Лидеры

Все лето на Паяльнике проходил конкурс Лето-2017, в котором мой блог принимал участие и занял призовое место! Призом стал сертификат на 10000 рублей на покупку в интернет-магазине Пятый элемент - fivel.ru. Поэтому хочу выразить огромную благодарность всем, кто меня поддерживает - читает блог, оценивает, комментирует. Без вас не было бы приза. Спасибо! Так вот этот выигрыш и определил схему для моего нового усилителя - я выбрал схему Г. Брагина YES-3M-SAB. Это достаточно простой, качественный, но довольно дорогой по комплектации усилитель, работающий в классе Super A. Приведу пару картинок из оригинальной темы на Вегалабе: Развел плату. Получилось так: Блок питания расположен прямо на плате усилителя, электролиты планируются 2200 мкФ 35 В, что дает общую емкость 17600 мкФ в каждом канале. Больше при моем ограничении по высоте платы (электролиты не выше 26 мм) уместить сложно. Пока разработал вариант с LT1210 на отдельном радиаторе. Также попробую развести вариант, когда драйвер расположен на общем радиаторе. Так по определению должна быть лучшая термостабильность. Но собравшие утверждают, что с термостабильностью и в первом случае все хорошо.

Предыстория О-о-очень давно я начинал собирать ЦАП со входом S/PDIF на микросхеме серии PCM179х. Если мне не изменяет память, то можно найти мои посты в теме "Делаем ЦАП" на форуме где-то в районе 30-50 страниц. В итоге все вылилось в неудачную конструкцию - были ошибки в трассировке платы. Несколько лет назад я решил все-таки их исправить и заказал новую ревизию той платы. Она успешно запустилась и работала. Но в данной плате все равно есть некоторые недочеты. Во-первых, жутко греются стабилизаторы питания ОУ, во-вторых, не оптимальный вариант преобразователя ток-напряжения - из-за большого выходного тока ЦАПа ОУ работают с некоторыми искажениями, ну и в-третьих - не нужен мне вход S/PDIF. Третья проблема решилась достаточно просто - был собран источник I2S на основе PCM2707 и я подключил его в обход приемника S/PDIF сигнала. Получился такой макет: Решением второй проблемы я занялся позже и переделал аналоговую часть - взял схему от ЦАПа Black Kitty. Там ОУ преобразователя ток-напряжения разгружены при помощи эмиттерных повторителей. Оформил это в виде отдельной платки. В таком виде это и просуществовало до этого лета. Появилось некоторое количество свободного времени и во время очередного прослушивания музыки возникло непреодолимое желание собрать это все в одну кучу на одной плате, чтобы поставить некую точку в этом ЦАПе. Новая плата Схема претерпела некоторые изменения, по большей части в питании. Также важной особенностью стало внедрение гальванической развязки шины I2S на ADuM1400C. На макете на выходе в одном канале присутствует неприятная "постоянка" около 20 мВ, а, стоящие в ФНЧ ОУ LME49990, не поддерживают корректировку нуля. Поэтому в новой схеме ввел для этих целей подстроечник и хотел поставить LT1122, но не смог достать их по адекватной цене и поставил OP42. Все управляющие цепи PCM-ки вывел на отдельный разъем - можно конфигурировать как джамперами, так и какой-то логикой. Аналоговый выход пустил через реле, чтобы была возможность приглушать выход. В питании применял те стабилизаторы, что имелись в наличии. Чтобы конструкция стала законченной, на плату поставил и трансформаторы. За выходные развел плату, размер которой получился 160 на 90 мм. ОУ в преобразователе ток-напряжения на макете грелись до 70 градусов (судя по расчетам, это для них норма), поэтому на новой плате сделал под ними заливку с переходными отверстиями на верхний слой и убрал маску. Хоть какое-то охлаждение будет. Точно так же сделано под стабилизаторами ADP3303, но у них хитрая запатентованная внутренняя конструкция, распределяющая равномерно тепло по всему корпусу, как я понял из документации. Кроме этого, коллекторам транзисторов добавил небольшие полигончики для лучшего отвода и рассеивания тепла. Да, и куда ж ЦАП без названия Решил окрестить его Меркурием - такой же жаркий. Впервые попробовал сделать заказ в Seeedstudio. При производстве китайцы плоховато пропечатали маркировку, но в целом качество отличное. Сборка и запуск Далее последовала сборка. Не очень понравилось паять плату с черной маской - все детали черные, теряются на черном фоне, как-то некомфортно. Сама маска очень классная, достаточно прочная, не отваливается кусками при пайке. Как всегда не обошлось без некоторых ошибок - оказалось, что забыл добавить на плату керамику на выходы стабилизаторов, допаял навесом, и ох уж эти реле... похоже, что миниатюрные они все идут со встроенным диодом. Также спалил одну ADuM-ку, случайно сделав шлейф зеркально, в результате чего у развязки на приемной стороне возникла переполюсовка питания, ADuM-ка перегрелась и больше так и не запустилась... Но, пережив все это, плата завелась и порадовала музыкой на своих выходах. Также нужно сказать пару слов о тепловых режимах. Кроме ОУ преобразователей ток-напряжение, достаточно сильно греются стабилизаторы веток питания +/-12V_A и +9V_А и трансформатор питания ОУ. Но все в пределах нормы - не более 60 градусов. Заключение В целом я очень доволен получившейся конструкцией. Звучание ЦАПа ровное, приятное, на оркестровых записях масштабное, т.е. в целом очень качественное. Когда разберусь с методикой измерения при помощи звуковой карты, попробую сделать замеры. Mercury 3D.PDF Mercury BOM.xls Доработка плат и результаты измерений:

Для моего нового усилителя мне потребовался электронный регулятор громкости (РГ). Один из популярных вариантов - лестничный релейный регулятор громкости, или, как его еще называют, регулятор Никитина. Несмотря на обилие готовых решений в сети, собрать его я решил своими руками под свои "хотелки". Кроме РГ нужен был селектор на 4 входа с возможностью запоминать последний выбранный вход. Оба этих устройства я объединил в одном модуле. Схема основана на микроконтроллере AVR. Кнопка переключает входы, потенциометр - меняет уровень громкости. Именно благодаря электронному регулированию можно не применять сдвоенный потенциометр. Кроме этого его можно располагать в любом удобном месте усилителя не беспокоясь о наводках на входные цепи. В целях экономии выводов МК для управления реле были использованы 8-битные сдвиговые регистры. По факту я решил взять мощные регистры от TI TPIC6B595. Функционально они аналоги регистров типа 74HC595, но имеют выходы с открытым стоком и допустимым током до 150 мА на каждый выход (при условии соответствующей трассировки платы, о чем сказано в даташите). Это позволило не ставить транзисторные ключи или специальные драйверы типа ULN2003. Отладка работы устройства проводилась на МК ATtiny13, но в конечном устройстве планируется применить более мощный МК. Из-за ограничений по габаритам конструкцию пришлось разделить на две платы. Левая плата является основной - на ней расположены входные разъемы, реле селектора и микросхемы регистров. Правая плата устанавливается на нее этажеркой и на ней расположены реле и резисторы релейного РГ. Электрически они связаны разъемами типа PLD. Также можно не устанавливать верхнюю плату РГ. В таком случае выходной сигнал берется с разъема OUT вверху платы. Так как в усилителе будет применяться один МК для управления всеми сервисными функциями, то на данном модуле его нет. Имеется лишь разъем входа управления (CTRL), который будет соединен с платой МК. Но был также оттрассирован вариант нижней платы с МК ATtiny13. Это позволит применять модуль автономно. Логика переключений реле РГ довольно проста. Для оцифровки сигнала с потенциометра применяется 10-битный АЦП, встроенный в МК. Реле управляются двоичным кодом. Поэтому достаточно просто взять 6 старших бит результата оцифровки (т.к. реле 6 штук) и вывести их в регистр, к которому подключены реле. Платы первой ревизии: Сборка и испытания макета показали работоспособность программы. Естественно, не обошлось без ошибок: 1. Программные глюки. 2. Оказалось, что купленные реле имеют полярность включения. РГ работал (тут я "угадал" с полярностью), селектор - нет. Пришлось править дорожки. 3. Конструктивный недочет - реле верхней платы и разъем CTRL немного мешают друг другу. Поставил угловой разъем, частично помогло. В процессе испытаний уяснил для себя несколько моментов: 1. Шаг регулировки нужен меньше. Сейчас 1,5 дБ. А то слишком большой диапазон получается. 2. Нужно как-то усреднять значения с АЦП. Бывают самопроизвольные пощелкивания. 3. Плавное увеличение громкости скорее всего нафиг не надо. Трескотня никакого шарма не добавляет. Пока убрал. 4. Щелчков при регулировке нет. Подключал ухоусь, поэтому слушал в наушниках. Придерживался "инверсной" схемы включения реле: Итого, функционал модуля следующий: - управление громкостью потенциометром с линейной характеристикой регулировки; - 64 ступени регулировки, при шаге 1,5 дБ дают ослабление от 0 до -94,5 дБ; - четыре входа селектора; - переключение одной кнопкой "по кругу"; - запоминание последнего выбранного входа; - задержка при включении (2 c); - mute между переключениями каналов. В планах - исправить все косяки и добавить возможность управления энкодером с кнопкой. UPD: Видео работы РРГ: