D/A převodník a zapojení audiovýstupu

Problémy s návrhem, konstrukcí, zapojením, realizací elektronických zařízení

Moderátor: Moderátoři

Odpovědět
Zpráva
Autor
Uživatelský avatar
jirkahw
Příspěvky: 33
Registrován: 08 črc 2012, 00:00

D/A převodník a zapojení audiovýstupu

#1 Příspěvek od jirkahw »

Chci si zapojit D/A prevodnik MCP4821 (jako COVOX) a vzhledem k tomu, ze s audiem jsem nikdy nic nedelal, rad bych si nechal poradit.

Jo, jeste odkaz na datasheet k tomuto obvodu:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/21953a.pdf

Pripojeni obvodu je pomoci SPI, to problem nebude, otestovano. Akorat nevim, jak zapojit vystupni piny a co tam pridat za odpory/kondiky a jestli je vubec treba tam pridavat nejaky zesilovac. Napajeni mam 5V.

V prvnich schematech je zobrazeny kondik 1uF mezi vystupem a zemi. Na dalsich uz jsou kanaly smichane odporem, a cely vystup s kapacitou 100nF na GND a vede dal na dalsi zesilovac.

a) Je tam ten kondik az tak nutny ?

b) Budu mit dva kanaly smichane odporem do jednoho. Jak velke odpory zde pouzit a pripadne jestli mam kondiky zavesit na kazdy z kanalu nebo dat az jeden spolecny kondik zapojeny po smichani kanalu v jeden ?

c) Lze vystupni piny z tohoto D/A prevodniku pouzit primo pro konektor k pripojeni sluchatek/repraku ?

d) Vystupni piny maji rozsah 0 az 4.1V, ale softwarove se da D/A prepnout do rezimu 0 az 2.05V. Jaky rozsah je idealni pro pripojeni beden/sluchatek ?

e) Nepridava se na vystup nejaky RC filtr k omezeni max.frekvence ?
Uživatelský avatar
Hill
Administrátor
Příspěvky: 21239
Registrován: 10 zář 2004, 02:00
Bydliště: Jičín, Český ráj

#2 Příspěvek od Hill »

Ne, to není nejlepší nápad, vyvést nf signál rovnou z převodníku bez filtrace na vstup zesilovače: impulsy mají rozkmit až velikosti napájecího napětí, což málokterý zesilovač přežije. Sluchátka by to snad zvládla, ale jejich malá vnitřní impedance zase nebude svědčit životnosti převodníku.
Kapacita na výstupu za odporovým děličem musí být tak velká, aby ve spolupráci s výstupním odporem děliče vytvořila dolní propust a odfiltrovala co nejlépe kmitočty nežádoucí (tedy vzorkovací frekvenci), ale tak malá, aby neomezila šířku pásma přenášeného signálu.
Vzorkovací frekvence musí být alespoň 5x vyšší, než nejvyšší přenášený zvukový kmitočet, přesto ani na to obvykle jeden RC obvod nestačí, proto se používají strmé aktivní filtry nebo LC filtry, a to i vícenásobné. Je-li opakovací kmitočet vzorků konstantní, není od věci tento kmitočet navíc potlačit selektivní zádrží.
Čím méně těchto produktů ve výsledném signálu bude, tím menší šum na výstupu a nelineární zkreslení se omezí na minimum.
Uživatelský avatar
jirkahw
Příspěvky: 33
Registrován: 08 črc 2012, 00:00

#3 Příspěvek od jirkahw »

No tak ted jsem z toho moc nepochopil.. :-(

Jak by tedy mel byt spravne zapojen vystup, aby bylo mozne pripojit repraky ? ( resp. co vse na vystup musim povesit ? )

D/A bude taktovan asi na 10MHz a asi kolem 20 taktu bude trvat, nez do nej zapisu data. Vzorkovaci frekvenci bych videl maximalne na 0.5 MHz, ale prakticky bych vyuzil jen nejakych 44 kHz a mene.

Na prvni strance datasheetu je blokove schema tohoto D/A prevodniku a na vystupech ma zakreslene operacni zesilovace pro kazdy kanal. Jestli to chapu dobre, tak ten prevodnik by mel byt pouzitelny i bez dalsich externich zesilovacu.
Naposledy upravil(a) jirkahw dne 12 srp 2013, 22:43, celkem upraveno 1 x.
Uživatelský avatar
jirkahw
Příspěvky: 33
Registrován: 08 črc 2012, 00:00

#4 Příspěvek od jirkahw »

Takhle nejak by to mohlo byt ?
Přílohy
DASTEREO1.jpg
(4.96 KiB) Staženo 133 x
Uživatelský avatar
Hill
Administrátor
Příspěvky: 21239
Registrován: 10 zář 2004, 02:00
Bydliště: Jičín, Český ráj

#5 Příspěvek od Hill »

No tak na 44kHz ti rozhodně tak jednoduchý filtr nestačí. Nota bene, jestli to má být stereo, pak tam budeš brát data střídavě do jednoho a do druhého převodníku, čímž dostaneš v každém kanále frekvenci 22kHz. To neodfiltruješ, jestli má na výstupu vypadnout frekvenční rozsah do 20kHz bez poklesu na horním konci. Proto se používají komplikovanější zapojení (čtyřnásobné převzorkování a podobné lahůdky), aby se vzorkovací kmitočet dal snadněji potlačit, ale požadované akustické pásmo zůstalo neomezené.
Toto není téma, které by tu šlo na pár řádcích vyřešit: prostě se musíš zbavit zbytků vzorkovacího kmitočtu, což lze úspěšně jen v případě, že vzorkovací kmitočet je mnohem vyšší, než kritická frekvence filtru fk=1/(2*pí*RC), kde R je výstupní odpor děliče z odporů a C je filtrační kondenzátor proti zemi na výstupu.
I kdyby ale stačil jednoduchý RC filtr, stejně za něj musíš zařadit nějaký zesilovač, jehož vstupní odpor se nebude měnit podle zátěže. On se totiž také musí započítat jako další paralelní odpor ke kondenzátoru a jeho změna ovlivní vlastnosti filtru.
No a na krmení reproduktorů pochopitelně za tím vším potřebuješ výkonový zesilovač, protože zdaleka ne každý zesilovač je umí uživit.
Uživatelský avatar
jirkahw
Příspěvky: 33
Registrován: 08 črc 2012, 00:00

#6 Příspěvek od jirkahw »

Jo, pocital jsem tech 44kHz na jeden mono kanal maximalne. Tech 22kHz stereo by mi stacilo. No jak to tak ctu, pripada mi to komplikovanejsi, nez jsem cekal.

Kdyz si vezmu klasicke zapojeni 8 bitoveho COVOXu, ktery se X let pouzival jako odporovy pavouk pripojeny k LPT portu na PC a casto se tam zadne extra filtry ani vykonove zesilovace neresily a znelo to slusne.
No a na desce mam jen 5V a GND, takze ten zesilovac by musel byt ziveny jen z toho. Nasel jsem treba tento:
http://www.bastleni.eu/zesilovace/31-zesilovac-sluchatka

Nevyzaduju zadnou ultra super cistou kvalitu s nulovym sumem. Proste staci, kdyz to bude slusne hrat a ja predpokladam, ze to muze hrat alespon stejne slusne, jako stary dobry covox postaveny z pouhych odporu.

V priloze posilam klasicke stare zapojeni COVOXu, ktery kazdy z nas dobre zna. Zapojeni vystupnich kanalu z D/A pres odpory (mix. kanalu) primo na JACK 3.5mm, by melo asi tak odpovidat tomuto staremu schematu COVOXu, jest tak ?[/url]
Přílohy
covoxr2.gif
(9.42 KiB) Staženo 140 x
Uživatelský avatar
Hill
Administrátor
Příspěvky: 21239
Registrován: 10 zář 2004, 02:00
Bydliště: Jičín, Český ráj

#7 Příspěvek od Hill »

Jenže na hlas ti stačí rozsah 0,3-3,4kHz (to už dnešní telefony včetně mobilů mají rozsah podstatně širší), odstup signál/šum stačí nějakých 26 dB pro kvalitní přenos (a to možná ještě přeháním), zkreslení přes 20% nehraje roli.
Ale muzika se takhle poslouchat nedá.
Nakonec v řeči ani nevadí případný tón vzorkovacího kmitočtu, když spadne do slyšitelného pásma: takových 15kHz se dá už velmi dobře potlačit i jednoduchým RC filtrem.
V tvém případě bych bylo nejsnadnější použít na výstupu dvojitý filtr Salen-Key (najdi si na netu) s kritickým kmitočtem asi 20kHz. Sice charakteristika začne pozorovatelně klesat už od 16kHz, ale, vzhledem k tomu, že dobře polovina lidí už neslyší ani to (a ještě si to programově zhoršuje přeřvanými špuntovními sluchátky), to nebude asi příliš na škodu.
Jak totiž zabrousíš o analogu, aniž bys s ním měl dostatek zkušeností dřív, než jsi začal s programováním, pěkně se nám toto vlákno natáhne.
Odpovědět

Zpět na „Řešení problémů s různými konstrukcemi“