6 kanaals microcontrollergestuurde preamp

[daniel]

Bij deze een paar fotootjes:

frontpaneel:

beetje binnenkant

achterpaneel

Bovenzijde wordt nog afgedekt met een plaat ondoorzichtig zwart plexiglas.

In een paar zinnen:

Een 6kanaals voorversterker/volumeregeling. Microcontrollergestuurd, (PIC 16F877, geprogrammeerd in JAL).

Volumeregeling met PGA2310 ic's, 3 stuks in totaal.

Ingangskeuzeselectie met relais , Omron miniatuurrelais, gestuurd met 4094 schuifregister i.c. ULN2803 drivers. Ook uitgang af te schakelen met relais.

Gescheiden analoge en digitale voeding

Analoge voeding bestaat uit CRC+LM3x7 preregulators, en discrete stabilisatoren erachter (ontwerp van Werner Ogiers, TNT audio, aangepast voor wat hogere stroom).

Het VFD display is via de uC in en uit te schakelen, evenals de analoge voeding.

Hoofdtelefoonversterkertje met OPA2134 opamp.

Frontpaneel en achterpaneel laten maken door Schaeffer Apparatenbau

[voodooless]

Nice work

Allemaal zelf bedacht, of wat standaard schema's bij elkaar gevoegd? Erg mooi vind ik het even goed, ongeacht het antwoord!

Maareh, heb je misschien ook nog de optie om er een IR oogje op te zetten? Een AB kan nog erg leuk zijn

[DIY_Freak]

Petje af!

[daniel]

Nice work

Allemaal zelf bedacht, of wat standaard schema's bij elkaar gevoegd? Erg mooi vind ik het even goed, ongeacht het antwoord!

Maareh, heb je misschien ook nog de optie om er een IR oogje op te zetten? Een AB kan nog erg leuk zijn

zie je dat rechthoekje boven de koptelefoonaansluiting? Da's een IR oogje (RC5)

Voor de rest: beetje een mix van zelf bedacht en standaard ontwerpen. In de datasheet van die PGA's bijvoorbeeld vind je gewoon een standaardschema. Die discrete regelaars zijn bijvoorbeeld van Werner van TNT audio, maar daar heb ik zelf wat aan zitten sleutelen om er wat meer stroom uit te kunnen halen.

Daarnaast heb ik alles zoveel mogelijk in modules gemaakt, wat het ontwerpen weer makkelijker maakte. Ook makkelijk omdat de light-versie van Eagle geen grotere PCB's dan 10x8 kan maken. Iedere functie heeft dan zijn eigen PCB. Er zitten in totaal iets van 7 halve eurokaarten in, plus wat kleinigheidjes op gaatjsesprint.

Ook het uC-programma is een beetje van mezelf, en een beetje van... Geprogrammeerd in JAL, dezelfde taal als waarin vorig jaar Elektuur zijn 'Audio Link' geprogrammeerd heeft. De sourcecode daarvan was beschikbaar, dus daar heb ik wat inspiratie voor wat betreft de struktuur van het programma, en de library voor RC5 commando's (het enige wat écht lastig was qua programmeren)

[voodooless]

Tja, het beste van twee werelden dus Altijd slim!

[JuuL]

Mooi gemaakt zeg!
Zo'n frontje is idd erg mooi. (dat is die toch? )
Maar ik doe liever iets minder, voor heel wat minder geld . Er is al genoeg geld in gaan zitten.
En wat heb je er een grote LCD in zitten, staat mooi! Hoe heb je die eigenlijk vastgemaakt?

[daniel]

Mooi gemaakt zeg!
Zo'n frontje is idd erg mooi. (dat is die toch? )
Maar ik doe liever iets minder, voor heel wat minder geld . Er is al genoeg geld in gaan zitten.
En wat heb je er een grote LCD in zitten, staat mooi! Hoe heb je die eigenlijk vastgemaakt?

Inderdaad het frontpaneel waar ik het over heb. Het display is een VFD (vacuum fluorescent display), vergelijkbaar met de displays die je bijvoorbeeld in kassa's ziet. In tegenstelling tot LCD's geven de karakters in dit type zelf licht, in plaats van afhankelijk te zijn van een backlight.

Alle electronica zit vast aan een framepje van alu profieltjes (van de Gamma). zie fotootje. Het display zit hier ook op vastgebout. De houten zijpanelen zitten aan dit frame vastgeschroefd, en het front en achterpaneel zitten op hun beurt weer tegen deze houten zijpanelen geschroefd. De knoppen op het frontpaneel zitten (al dan niet met stukjes alu U-profiel) rechtstreeks tegen de achterzijde van het frontpaneel gelijmd (Bison Combi-snel 2 componentenlijm, ijzersterk).



rechtsvoor meteen achter het display zit het microcontrollerprintje, rechtsachter is de volume-regelprint zichtbaar met daarachter een randje van de ingangs-keuze relais.

[JuuL]

Die printjes zo rechtop is veel mooier zie ik wel .
En zo'n frame is ook wel erg handig zeg
En wat van hout heb jij gebruikt voor de zijpanelen dan? Geen MDF of wel?

[daniel]

jawel, wel mdf. Eerst de kopse kanten geplamuurd, daarna een paar lagen spuit-grondverf, en daarna een paar lagen (>10 denk ik) zwart hoogglans spuitlak. Het resultaat is niet helemaal hoogglans, maar wel egaal. Voor mijn buizenversterker heb ik ooit zijpanelen gemaakt van hardhout. Ook zwart gespoten. Dit kostte iets meer moeite om de nerf helemaal weg te plamuren, maar is wel wat steviger en stootvaster merk ik nu. Maar ik kon nu zo snel geen (rechte) hardhouten lat vinden van 11cm of iets in die buurt.

Ik ben echter niet helemaal tevreden over hoe de kopse kanten geworden zijn. Hier heb ik niet voldoende aandacht aan besteed. En er zit al een klein butsje in (tweede foto, linkse paneel). Dit moet ik nog bijwerken met oostindische inkt o.i.d.

[voodooless]

Tja, eigenlijk net als een PC. Soort van insteekkaarten

Erg plaats efficient

[daniel]

Tja, eigenlijk net als een PC. Soort van insteekkaarten

Erg plaats efficient

Bovendien heb ik zo de signaalweg kort kunnen houden. Oversteken van de ene naar de andere print (steeds aan dezelfde kant) kon zo met korte verbindingen. Moet eerlijkheidshalve wel toegeven dat dit een beetje mazzel is gebleken dat het zo uitkwam, want hier heb ik niet bij alle printen rekenening mee gehouden.

[Dinobe]

wow echt knap !!

Welke mogelijlkheden biedt deze controller?

[voodooless]

Een paar vraagjes, aangezien ik er ook niet omheen zal komen om zo'n ding te maken

- Die draaiknoppen? zijn dat rotary encoders ? Zoja, welke? Zonee, wat dan wel, hoe doe je dat in de software
- Wat was je ongeveer kwijt voor de voor en achterkant?
- Heb je misschien een schematje van de relaischakeling + shuifregister?

[daniel]

wow echt knap !!

Welke mogelijlkheden biedt deze controller?

Ik neem aan dat je het microcontrollertje an sich bedoelt? Da's een 40pins microcontroller, draaiend op 20MHz, 8k programmageheugen, 384byte ram, 256byte eeprom, timers, counters etc, interrupts, hardware USART, 10bits ADC, hardwarematige I2C, en dan vergeet ik vast nog wel iets.
Ik heb deze controller niet specifiek gekozen voor al deze mgoelijkheden. Wat dat betreft had ik best een kleinere kunnen nemen uiteindelijk. Maar de 16F877 die ik gebruikt had, is door VOTI al voorgeprogrammeerd met een zogenaamde bootloader. Hierdoor is programmeren heel simpel geworden, je hebt dan geen specifieke programmerhardware meer nodig, alleen een MAX232 TTL/RS232 levelconverter

[daniel]

Een paar vraagjes, aangezien ik er ook niet omheen zal komen om zo'n ding te maken

- Die draaiknoppen? zijn dat rotary encoders ? Zoja, welke? Zonee, wat dan wel, hoe doe je dat in de software

inderdaad rotary encoders. Simpele (Alps?) exemplaren, van een paar euro er stuk, te koop via VOTI.nl (Van Ooijen Technische Informatica). Conrad heeft ook van dergelijke encoders, die zijn iets duurder, maar hebben dan wel een push-button ingebouwd.

Als alternatief zou je een (lineaire) potmeter kunnen gebruiken en die via een analoge ingang op de microcontroller (zitten AD converters op) de digitale subsystemen laten schakelen. Zo heb ik ook de druktoetsen gebruikt, deze zitten via een netwerkje van weerstanden aan een A/D kanaal aangesloten. Zo kun je een groot aantal knoppen via 1 IO pin gebruiken, en als je dit netwerkje slim maakt, kun je zelfs vaststellen of je 1 of meerder knoppen ingedrukt houdt.

- Wat was je ongeveer kwijt voor de voor en achterkant?

iets van 75 euro inclusief verzenden vanuit Duitsland. De kosten van dergelijk freeswerk worden vooral bepaald door het aantal mm's dat de freesjes af moeten leggen, maar ook heel sterk door het aantal 'tool-changes' en opspanningen. Ik heb het frontpaneel laten graveren (da's dus een tool-change), en aan de achterkant een verzinking in laten frezen voor een stukje plexiglas als display-venster. Ook het inkleuren van de tekst kostte relatief veel.
Alleen het achterpaneel echter, met een grote uitsparing, een rechthoekig gat voor de net-entree, twee ronde gaten en een D-sub aansluiting was minder dan 15,0 (ex verzenden).

- Heb je misschien een schematje van de relaischakeling + shuifregister?

Heb ik wel, maar niet hier. Staat op pc thuis (Eagle format). Zal kijken of ik daar dit weekend aan toe kom. Maar het schema is verder erg simpel hoor! 2 ic's (een 4094 schuifregister en een uln2803). De uitgangen van het schuifregister gaan naar de ingangen van de uln. Daarnaast alleen nog voedingsaansluiting en wat ontkoppeling. Moest wel een dubbelzijdig pcb'the worden trouwens.

[Rudy]

Leuk speelgoed, vooral het display, dat zie je niet zo vaak.

Maar de vraag die ik wou stellen, nooit gedacht om de ingangen te bufferen, daar de ingangsimpedantie van een PGA2310 ~10k is en dus best laag voor de gemiddelde toestellen, en ik zie dat je aan de uitgang geen weerstand in serie hebt staan, in combinatie met je capaciteit van zowel je kabels en je de parrallel cap van je amp kan dit voor een onstabiel resultaat van je opamp in je PGA zorgen ( opamp kan geen zuiver capacitieve loads aan ).

Groetjes
Rudy

[voodooless]

Bedankt Ga zelf met een andere CPU aan de slag, die heeft zat IO's voor knopjes e.d Rotary met drukknop vind ik wel prettiger denk ik. Kun je namelijk zo veel mogelijki met één knopje doen namelijk.

Om je topic niet te vervuilen, een link naar een plaatje (zal het niet plaatsen hier) van wat ik een beetje van plan ben: http://deepspace9.xs4all.nl/download/pre.png

[daniel]

Beste Rudy,

Een ingangs- danwel uitgangsbuffer staat in mijn optielijstje. Hiervoor heb ik zelfs reeds een printplaatje klaarliggen. Voorlopig lijkt het echter goed te gaan. Een beetje 'Keep it simple', als het goed is, niks meer aan doen verder. Voorlopig klinkt het ok, maar wellicht zet ik er nog eens een simpel buffertje tussen (kan extern natuurlijk), gewoon voor het experiment.
Hoe is jouw ervaring met dit fenomeen, met name de ingangsimpedantie dan? Hoe komt dit terug in de uiteindelijke geluidskwaliteit?


Datzelfde geldt voor de weerstand aan de uitgang. Erg knap dat jij kunt zien dat die er niet zit Ik heb het voorversterkertje aan de scoop gehad, en heb niks kunnen zien van instabiliteit. Bovendien is ie (volgens de datasheet i.i.g., misschien zit het in de praktijk anders) stabiel tot een capacitieve belasting van 1000pF. Dat lijkt me al redelijk veel, zeker als je de interlinks zo kort mogelijk houdt. En de belasting is natuurlijk nooit zuiver capacitief. Eindversterkers hebben ook geen oneindig hoge ingangsimpedantie immers.

[daniel]

Bedankt Ga zelf met een andere CPU aan de slag, die heeft zat IO's voor knopjes e.d Rotary met drukknop vind ik wel prettiger denk ik. Kun je namelijk zo veel mogelijki met één knopje doen namelijk.

Om je topic niet te vervuilen, een link naar een plaatje (zal het niet plaatsen hier) van wat ik een beetje van plan ben: http://deepspace9.xs4all.nl/download/pre.png

Ambitieus plan! Nu kan ik zo 1-2-3 geen chipnummers 'lezen', maar begrijp ik het goed dat je hier feitelijk een analoog signaal naar digitaal omzet, dit digitale signaal aan een crossover voert, en de 6-voudige analoge signalen vervolgens weer in volume wilt kunnen regelen?

Waarom kies jij voor de PGA2311 i.p.v. de 2310? De 2310 heeft veel meer headroom!

[voodooless]

Ambitieus plan! Nu kan ik zo 1-2-3 geen chipnummers 'lezen', maar begrijp ik het goed dat je hier feitelijk een analoog signaal naar digitaal omzet, dit digitale signaal aan een crossover voert, en de 6-voudige analoge signalen vervolgens weer in volume wilt kunnen regelen?

Helemaal correct! Zo heb ik altijd het volle line signaal om de DCX te voeden (of digitaale doorlus), en een betere ADC

Waarom kies jij voor de PGA2311 i.p.v. de 2310? De 2310 heeft veel meer headroom!

Is dat belangrijk dan? +/- 5V is toch zat. DAC kan maar +/- 2.5 V hebben, en de line out naar de amps ook niet veel meer... Maar van analoge signalen heb ik niet zo waanzinnig veel verstand, dus ik kan er best naast zitten

[Rudy]

Tja, kwa ingangsweerstand, dat is minder belangrijk maar hangt totaal van de situatie af, of je player het deftig aankan of je krijgt compressieverscheinselen.

Voor de uitgang zou ik zoiezo er een weerstandje tussenpleuren van enkele tientallen ohms, want hij mag dan pas oscilatieneigingen hebben bij dergerlijke waarden, dit wil niet zeggen dat ie er lager geen last van heeft, trouwens werkt dit ook andersom, je kabel is namelijk een antenne en die gaat ook behoorlijk zen werk doen om je opamp het lastig te maken. En het is tenslotte maar een weerstandje, kan je zelfs op je bestaande bij inbouwen aan onderzijde print met een smd'tje. ( ter info, de opamp in de pga is een opa2134 consoort, prima spul dus )

Uitgangsbuffer is imo niet nodig, en zou je het toch doen moet hier zoiezo ook een weerstandje net achter zen uitgangspin, dus het probleem is daar ook niet mee weg. ( naja, probleem )

Trouwens meten op een scope voor onzuiverheden is bij audio best onmogelijk( met sinussen in ieder geval toch, zaagtand doet het hierbij iets beter ), het geeft je wel een idee dat het werkt ja of neen, maar totaal niets over hoe ie nou presteerd, spijtiggenoeg.

@ Deepspace
De 2310 heeft minder vervorming bij zelfde uitgangssignaal dan de 2311, en je headroom geld zowel voor ingang als uitgang, als je ooit meer uitgangsspanning nodig zal hebben dan heb je dat al, en je moet er trouwens zoiezo een aparte voeding voor maken, dus of het nou 15 of 5 volt is maakt kwa prijs zoiezo niets uit.

10 jaar project deepspace

Groetjes
Rudy

[daniel]

Tja, kwa ingangsweerstand, dat is minder belangrijk maar hangt totaal van de situatie af, of je player het deftig aankan of je krijgt compressieverscheinselen.

dat wordt dus een cd-tje branden met testtonen en die door scoop/spectrumanalyser halen (leuk experiment denk ik)

Voor de uitgang zou ik zoiezo er een weerstandje tussenpleuren van enkele tientallen ohms, want hij mag dan pas oscilatieneigingen hebben bij dergerlijke waarden, dit wil niet zeggen dat ie er lager geen last van heeft, trouwens werkt dit ook andersom, je kabel is namelijk een antenne en die gaat ook behoorlijk zen werk doen om je opamp het lastig te maken. En het is tenslotte maar een weerstandje, kan je zelfs op je bestaande bij inbouwen aan onderzijde print met een smd'tje. ( ter info, de opamp in de pga is een opa2134 consoort, prima spul dus )

dat van die opamp wist ik, had ik ergens anders reeds gehoord. Dat weerstandje zal ik uit voorzorg er gewoon inzetten. Inderdaad kwestie van smd (of klein koolfilmweerstandje) over een stel doorgesneden pcb-spoortjes zetten.

Uitgangsbuffer is imo niet nodig, en zou je het toch doen moet hier zoiezo ook een weerstandje net achter zen uitgangspin, dus het probleem is daar ook niet mee weg. ( naja, probleem )

Zo dacht ik er ook al over. Volgens de datasheet kan ie tot 600ohm probleemloos aansturen. Al mijn eindversterkers zouden iets van 100kohm moeten zijn.

Trouwens meten op een scope voor onzuiverheden is bij audio best onmogelijk( met sinussen in ieder geval toch, zaagtand doet het hierbij iets beter ), het geeft je wel een idee dat het werkt ja of neen, maar totaal niets over hoe ie nou presteerd, spijtiggenoeg.

laat ik nou net blokgolven geprobeerd hebben (een erg vies woord op een ander nederlands audioforum). En die kwamen er netjes doorheen.

groet, Daniel

[Bart_M]

Ziet er erg fraai uit.
Hoe klinkt tie?

[voodooless]

@ Deepspace
De 2310 heeft minder vervorming bij zelfde uitgangssignaal dan de 2311, en je headroom geld zowel voor ingang als uitgang, als je ooit meer uitgangsspanning nodig zal hebben dan heb je dat al, en je moet er trouwens zoiezo een aparte voeding voor maken, dus of het nou 15 of 5 volt is maakt kwa prijs zoiezo niets uit.

10 jaar project deepspace

Ach, maakt niet uit Je leer er veel van En misschien valt het wel erg mee... Speakers zijn toch nog lang niet af, dus het mag best ff duren

[Caratje]

Hey Daniel,

Ziet er toppie uit en zou niet misstaan bij mijn zetje waar ik momenteel kabels moet swappen als ik van DVD, TV naar PC wil wissellen... Oh, optionele functionaliteit als het display laten besturen door de PC en de afstandsbediening codes doorsturen naar de PC (beide via seriele kabel) moeten natuurlijk wel nog ondersteund worden. Maar als de broncode beschikbaar is kan ik daar zelf ook nog wel wat uurtjes in steken?!?!?!

Oh, vind de achterkant trouwens erg cool geworden, zeker met al die kwaliteitskabels (ipv mijn dropveters). En het afneembaar houden van de bovenplaat is ook geen gek idee, zo kun je mooi laten zien wat je in de kast hebt.

Heb je er al een biertje op gedronken?

Groetjes,

Joep