 80dBSPL полезного сигнала при суммарной помехе на уровне предела слышимости - 0dBSPL или 20*10-6 Па. Поэтому мой интерес к железкам уже давно, скорее, академический.

Ниже XonarU7 с CS4398/CS5361 и умеренным шаманством с ОУ (AD8656 выход/вход). При предклиппинговом состоянии АЦП (0dBFS) CS5381, увы, не выдерживает никакой конкуренции со своим младшим братом, причем ни на 0dBFS (0dBV), ни на -3dBV, ни на -6dBV. Около -10dBV они выравниваются, дальше 5381 уходит в отрыв. При коротком замыкании входа (последний скрин) 5381 показывает около -118dBА. И к, сожалению, эту важную характеристику редко видно на скринах. Я бы сказал, её вообще никто не показывает) 

0dB.jpg

-3dB.jpg

-12dB.jpg

-20dB.jpg

кз вход.jpg

И, да, SNR в Spectre врет, можно использовать только  Tpwr. И в SpectraPlus SC надо включать именно стерео, тк. в моно она ощутимо врет с уровнем шума. Spectra 5.0 Prof Edition не врет в моно, но так же врет с SNR. Не врет нигде только их предшественник - древний спектралаб.

Изменено пользователем Nory Crown
описка
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 1 месяц спустя...

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   1 пользователь онлайн

×
×
  • Создать...