ESS SABRE DAC es9012: progetti

ho risolto, c'era un bug che non permetteva di rinominare una rete senza il comando NAME nella tabella dei comandi sulla sinistra

ecco lo schema (immagine in apparenza grande ma di soli 250k)

Questo sbroglio sembra un puzzle... con due soli strati devo mettere i componenti ad hoc e non fidarmi dell'autorouter. Ci vorrà qualche giorno per trovare il layout ideale (alla fine i pezzi SMD sono solo 8, ES9012 e oscillatore compresi, su circa 150)

Nel caso vogliate poi farlo, vi consiglio di prendere dalla National Semiconductors qualche sample, visto che i buffer LME49610 e l'opamp LME49860 sono i due componenti più costosi dopo il Chip e l'oscillatore. Non ho ancora fatto bene i conti ma credo che ce la possiamo cavare con meno di 200 euro, mentre il buffalo32S della twistedpear viene 570$, al cambio attuale 400 euro tondi tondi.

Mi sembra un bel risparmio

così non funziona, viene una board gigantesca. Lo rifaccio in SMD

ho pensato che quello stadio di uscita in effetti è riduttivo, quindi metterò solo dei pin così ognuno potrà usarne uno che gli piaccia. In questo modo anche l'alimentazione, non dovendo più fornire tensioni al di sopra di 3,3V diventerà più semplice, ergo si potrà fare qualcosa a batteria (2 al piombo da 6V o alcune NiCd da 1,2V) che è la soluzione migliore.

Usando poi un MAX1857 l'alimentazione sarà di altissima qualità (in totale circa 6nV, visto che il rumore indotto dalla batteria verrebbe praticamente soppresso dal MAX)

Così il lavoro viene nettamente più pulito, con meno parti, con una PCB più piccola e un layout migliore. Inoltre si potrà usare un I/V a valvole

Siete daccordo?

No problem, vai tranquillo...

sto andando avanti a rilento causa lavoro che mi tiene parecchio impegnato

in uscita propongo la soluzione di lampizator http://www.lampizator.eu/lampizator/REFERENCES/Buffalo%20DAC/BuffaloDAC.html
ma con alimentazione filtrata meglio e, magari, stabilizzata

ho trovato questo ottimo progetto che mi ha illuminato, ora però mi tocca ricominciare da capo...
http://www.audiocostruzioni.com/a_d/elettroniche/elettroniche-varie/dac-maurizio-daniele/dac-maurizio-daniele.htm

ciò che mi piace di più è lo stadio di ingresso che reclocka un segnale S/PDIF in I2S. Questo permette di usare cristalli di qualità superiore (leggasi Tent Labs) poiché l'ESS ha bisogno di un cristallo che sia compreso tra 100MHz e 384*Fs (frequenza di campionamento) in modalità S/PDIF, mentre di un cristallo di valore superiore a 192*Fs per quanto riguarda il I2S. Guido Tent ne sarà felice lol

Per lo stadio di uscita non metterò niente onboard, quindi consiglio di usare una resistenza e un trasformatore di qualità (non dico al tantalio di audionote, ma meglio sono e meglio suonerà... sono dei componenti piuttosto critici per un buon risultato)

Alimentazione rigorosamente ad AA-AAA: 6 in serie (tre per la sezione analogica, tre per la digitale) da 1,5V (consiglio le Energizer Ultimate Lithium). Economica, richiede pochi componenti, stabile, silenziosa, portatile ^^

La scheda la sto facendo non troppo grossa, con piste sottili. Sottili perché la board finale sarà bianca con silkscreen nero, 105um di rame (il triplo delle schede solite) con contatti ad immersione di oro (facendone fare 10 non enormi fra tutto non costa più di tanto... meno di 18 euro a scheda)

A quanto ne so Maurizio Daniele non frequenta questo forum
Gli manderò una mail di ringraziamenti per aver reso pubblico questo suo circuito ben spiegato (e ci scappa anche l'invito al forum, che non si sa mai)

davvero un bel lavoro...

kingbowser ha scritto:

La scheda la sto facendo non troppo grossa, con piste sottili. Sottili perché la board finale sarà bianca con silkscreen nero, 105um di rame (il triplo delle schede solite) con contatti ad immersione di oro (facendone fare 10 non enormi fra tutto non costa più di tanto... meno di 18 euro a scheda)

A quanto ne so Maurizio Daniele non frequenta questo forum
Gli manderò una mail di ringraziamenti per aver reso pubblico questo suo circuito ben spiegato (e ci scappa anche l'invito al forum, che non si sa mai)

ottimo lavoro
Poi mandane una al lapizator e vedi che ti dice

Sullo stadio di uscita cosa intendi per resistenza?

Buona idea quella di inviare il tutto Lampizzone. Sicuramente ti dara' qualche buon consiglio, anche se non potrà fare a meno di consigliarti l'uso delle valvole...

kingbowser ha scritto:Per lo stadio di uscita non metterò niente onboard, quindi consiglio di usare una resistenza e un trasformatore di qualità (non dico al tantalio di audionote, ma meglio sono e meglio suonerà... sono dei componenti piuttosto critici per un buon risultato)

condensatore? non ho capito..scusa

Resistenze al tantalio, le migliori (ma anche le più care) che ci sono al momento sul mercato

Buona idea, appena finisco lo schema mando al lampizzatore per consigli

Al momento sto scegliendo gli integrati migliori per la gestione del segnale digitale (penso che andrò sul CS8416) e per il suo reclock (indeciso tra SRC4392 o AD1896, probabilmente il primo che sulla carta sembra migliore ed è programmabile nella stessa linea dati dell'ESS - via i2c)

Il progetto diventa sempre più interessante, appena sono libero mi ci dedicherò appieno

mi metto anch'io nella lista dei candidati martiri all'acquisto di gruppo (e ci vuole davvero un bel coraggio), però mi piacerebbero prima alcune note di ascolto..........(ma per favore non parlatemi più di integrati tipo NE5532, che già ai miei tempi, cioè in quelli nei quali nonna Berta filava, non si usavano più sul percorso de segnale..).
Ad maiora.
Sergio

Benvenuto nel gruppo ^^

Non ci sono opamp nel segnale (a meno che tu non voglia farcene uno stadio I/V attivo).

Il segnale fa questo giro:
S/PDIF o I2S entra in CS8416, poi va nel CS8421 per un reclock asincrono con un cristallo della Tent Labs (67MHz, che con un circuito di flip-flop viene diviso per 6 =>11MHz). Il CS8421 oversampla il segnale a 32bit 192kHz e lo manda al Sabre32 (che utilizza tutti i 67MHz del cristallo). Il segnale analogico esce in corrente, sta all'utente finale scegliere come convertirlo in tensione. I CS e l'ES sono controllati via software da un PIc, probabilmente il 16F688.

Come vedi non sono previsti gli ormai obsoleti NE5532

Ci ho pensato su e anche solo 4 pile bastano ad alimentare tutto, basta mettere il punto di congiunzione tra digital e analog ground nel polo negativo delle pile.
Il nuovo circuito di alimentazione ha un PSRR di almeno 200dB nello spettro da 10Hz a 10MHz e un rumore di poco più di una decina di nV (teoricamente). Peccato che questo circuitino che ho fatto implica un LDO con uscita massimo 5,5V altrimenti si potrebbe riutilizzare per ampli e pre di alta qualità. Vedrò se sarà possibile adattarlo ad altri regolatori lineari di tensione, ma non garantisco niente. Con tutta sta roba spero che la scheda non venga troppo grande.


Ah, la creazione si chiamerà AltairDAC, in onore della stella omonima che si staglia nel triangolo estivo a formare l'occhio dell'aquila

kingbowser ha scritto:Benvenuto nel gruppo ^^

Grazie per le precisazioni e buon lavoro, ma a questo punto approfitto ancora della tua cortesia, per chiederti cosa ne pensi del nuovo e diverso ESS9022.

Sergio

l'ES9012 ha un DNR di 133dB, il ES9022 solo 112dB

Utilizza un'uscita ad opamp integrata, che riduce fortemente le possibilità di alta fedeltà. Costa però MOLTO poco (1,40€) ed è meglio di tanti altri concorrenti (il circuito anti-jitter funziona abbastanza bene)

Per avere il meglio bisogna restare sulla famiglia ES901* in configurazione mono o stereo e una conversione I/V passiva di qualità (resistenza al tantalio e trasformatore Lundahl o UTC)

Scusate il doppio post ma ho bisogno di una mano a trovare il nome di un componente. Questo componente appare come un interruttore DIP ma in più ha piedini per Vcc e GND. Spostando un interruttore si alterna il suo stato da Vcc a GND (un po' come un SPDT con valori di throw fissi). Se non mi fossi spiegato bene guardate il Buffalo di TwistdPear che ne fa uso (http://www.twistedpearaudio.com/images/digital/buffalo32s.jpg) - SW1

La twistedpear mi ha detto cos'è l'oggetto misterioso: un tri-state switch, ottimo per le codifiche con circuiti digitali.

Ci ho pensato su e 200dB di PSRR sono totalmente inutili con un'alimentazione a pile, quindi rimuovo i componenti di troppo e lascio solo il LDO con un darlington per la riduzione del rumore. Tensione in entrata max 16V, uscita da 1,0V a 5,5V @ 0,8A (LP3878). Con il transistor il rumore residuo è nell'ordine di pochi nV e visto che già 50uV non sono udibili non ci saranno problemi ad avere alta qualità e jitter ottimale.

Altair DAC (siamo già al prototipo 4 XD) avrà probabilmente una struttura di questo genere: visto che il ES9012 ha un ottimo Oversampler interno non c'è bisogno di usarne uno esterno, quindi l'idea del CS8421 è scartata. Il ricevitore S/PDIF rimane, il CS8416, che a quanto ho capito è il migliore (in rapporto a Wolfson, Crystal, BurrBrown e AKM il Cirrus sa farsi valere). Uscita in PCM, penso I2S

Il CS8416 è in software mode ed è controllato via I2C dal PIC che governa anche il ES9012 (PIC master e CS/ESS slave).
Sono indeciso ancora se usare il mux interno, una serie di NAND o un semplice interruttore per switchare entrata... penso però che opterò per il mux.

L'oscillatore è un XO Tent Labs da 45.1584 MHz o da 67.7376 MHz.

Per lo stadio di uscita sarebbe meglio fare una cosa del tipo resistenza-->preamplificazione-->trasformatore
ci vuole la preamplificazione perché così si può utilizzare resistenze per l'I/V non troppo grandi (più sono grosse e più degradano il segnale)
penso che sarà la volta buona che mi faccio questo http://users.telenet.be/tony.de.lobelle/toon/
Guadagno 25 con bassissima distorsione: bastano 14,1ohm di resistenza I/V per avere in uscita 1Vrms od altrimenti 10ohm per 2Vpp.

Se può interessare a qualcuno poi appena torno a casa posto lo schema (ormai obsoleto XD) della versione 3 della PSU (quella che aveva 200dB di PSRR e pochi nV di rumore). Può essere utile per sostituire ad esempio un LM7*05 con qualcosa di molto più performante.

kingbowser ha scritto:

Se può interessare a qualcuno poi appena torno a casa posto lo schema (ormai obsoleto XD) della versione 3 della PSU (quella che aveva 200dB di PSRR e pochi nV di rumore). Può essere utile per sostituire ad esempio un LM7*05 con qualcosa di molto più performante.

Tu lo useresti come stabilizzatore per alimentare il pilotaggio (-63v)+10v e la logica 5v di un ta3020.

Che stavo cercando qualcosa di alternativo ai soliti LM****

Avevo visto dei chip con riferimenti di tensione ultra-precisi e stabili che si potrebbero usare con un stabilizzatore ad opamp (che potrebbe essere un altra alternativa).

va bene solo per quanto riguarda i 5V, per il limite di tensione in uscita imposto dal LDO.
Bisognerebbe trovare un LDO che possa andare oltre i 5,5V. Ne verrebbe fuori un'alimentazione stabilissima

Andando avanti sto arrivando ad alcuni altri traguardi:
Implementare un PCM290* per avere un'entrata audio USB (e magari mettere un relay che tolga l'alimentazione dalle pile se l'USB è inserita).
Il segnale S/PDIF, in entrata da USB, RCA, o TOSlink, arriva ad un WM8805 o ad un CS8416 (visto che non ne utilizzo il PLL interessa solo la funzione S/PDIF-->I2S, quindi è probabile che andrò sul CS8416 che, pur avendo un circuito di reclock peggiore, è esente da difetti che ha invece il Wolfson, ed è anche di più facile reperaggio).
Il segnale I2S arriva al Sabre32 in cui viene ricloccato (ASRC) sulla base di un oscillatore Tent da 45 o 67 MHz.
Un PIC24F04KA200 controllerà il Sabre32 (e forse anche il ricevitore S/PDIF) via I2C comunicandogli il valore del volume (anche con un potenziometro scrauso si potranno avere risultati migliori di un qualsiasi potenziometro, anche un Alps RK40 nero, vista la grande qualità del settaggio volume interno al chip), il MUTE, il RollOff, i settaggi del DPLL, la configurazione MONO e altre cose del genere.
In uscita il DAC fornisce 4mA in configurazione bilanciata, da convertire in tensione (su questo potrete sbizzarrirvi, ma il mio consiglio è un I/V passivo formato da un trasformatore di qualità e una resistenza, che non ha neanche bisogno di una alimentazione supplementare).
La PCB la sto sviluppando in modo che abbia un ground plane più continuo possibile, usando quindi molti componenti SMD e pochi THP per evitare di rompere il piano con piste che magari trasportano anche segnale ad alta frequenza.

Il firmware del PIC sarà scritto in MikroC e sarà di pubblico dominio, nel caso qualcuno volessa modificarlo (proprio per questo qualche porta del PIC sarà collegata ad un interruttore, per poter aggiungere qualche opzione secondaria secondo i propri gusti).

Al momento sto aspettando qualche risposta dalla Wolfson (WM8805) e da Guido Tent per avere la possibilità di andare avanti con lo sviluppo.

Il circuito non penso consumerà più di 300mW, quindi con delle pile ricaricabil da 3Ah come le Energizer Ultimate Lithium AA si potrà andare avanti per un bel po'. Se riesco (forse) metterò un circuito di caricabatterie direttamente da USB onboard (quindi forse ricaricare Altair DAC sarà fattibile anche con semplice un caricabatterie da cellulare )

Il tutto sarà molto piccolo (mi dispiace ma dovrò usare resistenze e condensatori SMD 0805) e di difficile assemblaggio. Ovviamente spiegherò come farlo al meglio, quale attrezzatura avere, ma vi consiglio comunque di prenderne un modulo già assemblato.

Se verrà fuori quello che penso potrebbe essere il DAC definitivo (a parte la sezione USB, visto che la serie PCM290* non accetta segnali superiori a 16bit 48kHz; questo però sarà bypassabile abbastanza facilmente con un piccolo gioiellino che ho trovato per caso su internet, il MUSILAND Sound Card Digital-Monitor 01 USD HI-FI USB, reperibile su eBay a circa 55 euro spedito).
L'unica pecca sarà il costo: contando che il Sabre in sé costa 65 euro e ci vorranno diversi altri pezzi (vari IC, trasformatore di uscita, la PCB, il mio tempo... XD) Non penso che riusciremo a cavarcela con meno di 300 euro
Ma visto che il Buffalo32S della TwistedPear e l'evaluation board della ESStech costano entrambe quasi il doppio offrendo MOLTO di meno, penso che sarete contenti già così

Continuerò a tenervi aggiornati

kingbowser ha scritto:Andando avanti sto arrivando ad alcuni altri traguardi:
Implementare un PCM290* per avere un'entrata audio USB (e magari mettere un relay che tolga l'alimentazione dalle pile se l'USB è inserita).
Il segnale S/PDIF, in entrata da USB, RCA, o TOSlink, ...................................................................
Continuerò a tenervi aggiornati

Chiedo venia, ma volendo puntare solo ad una eccellente riproduzione sonora ed anche per risparmiare sulle dimensioni e soprattutto sul costo del prodotto finale, non sarebbe meglio evitare l'entrata USB e quella Toslink

Grazie. Sergio

La toslink no perché serve a me XD
L'usb si può evitare volendo ^^

Anzi, facciamo che scartare l'idea dell'usb che tanto ho visto che costa troppo ricaricare le batterie così, è meglio ricaricarle a parte che sicuramente costa di meno.

Quindi no usb (anche se comunque non sarebbe costato più di tanto)
Questo mi semplifica parecchio la vita però

fare una board con 4 strati (sopra, AGND, DGND e sotto) da PCBcart costa abbastanza poco, e sarebbe molto più semplice e funzionale da fare (segnale sopra, massa in mezzo, alimentazione sotto)

Parlo di dimensioni abbastanza ridotte, da 140um di rame sopra e sotto e 105um in mezzo

kingbowser ha scritto:fare una board con 4 strati (sopra, AGND, DGND e sotto) da PCBcart costa abbastanza poco, e sarebbe molto più semplice e funzionale da fare (segnale sopra, massa in mezzo, alimentazione sotto)

Detto in tono scherzoso: "Non ti perdere dietro altre donne (leggasi: Musiland Monitor 02 US dac ) e vedi di badare solo alla tua (leggasi: costruzione di questo DAC con ESS 9012 ) , farfallone ! E noi bambini a casa ad aspettarti........

Non prendertela. Ciao. Sergio