Por favor revise mi diseño esquemático

Este es mi primer diseño, un DAC estéreo de 4 bits con amplificador LM386. Lo estoy usando para interactuar con mi placa de evaluación FPGA que no tiene ningún conector de audio. Mi placa usa un conector 'PMOD' de 2x6. Mi propósito es crear un sintetizador estéreo que emita muestras cuadradas, triangulares, de diente de sierra y arbitrarias de 4 bits. Dado que cada PMOD tiene 8 pines de datos, esto funciona muy bien para 2 canales.

CAD

Justificación/Explicación:

*Todas las piezas son las que tengo actualmente.

*Las salidas FPGA son lógicas de 3,3 V.

  1. Los pines 1 y 2 del conector son pines VCC del conector PMOD y se dejan flotando porque no se utilizan. Los pines 3 y 4 son pines de tierra en el conector PMOD. Los pines 5,7,9,11 son pines de datos LSB a MSB para el canal derecho. Los pines 6,8,10,12 son pines de datos LSB a MSB para el canal izquierdo.

  2. Estoy usando un R-2R DAC por simplicidad y disponibilidad de componentes. Dado que mis resistencias tienen una tolerancia del 1% y esto es solo un DAC de 4 bits, las pequeñas imprecisiones no deberían causar muchos problemas.

  3. Resistencia de 68 ohmios antes de LM386 porque el voltaje de entrada máximo recomendado es de 400 mV. Cuando todos los bits están altos, el voltaje de salida es ~3.10V. La impedancia de salida de R-2R DAC es igual a R. Usando un divisor de voltaje, 3.10(68/510+68) = ~360mV. Funcionará a una salida constante con altavoces externos controlando el volumen.

  4. Usando una ganancia estándar de 20, por lo tanto, los pines 1,7,8 son flotantes.

  5. Ambos amplificadores funcionan con una sola batería de 9V como fuente de alimentación.

  6. Condensador de 47nF y resistencia de 10 ohmios como circuito amortiguador para evitar oscilaciones de alta frecuencia.

  7. Condensador de 220uF para eliminar cualquier componente de CC de la salida.

¡Gracias!

¿Es este un sitio de revisión de diseño/esquemático?
El elemento 6 generalmente se conoce como una red zobel, verificaría dos veces que obtendrá el suministro completo en la salida con una entrada acoplada de CC que nunca se vuelve negativa.
Ningún diseño puede ser revisado sin especificaciones y tolerancias. por ejemplo, fuente de alimentación, impedancia de carga, corte de energía, THD, BW Realmente espero que no sean altavoces de 8 ohmios con una batería de 9V
Una cosa que veo es que tienes las señales DC acopladas a los 386. Necesita acoplar CA las señales. La entrada + al 386 tiene un sesgo de CC. Si acoplas la entrada con CC, te metes con el sesgo y la salida se distorsionará.

Respuestas (1)

Resistencia de 68 ohmios antes de LM386 porque el voltaje de entrada máximo recomendado es de 400 mV. Cuando todos los bits están altos, el voltaje de salida es ~3.10V. La impedancia de salida de R-2R DAC es igual a R. Usando un divisor de voltaje, 3.10(68/510+68) = ~360mV.

Se supone que el LM386 funciona con entrada de CA. Su salida DAC es CC, por lo que solo obtendrá la mitad del cambio de voltaje de salida esperado. Debe acoplar CA la señal al LM386.

Con 4 bits solo tienes 16 pasos, que serán muy audibles. Puede reducir el ruido de pasos agregando un filtro de paso bajo. Dado que el DAC produce 3,1 Vpp pero solo necesita ~360 mV, el filtro puede ser de tipo pasivo simple con una alta pérdida de inserción.

Algo como esto:-

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¡Gracias! Dado que mi salida DAC es de 3,1 Vpp, la compensación de CC es de ~1,55 V, por lo que después del resto de mi circuito actual, el LM386 solo funcionaría con voltajes de 0 a 360 mV, por lo tanto, la mitad del cambio de voltaje de salida. Con el acoplamiento de CA, la compensación de CC se vuelve cero, y con el resto del circuito externo, puede hacer que la señal sea de ~720 mV pp desde -360 mV a 360 mV, operando así en el rango completo del LM386, para que pueda obtener todo lo esperado. oscilación de voltaje, ¿correcto?
Con un suministro de 9 V, el voltaje máximo de salida de pico a pico del LM386 es de 7 V en una carga de 16 ohmios. Entonces, con una ganancia de voltaje de 20, el voltaje de entrada pico a pico solo necesita ser 7V/20 = 350mV.
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