Вопрос по передискретизации и PLL/ФАПЧ

masterspammer · October 25, 2022

Думаю вот о чём - хочется сделать USB-интерфейс с i2c выходом. Уже есть полусамодельная звуковая карта (и плюс два запасных чипа) - предельно простая (умеет только 44.1/48 кГц, 16 бит), выдаёт i2s (дальше - RS485, витая пара, ЦАП на TDA1541 или PCM63) технически всё работоспособно, но тактовый сигнал генерируется встроенным синтезатором частоты от кварца на 12МГц и качество этого сигнала низкое.

Интересует такой подход - заменить стандартную цепь возле кварца на __слегка__ настраиваемый вариант (как например в Philips CDV 496 - см. фрагмент - к сожалению, в лучшем качестве у меня нет), после чего - засинхронизоваться от входного сигнала 11,289/12,288 через hc4046, используя не встроенный генератор этой микросхемы, а добавленный управляющий вход.

Суть вопроса - в довольно типовом варианте ФАПЧ: генератор->сравнение->обратная связь в роли генератора будет встроенный в микросхему генератор, сам являющийся синтезатором частоты. С одной стороны, я уже встречал подобную схему для перетактирования DVD-плееров (там аналогично синтезатор с кварцем 27 МГц выдаёт все частоты), с другой - не понятно, как отреагирует интерфейс USB на лёгкое, но всё же изменение тактовой частоты.

Понимаю, что тут проще проверить на практике, но сейчас это затруднительно (случилось два переезда подряд, недалеко, но суетно, новое место для паяния не организовал, детали полуперевезены), может у кого есть опыт с ФАПЧ поверх синтезатора частоты или кто-то знает, где найти описание готовой конструкции для DVD-плееров (по-моему она была на аудиопортале который com.ua, но где-то глубоко в обсуждениях, сейчас я не могу её найти)?

masterspammer · October 26, 2022

Нашёл!

Оказывается на .org.ua (который теперь .info) было только упоминание о модуле StreamLock, а описание находится совсем не там. Модуль делает примерно то же - заменяет встроеный кварц 27 МГц, подстраивая его для совпадения выходного сигнала по фазе с сигналом образцового генератора. Отличия от того, что мне нужно - 12МГц и встроенный генератор. Выглядят несущественными.

Важный вопрос - как именно он подстраивает частоту - достигая полного совпадения по фазе формируемого плеером сигнала с образцовым или до усреднённого совпадения без совпадения по фазе (тогда потребуется хотя бы небольшой буфер: буфер переполняется - замедляем генератор, пустеет - ускоряем).

BAA · October 26, 2022

1 hour ago, masterspammer said:

Важный вопрос - как именно он подстраивает частоту - достигая полного совпадения по фазе формируемого плеером сигнала с образцовым или до усреднённого совпадения без совпадения по фазе (тогда потребуется хотя бы небольшой буфер: буфер переполняется - замедляем генератор, пустеет - ускоряем).

При всем уважении: при таком знании предмета не надо ничего делать. Попробуйте почитать что-то из серьезного, хотя-бы AN от analog devices, для примера. Или какой учебник по радиоприемникам. Я не знаю, делали ли любители восстановление тактового - а если да, то так ли это посто как вы описываете. Как там Бог в деталях.(а не князь тьмы как всем нравится)

masterspammer · October 26, 2022

31 минуту назад, BAA сказал:

При всем уважении: при таком знании предмета не надо ничего делать. Попробуйте почитать...

Вероятно вы не поняли мой вопрос, возможно я так непонятно спросил.

Меня интересует - там вообще есть восстановление сигнала / ФАПЧ или нет? Если да, то это как раз практическое подтверждение возможности применение ФАПЧ поверх синтезатора частоты и тогда никаких буферов нет, а почти классическая схема HC4046 (от которой даже не используется генератор). Дьявол - в деталях (как минимум постоянные времени), это да.

Если нет, то там в схеме (которую я по понятным причинам не видел) конструкции по ссылке может быть очередной аналог https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=64774 зато с подстройкой частоты генератора, чтоб буфер был заполнен, но не переполнен. Тогда малой кровью не обойтись.

BAA · October 26, 2022

В вашей ссылке автор ALEX TORRES, который в сием портале присутствует. Может захочет с вами общаться? Мой опыт по ФАПЧ нерелевантен. И да, до какой частоты 4046 - то работает?
https://newaudioportal.com/profile/313-alex-torres/

masterspammer · October 26, 2022

13 минут назад, BAA сказал:

В вашей ссылке автор ALEX TORRES, который в сием портале присутствует. Может захочет с вами общаться?

Мой опыт по ФАПЧ нерелевантен. И да, до какой частоты 4046 - то работает?
https://newaudioportal.com/profile/313-alex-torres/

Он сделал несколько другое устройство (которое вопросов не вызывает, но я не про него), к устройству StreamLock, вроде как отношения не имеет. А его авторы на форуме лет 5 как ничего в той ветке не писали.

HC4046 работает, насколько понимаю, с запасом (до 18 МГц), а учитывая, что его ГУН мне не нужен, да и сравнивать я может даже буду и не полную входную частоту, а меньшую (тактовую i2s), то точно хватит - для работы сравнителем частот.

BAA · October 26, 2022

Ко мне аппелировать без толка - я занимался "синхронизацией" с сетью (цифровое управление тиристорами а после ККМ через ab-dq) и индукционным нагревом до единиц МГц.

masterspammer · October 26, 2022

47 минут назад, BAA сказал:

Ко мне аппелировать без толка - я занимался "синхронизацией" с сетью (цифровое управление тиристорами а после ККМ через ab-dq) и индукционным нагревом до единиц МГц.

Если тиристоры и αβ - dq преобразования для (вычисления) сдвига фазы, то это действительно круто, но не про то.

masterspammer · October 27, 2022

История вопроса или почему я решил, что вообще так можно.

Начиная свои эксперименты, я взял USB звуковую карту на чипе CM108. У него был выход i2s, на котором присутствовал сигнал, похожий на требуемый. Далее в останках LD-плеера Philips CDV 496 я нашёл ЦФ и его вход i2s. Для проверки работоспособности я подал туда сигнал с выхода i2s звуковой карты "как есть" (не заморачиваясь с тактовыми сигналами) и на выходе плеера появился звук. По понятным причинам (на карте был свой генератор, а в плеере свой) звук воспроизводился с помехами. Подстройкой частоты переменным резистором около генератора ЦФ, фрагмент схемы которой я привёл, можно было найти минимум помех (но не отсутствие - на помехи влияли разные обстоятельства, вплоть до мигания светодиода звуковой карты). Тогда я подумал, что наверное можно поддерживать полное совпадение, но не вручную.

Дальше уже был генератор на к500лп216 у ЦАПа, Via Tremor со входом для синхронизации и длинный экранированный провод (от HDMI) на RS485, всё как положено. Карту на CM108 иногда использовал как мобильный (с ноутбука) и изолированный источник сигнала i2s, но идея сделать внешнюю синхронизацию так и засела занозой в голове.

masterspammer · November 13, 2022

Потихоньку дошёл до экспериментов; самодельный частотомер - ещё даже не откалиброванный, с пылу-с жару - показывает следующее: частота x64 (CLK) шины i2s "плавает", разброс измеряемых частот составляет до 20 Гц (учитывая, что измеряется число колебаний за секунду - мгновенные отклонения могуть быть и больше). Если измерять x256 - разброс ближе к 100 Гц. Отводя тень от частотомера скажу - любой кварцевый генератор либо показывает одну частоту либо поочерёдно две, отличающиеся на единицу. Кварцевый генератор этой звуковой карты так же, так что проблема не в нём, а в синтезаторе частоты.

Субъективные ощущения и предположения о плохом качестве выдаваемого сигнала подтверждены. Теперь откалибровать частотомер и приступить к опытам с перестраиваемым генератором.

masterspammer · November 27, 2022

Чуть другая схема (аноды варикапов - через резисторы на землю, а через конденсаторы - на выводы кварца), при изменении напряжения 0..15В. даёт -2000...+2000 Гц частоты 12.288 КГц, чего более чем достаточно. Это плюс. Минус в том, что нужно довольно высокое напряжение.

x22 · January 5, 2023

DAC DSP MatLab

Позволю себе дать ссылку на статью, в которой , помимо "исповеди" автора, - ссылки на литературу и законченый подход к цифровому преобразованию сигналов.

Хотя , музыка - "не наша"... А этих "психо-деликов", - думаю, ещё меньше , чем филателистов.

https://habr.com/ru/post/709120/

masterspammer · January 9, 2023

Тема не совсем про цифровое преобразование сигналов, а может даже можно сказать, что и совсем не про цифровое преобразование (если не считать фазовый детектор). Тема про "приделать вход синхронизации туда, где его не приделали авторы" в условиях, слегка усложнённых тем, что синхронизируемый генератор сам является синтезатором частоты. Пока немного отложил работы, отвлёкся на личножизненные заботы.

Статью почитаю, из упомянутых "психо-деликов" у меня на плеере даже есть немножко Infected Mushroom и Astral Projection :-) хотя той музыки, которая не "не наша" - конечно же, больше.