PCM5102 DAC 製作

[will3509111]

大家好,在下最近想要做一台基於PCM5102a 的DAC
然後目前進度在PCB Layout,希望大家可以給我一些建議
Update:PCB成品在下面

我先簡單介紹一下PCM5102 http://www.ti.com/product/pcm5102a
這個IC是Ti目前最新DAC架構,相較於PCM170X而言
輸出不用電容阻隔,LPF只要簡易的電阻+電容
I/V轉換也內建在IC中,而且同時內建負電壓產生器,另外接電容就好
另外就是I2S不用MCK也可以驅動,可以省略掉高頻率的Clock訊號減少EMI
對我來說比較容易DIY的DAC了

然後用麵包板 先繞好電路,用PCM2706做I2S輸出

怎麼看都相當悲劇
能發出聲音我就很感動了

電路驗證完後就開始PCB Layout 目前製作如下

希望各位能夠給我一些意見
還有就是LPF的電阻電容有推薦的廠牌嗎?

[jamyang]

幾個小建議....

1.PCB Bottom Side儘量整面鋪銅，尤其是PCM5102底下，走線儘量走Top Side就好。
2.走線轉彎儘量不要走直角，走45度比較好。
3.PCM5102所有的GND Pin，儘快下地...接腳旁透過Via直接下到背面的舖銅GND，目前透過Trace的接地方式，阻抗太高，雜訊會增加。其實所有零件的GND腳都可以如此處理，在Pin腳旁直接透過Via下地。
4.電源Trace可以加粗一點。
5.Pin 9有接地嗎?
6.左邊那一排排插接點，看起來有點不整齊...是故意的嗎? 這樣以後要上排針會不會有問題?

自己的經驗，參考參考。

PS.用台灣的電阻(1%金屬膜，一根5毛、一塊那種，別看它便宜，純銅接腳啊！)，一般的MKT電容(ERO、EPCOS、WIMA、台製的都可以吧)，這樣應該就很OK了。

[will3509111]

http://imgur.com/IWsYEZw
感謝大大建議,我把Digital Gnd也鋪銅了,還有改善走線的問題,
不過我想請教一下如果想要Digital Analog 的地分離這樣Layout可以嗎?最下面三個格子那裡我會短路
還有電源的Trace要怎麼樣接到IC同時維持寬度?
然後那個奇怪的Pin,其實是為了上件的時候可以卡住不會歪掉 https://www.sparkfun.com/tutorials/114

[jamyang]

Digital GND & Analog GND是不需要分割開的，這跟一般直觀的認知好像不合.......OK，您可以量一下IC本身的Digiatl GND & Analog GND，是否導通? 這顆我沒用過，但應該是短路的。那在PCB上為何還要分割開? 有時DAC Chip就是因為Layout時分割地，才會爆IC的。

在DAC Chip上之所以會分Digital GND & Analog GND，我認為主要是在提醒您在周邊的零件擺放、訊號走向、LAYOUT上要注意不要將兩邊混在一起，而不是實際分割GND。

另外
1.C13是否靠近C12那邊的位置會好一些? 離PIN腳太遠了。R1、R2離遠點反倒是無所謂，這樣就有空間給C12/C13了，C12也可以很靠近PIN腳。
2.TOP & BOTTOM SIDE的鋪銅，可以打一些VIA互相導通，可以增加數位訊號的品質，減少雜訊。

其實有些已經是很細部的調整了，不這麼做，IC也會正常工作的

[will3509111]

其實我是想要分割GND兩邊再用單點接通XD


最後是把耳機接頭往外拉,有空間讓C12,C13放在靠IC比較近的地方XD
然後拿去送洗了,感謝大大的意見
大概有幾周可以慢慢備料了

[妙妙貓]

實務上, 我是將孔鑽小一點, 例如0.6的孔用0.5鑽, 這樣零件就插得緊, 不會掉也不會歪了, 簡單的不需想得太複雜

[rohanroy123]

There is no question against your interesting thread. I am waiting you give me a more interested information. I am very happy for reading this great information.

[will3509111]

等PCB等了好久終於到了XD

http://i.imgur.com/mtVdHIE.jpg
剛開始試的時候發現DVDD沒接上IC...因為我原本的線路命名是DVCC所以沒接
加了個跳線結果還是不行,仔細檢查才發現原來IC的腳"懸空"的

再焊接IC一次終於成功
真的是各種蠢.....

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同場加映USB隔離器

http://i.imgur.com/qvs7bP9.jpg

[franck]

請問這個計劃可以開放網友參加嗎?

[will3509111]

我把project放在GitHub了 https://github.com/will127534/PCM5102_DAC/
大家可以一起來XD
阿不過V1.0我還沒改DVDD和DVCC的連結
阿我覺得SCH好醜.....

[will3509111]

現在應該做一個線性穩壓來搞個USB DAC了
USB隔離器=>PCM2706=>PCM5102

[ralse]

從USB隔離器->PCM2706->PCM5102有打算整成一張板子嗎？
想DIY一張DAC放公司用

[will3509111]

我是沒有打算全部做成一張版,畢竟這樣送洗要好多$$
而且除了PCM5102a以外應該都沒有要再修正了....

對了,我這次除了修正DVCC DVDD的錯誤以外,順便把LDO換了一個感覺LM1117有點普通XD,
在Ti的網站找了一個低噪音的LDO(LP5907)換上去
然後把負電壓產生器的供電和Analog供電分開,還希望個各位能再給些意見


http://i.imgur.com/rBHzHC4.jpg

[will3509111]

http://i.imgur.com/nkiM0df.jpg
全部加在一起....用洞洞板搭的穩壓電路好醜阿

真的是獻醜了....

[Coffin]

[will3509111]

最近在試聽的時候發現了一個問題
PCM5102並沒有那個推力直接推耳機.....根據Datasheet他原先的設定是能推1K以上作為line out 用的
所以只好把手邊冷落已久的RA1-clone拿來當buffer,這樣測值和聽感就正常了
還有一件事....USB Isolater只支援到Full-speed,雖然用在PCM2706是撮撮有餘,
但是對將來非同步USB的支援有限,所以改成I2S隔離會更好

[linjunan]

PCDVD那也有人發表，好熱血的年代~

[will3509111]

第二次Layout



修改LDO的選擇以外,外加一個 dual OPA 當作buffer,目前想要用OPA2227
然後想向大家請教幾個問題,
第一個是我覺得2Vrms推低阻抗的耳機太大聲了,除了加VR以外有沒有別的辦法
音量控制已經只有幾格了
第二個是有沒有便宜的非同步USB DAC (可以轉i2S就好了),想要試一試
第三個是有沒有小瓦數的環形變壓器XD,或是R型也可以
還請各位指教

PCDVD那篇搭棚好有那個FU,SATA線密技我就收下了哈哈

[linjunan]

個人小建議：

1) 以op推耳機，通常是音量夠大、但推不出質感。RA-1正廠用的那op電流也較一般的op梢大一些。我覺得可以考慮在op後加一顆TIP6120。這顆buffer本身小小顆，但表現很不錯，而且價格較當紅的LME49600/LME49610便宜太多了。

2) 1117做電源其實蠻ok的。我過去不懂「節制」。人家說，我就信。LT1086/LT1085這種東西到處用。後來發現1117其實很好，LM317給它點負載，表現也相當穩定。

3) 非同步USB DAC能見度高的那2顆一顆很貴、一顆不易取得；xmos不是一顆、是一堆，且還需要晶片、韌體、驅動程式的配合，太難搞。CMI6631可試看看連絡該公司看看（在市民大道附近而已），如果只是想先試看看效果，可考慮先買個現成的來試。其它還得請其它網友分享資訊。

4) 變壓器。這規格要找現成的話，可以連絡張教主（KECES），他DAC用的那個適用性蠻高的。或是找狂人，他也有一些小功率的環型變壓器。不然，到西寧那訂做環型、或EI，也沒有多貴；環型的訂做起來普遍七八百起跳，EI的三四百就有了。光華那找找也有現成的小環型變壓器，只是我個認為它很「工業用」的外觀、但很「音響級」價格。相較下來，我寧可到西寧那裏訂做EI。

[will3509111]

TPA6120如果當作buffer用的話,那前面那一科OPA還有需要嗎?
這顆我手上有個可以試試,放在TO DO list上
LM1117其實...當初我要切成三電供的時候面積不夠用所以去Ti找LDO
結果LDO選項的noise拉到快底就找到這顆了
其實也不是嫌他太差啦XD
我去找找非同步DAC CM6631的成品吧 非同步還是太難搞
EI的話改天去光華四五樓(那部份是西寧..吧)繞一下找一找好了
謝謝大大的指點

[linjunan]

TPA6120如果當作buffer用的話,那前面那一科OPA還有需要嗎?
這顆我手上有個可以試試,放在TO DO list上
LM1117其實...當初我要切成三電供的時候面積不夠用所以去Ti找LDO
結果LDO選項的noise拉到快底就找到這顆了
其實也不是嫌他太差啦XD
我去找找非同步DAC CM6631的成品吧 非同步還是太難搞
EI的話改天去光華四五樓(那部份是西寧..吧)繞一下找一找好了
謝謝大大的指點

PCDVD那個玩家也在處理耳擴的部分。6120前加顆OP，其實就與buf634、lme49600/lme49610的玩法一樣。我個人認為6120夠中性，前面給它一顆op，純是用來「玩」。不然，這一台機器多乏味呀

LME49600/LME49610是顆規格比TPA6120變態很多的buffer ic，也是可以考慮的一環。不過，若要用上它，PCB勢必會再更大張了（49600最少一聲道一顆、還可以併聯、還要加上給它的電源）.....是不是把VR也on board? 一整個很完整....

有關變壓器，光華樓上那，我沒去問過，我習慣去西寧市場前的北部、利川那幾間；熟的話打個電話過去，變壓器做好再去取即可，不用跑二趟；北部有ei、有環變，利川只有ei。如果「搶時間」的話，一般電子材料行現成的EI，也蠻多人在用的。keces就這版的版主.....PM給他問問。

[szerelem]

USB Isolater只支援到Full-speed,雖然用在PCM2706是撮撮有餘,
但是對將來非同步USB的支援有限,所以改成I2S隔離會更好

最近拿到了一台新品不到3k的USB DAC就是USB接收後才做I2S隔離....
使用ISO7240M做XMOS與WM8740間的隔離....audio clock由PLL1707提供
聲音....以售價來說我個人是覺得沒的嫌了,連幫LPF的604換成更貴的OP都好像只會減低CP值

[will3509111]

昨天去翻了Ti的音訊指南
OPA827,OPA1652看起來不錯用的樣子,他還有更小的SSOP8封裝
這幾個FET的OPA做Buffer再用TPA6120做之後的耳機放大

Buffer如果太大的話就做在洞洞板上或是獨立一張吧,這樣也比較好Layout
有沒有推薦的SMD電阻+電容
看到電阻占的面積那麼大有點想換成全SMD

VR的話,PGA2311如何?

[will3509111]

最近拿到了一台新品不到3k的USB DAC就是USB接收後才做I2S隔離....
使用ISO7240M做XMOS與WM8740間的隔離....audio clock由PLL1707提供
聲音....以售價來說我個人是覺得沒的嫌了,連幫LPF的604換成更貴的OP都好像只會減低CP值

最近也買了一台新品不到3K的非同步USB DAC.....Dragonfly DAC 他是TAS1020b + ESS9018的樣子
Diy也很難搞那麼小的DAC出來XD

這支DAC也想要用USB隔離器阿,但是頻寬一定GG 只能切VCC了吧(迷之音:手邊的Raspberry pi不搞全線性配 Dragonfly嗎?

[szerelem]

最近也買了一台新品不到3K的非同步USB DAC.....Dragonfly DAC 他是TAS1020b + ESS9018的樣子
Diy也很難搞那麼小的DAC出來XD

AQ蜻蜓是ES9018喔!? 我一直以為應該是9023說