Jump to content
  • entries
    26
  • comments
    398
  • views
    44036
aitras

Пересобрал ЦАП на новой плате.

5c6d9b5fb6259_2019-02-2017-04-24.thumb.JPG.7645655cce30bbacf2020104fca32cce.JPG 
5c6d9b5c30688_2019-02-2017-03-43.thumb.JPG.15416831d0cef428be6e718150bab102.JPG5c6d9b6288c47_2019-02-2017-05-59.thumb.JPG.d9c67224374a06d64571509619a07c2b.JPG5c6d9b589cdda_2019-02-2017-01-28.thumb.JPG.38f5bef51db77ab43025f68be01b5dfa.JPG

Основные отличия в том, что была добавлена поддержка сигнала переключения генераторов (сигнал F0 у Amanero/Combo384). Его нужно завести на 2 вывод входного разъема (44/n48). Также футпринт под трансформаторы сделан универсальным для серий ТП и TEZ.

image.png.8da9c5d3d0ee9021683327b7a6bba5c8.png

Снял спектры, там по прежнему все отлично. А сетевых наводок даже меньше (левый/правый):

5c6ba29a0a266_.png.c8b67a8b753bddf742fd2dc1b2ee4c77.png 5c6ba29aed37f_.png.9c694b49ef2685bcd16bd5441f4545c4.png

При установке дополнительного модуля с генераторами добавится поддержка обратного тактирования с автоматическим переключением генераторов.

Платы, если что, доступны к заказу.

Message added by aitras

Новая ревизия ΔΣ ЦАП "Mercury"

aitras

7971 views

Новая ревизия ЦАПа Mercury.

5abba6691c4a5_2018-03-2817-27-13.thumb.JPG.294ae9e9827c5580d992c85b289c9519.JPG

5abcae0dd76bb_2018-03-2817-28-06.thumb.JPG.25c91c3b4e5b7aa3f6ed3d07f514f478.JPG

Еще фото:

Скрытый текст

5aa2ba5c79625_2018-03-0920-31-35.thumb.JPG.9def8e7dcf9df4df96123e771d18415c.JPG5aa2ba5963978_2018-03-0920-32-58.thumb.JPG.b56524a014b0c6cdc05c62137beec302.JPG

5aa2ced213e42_2018-03-0920-33-26.thumb.JPG.fbaeff6c748e780be76020becf285141.JPG5a79a121051fa_2018-02-0616-02-34.thumb.JPG.af6af8ded0cf5cfcb45481becdeb9765.JPG

5a79a13246e9b_2018-02-0616-04-16.thumb.JPG.e3bafea56ab4f72ee4c66f04d68a6cc2.JPG 5a79a12890c74_2018-02-0616-04-06.thumb.JPG.ce59e2b93b3a7eb46ff6462ce0e9a5d1.JPG 5a79a18b2ebc6_2018-02-0616-03-18.thumb.JPG.1d94168b27fc2c41455f034e82edcaa4.JPG 5a79a17e69ffb_2018-02-0616-03-11.thumb.JPG.a0c203088ea81aa060c24886c15531d5.JPG 5a79a1e3e70b7_2018-02-0616-05-04.thumb.JPG.f921e53a57215fd91c15774e650a78c5.JPG 5a79a1dab948f_2018-02-0616-04-48.thumb.JPG.749b615caedc30d8f95463013b097930.JPG

5aa2cf032215b_2018-03-0920-33-48.thumb.JPG.3d5a4a575a356fdbeb02cc2b47059856.JPG5aa2cf06c8db7_2018-03-0920-33-55.thumb.JPG.5a862a1f7b8df64d83638d7b8a61a3ba.JPG5aa2cf0ea09cf_2018-03-0920-35-25.thumb.JPG.a094a9f860f5f5bfcb1f6dc45312893d.JPG5aa2cf0a47488_2018-03-0920-34-41.thumb.JPG.4818aa14407db9b63d2da620a6aaed5f.JPG

2018-03-20_18-35-17.thumb.png.e72ccb16c9674015ac6511865c19d7d2.png

Изменения по сравнению с предыдущей версией:

1. Исправил ошибку с подключением реле.
2. Добавил керамические конденсаторы на выходы стабилизаторов.
3. Заменил футпринты резисторов преобразователя ток-напряжение на выводные.
4. Добавил ферритовые бусины для м/с гальванической развязки.
5. Убрал полигон и дорожки над м/с гальванической развязки (насколько это было возможно).
6. Привел вход к устоявшейся распиновке от Lynx (1 - BCLK, 2 - NC, 3 - SDATA, 4,6,8 - GND, 5 - LRCK, 7 - MCLK, 9 - PWR, 10 - MUTE).
7. Разъем CTRL сделал универсальным для м/с серии PCM179x с токовым выходом.
8. Добавил возможность приглушать выход ЦАПа сигналом MUTE с разъема INPUT.
9. Изменил трассировку и немного схемотехнику обвязки стабилизаторов LM317/337.
10. Исправил незначительные недочеты в рисунке печатных проводников.

Описание сигналов разъема

2018-01-20_17-52-30.png.b74a4c53ccf1177db19901cb51e687d8.png

Для PCM1794/98:

Управление аппаратное при помощи установки нужных перемычек, либо программное, а номинал R30-R33 200 Ом.

RST - сигнал сброса ЦАП, инверсный.
F0 - ZERO, сигнал отсутствия сигнала на входе, устанавливается в высокий уровень при обнаружении во входном сигнале 1024 подряд идущих нулевых отсчетов, при этом R2 на плату не устанавливается.
F1 - FMT1, выбор формата входного сигнала, по умолчанию - I2S, низкий уровень (установлена перемычка).
F2 - FMT0, выбор формата входного сигнала, по умолчанию - I2S, низкий уровень (установлена перемычка).
F3 - MUTE, включение режима приглушения, по умолчанию - нормальный режим, низкий уровень (установлена перемычка).
F4 - DEEMP, включение функции de-emphasis, по умолчанию - функция отключена, низкий уровень (установлена перемычка).
F5 - CHSL, выбор формы огибающей встроенного цифрового фильтра, по умолчанию - крутой (sharp), низкий уровень (установлена перемычка), альтернативный вариант - плавный (slow), высокий уровень (перемычка отсутствует).
F6 - MONO, переключение ЦАПа в моно-режим, в данной конструкции эта функция должна быть отключена - сигнал должен быть низкого уровня (установлена перемычка).
OE - OUTPUT ENABLE, включение аналогового выхода, высокий уровень - включен (установлена перемычка), низкий уровень - выключен (перемычка отсутствует).
SR - SAMPLE RATE, сигнал LRCK шины I2S, который показывает актуальную частоту дискретизации.
EXT MCLK - EXTERNAL MCLK, вход внешнего сигнала MCLK.

Для PCM1792/95/96:

Управление только программное, номинал R30-R33 390 Ом

RST - сигнал сброса ЦАП, инверсный.
F0 - MDO, для SPI - сигнал MISO, для I2C - сигнал данных SDA.
F1 - MC, для SPI - тактовый сигнал SCK, для I2C - тактовый сигнал SCL.
F2 - MDI, для SPI - сигнал MOSI, для I2C - сигнал выбора адреса ADR1.
F3 - nMS, для SPI - сигнал nCS, для I2C - сигнал выбора адреса ADR0.
F4 - MSEL, выбор интерфейса управления м/с ЦАП, низкий уровень - SPI, высокий уровень - I2C.
F5 - ZEROR, сигнал отсутствия сигнала на входе в правом канале, устанавливается в высокий уровень при обнаружении во входном сигнале 1024 подряд идущих нулевых отсчетов в правом канале, при этом R7 на плату не устанавливается.
F6 - ZEROL, сигнал отсутствия сигнала на входе в левом канале, устанавливается в высокий уровень при обнаружении во входном сигнале 1024 подряд идущих нулевых отсчетов в левом канале, при этом R8 на плату не устанавливается.
OE - OUTPUT ENABLE, включение аналогового выхода, высокий уровень - включен, низкий уровень - выключен.
SR - SAMPLE RATE, сигнал LRCK шины I2S, который показывает актуальную частоту дискретизации.
EXT MCLK - EXTERNAL MCLK, вход внешнего сигнала MCLK.

ADuM1400 при подаче MCLK с отдельного генератора должна быть заменена на ADuM1401. Таким образом, плата получилась универсальной и поддерживает установку любой микросхемы серии PCM179x с токовым выходом.

Проведенные сравнительные измерения двух экземпляров ЦАПа на м/с PCM1794 (вых. ток 7,8 mAp-p) и PCM1796 (вых. ток 4,0 mAp-p) показали, что лучший результат THD и IMD дает ЦАП с меньшим выходным током.

Измерения экземпляра ЦАПа на PCM1796 + AD8066 + LME49990

THD (1 кГц, 0 дБ) - не хуже 0,0003 %.
IMD (60 Гц + 7 кГц) + шум - не хуже 0,0022 %.
Уровень выходного сигнала 0 дБ - 3,12 Vp-p

0 дБ (левый, правый), 48 кГц:

5abca90eaac62_0179648.png.375eb104a743d8cca1f8dead11376915.png5abca91d8f803_0179648.png.cedd0123782c109e376fa24ad351b731.png

-6 дБ (левый, правый), 48 кГц:

5abca9322ab53_-6179648.png.6746f5a6734758b13b29f7f11150b0ee.png5abca932cc340_-6179648.png.340fb4fd5da69dd8be9d7928c2bef2e2.png

Два тона 250 Гц и 8 кГц (амплитуды 4:1), -3 дБ (левый, правый):

5abfa92b53209_IMD-3.png.f448beeead82b66b327c9b41669d982e.png5abfa92bcf1a9_IMD-3.png.66ab812a9286e8f2982ad35839ea70db.png

Тест джиттера (левый, правый):

5abca99f1a60a_179648.png.87c4e97da3ddfd63daaf335d73a75a37.png5abca99e7ed6c_179648.png.4ad51244648fdfd8e41526a259907c55.png

Подключение к Combo384 (Amanero)

Подключение выполняется по следующей схеме:

 Mercury                        Combo384
1 -  BCLK --------------------- CLK - 4
2 -  Not Connected
3 -  SDATA ------------------- DATA - 3
4 -  GND ---------------------- GND - 13
5 -  LRCK ------------------- FSCLK - 5
6 -  GND ---------------------- GND - 14
7 -  MCLK -------------------- MCLK - 6
8 -  GND ---------------------- GND - 15
9 -  PWR ---------------------- 3V3 - 10
10 - MUTE -------------------- MUTE - 11

image.png.73465858659ff5656cd02d94e440c05c.png

У Amanero нумерация разъема нестандартная - вдоль длинной стороны разъема:

2018-04-02_19-30-33.png.3714ff621574d8e05b0c9955274a41c6.png

У ЦАПа такая:

5ac24d2d1763f_IDC10WAY-M-Layout03.jpg.3898b3d452e829a6f8b79db98662d615.jpg

Дополнительные материалы

BOMBill of Materials - MERCURY.xls
Assembly DrawingDAC02.MERCURY.MB_A.pdf

  • Like 2
  • Upvote 5


74 Comments


Recommended Comments



Приветствую. Михаил так ведь, что Аманеро, что XMOS  да и изделия Энергетика (самые, на мой взгляд, распространённые USB=>I2S) уже имеют выход переключения генераторов и "индикацию" частоты.
С другой стороны задумка хорошая, автономность. И по SPI,  там ведь от силы  8 регистров (может и того меньше), причём только выдать.  Но сам посоветовать ничего не могу, только начинаю с ПЛИС.
И по генераторам, предусмотреть отключение питания нерабочего генератора. 
 

Share this comment


Link to comment

@Vector-A Да, с автономностью было бы лучше. Если не умещу, что хочу, придется вводить дополнительный сигнал, а его еще и гальванически развязывать надо...

Share this comment


Link to comment

.... с другой стороны,а что планируется по SPI записывать в ЦАП? Переключать PCM/DSD, то по любому доп сигнал, регулировать громкость (как по мне совсем не надо) тоже надо управление заводить, переключать битность или формат, тоже сомнительно, только дискретизацию и какие нибудь фильтра.....
Моё вИдение....

Share this comment


Link to comment

Задача минимум для этой платки - автоматическое переключение генераторов. 

--------------------------------------

Тем временем, веселые картинки первых замеров. 

-6 дБ, источник Combo384:

029210C2-836E-4BD8-8083-69390100FC41.png.3b0a7ee2091804bb3f71e3add2141b78.png DDC80D6D-9B08-45A0-A590-F02224A4439A.png.8a0cf0f04bfaa75da75102decd52eb9f.png

-6 дБ, источник PCM2707:

8B963EDE-F8F0-48C0-B12A-9383FD636252.png.50fddb2b9e0e03eaa2bb9931af4fffde.png170A8EEA-007F-41C2-B004-0F3CD9D0E4B1.png.e107f21fb9ef11d21f61977abdab6549.png

Тут я не смог разрулить настройки так, чтобы избавиться от этого шума, кажется, он из-за передискретизации сигнала. 

Вроде бы спектры сравнялись, но не в лучшую сторону :) И все равно видно, что в правом канале уровень второй гармоники выше. Надо завершить сборку второго экземпляра ЦАПа, посмотрим, что он покажет.

А сетевых гармоник стало меньше. 

Уровень шума:

5aad7056b662b_NL.png.da53f124cd3f8cd937463367fe7790f8.png5aad705754186_NL.png.4b597a9355f34c3f5200a8313efa1479.png

Share this comment


Link to comment

Подскажите пожалуйста, какой разброс, номиналов резистора установки 0 должен быть для LT1122?

В datasheet ни слова...

Share this comment


Link to comment

Для меня тоже интересен вопрос, т.к. планировал именно их (LT1122) ставить. Ничего что корректировка 0 на - организована?! Сопротивление же потенциометра 20КОм согласно схемы достаточно (в документахе >= 10КОм).

Share this comment


Link to comment

Страшного ничего не случится, но может получиться так, что с минуса регулировка не сможет выровнять ноль. 

Share this comment


Link to comment
8 минут назад, aitras сказал:

Страшного ничего не случится, но может получиться так, что с минуса регулировка не сможет выровнять ноль. 

Спасибо, вот и поглядим, аппарат собран, жду только трансформаторы.

Share this comment


Link to comment

Собрал второй экземпляр ЦАПа на PCM1796 + AD8066 + LME49990. Запустилось все сразу, результаты замеров порадовали. Вывод: выходный ток ЦАПа меньше - искажения ниже.

0 дБ (левый, правый):

5ab0004539ada_0.png.65ea09ac8c05ceeddc6f8bfdd9627182.png5ab000449cdab_0.png.e0815b4042af967a3fb511ea4f87efa3.png

-6 дБ (левый, правый):

5ab0007e7d6a7_-6.png.c8add9b191d0121bf13d7ebfeeed4bbe.png5ab0007db9028_-6.png.153792c107c19807dfa6f9d1e085fcb7.png

Два тона 250 Гц и 8 кГц (амплитуд 4:1), -3 дБ (левый, правый):

5ab000b8c58aa_IMD-3.png.2c4664d2ec841afc0ff20478623ddf63.png5ab000b82f03a_IMD-3.png.3e8030c3ccf705b2290e4fe90dc14e81.png

 

Share this comment


Link to comment

Небольшое дополнение: чтобы MUTE со входного разъема работал корректно, номинал R12 нужно уменьшить до 220..330 Ом, а R68 до 150 Ом.

Share this comment


Link to comment

Пока ожидаю недостающие детали, вопрос к собравшим данный гравиЦАП, и, естественно к Михаилу, есть какие траблынестыковкиулучшения, кроме предыдущего поста...

Share this comment


Link to comment

траблов, нестыковок больше нет. работает отлично. запустилась сразу. ноль на выходе выставил на одном канале 0, на втором 5 мВ. меньше не получается. спасибо за помощь Михаилу. а также Лучезару за детали спасибо.

 еще: греется он и вправду прилично. смд детали паял первый раз, очень даже понравилось. ну кроме PCM1798, уж очень маленькое расстояние между ножками20180329_223759.thumb.jpg.aed60f0d9e957e67b7a28651badca502.jpg20180329_223901.thumb.jpg.be4683cd9b5dd7165ea4cc344eea3103.jpg

Edited by rustam-novichok

Share this comment


Link to comment

@mr.red  Примерно так по запуску:

1 Сначала все еще раз проверить-перепроверить, как минимум по питанию. Полярность диодов и электролитов особенно, чтобы не вздулись и не рванули :)

2 Хорошо бы было изначально запаять только питание, включить проверить и только потом остальное. Но так обычно никогда не получается. Так что если уже все запаяно, то можно подать 220В и включить на пару секунд, выключить и сразу пальцами проверить нагрев чипов. Если горячего ничего нет, то можно включить на подольше, попутно так же контролируя нагрев. Если ничего не перегревается, то надо проверить питающие напряжения: +/-12В, два по +5В и 3,3В.

3 Если питание в норме, то проверить постоянку на выходе. Если ее нет, или она в пределах +/-20 мВ, можно подать сигнал и послушать что там играет.

4 Если слышимых искажений нет, то можно некоторое время послушать и понаблюдать за температурой. Преобразователь на AD8066 греется сильно, я термопарой намерил около 70 градусов. Но это для него нормально. Чуть меньше греется трансформатор аналогового питания, там рука терпит - 50-55 градусов наверное. И еще ощутимо греются стабилизаторы питания +/-12В, но тоже без сильного перегрева. Остальное просто теплое.

5 Если все вышеперечисленное в порядке, то дальше по желанию можно либо в корпус собирать, либо спектры снимать - смотреть что получилось. Либо и то и другое :)

Ну и, соответственно, аккуратнее с сетевым напряжением, там на плате есть открытые участки с 220В.

Джампер OE можно совсем снять, он не нужен. Реле будет всегда включено. А если завести сигнал MUTE (с Аманеро) на входной разъем, то релюшка будет им управляться.

Share this comment


Link to comment

Пересобрал ЦАП на новой плате. Основные отличия в том, что была добавлена поддержка сигнала переключения генераторов (сигнал F0 у Amanero/Combo384). Его нужно завести на 2 пин входного разъема. И футпринт под трансформаторы сделан универсальным для серий ТП и TEZ.

image.png.8da9c5d3d0ee9021683327b7a6bba5c8.png

При установке дополнительной платки (которая сейчас в процессе разработки) с генераторами будет поддержка обратного тактирования с автоматическим переключением генераторов.

image.png.4e5c86e6fe167801331b8b346bc55153.png

Снял спектры, там по прежнему все отлично. А сетевых наводок даже меньше (левый/правый):

5c6ba29a0a266_.png.c8b67a8b753bddf742fd2dc1b2ee4c77.png 5c6ba29aed37f_.png.9c694b49ef2685bcd16bd5441f4545c4.png

Платы, если что, доступны к заказу.

Share this comment


Link to comment

Михаил, добрый день!

В DSD пробовали гонять? Разъем Control не думали тоже сделать изолированным, для подключения I2C того же аманеро? Тут понадобился бы изолятор ADUM1250, дорогущий правда.

Получился бы отличный полностью автономный вариант (без кнопок и индикации) играющий как PCM, так и DSD. в целом всё понравилось, отлично! как закончу все свои начатые проекты, обязательно возьму Вашу плату, т.к. давно хочется что-то из PCM179Х послушать, а микруха уже ждёт.

Edited by maxssau

Share this comment


Link to comment

@maxssau Добрый день. 

DSD для меня неинтересен, поэтому даже не смотрю в его сторону. 

Как вариант можно привязаться к Amanero и сделать один разъём под неё и изолировать его. Если влезет в текущие габариты.

Другой вариант, который я рассматривал как дальнейшее развитие, - убрать выпрямители с платы, сделать БП отдельно. На плате только местные стабы поставить. При этом плату увеличить по ширине - тогда спокойно поместятся генераторы, та же развязка разъема CTRL и т.п. 

Share this comment


Link to comment

Блок питания у Вас сделан хорошо, я бы не стал убирать с платы. 

Привязка к какому то одному интерфейсу хорошая мысль, какие предпочтения?

Share this comment


Link to comment
42 минуты назад, maxssau сказал:

какие предпочтения?

В каком смысле? 

Share this comment


Link to comment

Какая распиновка транспорта предпочтительна именно для Вас? И какая должна быть изоляция? В перспективе

Share this comment


Link to comment

Если применить Amanero, как я упоминал выше, то распиновка очевидно ее стандартная. Для изоляции можно попробовать ISO1541 + ISO7240M. Для статических сигналов логики просто оптроны.

Share this comment


Link to comment

Добрый день. А возможно ли сделать индикатор частоты на светодиодных сегментных индикаторах?  Погуглил, но не нашел схемы такого устройства. 

Share this comment


Link to comment

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Add a comment...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

×
×
  • Create New...