Главная » Хабрахабр » [Из песочницы] Делаем свою USB звуковую карту с гальванической развязкой

[Из песочницы] Делаем свою USB звуковую карту с гальванической развязкой

Началось все как обычно, от нефиг делать от избытка свободного времени я решил сделать что-то эдакое. Тут я вспомнил, что друзья жалуются в дискорде на мой микрофон, слышны какие-то цифровые помехи, а если начать копировать файлы на компьютере то вообще. Купить нормальную звуковую карту? Это не про нас.

Кого заинтересовало прошу под кат.

Выбор микросхемы кодека

Вообще я не любитель делать электронику из чего попало, даже для себя, особенно из китайских компонентов с али, по этому первым делом идем на digikey и ищем что-нибудь. Первой мыслью было взять полноценную микросхему кодека и подключить его к STM32, а уж от него USB. В принципе это не сложно, но в какой-то момент я понял, что не хочу так заморачивайся и решил найти что-то «все в одном». Гугл настойчиво выдавал CM108 от C-Media Electronics, производитель в Тайване. Что ж, ну ладно, пусть будет так

На всякий случай подключил его питание через фильтр, чтобы не привел нам ничего плохого в питание кодека. Кодек требует себе EEPROM, и даже предлагает конкретную, аналог от STMicroelectronics M93C46-WMN6TP быстро нашелся на том же digikey (Integrated Circuits (ICs) > Memory).

я любитель сделать все по меньше и компактней то ставлю серию ABM3 (ABM3-12. Так же кварц, и т.к. 2 мм (не ставить же гигантский HC-49) 000MHZ-B2-T) 5 на 3.

Аудио коннекторы

Я лично предпочитаю CUI для аудио и простых бытовых коннекторов питания 5. После ищем сами коннекторы для наушников и микрофона. 5, всегда их ставлю, конечно же поиск на digikey (Connectors, Interconnects > Barrel — Audio Connectors).

раньше я его уже использовал, можно было бы выбрать разноцветные (у CUI есть), но мне не хотелось (для себя же делаю, как-нибудь разберусь). В моем случае у меня уже был готов компонент в библиотеке под SJ2-3574A-SMT т.к.

47uF или 1uF, можно 4. Обычно последовательно ставят конденсаторы (0. В референс схеме в даташите предлагают 470uF, что слишком уж много, выбираем 0. 7uF), это может быть тантал или керамика, но лучше всего использовать пленочные. Пленочные конденсаторы есть в SMD корпусах, что очень удобно, я поставил ECP-U1C474MA5 в корпусе 1206. 47uF (если нужны очень низкие басы то можно и 1uF).

Гальваническая развязка по питанию

А теперь самое интересное

5W, немного с запасом нам нужно найти развязку где-то на 3W, выставляем параметры (в разделе Power Supplies — Board Mount > DC DC Converters) и смотрим, что по дешевле, так же не забывая отсеивать производителей, которым вы не очень доверяете. CM108 имеет 2 режима, 100mA и 500mA, разумеется я выбрал по жирнее, чтобы с размахом, 500mA * 5V = 2. Стоит он жирно, 11 баксов, но ничего не поделаешь. Выбор пал на CC3-0505SF-E от TDK (хотя мне очень хотелось поставить от мураты!).

01uF и 0. После него я поставил фильтр, не забывая про конденсаторы 0. она пролезает даже через гальванику. 001uF чтобы отсеять всякую ВЧ ересь т.к. Ещё 100uF электролит, он точно лишним не будет.

Развязка интерфейса

В разделе Digital Isolators (Isolators > Digital Isolators) можно найти подходящее, я выбрал ADUM4160 от Analog Devices. Развязка питания это хорошо, но не помешает развязать и сам USB интерфейс.

3V, т.к. Не забываем подтянуть DATA P на USB интерфейсе к 3. это говорит хосту (ПК), что в порт воткнули девайс и надо бы начать с ним работать, по-хорошему в микросхеме эта подтяжка должна быть внутри, но её почему-то нет.

Ну и по мелочи

Или поискать и у других, но я считаю что подобные конекторы лучше выбирать у этих трех, остальные хороши, но в другом. Сам USB конектор конечно же от Molex, ещё можно от TE или Wurth.

Более того, вместо обычной перемычки на плате я поставил фильтр BLM15 (при разводки платы разделение земли лучше пододвинуть поближе к главной земле, т.е. Так же я решил, что если столько денег ушло на чистое питание, то делать надо все хорошо до конца, и развязка цифровой земли и аналоговой не исключение. к GND выводу нашего изолятора по питанию, там и должна расходится цифровая и аналоговая земля)

Заключение

Так же 4 слоя лучше в плане того, что полигоны питания, земли и цифровой земли лучше делать собственно полноценными полигонами, по-хорошему вообще на каждое питание свой слой, но у меня питание и цифровая земля на одном. Ну, на этом все, плату я развел в 4 слоя стандартного класса, после подготовки производства она будет стоить около 130р.

Плата вышла размером 22 на 66 мм. От идеи до полной разводки ушло где-то полтора часа.

Честно говоря, пока писал статью уже расхотелось заказывать плату (ну как всегда), так что пусть будет хотя бы статья.

S. P. теряю интерес в большинстве случаев (и потому что it's free, не надо тратить деньги на компоненты). Частенько убиваю время вот так разводя разные проекты, от простых беспроводных зарядок до разводки процессоров и… оставляю их пылится в папке жесткого диска т.к. Если вам интересны такие статьи то можете предлагать свои идеи для следующих проектов

P. P. Из-за того что плату не заказывал и не проверял возможны ошибки. S.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Вырастить и научить. Как мы подружились с PEGA

В группе компаний ЛАНИТ работают более десяти тысяч человек. Кажется, что в таком коллективе всегда найдётся подходящий специалист. Однако с каждым годом на рынке появляется всё больше новых продуктов, методик, решений. ИТ-профессионалам интересны новинки отрасли, но для того, чтобы изучить ...

В ЕС добиваются права на ремонт крупной бытовой техники

Источник: Schraube locker!? Им удалось собрать более 100 тыс. Европейские активисты движения «права на ремонт» решили начать с холодильников. подписей под соответствующим документом и даже добиться голосования в Брюсселе по поводу изменения законодательства, имеющего отношение к ремонту бытовой техники. Традиционная ...