Wir stellen unsere USB-Soundkarte mit galvanischer Trennung her


Alles begann wie gewohnt, von nefig do aus überschüssiger Freizeit habe ich beschlossen, so etwas zu machen. Dann erinnerte ich mich, dass meine Freunde sich in einer Zwietracht über mein Mikrofon beschwerten, eine Art digitales Rauschen zu hören war und wenn Sie anfingen, Dateien auf einen Computer zu kopieren, dann überhaupt. Eine normale Soundkarte kaufen? Hier geht es nicht um uns.

Ich interessiere mich für jemanden unter Katze.

Auswahl des Codec-Chips



Im Allgemeinen bin ich kein Fan davon, Elektronik aus irgendetwas zu machen, auch nicht für mich selbst, insbesondere aus chinesischen Komponenten mit Ali. Für dieses erste Ding gehen wir zu Digikey und suchen nach etwas. Der erste Gedanke war, einen vollwertigen Codec-Chip zu nehmen und ihn an den STM32 und von dort über USB anzuschließen. Im Prinzip ist das nicht schwierig, aber irgendwann wurde mir klar, dass ich mich nicht so sehr darum kümmern wollte, und ich beschloss, etwas „alles in einem“ zu finden. Google hat CM108 von C-Media Electronics , dem Hersteller in Taiwan, beharrlich herausgegeben. Na dann, lass es so sein



Der Codec benötigt ein EEPROM und bietet sogar ein spezielles an. Ein Analogon von STMicroelectronics M93C46-WMN6TP wurde schnell auf demselben Digikey gefunden (Integrated Circuits (ICs)> Memory). Für alle Fälle habe ich die Stromversorgung über den Filter angeschlossen, damit die Leistung des Codecs nicht beeinträchtigt wird.

Auch Quarz und weil Ich bin ein Fan davon, alles kleiner und kompakter zu machen. Ich habe die ABM3- Serie ( ABM3-12.000 MHz-B2-T ) 5 auf 3,2 mm gesetzt (nicht den riesigen HC-49 ).

Audioanschlüsse




Nachdem wir die Kopfhörer- und Mikrofonanschlüsse selbst gesucht haben. Ich persönlich bevorzuge CUI für Audio und einfache Haushalts-Stromanschlüsse 5.5 , ich setze sie natürlich immer auf digikey (Anschlüsse, Verbindungen> Barrel - Audio-Anschlüsse).

In meinem Fall hatte ich bereits eine Komponente in der Bibliothek unter SJ2-3574A-SMT bereit, weil Ich habe es vorher verwendet, ich konnte mehrfarbige auswählen ( CUI hat eine), aber ich wollte nicht (ich mache es für mich selbst, ich werde es irgendwie herausfinden).

Normalerweise schalten sie Kondensatoren in Reihe ( 0,47 uF oder 1 uF , Sie können 4,7 uF ), es kann Tantal oder Keramik sein, aber es ist am besten, Film zu verwenden. Im Referenzschema im Datenblatt bieten sie 470uF , was zu viel ist. Wir wählen 0,47uF (wenn Sie einen sehr tiefen Bass benötigen, können Sie auch 1uF ). Filmkondensatoren sind in SMD- Fällen, was sehr praktisch ist, ich habe den ECP-U1C474MA5 in den Fall 1206 gesteckt .

Ernährungsisolation


Und jetzt der lustige Teil



Der CM108 hat 2 Modi, 100mA und 500mA , natürlich habe ich dicker gewählt, so dass wir im großen Maßstab 500mA * 5V = 2,5W , mit einem Spielraum irgendwo bei 3W eine Verbindung finden müssen, die Parameter einstellen (im Netzteil - Platinenhalterung > DC DC-Wandler) und sehen Sie, was billiger ist. Denken Sie nur daran, Hersteller auszusortieren, denen Sie nicht wirklich vertrauen. Die Wahl fiel auf den CC3-0505SF-E von TDK (obwohl ich ihn unbedingt auf Murat setzen wollte!). Es kostet mutig 11 Dollar, aber es gibt nichts zu tun.

Danach stellte ich den Filter ein und vergaß dabei nicht etwa 0,01 uF und 0,001 uF Kondensatoren, um jegliche Hochfrequenzhäresie auszusortieren , weil es kriecht sogar durch Galvanisieren. Ein weiterer 100uF Elektrolyt wird definitiv nicht überflüssig.

Schnittstellenentkopplung




Das Entkoppeln der Stromversorgung ist gut, aber es schadet nicht, die USB- Schnittstelle selbst zu entkoppeln. Im Abschnitt Digitale Isolatoren (Isolatoren> Digitale Isolatoren) finden Sie einen geeigneten. Ich habe ADUM4160 von Analog Devices ausgewählt .

Vergessen Sie nicht, die DATA P an der USB- Schnittstelle auf 3,3 V zu ziehen , weil Dies teilt dem Host (PC) mit, dass das Gerät an den Port angeschlossen wurde und wir sollten damit beginnen. Auf gute Weise sollte dieser Mikrokreis einen Innenraum haben, aber aus irgendeinem Grund ist dies nicht der Fall.

Nun, die kleinen Dinge




Der USB-Anschluss selbst ist natürlich von Molex , Sie können immer noch von TE oder Wurth . Oder schauen Sie sich andere an, aber ich denke, es ist besser, diese Anschlüsse aus den drei auszuwählen, der Rest ist gut, aber in den anderen.



Ich entschied auch, dass, wenn so viel Geld für saubere Lebensmittel ausgegeben wurde, alles bis zum Ende gut gemacht werden sollte und die Entkopplung von digitalem und analogem Land keine Ausnahme ist. Außerdem habe ich anstelle des üblichen Jumpers auf der Platine einen BLM15- Filter installiert (bei der Verdrahtung der Platine ist es besser, den Erdungsabstand näher an die Haupterde zu bringen, d. H. An den GND- Anschluss unseres Leistungsisolators, da sollte die digitale und analoge Masse dort abweichen).

Fazit




Nun, das ist alles, ich verteile das Brett in 4 Schichten der Standardklasse, nach der Vorbereitung der Produktion wird es ungefähr 130 Rubel kosten. Außerdem sind 4 Schichten besser in Bezug auf die Tatsache, dass die Polygone von Macht, Land und digitalem Land besser sind, um richtige Polygone zu bilden. In guter Weise hat jede Schicht ihre eigene Schicht, aber ich habe Macht und digitale Erde auf einer.

Von der Idee bis zur vollständigen Verkabelung dauerte es ungefähr anderthalb Stunden. Das Board hatte eine Größe von 22 x 66 mm.

Ehrlich gesagt, als ich den Artikel schrieb, hatte ich es bereits satt, eine Gebühr zu bestellen (na ja, wie immer), also lass es zumindest ein Artikel sein.

PS Oft töte ich die Zeit so, verteile verschiedene Projekte, von einfachen drahtlosen Ladegeräten bis hin zur Prozessorkabelung und ... ich lasse sie im Festplattenordner abstauben, weil In den meisten Fällen verliere ich das Interesse (und weil es kostenlos ist, muss ich kein Geld für Komponenten ausgeben). Wenn Sie an solchen Artikeln interessiert sind, können Sie Ihre Ideen für die folgenden Projekte anbieten.

PPS Aufgrund der Tatsache, dass die Karte nicht bestellt wurde und nicht auf mögliche Fehler überprüft wurde.

Source: https://habr.com/ru/post/de432262/


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