TDA1541A GND Edition :)

[tom_hifi]

Kako i sam naziv teme govori, zadao sam si cilj složiti pločicu s TDA1541A D/A konverterom koji bi, za razliku od svih ostalih, imao pravilno izvedeno vođenje masa. Stoga, PCB mora biti obavezno dvostrani. Gornja ploha bi bila masa i na toj gornjoj strani bi se nalazile komponente. S tim da, kao opcija, postoji solucija da se dio komponenti lemi s donje strane PCB-a. Radi se o otpornicima i nekim decoupling kondenzatorima i oni bi bili SMD. Na taj način bi pločica bila kompaktnija i kvalitetnije izvedena.

Primit ću se, koliko će mi vrijeme dozvoliti, crtanja dvostrane štampe i Eagle-u. Morat ću i, usput, naučiti neke stvari oko toga, ali nebitno, ne žuri mi se s tim. Hoću to napraviti kako spada.

Vrlo dobra stvar je što već sve sheme postoje (osim izlaznog dijela koji će biti cijevni, no, to je manja briga).

Shema napajanja:



Saki je to još malo ljepše nacrtao:




Sama pločica s TDA1541A čipom će sadržavati samo TDA1541A čip, njegova napajanja, decoupling i digitalne ulaze. Analogni izlazi neće biti u sklopu ovog PCB-a. Naravno, kako i sam naslov teme govori, najviše posla će se voditi oko pravilnog vođenja mase. S tim ću se pošteno morati poigrati.



Pogled s gornje strane PCB-a (sivo je sve ground plane):


Znači, ovaj ground plane je tek početak, bit će tu još dosta promjena.

Citiram ilimzna:
"Puno veci problem je DAC. Kao sto to uvijek podje za rukom firmi Philips, negdje mora biti neki za*eb, pa je to ovdje cinjenica da je digitalna masa tocno nasuprot digitalnih signala, a napajanje Vdd je istovremeno i analogno i digitalno.
Ovo predstavlja dosta nezgodan problem kod izrade stampe. Ovdje mogu jedino preporuciti da se masa izvede kao povrsina s gornje strane stampe. Teoretski, DGND i AGND bi se trebali spojiti skupa na pinu AGND no kako se napajanja moraju zatvarati (decouplati) na AGND osim VDD koje je skroz na suprotnom kraju od DGND, nece biti druge nego sve skupa tretirati kao jedan ground plane i samo pazljivo vuci spojeve na druge mase. Konkretno, digitalna masa CS-a dolazi negdje u blizinu pina AGND a digitalni signali od CS-a do DAC pinova 1, 2, 3, 4 se vode ispod tog spoja digitalne mase sve do samog DAC chipa. Sve drugo se tretira kao analogna masa. Da bi to optimalno radilo, zaista je najbolje rijesenje za napajanje TDA lokalni shunt regulatori tocno kako je i izvedeno s ovim DAC-om."

"Na DAC chipu je nesto kompliciranija stvar jer nema dobro definiranog analognog i digitalnog napajanja, sva se moraju tretirati kao analogna.
U svakom slucaju je bitno shemu nacrtati tako da su shuntovi odmah pored pinova na kojima se koriste, ili barem na istoj strani chipa, kako bi se onda mogle nacrtati domene mase ilitiga otoci mase. "

I to je to zasad. Kad složim PCB, a to će potrajati, onda idem na izlazni dio.

[ilimzn]

Imas gresaka u shemi, poneki naopaki elektrolit, LED-ica...
AOL i AOR moraju imati mjesto barem za pasivni I/V na plocici, i neku vrstu konektora ili lemnih mjesta za izlaz, sto bi svakako trebalo nacrtati na shemi. Ako se koristi aktivni I/V onda se ti otpori jednostavno ne zaleme.

[tom_hifi]

Provjerit ću ja još jednom tu shemu. Saki ju je davno nabrzinu precrtavao, pa je možda fulao negdje. Uglavnom, ispravit ću to i predvidjeti pasivni I/V na toj pločici.

[tom_hifi]

Provjerio sam shemu.

Krivo spojen jedan otpornik 6.8R, obje LED-ice u NPN CCS-ima bile krivo okrenute i jedan 680uF elektrolit krivo okrenuta polarizacija.

E sad dolazi zanimljiviji dio. Raspored komponenti će oko TDA1541A će uvelike diktirati gdi će biti koji 'otok mase', no, to već znamo. E sad, prema shemi sam zelenim debelim crtama označio te otoke i kud na kojim mjestima će biti spojeni. DGND dio ne znam dal smijem još više suziti? Ako da, onda bih povukao te zelene crte i malo ispod TDA čipa, a ako je ovako dobro, onda ću i ostaviti tako.

Ono što je označeno narančasto na shemi to će biti 'hardwired' ilitiga direktno spojeno PtP tehnikom. A to su eventualni pasivni I/V otpornici i nesretni DGND pin direktno na AGND. Mali zeleni kružići oko pinova 6 (AOR), 25 (AOL) i 14 (DGND) naznačuju da će se oko tih pinova maknuti par milimetara bakra (ukoliko je to potrebno).

Predvidio sam i mjesto za kondenzatore na I2S vodovima prema DGND otoku koji će biti jako male vrijednosti (nešto tipa 47pF Silver Mica) ukoliko će biti potrebe za dodatnom filtracijom tzv. zvonjave i prigušenja titrajnih krugova sačinjenih od ulaznih kapaciteta samog TDA čipa. Valjda sam taj dio dobro shvatio


Klik na sliku za punu veličinu!

[audio kutak]

tome, hoče li se ta pločica moći iskoristiti kao univerzalni dac (ovisno o ograničenjima samog tda čipa)??

koje će imati ulaze te izlaze, tj. tipove konektora?

hoće li biti grupna kupnja što se tiće pločica?

[tom_hifi]

Što se mene tiče group buy je opcija koja je najmanje problematična. Znači, totalno sam otvoren za tu ideju.

Ova pločica koju trenutno razvijam (uz pomoć naravno), imat će samo I2S ulaze. Izlazni dio NEĆE biti na toj pločici. Format bude red book (16/44). Ja ću raditi cijevni izlazni dio, no, do toga još nisam došao i to će biti na totalno odvojenoj pločici. Puno bitnija stavka je kvalitetno odraditi ovu pločicu. Znači, na njoj će se nalaziti samo TDA1541A čip sa svojim decouplingom, digitalnim ulazima te lokalnim napajanjima.

[ilimzn]

...

[tom_hifi]

Dobro, to sam tako i pretpostavio prema našem razgovoru, tj. vrlo slično tome. Nisam pomaknuo vodove "kroz prolaze u masi", no, na to sam i računao. Ali, svakako hvala na popravku.

No, što nismo rekli da će pin28 i pin27 ulaziti u DGND? Digital dio mase pokraj pina14 (DGND) sam pretpostavio za AGND kad smo rekli da će DGND biti PtP spojena na AGND jumperom "da ne luta uokolo".

Bacit ću se polako na crtanje PCB-a.

[ilimzn]

Pin 28 je +5V i istovremeno je i analogni i digitalni pa je bolje da bude okruzen analognom masom (struja kroz digitalni dio je zanemariva u odnosu na analogni), a pin 27 je staticki, nema promjene signala tako da nema ni struje koja bi se vracala kroz napajanje ili masu iz ili u njega.
U praksi filter kondici za TDA moraju biti jako blizu TDA tako da nece biti potrebe za PTP DGND-om, i ovako ce biti OK samo treba DGND plane drzati van povrsine koju zauzimaju kondici.
Nije naznaceno da filter kondici, osc kondic i decoupleru za napajanja (barem folije ako vec ne mogu elektroliti) moraju biti cim blize pinovima TDA. Pasivna IV konverzija moze ici na plocicu (ne mora biti PTP) ali vodovi se s sdonje strane moraju konstruirati kao da je PTP, dakle doslovno s pina AOL na AGND i AOR na AGND. Na taj nacin se minimizira uticaj struja iz svih drugih elemenata kroz ground plane prema AGND na korisnu struju iz DAC-a. Ne bi bilo lose predvidjeti i mjesto za dva kondenzatora u paralelu s tim otpornicima, tu bi bili neki nanofaradi idealno u silver mica, polistiren ili polikarbonat verziji, koji sluze kao filteri prvog reda za najvise frekvencije izvan audio banda.
Za digitalne ulaze nije isto zgoreg predvidjeti kondove na DGND, reda velicine desetke pF. Nema potrebe za silver-mica i sl jer nije analogni signal, keramika NPO ce ovdje idealno odraditi. Slicno tome moguce je predvidjeti SMD NPO u paralelu s filterima, s donje strane stampe, ista stvar i za napajanja.
Spoj DGND i AGND je zapravo na pinu AGND. Kod crtanja ground plane-a treba voditi racuna da prolazi izmedju pinova chipa i svih ostalih komponenti kako bi se osiguralo da povratne struje uvijek mogu naci najkraci put prema AGND/DGND. Padovi za komponente koje se leme na plane moraju imati tav. thermal relief, tj ne biti direktno vezani nego preko par mostova, kako bi se mogli normalno zalemiti.

[tom_hifi]

Ok, budem ja to počeo crtati početkom sljedećeg tjedna u Eagleu