Делаем свою USB звуковую карту с гальванической развязкой +50




Началось все как обычно, от нефиг делать от избытка свободного времени я решил сделать что-то эдакое. Тут я вспомнил, что друзья жалуются в дискорде на мой микрофон, слышны какие-то цифровые помехи, а если начать копировать файлы на компьютере то вообще. Купить нормальную звуковую карту? Это не про нас.

Кого заинтересовало прошу под кат.

Выбор микросхемы кодека



Вообще я не любитель делать электронику из чего попало, даже для себя, особенно из китайских компонентов с али, по этому первым делом идем на digikey и ищем что-нибудь. Первой мыслью было взять полноценную микросхему кодека и подключить его к STM32, а уж от него USB. В принципе это не сложно, но в какой-то момент я понял, что не хочу так заморачивайся и решил найти что-то «все в одном». Гугл настойчиво выдавал CM108 от C-Media Electronics, производитель в Тайване. Что ж, ну ладно, пусть будет так



Кодек требует себе EEPROM, и даже предлагает конкретную, аналог от STMicroelectronics M93C46-WMN6TP быстро нашелся на том же digikey (Integrated Circuits (ICs) > Memory). На всякий случай подключил его питание через фильтр, чтобы не привел нам ничего плохого в питание кодека.

Так же кварц, и т.к. я любитель сделать все по меньше и компактней то ставлю серию ABM3 (ABM3-12.000MHZ-B2-T) 5 на 3.2 мм (не ставить же гигантский HC-49)

Аудио коннекторы




После ищем сами коннекторы для наушников и микрофона. Я лично предпочитаю CUI для аудио и простых бытовых коннекторов питания 5.5, всегда их ставлю, конечно же поиск на digikey (Connectors, Interconnects > Barrel — Audio Connectors).

В моем случае у меня уже был готов компонент в библиотеке под SJ2-3574A-SMT т.к. раньше я его уже использовал, можно было бы выбрать разноцветные (у CUI есть), но мне не хотелось (для себя же делаю, как-нибудь разберусь).

Обычно последовательно ставят конденсаторы (0.47uF или 1uF, можно 4.7uF), это может быть тантал или керамика, но лучше всего использовать пленочные. В референс схеме в даташите предлагают 470uF, что слишком уж много, выбираем 0.47uF (если нужны очень низкие басы то можно и 1uF). Пленочные конденсаторы есть в SMD корпусах, что очень удобно, я поставил ECP-U1C474MA5 в корпусе 1206.

Гальваническая развязка по питанию


А теперь самое интересное



CM108 имеет 2 режима, 100mA и 500mA, разумеется я выбрал по жирнее, чтобы с размахом, 500mA * 5V = 2.5W, немного с запасом нам нужно найти развязку где-то на 3W, выставляем параметры (в разделе Power Supplies — Board Mount > DC DC Converters) и смотрим, что по дешевле, так же не забывая отсеивать производителей, которым вы не очень доверяете. Выбор пал на CC3-0505SF-E от TDK (хотя мне очень хотелось поставить от мураты!). Стоит он жирно, 11 баксов, но ничего не поделаешь.

После него я поставил фильтр, не забывая про конденсаторы 0.01uF и 0.001uF чтобы отсеять всякую ВЧ ересь т.к. она пролезает даже через гальванику. Ещё 100uF электролит, он точно лишним не будет.

Развязка интерфейса




Развязка питания это хорошо, но не помешает развязать и сам USB интерфейс. В разделе Digital Isolators (Isolators > Digital Isolators) можно найти подходящее, я выбрал ADUM4160 от Analog Devices.

Не забываем подтянуть DATA P на USB интерфейсе к 3.3V, т.к. это говорит хосту (ПК), что в порт воткнули девайс и надо бы начать с ним работать, по-хорошему в микросхеме эта подтяжка должна быть внутри, но её почему-то нет.

Ну и по мелочи




Сам USB конектор конечно же от Molex, ещё можно от TE или Wurth. Или поискать и у других, но я считаю что подобные конекторы лучше выбирать у этих трех, остальные хороши, но в другом.



Так же я решил, что если столько денег ушло на чистое питание, то делать надо все хорошо до конца, и развязка цифровой земли и аналоговой не исключение. Более того, вместо обычной перемычки на плате я поставил фильтр BLM15 (при разводки платы разделение земли лучше пододвинуть поближе к главной земле, т.е. к GND выводу нашего изолятора по питанию, там и должна расходится цифровая и аналоговая земля)

Заключение




Ну, на этом все, плату я развел в 4 слоя стандартного класса, после подготовки производства она будет стоить около 130р. Так же 4 слоя лучше в плане того, что полигоны питания, земли и цифровой земли лучше делать собственно полноценными полигонами, по-хорошему вообще на каждое питание свой слой, но у меня питание и цифровая земля на одном.

От идеи до полной разводки ушло где-то полтора часа. Плата вышла размером 22 на 66 мм.

Честно говоря, пока писал статью уже расхотелось заказывать плату (ну как всегда), так что пусть будет хотя бы статья.

P.S. Частенько убиваю время вот так разводя разные проекты, от простых беспроводных зарядок до разводки процессоров и… оставляю их пылится в папке жесткого диска т.к. теряю интерес в большинстве случаев (и потому что it's free, не надо тратить деньги на компоненты). Если вам интересны такие статьи то можете предлагать свои идеи для следующих проектов

P.P.S. Из-за того что плату не заказывал и не проверял возможны ошибки.

Вы можете помочь и перевести немного средств на развитие сайта



Комментарии (128):

  1. p_fox
    /#19461870

    Остался чисто практический вопрос: какие различия с готовыми звуковухами с Али.

  2. ProLimit
    /#19461916 / +1

    А с чего вы решили, что гальваническая развязка развяжет и все помехи? Они ж на высоких частотах, и через индуктивно-емкостную связь обмоток трансформатора пройдут. ИМХО, если задача избавиться от помех, то нужно с фильтрами заморачиваться а не с развязкой.

    • Costic
      /#19464200 / +1

      Мне кажется это типовая проблема с электретным микрофоном. Ему нужно чистое питание без пульсаций и аккуратно подобранное смещение (резисторами). Статья не доработана и прототипа работающего нет. С этого надо начинать.

      • Alexeyslav
        /#19465456

        Нет, скорей это типовая проблема совмещённой передней панели. Помехи подобного рода приходят по общему проводу, но аудиочипы обычно умеют вычитать разностный сигнал с общего провода в итоге помехи убираются. Но по-хорошему, там нужна 4-х проводная схема на микрофон и раздельные земли.

  3. Ivanii
    /#19461930

    Я использовал для изоляции дешевые SPDIF Toslink to RCA типа www.ebay.com/itm/372506850615 но качество их работы очень разное.

  4. undisclosed
    /#19461932 / +1

    Ну а друзья в Discord, привычно чертыхаются на качество звука и просят пока ничего не копировать…

  5. SergeyMax
    /#19462024

    Ничего не понял, вы подключили низкоомные наушники через конденсаторы 0,47мкФ?

    • REPISOT
      /#19462830

      В даташите указаны 470 мкФ.

      • SergeyMax
        /#19463044

        Не нужно никакого даташита, чтобы оценить реактивное сопротивление 0,47мкФ конденсатора на частоте 20Гц.

      • Costic
        /#19463052

        В даташите верно написано, а этот прототип толком работать не будет. Предполагаю, что фильтр рассчитан на конденсатор 470мкФ и примерно 32 Ом, это полоса 10 Гц. Можно 47 мкФ поставить, будет от 100 Гц фильтр, что для голоса нормально. А то что авто предлагает отрежет весь звук до 10 кГц.
        На мой взгляд в топку этот проект.

      • Javian
        /#19465626 / -1

        В звуковушках на али стоят конденсаторы как раз такие порядка 0,1-0,4 мкф и рядом может быть разведено место для электролитов. Если впаять электролиты, то звук кардинально меняется. Это хорошо видно в тестах RightMark Audio Analyzer.

        • Javian
          /#19470710

          Для поставившего минус — habr.com/post/226067

          При проверке оказалось, что с мониторными наушниками и колонками с усилителем она работает хорошо, а вот с мобильными наушниками(вкладыши, капли и т.д.) появлялся сильный шум. Судя по всему дело в сопротивлении, у мониторных наушников оно раза в два выше мобильных, а у усилителя в тысячи+.
          Если присмотреться к плате №2, то можно увидеть отверстия для конденсаторов C4-C5(полярность указана шелкографией), но их нет. Конденсаторы(100мкФх10В) были выпаяны из платы №1. Я сразу не обратил внимания, но контакты конденсаторов замкнуты между собой дорожкой:

          imageimage

    • veydlin
      /#19466918 / +1

      Ошибочка, верно
      При 0.47uF и наушниках около 10 Ohm выходит где-то 34kHz -3db frequency

  6. alexxisr
    /#19462030 / +1

    Возможно глупый вопрос — зачем на питание ставить 2 конденсатора (0,1 и 470 мкФ)?
    Часто вижу в схемах, но без объяснения — видимо все и так знают зачем.

    • SergeyMax
      /#19462042

      Ну потому что один конденсатор хорошо сглаживает низкочастотные пульсации, а второй — высокочастотные.

      • alexxisr
        /#19462150

        Тогда почему на уроках физики рассказывают, что эта пара эквивалентна одному с емкостью 470,1 мкФ?
        Возможно играет роль тип конденсатора?

        • roma_turkin
          /#19462236

          Потому что на уроках физики вообще много чего упрощают и опускают для простоты понимания. Вот тут Дэйв объясняет, зачем нужны блокировочные конденсаторы и почему их должно быть несколько и разных емкостей.

        • vassabi
          /#19462244

          наверно потому, что на уроках физики наверно считают одну только емкость и то — в идеальном устоявшемся режиме, а не такие переходные процессы, как скорость заряда\разряда и т.д

        • SergeyMax
          /#19462354 / +2

          Тогда почему на уроках физики рассказывают
          Не стоит беспокоиться. Когда вы с школьных уроков физики переместитесь в институтские ТОЭ, то узнаете, что у физического конденсатора кроме ёмкости есть ещё резистивная и индуктивная составляющие.

        • ktod
          /#19462664

          Потому, что на уроках физики изучают идеальный конденсатор. У реального конденсатора есть такие вещи как дополнительные сопротивления и индуктивность. И эти параметры сильно зависят от конструктивного исполнения конденсатора.

        • kuza2000
          /#19466648

          Да, это под разные типы конденсаторов. Например, один электролитический — большая ёмкость, но нифига не режет ВЧ помехи, так как большая паразитная индуктивность, и диэлектрик такой. А в параллель, например, керамику — емкость небольшая, но хорошо гасит ВЧ.

    • GennPen
      /#19462436

      В электролитических конденсаторах гораздо выше внутреннее сопротивление, поэтому они гораздо хуже работают на высоких частотах.

  7. daggert
    /#19462306

    Если вам интересны такие статьи то можете предлагать свои идеи для следующих проектов

    А можно вас заинтересовать разработкой радиопередатчика и радиоприемника на разрешенных частотах (с их заданием) с усилителем на 3-4 км для работой с ардуиной на одной стороне и COM портом на другой? (: Давно хочу GPS маячок перевести с GSM на обычную радиосвязь, но руки-крюки и отсутствие опыта дают о себе знать.

    • Alexeyslav
      /#19463580

      Тут все упирается в энергетику передатчика. А там дальше идёт эффективность антенно-фидерного тракта и прочее. Боюсь вам не понравится даже теоретический «жор» передатчика. На 400Мгц для такой дальности нужен выход передатчика порядка 2Вт(30...35dBm) и на таких расстояниях уже надо следить за чистотой выходного тракта чтобы не засирать эфир, а это контура, режим работы усилителя и прочее. Но в целом, это делается просто — берётся любой устраивающий вас передающий модуль и интегральный усилитель к нему поддерживающий выбранный диапазон.
      Хотя боюсь вас разочаровать, на такие мощности РАЗРЕШЁННОГО диапазона ни в России ни в странах СНГ просто нет. Максимум ограничивается разрешением на некоторых частотах мощность 10...100мВт а это расстояние не более 10-100м.

      • romanetz_omsk
        /#19464758

        27 МГц

        • Alexeyslav
          /#19465458

          Чтобы периодически «светить» на тысячи километров, на пол планеты?

      • daggert
        /#19465036

        Простите за невежество, а как работает баофенг uv-5r тот-же с 5 ваттами на частоте 143 мегагерца?

        • Alexeyslav
          /#19465450

          Конечно же незаконно. Радиолюбителям выделены частоты, есть позывной — можно работать(3-я, 2-я категории до 200Вт). Для остальных — просто слушай. Да и с энергетикой даже у него не очень, выходной каскад упрощенный, КПД не очень и даже при такой мощности временами даже 2км по городу не берёт. А по прямой, без препятствий с направленными антеннами конечно и 100км можно преодолеть, но это же не условия для работы маячка.

          • daggert
            /#19466544

            Спасибо за разъяснение. Видимо мое ТЗ чуток теперь поменяется к избавлению от слова «разрешенной мощности».

            • Alexeyslav
              /#19466708

              Более того, даже на разрешённых частотах есть приоритет вида модуляции — есть частоты на которых преимущество имеют цифровые виды связи, а есть где преимущество за голосовой связью. И даже «серьёзные производители» к сожалению нарушают — автомобильные сигнализации работают на радиолюбительском диапазоне LPD 433Мгц и вовсе не на низкой мощности(0.1-1Вт). Не понятно, как они проходят лицензирование? Или просто закрывают глаза на это…

              Можно скачать список доступных частот с ГРЧЦ там расписаны все частоты от 30Гц до 300ГГц и приоритеты по видам связи. Табличка конечно с первого раза не заходит, но она достаточно простая.

      • daggert
        /#19467104

        Читал эту статью, но это слишком сложно для простого определения клиента в радиусе 5 километров в зоне отсутсвия GSM.

        • Javian
          /#19467186

          Достаточно рации и мобилки. aprsdroid.org
          image

          • daggert
            /#19467868

            Вот от мобилки я и хочу по сути отказаться. Многие страйкболисты не носят с собой их на играх, кроме того не всегда есть возможность включить программу на суточные игры.
            С другой стороны юзать рацию как передатчик было-бы еще и проще, но вот занятие частоты рабочей не очень хорошая штука.

            • Javian
              /#19470750

              Но полученные координаты же надо отображать на какой-то карте. И смартфон — это самое компактное, что можно придумать.

              • daggert
                /#19470864

                Ноутбук с COM портом в штабе — самое оно (:

                • Javian
                  /#19471422

                  Если только необходимо навесить трекер на объект, то погуглить «ARPS tracker».
                  Например:
                  image

                  • daggert
                    /#19472048

                    Видел схожие — мало автономной времени при достаточно высокой цене, много не нужного функционала. К сожалению рынок таких штук сейчас имеет огромную нишу куда не суются грамотные инженеры, т.к. в большинстве своем они полагаются на вседоступность GSM и работу андроид телефонов и планшетов.
                    Например за ~15 USD я уже сварганил макет на 328p на 8 мегагерц с ublox neo 6 на борту и кардридером. С батарейкой life на 1300 (и дешевым microchip'овским контроллером низкого напряжения) я уже сейчас получаю координаты раз в 20 сек с точностью до 20 метров в течении более суток без режима сна и размером чуть более спичечного коробка.

                    Я более чем уверен что добавив сюда еще 20 USD я смогу рано или поздно подключиться к типичному баофенгу или и вовсе передавать независимо от всего на линию горизонта с антенной на 1/8, взяв большую батарейку. Но для этого нужны знания, которых у меня, как человека имеющего всего 11 классов средней школы, просто нет.

                    • Javian
                      /#19473108

                      Особых знаний тут не надо. Кроме английского. Много информации можно найти на сайтах у производителей электроники, например у Texas Instrumenets есть интересные схемы. Много чего в opensource — можно взять как есть, либо немного под себя модернизировать.

                      А раз в 20 секунд — это странно. Пешеход так быстро не ходит — это смещение примерно на 20 метров, при том, что GPS при плохом приеме может дать ошибку в 10-30-50 метров. То такая точность бессмысленная трата батареи. Имеет смысл оценивать на месте самим устройством на сколько оно переместилось, и только достоверный результат передавать. Если устройство не перемещается, то отсылать сигнал раз в пару ( может десятков) минут — своеобразный маяк о состоянии и положении устройства.

  8. alex_leos
    /#19462682

    Про цену 4-х слойной платы поделитесь, пожалуйста, где и при каком объеме заказа она будет стоить 130 руб.

    • veydlin
      /#19462684

      В резоните, самая первая плата будет стоит подготовка производства (около 2к) + стоимость платы (как раз те 130р)
      Потом можно сколько угодно заказывать повтор этой платы за 130р

      • Daddy_Cool
        /#19463022

        Это кстати проблема. Нужны тестовые экземпляры — которых может быть несколько. А серия не нужна вообще. Поэтому у нас ЛУТ в колхозных условиях. ) Думается у всех самодельщиков так.

        • DmitryShagin
          /#19463432

          Лайфхак: иметь пул из проектов, заказывать в Китае. У меня почти всегда какие-то платы делаются, какие-то едут. И при этом есть всегда проект на стадии ковыряния. При необходимости переделок в процессе ожидания новой платы просто беру следующий проект с полки. Плюсы: никакой мороки с кустарным изготовлением плат. Минусы: долгие итерации по проектам, долгое переключение контекста.
          Двухслойные за два бакса десяток делают уже давно, 4-х слойные — по 15 баксов.

          • veydlin
            /#19463438

            Вы же сейчас про jlcpcb?
            Ещё есть pcbway, на сколько знаю, могут монтировать и закупать детали с digikey (можно быть уверенным в качестве)

            ЛУТ это хорошо, но что-то мои проекты давно вышли за рамки того, что можно сделать ЛУТом

            • Process0169
              /#19464162 / +1

              мои проекты давно вышли за рамки того, что можно сделать ЛУТом

              Особенно если изначально их рисовать не под ЛУТ, а потом вообще забрасывать :)
              И много у вас таких проектов в вашем абортарии?

            • DmitryShagin
              /#19464402

              Да, про них. По два бакса вроде больше никто не делает. За пять баксов уже есть выбор. Сборка в принципе интересная тема, но для прототипирования не сильно подходит. Всё же минимальная цена — в районе $100 (+-20%) — это дорого, особенно учитывая высокую вероятность факапа прототипа и, как следствие, бесполезность собранных плат. Но после какой-то итерации можно и попробовать.

      • nafikovr
        /#19463364

        подготовка будет от 3к стоить.

  9. nikkov55
    /#19462686

    А не проще было бы взять уже готовый изолятор на той же ADUM4160 (цена на али 600 руб) и подключать любую USB-карту?

    • veydlin
      /#19462714 / +1

      Задача была не получить результат оптимальным способом, а убить время
      В интернете есть куча статей как сделать то, что можно легче и дешевле купить, но разве плохо, что такие статьи есть?

      • nafikovr
        /#19463370

        тогда таки убейте время на транспорт на stm32 + usb3300 -> развязка I2S -> ЦАП/АЦП. с правильным питанием разумеется.

        • NordicEnergy
          /#19464640 / +1

          Зачем STM то? Есть готовое решение с неплохим ТТХ, а лепить МК как затычку в каждую дырку — это не очень разумный подход даже при «убийстве времени».

          • nafikovr
            /#19464672

            слова автора

            Задача была не получить результат оптимальным способом, а убить время

            я считаю убивать время надо с пользой, а не срисовывая даташитную схему с ошибками. да, описанный мной вариант это оверкил, но полученные в процессе знания можно применить в будущем.

        • romanetz_omsk
          /#19464770

          У f723 (например) набортный HS USB и UAC2 (ради чего огород гордится) — это кагбе несколько другого уровня требует, чем развести кодек.

          • nafikovr
            /#19464802

            набортный HS там чуть ли не везде. а вот FS с внешней физикой уже задачка поинтереснее.

            • romanetz_omsk
              /#19465992

              Что-то вы путаете, уважаемый. В STM32 есть контроллер HS, с набортным FS и интерфейсом ULPI для внешнего FS/HS трансивера
              Задачка как задачка, я делал именно звуковуху на модульках от waveshare. Пока резисторы не поставил на все линии (вместо проводов между модулями — резисторы 33 Ома) — не заработало на HS. Частота уже довольно приличная, 60 МГц.
              Встроенный HS трансивер как раз только в 723/733 у них появился и далее.
              Вишенка на торте — для получения оптимальных параметров ЦАПа/АЦП нужен внешний мастерклок I2S, с минимальным фазовым шумом и (интегралом от него -джиттером) — он определяет достижимый шум и искажения. А это уже UAC с выделенной конечной точкой синхронизации. CM108 — подстраивает свой генератор под частоту кадров USB.
              На diyaudio мы в целом всю эту тему уже решили, там открытый проект.

              • nafikovr
                /#19466996

                да, как обычно HS/FS попутал.

                в 723/733 у них появился

                как то я этот момент пропустил. работал только с 767, там встроенной физики для HS нет. думал что для всего семейства справедливо. в любом случае с внешней физикой и контроллером попроще получается бюджетнее.
                На diyaudio мы в целом всю эту тему уже решили, там открытый проект.

                какую проблему? и можно ссылочку?

  10. igrushkin
    /#19462688 / -1

    второй раз в жизни вижу, чтобы человек писал «в Тайвани». Это какой-то адский ад. Вы думаете, это страна женского рода? Тайвань (она)?
    Вы в курсе, что это остров? НА Тайване!!!

    • nafikovr
      /#19463388 / +1

      в тайване. на украине

        • nafikovr
          /#19464656

          остров — он. на острове.
          страна — она. в стране.

          • mistergrim
            /#19465670

            Если бы так просто было. Никто же не скажет, например, «был НА Исландии».

            • juray
              /#19466926

              Зато вполне говорят «на Мальте», «на Гаити», «поездка на Мадагаскар», «на Кубу».

              • mistergrim
                /#19467004

                О том, собственно, и речь.
                Все эти правила русского языка пишутся задним числом, а что в них не вписывается — ну как всегда, исключения.

                • Javian
                  /#19467098

                  Надо смотреть исторический контекст происхождения слова. Например, Куба долгое время была просто островом. Частью Испании. Поэтому в русский язык она попала как «на».

                  • nafikovr
                    /#19470174

                    если название страны совпадает с названием острова, то можно сказать что едешь на остров, или в страну. и оба варианта будут правильными. но вот НА Украину при этом будет неправильно, хотя так исторически сложилось

                    • Javian
                      /#19470730

                      Украина — это отдельный вопрос недавних исторических событий. Люди говорят так, как они привыкли. Масса локальных нюансов тому пример.

                      150 региональных словечек, которые введут в ступор москвичей
                      Собираясь в путешествие по России, изучите этот небольшой разговорник — тонкости перевода «с русского на русский» в некоторых областях нашей Родины могут вас всерьез озадачить [инфографика]

                      для меня было удивлением узнать от жены, что она не знает слова «корчик».

                    • juray
                      /#19471228

                      Тем не менее, не говорят «поездка на Исландию» как и «на Ирландию» таки не говорят, без прямого уточнения «на остров », а вот «на Мадагаскар» или «на Кубу» — вполне.

                • Kocmohabt314
                  /#19468064

                  Значит надо добавить в русский язык обработчик исключений!

  11. werklop
    /#19462796

    По доброму завидую тем, кто умеет разрабатывать «железо»

    • igrushkin
      /#19463796 / -1

      Я научился Кикадом пользоваться за полдня, когда понадобилось

      • Alexeyslav
        /#19463968 / +3

        Тут не только кикад нужно уметь, прежде всего теоретическая подготовка и знание множества практических ньюансов, таких как объединение электролита и керамики, особенности интегральных стабилизаторов напряжения(на самом деле их очень легко спалить и получить на выходе пульсации больше чем на входе) и в особенности мощных полевых транзисторов которые тоже легко спалить и даже далеко от их номинальных рабочих токов. Например, недавно успешно спалил 100-амперный полевик работающий на индуктивную нагрузку всего 7-ю вольтами и токи там даже теоретически не выше 2А. Для незнающих ньюансы это большой шок.

        • mkc
          /#19464944

          Небось диод забыли для замыкания индуктивности?

          • Alexeyslav
            /#19465464

            А его там нет. Диод только малину попортит. Рабочее напряжение там 4.7В@2А

            • juray
              /#19466950

              Ну, вообще-то ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения тока.
              Если слишком резко отключить ток, выброс напряжения может быть во много раз выше рабочего напряжения. На этом принципе повышающие преобразователи и работают.

              • Alexeyslav
                /#19467126

                У полевиков есть паразитный сабилитрон параллельно каналу сток-исток поэтому ему выбросы эти не страшны… до некоторого предела энергии. Во многих случаях специально ставят высоковольтные транзисторы чтобы уменьшить действие этого импульса на работу трансформатора в целом. В бесперебойниках, на реле НЕ СТОЯТ обратные диоды а транзисторы ими управляющие рассчитаны на высокое напряжение. Иногда ставят высоковольтные супрессоры. Если поставить туда диод то конечно защита транзистора будет, но вся эта энергия «выброса» будет рассеяна на катушке реле и всё бы хорошо но эта энергия удерживает якорь реле слишком долго чем это бывает необходимо.
                Вторая вещь где не стоит подобный обратный диод — управляющая катушка электрического клапана карбюратора авто, там индуктивность приличная и управляется его положение при помощи ШИМ частоой порядка 400Гц, так вот во время ремонта кто-то обнаружил там сгоревший транзистор на 800вольт и отсутствие диода. Подумал «идиоты» не поставили элементарную защиту! И вкорячил туда диод, естественно клапан после этого перестал закрываться. Диод, рассеивая энергию выброса катушки, удерживал клапан открытым и ШИМ-регулирование просто не работало… убирает диод — горит транзистор. Закончилось всё хорошо — был установлен транзистор на 1200 вольт.

                • juray
                  /#19471214

                  Ну, не стабилитрон, а диод. Который может не выдерживать ток этого импульса — ведь это всё-таки паразитный переход, обусловленный технологией. Впрочем, это решается правильным подбором транзистора — но для этого всё равно надо знать про такие выбросы.

                  Но если и выдерживает — то он сливает импульс в цепь питания, что тоже не очень хорошо, даже при наличии в ней супрессоров.

                  Согласен, гасить самоиндукцию параллельным диодом не всегда возможно — помимо перечисленных вами вариантов, добавлю еще мостовой выход. Но вот параллельный нагрузке двунаправленный супрессор — может применяться и тогда, когда нельзя ставить диод. Впрочем, обратный вариант тоже возможен (диод можно, супрессор не стоит) — и по-хорошему, надо делать расчёты / моделирование для конкретной схемы.

                  Диод, рассеивая энергию выброса катушки
                  отрытый диод рассеивает довольно немного, большую часть возвращает обратно в катушку (отчего она и продолжает держать). А супрессор — как раз рассеивает.

                  В бесперебойниках, на реле НЕ СТОЯТ обратные диоды
                  где-то не стоят, где-то стоят (правда, стоят там, где реле не полевиком управляется, а биполярником:
                  фрагмент схемы APC Smart-UPS
                  image
                  (Надо сказать, подключение D9 озадачивает )

                  • Ivanii
                    /#19471270

                    В вашей схеме ошибка — D9 нарисован наоборот, так будет бах, да и в другом месте тоже интересно включено реле RY5…

                    • juray
                      /#19471280

                      1) это не моя схема, а из руководства по ремонту
                      2) внимательнее читаем написанное под схемой

                      А в чём вопрос с RY5? Нормальное включение.

                      • Ivanii
                        /#19471310

                        Контакты RY5 на схеме замкнуты перемычками.
                        Примечание про D9 не заметил.

                        • juray
                          /#19471342

                          А, да, по схеме контакты получаются нефункциональны. Я-то только на катушку смотрел.

                          Дело в том, что в некоторых моделях этого ряда на плате в этом месте стоит реле, а в некоторых — перемычки:
                          www.apc.ru/support/forum.html?idq=9947

                  • Alexeyslav
                    /#19471474

                    Вообще стабилитрон, он даже имеет напряжение «пробоя» которо евыше рабочего. Но поскольку он технологический то его параметры не нормированы.
                    Стоят диоды на реле там где это не критично к времени отпускания реле. Биполярные транзисторы в том плане ничем не отличаются от полевых — они точно так же боятся повышенного напряжения.

  12. walti
    /#19462810

    Так же я решил, что если столько денег ушло на чистое питание, то делать надо все хорошо до конца, и развязка цифровой земли и аналоговой не исключение.

    А у этого кодека для Voip- телефонии от Смедии вообще разные земли, и совершенно случайно, они не соединены ли внутри корпуса?

    Заголовок спойлера
    BLM15 — это от 150мОм, в результате помехи будут бегать не по земле, а через чип.
    «0» перемычка — под 10мОм, токи будут меньше бегать через чип.
    кусок проволоки — 1мОм, бегать будут по земле, но некрасиво.

    Т.е. как создать проблему на ровном месте, а потом думать как ее решить.

    • bugdesigner
      /#19465886

      BLM15 — это размер корпуса 0402. Нужно смотреть полное название — например blm15px601sn1d — сопротивление на частоте 100MHz 600 ом, сопротивление постоянному току и максимальный ток — смотрим в справочник.
      В общем Вы правы — выбор ферритовой бусины для разделения земель в звуковом диапазоне частот не даст желаемого эффекта.

      • Alexeyslav
        /#19465934

        В этом и смысл. Бусина не должна влиять на звуковые частоты, она должна срезать фронты при переключении вентилей в цифровой части, которые собственно и дают слышимый шум от многочисленных наложений.

        • walti
          /#19466454

          Коллеги, давайте спустимся с вершин абстракций.
          image
          ЦА преобразователь состоит из цифровой части, в которой находится Цифровой Фильтр ( с функцией передескритезации, регулировки громкости и чего угодно) и аналоговой части, которая непосредственно преобразовывает в ток или напряжение.

          Если внутри мс нет прямого соединения выводов «псевдоцифровой» и аналоговой земли (пунктир) то индуктивность бусины будет вносить дополнительное частотнозависимое падение напряжения между базой и эмиттером, которое преобразуется в сигнал ошибки.
          Если таких параллельных транзисторов будет много, то ошибка будет кодозависимая и псевдошумовая.

          Для того, что бы всовывание некоторого сопротивления между землями имело неотрицательный смысл, переход от цифровой части мс к аналоговой должен быть дифференциальный, а земли не должны соединяться…

          В реале, земли в чипе всегда соединены (пунктир) и от того, что вы засовываете кусок нелинейного феррита в сигнал становится только сильно хуже — помехи выдавливаются внутрь чипа, потому что там сопротивление тупо меньше.
          Второй пин земли ставится исключительно для того, что бы контуры протекания тока были меньше, и сопротивление кристал-земля тоже меньше.

          • Alexeyslav
            /#19466734

            Они внутри чипа соединены но не так жестко, несколько Ом что является серьёзным препятствием для ВЧ токов переключения вентилей. И контуры тока естественно.

            • walti
              /#19466896

              Померяйте тестером на голом чипе — получите сопротивление щупов.

              Если бы они были соединены через сопротивление, то обязательно была бы графа в даташите — допустимая разность потенциалов между землями.

  13. REPISOT
    /#19462874

    Гугл настойчиво выдавал CM108
    Гугл, может и выдавал, а вот купить эту приблуду у нас — тот еще квест. Даже у вашего digikey в поиске их нет. Чип и дип, Маузер. Ни у кого.

    • NordicEnergy
      /#19464648

      На алиэкспресс по 70 руб уже не устраивает? Любите в ЧиДе по х3 цене покупать?))

      • REPISOT
        /#19465656

        Любите ждать деталь из Китая месяц, когда надо «прям щас»? А приходит брак или подделка с куском меди вместо кристалла.

        • bugdesigner
          /#19465936

          Алиэкспресс тем и хорош, что можно купить дёшево. За это приходится платить месяцем ожидания. Хотя можно выбрать доставку DHL или EMS и будет по времени как с digikey. Решение за Вами — дёшево за месяц или дорого, но за неделю.
          Насчёт подделок с алиэкспресса — случается и такое. Нужно смотреть рейтинг продавца, но риск всегда есть. По моему опыту (более 1000 посылок) брак/подделки составляют меньше 1%.

  14. GeMir
    /#19463390

    Это не про нас.
    Вопрос от лица тех, про кого «купить нормальную звуковую карту» — какая из представленных на рынке справится с задачей так же хорошо как и описанное в статье устройство?

    • Zolg
      /#19465878

      Любая неисправная

  15. Alexeyslav
    /#19463710

    100мкф электролит в питании цифровой части — ЛИШНЕЕ. Кроме того, если бы это был не изолятор а линейный стабилизатор(а там кстати нет стабилизации на выходе?) то это может быть ещё и вредно — емкость на выходе КАТЕГОРИЧЕСКИ не должна быть больше емкости на входе иначе в момент выключения устройства обратное напряжение может убить стабилизатор напрочь а при штатной работе большая емкость на входе при малой на входе может сказаться на устойчивости стабилизатора и на выходе пойдут дикие пульсации несмотря на ёмкость!
    Изолировать линию данных здесь в принципе не нужно. Всё что может прийти по этим линиям это либо индуктивные наводки на аналоговую часть, либо по «земле» но у вас оба пути перекрыты. И ИМХО в вашем случае достаточно было пассивно отфильтровать питание поступающее с USB-шины может для надёжности простым двузвенным LC-фильтром, где индуктивность стоит и по питанию и по земле. Исходная проблема-то в чем заключалась — в том что «помеха» вам прилетает именно по ОБЩЕМУ проводу, который на передней панели обычно общий как для сигнальных линий так и для USB. Как вариант — банально переделать переднюю панельку и развязать земли для USB и микрофона/наушников. Или вовсе отключить передние USB на совмещённой панельке и сделать их отдельно.

    • walti
      /#19464034

      емкость на выходе КАТЕГОРИЧЕСКИ не должна быть больше емкости на входе

      Постоянная времени на входе должна быть больше, чем на выходе, если питание идет от общей шины на несколько стабилизаторов.

      Если стабилизатор один, то вход не может разряжаться быстрее чем выход при любых постоянных времени.

      • Alexeyslav
        /#19464092

        В реальных схемах может. Обычно «с той стороны схемы» висит вся электроника блока питания и ещё чего-нибудь, а на выходе стабилизатора может быть ничего и не подключено — электролит может держать напряжение минутами. В итоге клац — вход стабилизатора нагружен на уже отключенную схему, а электролит с его выхода через паразитный диод запитывает её разрушая силовой транзистор стабилизатора. Но в любом случае большая емкость на выходе может привести к нестабильной работе стабилизатора как регулятора, особенно тех что имеют низкое собственное потребление и высокую заявленную точность стабилизации. Обычно к этому предрасположены стабилизаторы с собственным потреблением в микроамперы, вот к ним бы я не цеплял бы электролит на выход. Лучше и эффективнее перевести его на вход стабилизатора, там он отработает лучше а с выхода конденсаторами отфильтровать только ВЧ 0.47-0.1-0.01uF, между первым и вторым можно вкорячить индуктивность.

        • walti
          /#19464350 / -1

          обычно с той стороны — диодный мост после трансформатора )))))))
          насчет нестабильности — тоже самое, нули и полюсы передаточной функции определяются постоянными времени, т.е емкость*ESR конденсатора.
          Если есть ограничение у стабилизатора -просто со снижением ЕСР пропорционально увеличивайте емкость.
          Кроме увеличения стоимости минусов нет.
          Ну не считать же минусом улучшение transient response и PSRR

  16. Polaris99
    /#19463784

    А скажите, чем оправдано использование Altium Designer в любительском проекте?

    • NordicEnergy
      /#19464630

      Вероятно тем, что человек использует его в работе повседневной, а использовать параллельно другую САПР для любительских проектов немного странно.

      • Polaris99
        /#19465166

        Дома такая же лицензия куплена? Чисто для удобства?

        • NordicEnergy
          /#19465324

          Лицензия нужна везде, но у AD они хранятся в облаке и можно использовать одну и ту же лицензию как на работе, так и дома. Но как говорят бабки у подъезда — 99% пользователей AD в СНГ таки пираты торрентовые))

          • esaulenka
            /#19466436

            99% пользователей AD в СНГ таки пираты

            К вам не приходили письма из AD с вопросом, почему вы используете ворованый софт?
            Во всех двух конторах, в которых я работал последние 10 лет, после таких писем AD таки купили.

            • nafikovr
              /#19470188

              с чего софт будет ворованный? я вот пользуюсь рабочей подпиской офис 365 дома. лицензия позволяет, работодатель тоже (не буду же себе запрещать). рабочей лицензией Альтиума я могу так же пользоваться, но дома она мне не нужна.
              PS: если вы про именно тех из 99%, то наверно надо спрашивать у них, а не у того, у кого лицензия есть

            • NordicEnergy
              /#19471018

              Вы видимо с Украины, т.к. в РФ уже 4 года нет компании, которая может представлять юридические интересы Altium на территории страны. Есть только диллеры, которые к интеллектуальной собственности отношения не имеют. В РФ встречаются «умники», которые пытаются разводить на бабло, но если из-за их писем кто-то кидается покупать AD, то… ну лох не мамонт — не вымрет))

              P.S. покупать софт надо, но не из-за запугивания хз кого, а из чувства ответственности.

              • juray
                /#19471258

                А вот эта контора — тоже только дилер?
                www.altium.com/how-to-buy/partner/altium-russia
                Да, с одной стороны, на это намекает нахождение в разделе «How to buy». С другой стороны, с чего бы такая честь простому дилеру — размещение на официальном сайте?

                Да и на главной странице при российской геолокации выводится московский номер:
                image

                • NordicEnergy
                  /#19471300

                  Еще раз… в РФ нет компании, которая может нагнуть. Есть только компания, оказывающая техническую поддержку и занимающаяся продвижением продукта. Эта компания даже продавать не может, продают уже диллеры.

              • esaulenka
                /#19471812

                Москва. Автора этих писем не припомню, дело было года 3 назад (да и «осчастливили» то-ли коллегу-схемотехника, то-ли вообще сразу начальника).

                Разговор про лохов несколько не в тему. Это вполне законное требование заплатить за используемый софт. Не уверен даже, что там полностью перечислялись кары за несоблюдение лицензионного соглашения.

                У меня лично совесть вообще чиста в этом плане — на работе только халявная рид-онли лицензия на альтиум. Тормозит и глючит, правда, как настоящий…

          • Polaris99
            /#19467008

            Мне кажется, что для подобной задачи и подобного применения KiCad вполне подошел бы.

            • NordicEnergy
              /#19471022

              Кикад, диптрейсы и прочие — это лютая дичь и безумно неудобный софт на фоне того же AD, PADS или CircuitStudio. Собственно поэтому ad так часто тащат с торрентов, все хотят удобства и комфорта при разработке.

              • juray
                /#19471262

                У диптрейса зато порог вхождения низкий — без всяких руководств за день осваивается. Хотя это обратная сторона небогатой функциональности. Но для огромной массы применений функциональность Альтиума чрезвычайно избыточна, а у Диптрейса не так уж и сильно уступает предшественнику альтиума — PCAD.

                • NordicEnergy
                  /#19471308

                  Альтиум осваивается за день, если вам нужна просто «рисовалка». При этом у вас есть выбор изучать его глубже ради функционала или нет, когда в диптрейс нет ни выбора ни функционала.

                  • esaulenka
                    /#19471876

                    За неделю самый минимум, если есть хорошая библиотека и человек, который скажет «смотри сюда, сюда и сюда».
                    То, что там можно нарисовать за день, потом придётся десять раз переделывать.
                    Библиотеку (как наиболее часто используемый элемент) так вообще можно подпиливать бесконечно…

                    Ну либо как автор этого топика — «сделал за полтора часа, сразу забросил и никогда к проекту не вернусь».

  17. Nick_Shl
    /#19463868

    Если основная цель у ить время, то почему бы не использовать внутренний ЦАП который есть в STM32 подгружая с помощью DMA в него данные полученные через USB?

  18. mpa4b
    /#19464720

    А какой должен получиться THD+N этой конструкции, хотя бы в теории (по даташитам)?

  19. truebest
    /#19465454

    Я юзал CC3-0505SF-E, да и сейчас юзаю Это DC/DC. Он очень шумный, нестабилизированный выход, еще линейник после него ставлю, его нужно фильтровать от линейных и синфазных помех. Я бы не стал его ставить в звуковую карту.

  20. ALPINE63rus
    /#19465664

    после подготовки производства она будет стоить около 130р
    А можно поподробней, где и как сделать плату за 130 р.? Или это стоимость при крупносерийном производстве?

    • Andy_Big
      /#19470940

      Это стоимость второго и последующих заказов этой платы в небольших количествах в Резоните. Первый заказ будет примерно на 3000 руб дороже, т.к. в него войдет еще и подготовка :)

  21. Androniy
    /#19467342

    Не забываем подтянуть DATA P на USB интерфейсе к 3.3V, т.к. это говорит хосту (ПК), что в порт воткнули девайс

    При этом вы подтягиваете DATA+ со стороны своего девайса после гальванической развязки, так что хост даже не узнает об этой подтяжке. Подтягивать надо с другой стороны, и тогда задача гальванической развязки несколько усложняется.

    • GennPen
      /#19467408

      В фильтре уже есть подтягивающие резисторы.
      Поэтому смысла в дополнительных подтягивающих резисторах нет: ни до фильтра, ни после.

      Заголовок спойлера

      • Androniy
        /#19467546

        Да, верно. Насколько я понял, в даташите сказано, что надо линию PIN(12) подтянуть к Vdd2 чтобы включился этот резистор.

  22. Alegor
    /#19470496

    гайс, есть у кого опыт заворачивания USB PCM звука в Bluetooth aptx-hd или ldac? сколько может стоить такой солюшен?