‮Сдвиг по фазе (kincajou) wrote,
‮Сдвиг по фазе
kincajou

Categories:

Проект "Большое ухо". ЦАП-царапыч, АЦП-ацпыч, новый УНЧ D-класса и блок диетического питания.

Предыдущая версия analog front-end не оправдала оказанного ей высочайшего доверия и будет не то чтоб упразднена, но глубоко переработана. Теперь это две платы:
1) дифференциальный драйвер и инструментальный усилитель (это для него мне нужны высокоточные резисторы) с переключаемым коэфф. усиления; на этой же плате установлен регулятор "средней точки" для смесителей
2) собственно АЦП/ЦАП.

Вот вторая плата щас в разработке.

Микросхемы АЦП остались без изменений, это всё те же AD7686 (либо ADS8319, совместимые по выводам, сравнимые по характеристикам и при этом почему-то в полтора-два раза дешевле). Антиалиазинговый фильтр на AD8656 4-го порядка. Чуть более придирчиво разведены цепи питания - добавлены ферритовые дросселёчки на каждый вывод. Напряжение питания цифровой части поднято с 3.3В до 5В с целью унификации. Переключение усиления перенесено в вышеупомянутый блок драйверов и усилителей.

Микросхемы ЦАП другие - вместо дорогих и очень хороших 16-битных DAC8830 (действительно классные!) теперь будут дешёвые 12-битные MCP4921, частота обновления снижается с 500 кГц до 100 кГц. Антиалиасинговый фильтр Чебышева 2-го порядка на недорогих операционниках TS922. Добавлен ключик, которым можно будет перебрасывать сигнал для смесителя либо с локального ЦАП, либо с внешнего (например, с линейного выхода звуковой карты -- потребует некоторой обвязки для безопасного согласования).

Референс 4.096В на REF198 (так же разведено место под более дешёвые REF3040 или REF3140) с буфером на TS922, так же разведён делитель референса (2.048В).

Интерфейсные части АЦП и ЦАП проброшены через цифровые изоляторы ADUM. Их "внешняя" часть питается от 3.3В с платы DSP.

Малошумящий LDO регулятор 5В питания TPS7A49, от него запитаны все операционники, референс, АЦП, ЦАП и "внутренняя" часть цифровых изоляторов. Так же эти 5В проброшены наружу для питания платы драйверов/усилителей. Надеюсь, 150 мА, которые может выдать этот регулятор, хватит -- по прикидкам, на всё про всё уйдёт максимум миллиампер 70..90. Дабы снизить тепловыделение, входное напряжение для регулятора будет 5.5В (в dropout укладывается, даже с небольшим запасом).

Начал утрамбовывать плату, выглядит пока так:


По результатам нескольких опытов пришёл к выводу, что источник некоторых подозрительных помех - УНЧ. Т.к. он D-класс и работает на частоте примерно 125 кГц (переключаемо на 250/500/1000 кГц), гармоники его сигналов пролезают по не слишком правильно разведённой цепи питания. Кроме того, я слишком оптимистично понадеялся на то, что его можно будет запитать прям с платы DSP - с одной стороны, это в самом деле можно, с другой стороны, пиковое потребление порядка 500 мА вызывает заметные просадки напряжения. Поэтому пришлось поискать другие варианты - подходящим оказался чип TPA2000D1. Те же два ватта от 5 вольт, но рабочую частоту можно выбрать из диапазона 200..300 кГц. Схема модуляции подразумевает работу "без фильтра", но для ЭМИ-совместимости фильтр всё-таки требуется. Заодно опробую прикольную схему гальванической изоляции аудиосигнала - балансный драйвер трансформатора с компенсацией нелинейности (в теории, должен работать очень хорошо, выравнивая кривизну трансформатора). Выглядит как-то так:


Ну и, наконец, новый блок, необходимость коего не вызывает никаких сомнений: плата питания! Почти вся требуха будущего шедевра требует либо относительно чистое пятивольтовое питание, либо допускает грязноватое питание чуть более высоким (до 6В) напряжением. Поэтому сделано так: синхронный понижатор на NCP3020 выдаёт 5.5В с нагрузкой до 6А максимум, после него стоит LDO регулятор MIC29302WU на 5.0В/3А. Выглядит как-то так:


Tags: радио
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 22 comments