MOTU Audio Express - modifikacije

[elektropionir]

Nadam se da Braca nece zamjeriti da blago preuzmem ovu temu.
Ovaj post je nastavak na diskusiju u vezi audio interface-a.

Otvorio sam Roland FA-101 audio interface da vidim kako je napravljen. 
Cilj je da pokusam saznati zbog cega 24bit/192kHz interface ima znacajno veci sum nego interface koji braca koristi nazivno istih performansi.

Dvije stvari zelim da razjasnim odmah na pocetku. 
1) Smatram da je prag suma od -120dB i vise nego dovoljan za moje potrebe
2) Cak i ako ne uspijemo nista poboljsati, mozda nesto naucimo...

Interface je uzasno gusto spakovan, pun je 0603 komponenti. Analogni dio glavnog PCBa je prikazana na slici ispod.

Ispod su ulazi 3 do 8.




Trace-ovao sam jedan ulaz jer su svi ostali simetricni i shema je sljedeca:


3 stvari koje sam otkrio na prvu:

1) Ovi mali keramicki kondenzatori su najvjerovatnije neki X7R tip. Piezo efekt se moze mjeriti u ARTA-i. Sa iskljucenim ulazom, kucnem blago u plocicu i prag suma se podigne sa -120dB na -90dB.

2) NJM2100 su mi potpuno nepoznati i datasheet je jako kratak.

3) Iz nekog razloga vrlo je lako uznemiriti ove NEC uPC4570 na izlaznom pinu. Ako dodirnem taj pin sa sondom osciloskopa opamp pocinje da oscilira.
Rekao bih da su ova pojacala vrlo slicna Bracinim RC4580.

Zelio sam da vidim da li midsuppy ide direktno na ADC, ustvari to sam ocekivao. Mislio sam da bi bilo znacajno zadrzati isti midsupply level za citav analogni ulaz, medjutim izgleda da ADC ne radi na takav nacin.

ADC ima odvojeno napajanje za digitalni dio 3.3V i 5V za analogni dio. Napaja se iz istog izvora kao i opamp-i. 
ADC dalje generise vlastiti "tihi" napon FILT+ (izlaz) koji koristi za konverziju, i sa tog napona generise srednju tacku VQ (izlaz) oko 2.5V. To je pokazano na  sljedecoj slici.


Slika je iz datasheet-a, a vrijednosti i tip kondenzatora su one koje su nadjene na FA101 plocici.
Takodjer bilo kakvo "pipanje" oko napona VQ generise uzasnu kolicinu suma. Jedna od stvari koje cu probati je igranje sa VQ naponom. Hocu da ga bufferujem direktno u ulaz ADCa. Takodjer zasto VQ ima samo mali keramicki kondenzator...

Napajanje ovog uredjaja je generalno komplikovano, i necu da vas gnjavim sa tim previse. Uredjaj trosi oko 3W.
Ukratko, ulazni napon eksterni ili preko Firewire porta se konvertuje u vise naponskih nivoa, sa jednim malim flyback konverterom.
Sekundari trafo-a su 5V, 12V, -12V, 48V za fantomsko napajanje.
Za napajanje digitalije, 5V se spusta linearnim regulatorom na 3.3. Ovaj regulator postane znacajno topa zbog toga je jedan elko morao biti zamjenjem polymerskim prije nekoliko godina jer se znacajno osusio.

Naravno prvi osumnjiceni za visok sum je bio flyback. Frekvencija rada je 100kHz-a.
Uredjaj ce savrseno raditi ukoliko je prisutan samo 5V napon na jednom od sekundara. Jer to napaja analgni dio na ulazu kao i digitalni dio za komunikaciju sa PC-em.

Zato sam odlucio da napajam uredjaj samo sa laboratorijske linearne napojne i dodam 2 velika eko-a jedan na 5V a drugi na 3.3V. PC naravno prepozna uredjaj, ali flyback ne radi jer nema ulazni napon (prekidac na straznjem djelu sam ugasio).

Rezultati su blago receno katastrofalni.



Ne samo da se generalno sum nije smanjio, nego je 50Hz-a komponenta 20dB, i prag suma se skocio za vise od 20bB., sa -120 na -100dB 
Ili je lab power supply smece (a jeste neko kinesko) ili ovi opampi imaju los PSRR ili linearni regulatori ne valjaju nista...  

Takodjer artefakti koje vidim svako malo na 650Hz i 1300Hz, kao i nesto sto se desava na 1kHz ocito nisu uzrok flyback-a.

Toliko za sad, imam jos par stvari koje me zanimaju, a kasnije cu uraditi zamjenu par opamp-a mnogo kvalitetnijim. Imam i ove koje je braca koristio takodjer pa cemo vidjeti kakvi su rezultati...