Hacemos nuestra tarjeta de sonido USB con aislamiento galvánico


Todo comenzó como de costumbre, por nefig do por exceso de tiempo libre, decidí hacer algo así. Entonces recordé que mis amigos se quejaban de mi micrófono en una discordia, se escuchaba algún tipo de ruido digital, y si comenzabas a copiar archivos a una computadora, entonces, en absoluto. ¿Comprar una tarjeta de sonido normal? Esto no se trata de nosotros.

Estoy interesado en alguien debajo del gato.

Selección de chip de códec



En general, no soy fanático de hacer productos electrónicos a partir de nada, incluso para mí, especialmente de componentes chinos con ali, para esto primero vamos a digikey y buscamos algo. El primer pensamiento fue tomar un chip de códec completo y conectarlo al STM32 , y desde él al USB . En principio, esto no es difícil, pero en algún momento me di cuenta de que no quería molestarme tanto y decidí encontrar algo "todo en uno". Google emitió persistentemente CM108 de C-Media Electronics , el fabricante en Taiwán. Bueno entonces, bueno, que así sea



El códec requiere una EEPROM , e incluso ofrece una específica, un análogo de STMicroelectronics M93C46-WMN6TP se encontró rápidamente en el mismo digikey (Circuitos integrados (IC)> Memoria). Por si acaso, conecté su potencia a través del filtro para que no nos traiga nada malo a la potencia del códec.

También cuarzo, y porque Soy fanático de hacer que todo sea más pequeño y compacto, puse la serie ABM3 ( ABM3-12.000MHZ-B2-T ) 5 en 3.2 mm (no coloque el HC-49 gigante)

Conectores de audio




Luego buscamos los conectores de auriculares y micrófono. Personalmente, prefiero CUI para audio y conectores de alimentación domésticos simples 5.5 , siempre los pongo, por supuesto, buscar en digikey (Conectores, Interconexiones> Barril - Conectores de audio).

En mi caso, ya tenía un componente en la biblioteca bajo SJ2-3574A-SMT listo porque Lo usé antes, podía elegir los multicolores ( CUI tiene uno), pero no quería (lo estoy haciendo por mí mismo, lo resolveré de alguna manera).

Por lo general, colocan condensadores en serie ( 0,47 uF o 1 uF , puede 4,7 uF ), puede ser de tantalio o cerámica, pero es mejor usar película. En el esquema de referencia en la hoja de datos, ofrecen 470uF , que es demasiado, elegimos 0.47uF (si necesita graves muy bajos, también puede 1uF ). Los condensadores de película están en cajas SMD , lo cual es muy conveniente, puse el ECP-U1C474MA5 en la caja 1206 .

Aislamiento nutricional


Y ahora la parte divertida



El CM108 tiene 2 modos, 100mA y 500mA , por supuesto, elegí más gordo, por lo que a gran escala, 500mA * 5V = 2.5W , con un margen, necesitamos encontrar una unión en algún lugar a 3W , establecer los parámetros (en Fuentes de alimentación - Montaje en placa> DC DC Converters) y vea qué es más barato, solo recuerde eliminar a los fabricantes en los que realmente no confía. La elección recayó en el CC3-0505SF-E de TDK (¡aunque realmente quería ponerlo en Murat !). Cuesta valientemente, 11 dólares, pero no hay nada que hacer.

Después de eso, configuré el filtro, sin olvidar los condensadores de 0.01uF y 0.001uF para filtrar cualquier herejía de alta frecuencia porque incluso se arrastra por galvanoplastia. Otro electrolito de 100uF , definitivamente no será superfluo.

Desacoplamiento de interfaz




Desacoplar la alimentación es bueno, pero no está de más desacoplar la interfaz USB . En la sección Aisladores digitales (Aisladores> Aisladores digitales) puede encontrar uno adecuado, elegí ADUM4160 de Analog Devices .

No olvide tirar de DATA P en la interfaz USB a 3.3V , porque esto le dice al host (PC) que el dispositivo estaba enchufado al puerto y que deberíamos comenzar a trabajar con él, en el buen sentido este microcircuito debería tener un interior, pero por alguna razón no lo está.

Bueno las cositas




El conector USB en sí es, por supuesto, de Molex , aún puede hacerlo desde TE o Wurth . O mira a los demás, pero creo que es mejor elegir estos conectores entre los tres, el resto son buenos, pero en el otro.



También decidí que si se gastaba tanto dinero en alimentos limpios, entonces todo debería hacerse bien hasta el final, y el desacoplamiento de la tierra digital y analógica no es una excepción. Además, en lugar del puente habitual en la placa, instalé un filtro BLM15 (al cablear la placa, es mejor mover la separación de la tierra más cerca de la tierra principal, es decir, al terminal GND de nuestro aislador de potencia, la tierra digital y analógica debe divergir allí)

Conclusión




Bueno, eso es todo, extendí el tablero en 4 capas de la clase estándar, después de la preparación de la producción costará alrededor de 130 rublos. Además, 4 capas son mejores en términos del hecho de que los polígonos de poder, tierra y tierra digital son mejores para hacer polígonos adecuados, en el buen sentido cada capa tiene su propia capa, pero tengo energía y tierra digital en una.

Tomó aproximadamente una hora y media desde la idea hasta el cableado completo. El tablero salió en tamaño 22 por 66 mm.

Honestamente, mientras escribía el artículo, ya me cansé de pedir una tarifa (bueno, como siempre), así que al menos sea un artículo.

PD: A menudo mato el tiempo de esta manera, distribuyendo varios proyectos, desde simples cargadores inalámbricos hasta el cableado del procesador y ... los dejo desempolvando en la carpeta del disco duro porque Pierdo interés en la mayoría de los casos (y como es gratis, no es necesario gastar dinero en componentes). Si está interesado en dichos artículos, puede ofrecer sus ideas para los siguientes proyectos.

PPS Debido al hecho de que el tablero no está ordenado y no verificó posibles errores.

Source: https://habr.com/ru/post/es432262/


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