USB DAC na PCM270x

[traxman]

I jeszcze jedno, kilka osób pytało o SPDIF, tutaj można poczytać co i jak:
http://www.epanorama.net/documents/audio/spdif.html

[sppp]

Chciałem przedstawić mój modulik PCM2704. Estetyką zdecydowanie odstaje od zaprezentowanych konstrukcji, ale...
Układ został zrobiony w wolnych chwilach całkowicie na kolanie. Płytka zrobiona transferem z papieru kredowego, pocynowana pastą do lutowania rur + żelazko, otworki wywiercone zwykłą wiertarką + zwykłe wiertło 1mm, elementy lutowane rozklekotaną zwarciówką marki ZDZ Łódź 75W (scalak oczywiście też). Jedyną pomocą przy lutowaniu scalaka była miedziana tasiemka do odsysania cyny. Scalak udało mi się wlutować za pierwszym razem bez zwarć . Elementy są przewlekane ponieważ nie używam praktycznie w ogóle elementów SMD więc ich nie mam. Przewlekanych wylutów za to mam sporo. Na zdjęciu płytka nie umyta jeszcze z kalafonii. Ruszyła od kopa, testuje się od kilku dni - żadnych problemów. Na przekór kącikowi audiofilskiemu nie wypowiem się o jakości dźwięku .
Aha - układ jest zerżnięty z aplikacji PCM2704, ustawiony na low power więc daje tylko wyjście liniowe. Układ potraktowałem jako eksperyment - czy bez zbytniego przykładania się, korzystając z podstawowych tylko narzędzi jakie musi mieć nawet początkujący elektronik-amator da się zrobić taki układzik z bądź co bądź gęstymi nóżkami. Okazało się, że się da - może dzięki temu więcej osób mających dylemat "czy ja to polutuję" skusi się jednak na budowę. Wszak DIY zawsze gra o niebo lepiej niż fabryczny .

[traxman]

Opisy też robisz termotransferem?

[sppp]

Tak, też termotransfer z kredy. Została oczywiście kreda, ale po pociągnięciu kalafonią zrobiły czarne. Muszę spróbować twojego patentu z odrywaniem papieru na gorąco.

[traxman]

Kreda rozpuszcza się w kwasku cytrynowym lub occie (wolę kwasek )

[sppp]

A jednak trafiłem na mały problemik, ale nie z PCMem. Chciałem sprawdzić, czy PCM na low voltage popędzi słuchawki. Wstawiłem na wyjście elektrolity 470uF + ceramik 1uF, zabrałem PCMa do domu, podłączam Kossiki i ku mojemu zdumieniu słyszę szum... Włączam muzykę a tu trzaski i objawy brzydkiego przesterowania (takiego mocno siejącego po wysokich) i to przy głośności ustawionej w Winampie na 1%. Myślę sobie ok, PCM nie wyrabia. Ale w pewnym momencie szum zniknął a niekształcenia się zmniejszyły. Oho, coś nie halo. Motodą eliminacji doszedłem, że winę ponosi przedłużacz do słuchawek (niedrogi, kupiony w sklepie z antenami i innymi pierdołami). Jak podłączam słuchawki bezpośrednio to słychać w nich ciszę, nawet najmniejszego śladu szumu. Włączam muzykę i nie słyszę jakich kolwiek objawów przesterowania nawet na pełnej głośności (którą ciężko znieść dłużej niż 5 sekund). Przepinałem te kable kilkanaście razy nie wierząc temu co słyszę.
Kabel wziąłem na "pomiary" multimetrem. Rezystancja żył ok 0,2oma każda. Zwarcia między żyłami - brak (zakres 200Momów na multimetrze). Pojemność między żyłami sygnałowymi 200pF, pojemność żyły sygnałowej do masowej - 400pF każda.
Pytanie nasuwa się tylko jedno - JAKIM CUDEM zwykły kabel powoduje szum i przesterowanie w słuchawkach?!? Przecież to tylko kabel. Czy pojemność między żyłami ma tu jakieś znaczenie? Nie mam na wyjściu PCM filtru dolnoprzepustowego który znajduje się na schematach w nocie katalogowej (kondensator 22nF + opornik 16omów do masy o ile dobrze pamiętam).
Nadmieniam, że używałem go (tego przedłużacza) z SB LIVE! którego mam w kompie i takich efektów nie było (trochę szumiało, fakt, ale sprawdzałem przed chwilą - to Sound Blaster a nie kabel)? Przedłużacz działa również prawidłowo gdy podłączę słuchawki do starego amplitunera Grundiga (pomijając jakość samego amplitunera).
Ma ktoś jakiś pomysł?
PCM działa prawidłowo zarówno ze słuchawkami podłączonymi bezpośrednio do niego jak i przy wysterowaniu wzmacniacza mocy (sprawdzałem na dwóch - w/w Grundig R400 i jeszcze jeden, ale się nie przyznam jaki bo się wstydzę, że tego używam, ale w warsztacie).

[traxman]

Przelutuj kondensatory filtrujące zasilanie części analogowej, to chyba kabel raczej nie.

[sppp]

Testów ciąg dalszy. Słuchałem różnych rzeczy i na niektórych utworach dało się usłyszeć trzaski i niekształcenia przy podłączonych słuchawkach bez przedłużacza. Więc przedłużacz nie jest przyczyną ale potęguje efekt (co też jest zagadką).
Zimne luty na kondensatorach filtrujących zasilania analoga (posługując się rysunkiem traxmana z tego wątku download/file.php?id=25953&mode=view - C6, C7, C8 i CE1) wykluczyłem. Pozostaje ich wymiana. Spróbuję jeszcze dwa kondensatory podłączyć w inne miejsce (tzn. w innym punkcie masy).
Zauważyłem również następująco objawy:
1. wydłużenie kabla do słuchawek potęguje zniekształcenia oraz powoduje pojawienie się/zwiększenie szumu w słuchawkach (tak na ucho przypomina szum biały)
2. zniekształcenia są zależne od poziomu głośności
3. w przypadku pojawienia się silnego sygnału impulsowego (np pojedyncze, silne uderzenie w bęben) zniekształcenia trwają dłużej niż ten impuls. Inaczej - mocno zniekształcany są również cichsze dżwięki następujące po impulsie. To może wskazywać, że powodem jest przeładowywanie się jakiejś pojemności.

W tygodniu, jak się obrobię z naprawami, to wezmę oscyloskop i obadam jak to wygląda na sinusie. Tak mi jeszcze chodzi po głowie, opierając się na punktach 1 i 3, że może stopień wyjściowy się jakoś wzbudza.

Traxman - testowałeś swój układ na słuchawkach, bo na schemacie i na płytce wyjście masz jako przedwzmacniacz (1uF + 100k)?

Jeszcze kilka obserwacji z podłączonym przedłużaczem:
4. szum w słuchawkach zmienia się - raz jest cichy, za chwilę robi się głośniejszy. Przejście następuje gwałtownie. Wówczas poziom napięcia stałego na wyjściu PCM wzrasta o kilkanaście mV.
5. Najciekawsze jest to, że dotknięcie końcówką miernika do wyjścia PCMa (nie ważne czy przed czy za kondensatorami odsprzęgającymi) powoduje zwiększenie szumu w słuchawkach.
6. Jeszcze ciekawsze jest to, że pocieranie końcówką miernika po wyjściu powoduje "przełączanie" PCMa między niskim i wysokim poziomem szumu. Po zabraniu końcówek szum pozostaje na "ustawionym" poziomie. Dotykanie końcówką miernika do wyjścia kanału prawego powoduje najczęściej "ustawienie" głośnego szumu, a dotknięcie do wyjścia lewego kanału - przestawienie szumu na mniejszy. Co ciekawe, po "przestawieniu" na głośny szum dotknięcie pońcówką miernika w jakikolwiek punkt na płytce powoduje zwiększenie się szumu (tylko podczas dotykania). Najbardziej po dotknięciu wyprowadzeń kwarcu. Jak szum jest cichy to układ nie reaguje na dotykanie.
7. Zniekształcenia (wysokie harmoniczne) są monofoniczne i słychać je w obu kanałach tak samo. Po skręceniu balansu w winampie na prawy kanał zniekształcenia (słyszane w oby kanałach) są znacznie mniejsze niż przy balansie na lewo.

Wszystkie te obserwacje wydają mi się coraz bardziej absurdalne.


Pozdrawiam
Sebastian

[traxman]

Tak testowałem, 32R bo innych nie mam, wtyk widać nawet na zdjęciu - działa.
Na płytce modelowej są otwory pod elektrolity. A masz obwód RC na wyjściu?

[sppp]

Znów podeprę się twoim schematem:
download/file.php?id=26624&mode=view
C4, C5 - elektrolit 470uF + równolegle 1uF ceramik.
Brak R5, R6, R9, R10, C12, C13.
Za akondensatorami sygnał od razu na słuchawki.
Układ na twoim schemacie pracuje na 500mA, mój pracuje na 100mA (21 noga (HOST) - u mnie na masie). Być może to jest powód, ale odłączenie tej nogi od masy i podanie na nią plusa to będzie dla mnie karkołomna operacja.
Rezystory R5, R6 nie powinny mieć wpływu na pojawianie się "kwiatków". Filtry R9, R10-C12, C13 nie powinny mieć tak wielkiego wpływu na sygnał w paśmie akustycznym (-3dB jest przy 330kHz).
Nie ma co przelewać z pustego w próżne. W domu niestety nie mam żadnych możliwości pomiaru poza multimetrem. W tygodniu posprawdzam różne opcje i napiszę spostrzeżenia.

Pozdrawiam
Sebastian

Dzisiaj dołożyłem oporniki 3,3k między wyjścia PCMa a masę (zgodnie z aplikacją). Zniknęły szumy, nieznacznie zmniejszyły się zniekształcenia. Dokładniej - jak słuchawki są przez przedłużacz to pierdzi okrutnie tak jak wcześniej, ale jak słuchawki są bez przedłużacza to nie słychać żadnych zniekształceń przy pełnej głośności, a to już pewien sukces.

Niestety okzało się w tym przypadku, że nie należy upraszczać aplikacji z noty katalogowej. Faktycznie po dodaniu na wyjściu PCM obwodu RC (22nF - 16omów) Układ się uspokoił. Przepraszam kolegów, że niepotrzebnie zawracałem głowę. Jednak objawy wydawały mi się tak absurdalne, że ostatnią rzeczą jaka przyszłaby mi do głowy jako powód byłby ten obwód RC (-3dB na ~300kHz) - zresztą nadal nie mogę tego pojąć. Układ w każdym razie śmiga na słuchawkach bez problemu, nawet przy pełnej mocy nie słychać zniekształceń. Pewną wadą jest natomiast to, że w przypadku cichych nagrań potrafi zabraknąć regulacji głośności w komputerze - wszystko na maksa a jednak za cicho.

[MStaniszczak]

Kondensator wyjściowy trzeba dobrać w zależności od Rwe następnego stopnia, u mni eto przeważnie 100k, więc nie ma specjalnie potrzeby zwiększania.

Jak wyliczyć jego wartość? Np. dla Rwe 50k (zakładam że Rwe to to samo co R potencjometru na wejściu?).

[sppp]

f=1/(2 * PI * R * C) - z tego wozu obliczasz częstotliwość, przy której filtr ma -3dB. Wynika z niego, częstotliwość jest odwrotnie proporcjonalna do oporu (R) i pojemności (C). Wynika również, że jeżeli R*C=constans to f=constans. W sprzęcie audio najczęściej stosuje się 100komów/1uF i wiadomo, że działa to dobrze. Więc najprościej jest tak zmieniać wartości elementów aby zachować stały iloczyn R1 * C1 = R2 * C2. W twoim przypadku jeśli masz impedancję 50komów (czyli 2 razy mniejszą niż 100komów) to zwiększasz 2 razy kondensator do 2uF i będzie to samo.

[MStaniszczak]

Dzięki za dokładne wytłumaczenie:-)

[traxman]

Odebrałem płytki i "Mały DAC" skończony, na upartego można go wbudować do słuchawek

[dolphin123]

Odpaliłem dopiero dzisiaj płytkę od traxmana. PCM2912 przygrywa w moim odczuciu z PCM2704 widoczną też na zdjęciu. 2912 ma mniej przestrzeni i na średnicy jest jakby większy chaos, 2704 gra bardziej uporządkowanie. W dolnym zakresie 2704 też nieco lepiej sobie radzi, basu jest minimalnie więcej. Jednak i tak 2912 gra lepiej niż standardowa karta dźwiękowa z lapka, także warto się też tym scalakiem zainteresować