zuivere DSD dac

[ds23man]

Ik heb zojuist de eerste 8 weerstanden gesoldeerd, uit de hand. Is effe inkomen. De kunst is zo weinig mogelijk soldeer. Als mensen nog tips hebben...

Ben benieuwd of je de ic's er nog op gesoldeerd krijgt, akelig weinig ruimte om de soldeerlitze methode toe te passen.

[SSassen]

Dit toch een zelfbouw forum? Kom op jongens, dit zijn SMD onderdelen formaat roeiboot, da's echt een klein uurtje werk om die PCB te bestukken. Slechts één soldeerpad vertinnen, met pincet SMD weerstand erop positioneren, soldeerpad verhitten en met pincet de weerstand correct positioneren, dan de andere soldeerpad vastsolderen met een beetje soldeertin. Da's echt een paar seconden per weerstand werk. Zet desnoods je leesbril even op, dat helpt bij mij ook altijd?

[SSassen]

Ik heb zojuist de eerste 8 weerstanden gesoldeerd, uit de hand. Is effe inkomen. De kunst is zo weinig mogelijk soldeer. Als mensen nog tips hebben...

Gezien de opdruk zijn dit 0.1% thin-film weerstanden.

[jeroen_d]

Je loopt een beetje achter...deze informatie was al bekend.

Ik soldeer inderdaad zoals je het beschrijft, maar dank voor de tip. Ik gebruik er ook een fluxpen bij, dan vloeit het nog gemakkelijker. Alleen, mijn soldeerpunt en tin zijn eigenlijk te dik hiervoor, ik heb wat nieuw spul ingekocht in afwachting van de check op de weerstanden.

Voor de rest is het gewoon handigheid ontwikkelen, zoals met alles. Ik heb toch printen over, dus misschien moet ik juist doorgaan. Als het de verkeerde weerstanden blijken heb ik mooi kunnen oefenen. Als je dit binnen het uur kan, dan heb je veel geoefend. Ja, je bent de beste Sander!

[jeroen_d]

Ik heb zojuist 24 weerstanden in een half uur gesoldeerd. Als ik dat doortrek naar de hele print, dan ben ik straks om en nabij de 4 uur bezig!

[Walt]

Ach, als ik zo naar buiten kijk, zit een stukje fietsen of in de tuin werken er toch niet in.

Welke uitgangstrafo’s moet je nog binnen krijgen, is dat vergelijkbaar met de Lundahl wat in mijn Metrum Hex zit?

[SSassen]

Je loopt een beetje achter...deze informatie was al bekend.

Ik soldeer inderdaad zoals je het beschrijft, maar dank voor de tip. Ik gebruik er ook een fluxpen bij, dan vloeit het nog gemakkelijker. Alleen, mijn soldeerpunt en tin zijn eigenlijk te dik hiervoor, ik heb wat nieuw spul ingekocht in afwachting van de check op de weerstanden.

Voor de rest is het gewoon handigheid ontwikkelen, zoals met alles. Ik heb toch printen over, dus misschien moet ik juist doorgaan. Als het de verkeerde weerstanden blijken heb ik mooi kunnen oefenen. Als je dit binnen het uur kan, dan heb je veel geoefend. Ja, je bent de beste Sander!

Ik moet het doen met de info in dit topic, dus excuus als ik ergens overheen heb gelezen? En ik heb noch de intentie noch de pretentie dat ik ergens de beste in ben, ik geef alleen maar aan hoe lang ik inschat hiermee bezig te zijn, da’s overigens ook gewoon een inschatting, soms zit het mee en soms zit het tegen. Als ik tussendoor reacties moet plaatsen op het ZBA forum gaat het significant langer duren.

[Pjotr]

Welke uitgangstrafo’s moet je nog binnen krijgen, is dat vergelijkbaar met de Lundahl wat in mijn Metrum Hex zit?

Wat........................????????????????????????????????? Zit daar zo'n daar zo'n goedkoop Lindahletje in? Niet eens een fatsoenlijke Sowter of nog beter een Jensen? En daar neem jij daar dan genoegen mee? Hup tweaken dat ding!

[SSassen]

Lundahl is duur zat hoor, zeker voor hetgeen hij hier moet presteren.

[Fedde]

Dit toch een zelfbouw forum? Kom op jongens, dit zijn SMD onderdelen formaat roeiboot, da's echt een klein uurtje werk om die PCB te bestukken. Slechts één soldeerpad vertinnen, met pincet SMD weerstand erop positioneren, soldeerpad verhitten en met pincet de weerstand correct positioneren, dan de andere soldeerpad vastsolderen met een beetje soldeertin. Da's echt een paar seconden per weerstand werk. Zet desnoods je leesbril even op, dat helpt bij mij ook altijd?

Wat is je uurtarief?

[jeroen_d]

Wellicht is het aardig om wat nader toe te lichten hoe dit werkt. Hieronder het schema. Pjotr heeft het al genoemd, het FIR filter werkt als een middeling.

Als je naar de bovenste helft van het schema kijkt, dan zie je dat op pin 14 de seriele DSD data binnenkomt. Op pin 9 komt hij er weer uit en gaat naar het volgende schuifregister op pin 14 er weer in.
Op de parallelle uitgangen komen achter elkaar de bitjes te staan. Dus bij elke klok, bij DSD256 is dat met ca 11.3MHz per seconde, wordt er een bitje doorgeschoven. Alle weerstanden zijn gelijke waarde en op de uitgang bij de condensator en trafo met elkaar verbonden.
Dus 32 bitwaarden staan achter elkaar op die weerstanden, de som bepaalt het gemiddelde. Elke 11.3MHz schuift het 1 bitje door. Die middeling werkt als laagdoorlaatfilter. Met de 32 weerstanden worden 33 signaalniveau's verkregen.

[Fedde]

Dan vraag ik me wel af, zou het niet beter zijn om de weerstanden aan het begin en eind van de bitreeks wat anders te maken om een soort van windowing te krijgen?

[Pjotr]

Jah, maar wat schiet je er mee op?

Dit is de responsie zoals het nu is. Ik heb hier 4 Fs genomen, dus een clock van 11,3 MHz. (Bij een standaard clock van 2.8 Mhz schaalt de frequentie-as 4x naar beneden):

Daar overheen ligt dan de 1e orde respons van de RC en de LP respons van de trafo. Overigens heeft de nauwkeurigheid van de weerstanden alleen invloed op de diepte van dips in de respons. Bij 1% weerstanden lijkt mij er weinig te veranderen aan de totale responsie.

Bij een Blackman-Harris window krijg je dit:

Dat gaat wel een stuk dieper maar de frequentieband is ook een stuk breder.

[jeroen_d]

Je schiet er inderdaad niks mee op om de weerstandswaarden te laten verschillen. In de ESS Sabre worden ook gelijke waardes gebruikt. Daarin gaat het met 64 niveaus.

Om voor de niet-wiskundigen een beetje te snappen wat er gebeurt.
De logische waardes veranderen tussen 0 en 5V. De weerstanden zijn 5k (4k99). Dus door elke weerstand loopt wel of niet 1mA. De bitjes schuiven door het netwerk heen. Je kan dus bij de volgende klok drie dingen hebben: de stroom blijft gelijk, hij gaat 1mA omhoog of 1mA omlaag.
Om van 0mA (sommatie van het totaal) naar het maximale signaalniveau van 32mA te komen heb je minimaal 32 klokken nodig. Dat duurt bij DSD256 ongeveer 2,8µsec. Om van 32mA weer terug te komen naar 0mA duurt nog eens minimaal zoveel. Je kan er dus een zaagtand met kartelrandjes van 176,4kHz (5,67µsec periodeduur) doorheen sturen.

De RC heeft een -3dB punt van 232kHz.
De trafo heeft een bandbreedte van zo'n 180kHz. Dus je voelt al aan, die zaagtand gaat richting sinus.
Een blokgolf komt mooi door dit netwerk heen, met de beperking dat de stijgtijd van de flank beperkt is tot 2,8µsec.

Dankjewel trouwens pjotr, voor deze mooie plots.

[jeroen_d]

Dan vraag ik me wel af, zou het niet beter zijn om de weerstanden aan het begin en eind van de bitreeks wat anders te maken om een soort van windowing te krijgen?

Ter aanvulling, hier is wat de ontwerper van HQPlayer ervan zegt:
Equally weighted stage gives comb-filter frequency response, linear step response and minimizes jitter sensitivity.
Waarbij ik vooral gecharmeerd ben van het minimaliseren van jitter gevoeligheid. Lineaire staprespons is ook mooi meegenomen.

Verder:
Since the filter works just like a FIR filter, but in analog domain, the tap (resistor) values define impulse response and thus frequency response of the conversion stage. You can easily calculate frequency response from the resistor values.
Dit heeft pjotr laten zien.

I had my reasons for using equally weighted conversion stage (like most delta-sigma DAC chips do too).

Variations in the resistor values don't cause distortion or change the waveform directly, they just alter the transfer function - frequency response of the conversion stage.
Waarmee hij bevestigt dat niet per se precisieweerstanden nodig zijn.

[jeroen_d]

Nou, het blijkt dat ik toch de juiste weerstanden geleverd heb gekregen. Alleen de militaire versie heeft de blauwe screening, ik heb de commerciële versie. Ook de dunne punt en soldeerdraad zijn binnen. Ik kan dus weer verder!

[MarcelvdG]

Dan vraag ik me wel af, zou het niet beter zijn om de weerstanden aan het begin en eind van de bitreeks wat anders te maken om een soort van windowing te krijgen?

Ter aanvulling, hier is wat de ontwerper van HQPlayer ervan zegt:
Equally weighted stage gives comb-filter frequency response, linear step response and minimizes jitter sensitivity.
Waarbij ik vooral gecharmeerd ben van het minimaliseren van jitter gevoeligheid. Lineaire staprespons is ook mooi meegenomen.

Naar aanleiding van de opmerking van Fedde heb ik er eens aan zitten rekenen. Ik kom erop uit dat wat jitter betreft een driehoekige weging beter is dan een uniforme, zie de bijlage. Apart, want ik heb ook altijd gedacht dat uniform het beste was. Ik denk dat dat ook inderdaad klopt als je zoveel mogelijk ultrasone kwantisatieruis wilt wegfilteren in plaats van de boel zo ongevoelig mogelijk te maken voor jitter.

jitterFIRDAC.pdf

(61.11 KiB) 68 keer gedownload

[jeroen_d]

Ik vrees dat een driehoek weging onpraktisch is. Je moet de weerstandwaarde sterk laten toenemen en weer laten afnemen tot de nominale waarde. Dat is niet fijn voor de signaalruisverhouding. Als je het doet is een triangular Bartlett handiger, want een echte nul creëren in de weging is signaal echt weggooien dus een weerstand aan begin en eind helemaal verwijderen.

[Pjotr]

Je blijft dan in het ultrasone gebied wat prutsen. Zie niet in wat dat überhaupt nog met de jitter doet in het hoorbare gebied.

[MarcelvdG]

Ik vrees dat een driehoek weging onpraktisch is. Je moet de weerstandwaarde sterk laten toenemen en weer laten afnemen tot de nominale waarde. Dat is niet fijn voor de signaalruisverhouding. Als je het doet is een triangular Bartlett handiger, want een echte nul creëren in de weging is signaal echt weggooien dus een weerstand aan begin en eind helemaal verwijderen.

Ik begrijp je niet. Ik wil de weging niet af laten nemen tot 0, waarom wil jij dat wel? Een Bartlett-venster is volgens Wikipedia althans een driehoek die naar 0 gaat bij 0 en bij N. https://en.m.wikipedia.org/wiki/List_of ... lar_window

De gewichten die ik voorstel voor het voorbeeld met 16 aftakkingen zijn 1/72, 2/72, 3/72 ... 8/72, 8/72, 7/72, 6/72 ... 1/72. Vergeleken met overal 1/16 zijn de grootste weerstanden (die voor de eerste en de laatste aftakking) 4,5 keer zo groot geworden en de kleinste twee (die in het midden) 9/16 keer zo groot. Wat is daar onpraktisch aan?

[MarcelvdG]

Je blijft dan in het ultrasone gebied wat prutsen. Zie niet in wat dat überhaupt nog met de jitter doet in het hoorbare gebied.

Het doet helemaal niets met de jitter die correspondeert met nabije faseruis, die moet je gewoon laag houden door een niet al te beroerde kristaloscillator te gebruiken.

Waar het om gaat is de faseruisvloer en het terugmengen van ultrasone kwantisatieruis naar de audioband. Stel bijvoorbeeld dat je wat faseruis hebt op 1 MHz van de gewenste paal. Die mengt dan kwantisatieruis op 980 kHz ... 999,98 kHz en 1000,02 kHz ... 1020 kHz naar de band van 20 Hz tot 20 kHz. Vanwege de noise shaping heb je overal behalve rond veelvouden van de bemonsteringsfrequentie veel kwantisatieruis.

[jeroen_d]

Ik begrijp je niet. Ik wil de weging niet af laten nemen tot 0, waarom wil jij dat wel? Een Bartlett-venster is volgens Wikipedia althans een driehoek die naar 0 gaat bij 0 en bij N. https://en.m.wikipedia.org/wiki/List_of ... lar_window

De gewichten die ik voorstel voor het voorbeeld met 16 aftakkingen zijn 1/72, 2/72, 3/72 ... 8/72, 8/72, 7/72, 6/72 ... 1/72. Vergeleken met overal 1/16 zijn de grootste weerstanden (die voor de eerste en de laatste aftakking) 4,5 keer zo groot geworden en de kleinste twee (die in het midden) 9/16 keer zo groot. Wat is daar onpraktisch aan?

Ik wil niks hoor. Maar ik ging er (blijkbaar onterecht) van uit dat je een zuivere driehoek nam die gaat van 0 tot de maximale waarde zoals bij een rechthoekig venster. Zo zie ik over het algemeen het vergelijk worden gemaakt tussen rectangular en triangular window. En als oplossing wordt dan het Bartlett venster voorgesteld.

Met de weging zoals jij aangeeft wordt het ruisprobleem inderdaad niet zo groot. Ik ging uit van 8x5k dus dat de weerstandswaarden zouden variëren van 5k tot 40k. Zoals jij het bedenkt is het beter.

Echter, er is een ander probleem dat gaat optreden. Ik haal uit de datasheet van de 74AHCT595D dat de uitgangspanning afhankelijk is van de te leveren stroom. Alleen bij heel lage stroom is hij vrijwel gelijk aan Vcc, bij hogere stromen gaat hij steeds meer inzakken. Dat lijkt me onwenselijk. Wellicht dat het in de weging meegenomen kan worden, mits het een lineair effect is. Dus een lineair verband tussen hogere stroom en iets lagere uitgangsspanning. Als dat niet zo is, krijg je onwenselijke vervorming.

Of dit nu wel of niet een grote rol speelt, ik dat het sowieso niet voor niets is dat altijd uniform gewogen wordt. Die DAC chip ontwerpers weten natuurlijk allang wat wij hier bedenken en waarschijnlijk is, alles in overweging nemende, de uniforme weging het beste compromis.

[Pjotr]

Je hebt gewoon te maken met de Rds_on van de interne fets, die staat in serie met je DA-weerstanden. Die 74AHCT595D is gespecificeerd als bus driver en kan wel wat stroom leveren. Die fetjes staan op zich parallel en zijn verder best wel aardig gelijk. Zou mij er vooralsnog niet druk over maken.

[jeroen_d]

Sowieso maak ik mij er niet druk over, want ik heb geïnvesteerd in 128 weerstanden met gelijke waarden, dus die ga ik lekker solderen!

[jeroen_d]

Nou eindelijk de daad bij het woord gevoegd, ik kon vanavond weer verder met mijn privé projectje. Het weerstandsnetwerk afgemaakt in een kleine anderhalf uur.