Ultimate Sabre DAC

Traditionele bronapparaten zoals CD-, DVD- en platenspelers.
(streaming-/computeraudio graag in de daarvoor aangewezen forumgroep)

Moderators: Barry2001, Beheerdersteam

Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Wees gerust, dit gaat echt heel mooi worden. Analoge en digitale GND liggen op 1 punt aan elkaar.
De digitale en analoge return current zijn dus netjes gescheiden van elkaar.
Niet echt, als je dit met alles zo gedaan hebt heb je een heel web aan GND lussen over je PCB lopen die navenant gaan stralen adhv. erin lopende stromen. De correcte manier van gebruik van een grondvlak is deze doortrekken over het hele analoge en digitale deel en alles wat naar GND moet direct (evt. met een via) aan het grondvlak knopen. Door deze methodiek heb je nergens seperate GND lussen en is de potentiaal van GND overal gelijk. Hierdoor win je zo 20 á 30dB aan HF en RF uitstraling en ben je in- of meekoppeling door lange GND lussen kwijt.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
knuisje
Berichten: 3690
Lid geworden op: zo 15 apr 2007, 0:07
Locatie: Julianadorp

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door knuisje »

Ja Sander heeft gelijk, het grondvlak is niet op de componenten aangesloten! :oops:
Ik zou voor de volgende versie ook proberen het grondvlak niet op zoveel plaatsen met lange sporen te onderbreken.
Gebruikersavatar
Tesla
Ook commercieel actief
Berichten: 170
Lid geworden op: di 22 mei 2007, 14:12
Locatie: easy_t_wood
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door Tesla »

knuisje schreef:
Ja Sander heeft gelijk, het grondvlak is niet op de componenten aangesloten! :oops:
Ik zou voor de volgende versie ook proberen het grondvlak niet op zoveel plaatsen met lange sporen te onderbreken.
Nee, Sander heeft ongelijk .

Je vergeet dat het een multilayer is, de grounds liggen op een tussen layer . (is dus niet de onderzijde)
De tussenlayers zijn 70 u dik, vandaar deze bewuste keuze. Alle GND verbindingen zijn kort en gaan direct via een via naar de resp ground layer.
De digitale en analoge ground , liggen op 1 punt aan elkaar.

Deze print gaat dus zeker niet de prullebak in . \:D/
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Dan snap ik 't helemaal niet meer, je maakt een inwendig continue grondvlak, maar waarom dan het vlak aan de achterkant? Je hebt nu een fijne condensator gemaakt waarvan één vlak zwevend is en het andere vlak het grondvlak, alles koppelt nu lekker via dit vlak alsnog door. Zonde van je geld en moeite om er een drie(vier?)laags print van te maken als je 't grondvlak gewoon op de achterkant kunt gebruiken? Of mis ik nu iets? En zo ja, kan je dat ook motiveren?

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

De digitale en analoge ground , liggen op 1 punt aan elkaar.
Jammer, nu gaan alle retourstromen dus door één punt en heb je alsnog lange lussen. Als ik docent elektronica was dan had je een onvoldoende gekregen voor dit proefstuk.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
Tesla
Ook commercieel actief
Berichten: 170
Lid geworden op: di 22 mei 2007, 14:12
Locatie: easy_t_wood
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door Tesla »

Als ik last heb van dat achtervlak, ben jij de eerste die het van me gaat horen.

Zoals gezegd, groundplane op de tussenlaag is 70u dik, vandaar de keuze.
Dit ontwerp gaat op een tweelaags-print zeker niet goed presteren, multilayer is dus noodzaak.
Gebruikersavatar
Tesla
Ook commercieel actief
Berichten: 170
Lid geworden op: di 22 mei 2007, 14:12
Locatie: easy_t_wood
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door Tesla »

SSassen schreef:
De digitale en analoge ground , liggen op 1 punt aan elkaar.
Jammer, nu gaan alle retourstromen dus door één punt en heb je alsnog lange lussen. Als ik docent elektronica was dan had je een onvoldoende gekregen voor dit proefstuk.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gelukkig ben je mijn docent niet, he :lol:
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Zoals gezegd, groundplane op de tussenlaag is 70u dik, vandaar de keuze.
Onzin, je hebt een prima grondvlak en dat laat je nu volledig zwevend, niet echt slim. Dit ontwerp is dusdanig eenvoudig dat je prima op een dubbellaags print kunt werken, behalve de DAC zijn 't allemaal grote SMD en through hole onderdelen, pas als je meerdere QFN packages oid. kwijt moet en 64 datalijnen moet gaan routen kom je lastig weg met dubbellaags.
Dit ontwerp gaat op een tweelaags-print zeker niet goed presteren, multilayer is dus noodzaak.
Sorry, maar als je dergelijke statements maakt 'en dan zo'n misser laat zien ben ik bang dat je wat PCB routing betreft nog 't één en ander te leren hebt :D

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Ps. als ik vervelend overkom, dan bij deze mijn excuses, da's niet mijn bedoeling, ik ben nogal 'recht voor z'n raap' doorgaans.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
Tesla
Ook commercieel actief
Berichten: 170
Lid geworden op: di 22 mei 2007, 14:12
Locatie: easy_t_wood
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door Tesla »

We verschillen gewoon van mening over een aantal zaken, niks mis mee, ik zal de beweegredenen nog eens toelichten.

Jij zegt dat 1 groundplane voor dit design het beste gaat werken. Hier zijn de meningen toch wel over verdeeld.
In een DAC ontwerp met lage resolutie voldoet 1 plane prima, je praat dan over systemen met een 60dB noise isolation niveau. Als je echter naar hoge resolutie systemen toe gaat en daar praten we hier over (32 bit) , gaan er heel andere zaken spelen. Je gaat dan last krijgen van parasitaire inductiestromen die ontstaan in het digitale deel, maar die over de analoge regio retour gaan lopen.

Wat je wil (ik i.i.g) , is de digitale return currents, zolang mogelijk in het digitale domein houden (analoog domein voor de analoge return stromen) zodat ze elkaar niet wederzijds beinvloeden.

Het volgende artikel onderschrijft de hypothese van de gescheiden planes: http://www.sigcon.com/Pubs/edn/adcgrounding.htm

Het gaat hierbij om een ADC , maar het principe is hetzelfde.

Over die z.g.n. 'zwevende' layer kan ik erg kort zijn.
Hier ga ik absoluut geen last van hebben.
Layer volgorde is als volgt:
1 )-> signal layer (hierover loopt het merendeel van de analoge signalen
2)-> power layer (hierover lopen alle uitgaande voedingen , dus na de reg's)
3)-> Gnd/AGnD layer (gecombineerde layer 70u dik voor low impedance)
4)-> Spare layer (hierop zitten de balanced outputs en nog enkele signalen die op andere lagen slecht bereikbaar zijn)
deze laag heb ik dus niet perse nodig, maar hij zit er nu eenmaal.

Alle signalen die op de groundlayer lopen zullen per definitie de eenvoudigste route (laag impedantste) kiezen.
Dit is dus niet de route via de paracitaire capaciteit naar de spare layer (en weer terug!), maar gewoon via de laagimpedante groundlayer zelf.

Waarom gedaan, hoeft de printenboer minder koper weg te etsen, is goed voor het milleu.

Maar het spreekwoord : 'The proof of the pudding is in the eating' , zal waarschijnlijk uitsluitsel gaan geven.
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Jij zegt dat 1 groundplane voor dit design het beste gaat werken. Hier zijn de meningen toch wel over verdeeld.
In een DAC ontwerp met lage resolutie voldoet 1 plane prima, je praat dan over systemen met een 60dB noise isolation niveau. Als je echter naar hoge resolutie systemen toe gaat en daar praten we hier over (32 bit) , gaan er heel andere zaken spelen. Je gaat dan last krijgen van parasitaire inductiestromen die ontstaan in het digitale deel, maar die over de analoge regio retour gaan lopen.
Onzin, ik heb DACs en ADCs ontworpen met een ruisdrempel rond de -120dB, gewoon door gebruik te maken van de basisregels voor het correct ontwerpen van HF printen, basisregels die op iedere univ. of HBO behandeld worden, er heeft zelfs een uitgebreid artikel hierover gestaan in één van de Elektor Audio Special's. De parasitaire inductiestromen waar jij over praat krijg je JUIST als je alle retourstromen door één punt gaat laten lopen. Het wordt dan een optelsom van alle retourstromen en een hotspot voor RF en HF, je krijgt zowieso interferentie tussen alle retourstromen.

Retourstromen kiezen de weg van de minste weerstand. Dus als jij één solide grondvlak aanbrengt zal iedere lus zo klein mogelijk zijn, immers de retourstroom kan zelf de weg kiezen van de minste weerstand. Da's in de regel (bij een solide grondvlak) de kleinste lus. Hierdoor heb je ook geen beïnvloeding van retourstromen onderling omdat deze lokaal al correct ontkoppeld zijn. Alleen door IC's en componenten fysiek te gaan stapelen of de doorvoer naar het grondvlak slecht te kiezen kan je directe beïnvloeding krijgen. Daar komt bij dat door het solide grondvlak GND vastligt en (bij benadering) overal dezelfde potentiaal heeft, er lopen dan ook geen vereffeningsstromen door spanningsverschillen tussen punten met een ander GND potentiaal.
Wat je wil (ik i.i.g) , is de digitale return currents, zolang mogelijk in het digitale domein houden (analoog domein voor de analoge return stromen) zodat ze elkaar niet wederzijds beinvloeden.
Stromen en spanningen zijn niet digitaal, digitaal is een label wat wij plakken op de informatie die dmv. deze stromen en spanningen wordt overgedragen, alle stromen en spanningen zijn identiek. Het heeft dan ook geen zin om te praten over een 'analoog' en 'digitaal' deel. Dit is een verkeerde denkwijze en waarschijnlijk debet aan de oplossing die je hier gekozen hebt. Het devies is goed lokaal ontkoppelen (zie Elektor Audio Special), lussen zo klein mogelijk houden, stopweerstanden gebruiken tussen digitale en analoge IC's, etc. etc.

Hoe weet ik dat allemaal zo zeker? Ik ontwerp als elektrotechnisch ingenieur (ir.) bijna dagelijks PCB's voor allerhande hoogfrequent schakelingen. Door de meer dan 15 jaar ervaring en gedegen opleiding weet ik dondersgoed wat wel werkt en wat niet.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Ik heb ook nog een hele berg aan- en opmerkingen op je ontwerp, maar daar zal ik je dan maar niet mee vermoeien, niet omdat ik een betweter ben, maar omdat ik daar ook aardig wat klassieke fouten en misvattingen de revue zie passeren. De reden dat je hier je project plaatst lijkt me ook omdat je een stuk feedback wilt hebben op de keuzes die je maakt, toch? Zo niet dan had je wellicht beter e.e.a. in de 'Showcase' kunnen zetten :mrgreen:

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
Tesla
Ook commercieel actief
Berichten: 170
Lid geworden op: di 22 mei 2007, 14:12
Locatie: easy_t_wood
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door Tesla »

hannesie schreef:
Best mooi, maar als je kijkt naar het lettertype wat je gebruikt aan de rechterkant is dat een "moderne" Letter en aan de linkerkant een semi klassieke schrijfletter.

Dat is een beetje inconsequent, ik zou gaan voor de moderne letter voor het hele front.

Het is tenslotte een modern ding, zo'n DAC, en consequenter als een dac kan het niet zijn.

Bit voor bit :D zeker als het 32bits is :lol:

Hans
Zoiets dan misschien,
front2.JPG
Gebruikersavatar
hannesie
Berichten: 17866
Lid geworden op: wo 31 dec 2008, 15:27
Locatie: Dordrecht
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door hannesie »

Ik vind het zeker een verbetering, een helderder en constantere vormgeving, die ook nog beter word als je de lijnen die je aan de rechterzijde hebt horizontaal maakt.

Soms maakt dat het zoveel mooier als het uiterlijk in balans is, over het innerlijk kan ik niets zeggen.
Ik zal eens zien of ik je plaatje kan inladen om te laten zien wat ik bedoel.
Hans

Afbeelding toegevoegd
Bijlagen
sabre2c.jpg
sabre2d.jpg
Gebruikersavatar
Tesla
Ook commercieel actief
Berichten: 170
Lid geworden op: di 22 mei 2007, 14:12
Locatie: easy_t_wood
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door Tesla »

Ok Hans, goede aanvulling , daar heb ik wat aan O:)

Ik wil ook nog een logo toevoegen aan de linkerzijde.
Wat denk je van de positie links uitgelijnd met de text, of is er een betere plaats?

Text 'source' heb ik weggelaten, stoort nogal met 'volume' vanwege die uitlijning.

M.vr.gr

Paul.
front3.JPG
Gebruikersavatar
Tesla
Ook commercieel actief
Berichten: 170
Lid geworden op: di 22 mei 2007, 14:12
Locatie: easy_t_wood
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door Tesla »

knuisje schreef:
Tesla schreef:
Source select is d.m.v. een drukknopje door het paneel en microschakelaar op de print.
3 blauwe leds geven de selectie weer.
Ik zou er nog een tweekleurig status ledje bijdoen wat aangeeft of je een lock hebt of niet. Zie ook hier. Verder een mooi project :)
Leuke optie , die statusled , of die echt nodig is dat is de vraag, je hoort het immers meteen wanneer je een lock hebt. :wink:

Je hebt daar trouwens wel een bijzonder fraaie DAC gebouwd, ik zie dat je ook ervaring met Schaeffer hebt opgedaan.
Accepteert Schaeffer de panelen van Hifi-2000 (10mm) , want hun ontwerpsoftware laat geen grotere dikte toe dan 4mm.
Gebruikersavatar
cve
Berichten: 2131
Lid geworden op: zo 26 nov 2006, 18:07
Locatie: Wormer

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door cve »

Accepteert Schaeffer de panelen van Hifi-2000 (10mm) , want hun ontwerpsoftware laat geen grotere dikte toe dan 4mm.
Geen probleem. Dat kun je gewoon aangeven in het programma en kost 10 euro meer.

Co
Gebruikersavatar
ray5150
Berichten: 28143
Lid geworden op: vr 13 apr 2007, 23:56
Locatie: s-Gravenhage

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door ray5150 »

Ik was al wat bevreesd om de Lay-out van mijn low budget single layer DAC te publiceren, maar na die antwoorden van Sander durf ik helemaal niet meer... 8-[ :? :lol: :lol:
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Ik was al wat bevreesd om de Lay-out van mijn low budget single layer DAC te publiceren, maar na die antwoorden van Sander durf ik helemaal niet meer...
Als je goed gelezen hebt, of de betreffende Audio Special erbij hebt gepakt, heb je daar een stuk informatie waar je je voordeel mee kunt doen. Ik ben dan de laatste die je niet met raad en daad te hulp schiet.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
daniel
Berichten: 1458
Lid geworden op: vr 17 sep 2004, 8:48
Locatie: Eindhoven

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door daniel »

Even dat ik het goed snap (over al dan geen gescheiden ground planes)

De digitale circuits en analoge circuits zijn in principe gescheiden (tot in de DAC). Ook hebben ze ieder hun eigen voeding. In theorie wil je die zo gescheiden mogelijk houden, dwz dat ze mekaar net beinvloeden. Met name het digitale deel waarin steile schakelflanken gaat daarmee ook gepaard met sterk 'gepulsde' stromen. Deze stromen wil je weg houden van het analoge deel waar deze stromen vervolgens via impedanties stoorspanningen opwekken.
Volgens mij is het idee achter gescheiden grondvlakken die op slechts een punt aan elkaar liggen dat je de ground-currents uit beide circuits fysiek scheidt. Die ene verbinding zorgt ervoor dat beide grounds op dezelfde potentiaal staan, maar door dat er slechts een verbinding is (voedingen zijn verder immers gescheiden) kunnen er geen stromen over en weer lopen, er is immers geen lus.
Het idee achter een groundplane is dat de impedantie juist zo laag mogelijk gehouden wordt. Sander legt uit dat retourstromen dan alleen lokaal lopen. Door de lage impedantie kunnen stromen lopen waar ze willen, maar zullen ze geen stoorspanningen opwekken.

Ik kan me in beide vinden, maar wil graag begrijpen waarom die gescheide groundplanes toch niet goed zouden zijn. Waardoor ontstaat dan alsnog die lus? Waardoor gaan die stromen door dat ene punt lopen? Is dat door capacitieve koppeling tussen beide groundplanes? Of is dat in dit geval via capacitieve koppeling door die zwevende laag?

Je komt gescheiden groundplanes namelijk nogal vaak tegen in application notes en datasheets van diverse 'mixed' devices.
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Het antwoord is simpel, er is geen werkelijke scheiding tussen de twee nodig, stromen en spanningen zijn namelijk niet 'digitaal' of 'analoog', het zijn allemaal delen van een schakeling die ieder hun eigen stroombehoefte hebben.

Neem je één grondvlak en trek je dat door én zorg je ervoor dat er altijd capacitief ontkoppeld wordt (dus lokaal ontkoppelen met C's en globaal ontkoppelen met C's, evt. in combinatie met dissipatieve maatregelen zoals ferriet) dan zijn alle stromen die er lopen overwegend laagfrequent, het zijn namelijk de laad- en ontlaadstromen van de lokale ontkoppel C's. Daarmee los je alles in één keer op, je bent je lange lussen kwijt en door ordentelijk ontkoppelen heb je lokaal de eventuele hoogfrequente 'rommel' gelijk een halt toegeroepen.

Ga je nu analoog en digitaal scheiden en alle grondvlakken op één punt aan elkaar knopen, dan moeten alle stromen wel door dat ene punt, er is namelijk geen andere weg, dit ene punt wordt dan een hotspot. Hierdoor creeër je lange lussen die lopen via beide grondvlakken en door het ene punt. Dan trek je dus geen profijt van bovenstaande en daarom is deze oplossing altijd inferieur.

Wil je werkelijk twee delen van een schakeling strikt gescheiden houden dan zul je galvanische scheiding moeten aanbrengen, dit kan met trafo's, maar ook optisch met optocouplers. Je kan nu alle informatie via deze galvanische verbinding versturen en het (eventuele) potentiaalverschil tussen beide delen is dan niet meer van belang, immers, er loopt geen stroom tussen beide omdat de koppeling ofwel via een trafo, ofwel via een optische verbinding gemaakt is. Uiteraard moet je dan niet aan beide kanten de schakeling met de GND alsnog aan de kast gaan knopen, want dat zijn we weer terug bij af ...

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Je komt gescheiden groundplanes namelijk nogal vaak tegen in application notes en datasheets van diverse 'mixed' devices.
Ja, spijtig genoeg wel, het zal niet de eerste keer zijn dat je na 't weer aan elkaar knopen van de grondvlakken de ruisdrempel een dB of 20 á 30 ziet zakken. Gescheiden grondvlakken in mixed devices is net zoiets als vloeken in de kerk. Hierdoor maak je juist je mixed device tot hotspot, daar komt alles tenslotte weer bij elkaar en da's de laatste plaats waar je allerlei stromen die niks met de feitelijke werking van doen hebben wilt hebben lopen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Gebruikersavatar
Wouter Mense
Berichten: 26
Lid geworden op: vr 20 jun 2008, 8:55

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door Wouter Mense »

Hoe goed is je Engels? Hier een pdf-je wat ik zo snel kon vinden: http://www.elmac.co.uk/pdfs/Lord_of_the_board.pdf
Gebruikersavatar
daniel
Berichten: 1458
Lid geworden op: vr 17 sep 2004, 8:48
Locatie: Eindhoven

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door daniel »

Het antwoord is simpel, er is geen werkelijke scheiding tussen de twee nodig, stromen en spanningen zijn namelijk niet 'digitaal' of 'analoog', het zijn allemaal delen van een schakeling die ieder hun eigen stroombehoefte hebben.

achsoo, ik snapum. Waar het dus op neer komt is dat de 'analoge' en 'digitale' grounds, ondanks dat ze separate pinnen hebben, inwendig toch nog op enige wijze verbonden zijn. Binnen het device zelf wordt de lus dan gesloten. Waar ik vanuitging is dat die galvanische scheiding waar je het over hebt, in feite plaats vind binnen het device. Dat is dus niet zo.

bedankt voor de uitleg.
Gebruikersavatar
SSassen
Berichten: 11528
Lid geworden op: vr 22 apr 2005, 10:21
Locatie: Zuidoostbeemster
Contacteer:

Re: Ultimate Sabre DAC

Bericht door SSassen »

Ach kijk, prima leesvoer, goed om te zien dat deze meneer met dezelfde oplossingen en conclusies als ik hierboven heb beschreven komt aandragen :mrgreen:

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com
Plaats reactie