這是我個(gè)人DIY作品中迄今為止完成度最高的,。計(jì)劃做這么個(gè)小東西：可以用2節(jié)磷酸鐵鋰電池供電,，輸入雙聲道的音頻信號，以48kHz/96kHz (或支持192kHz) 24-bit 規(guī)格進(jìn)行采樣,，S/PDIF光纖數(shù)字輸出,。這樣可以做到采集電路和后面的信號處理電路(或PC機(jī)、專業(yè)音頻設(shè)備)電氣隔離,。去年我DIY過一個(gè)Cirrus Logic CS5341的應(yīng)用電路,，I2S輸出用排線連FPGA開發(fā)板，工作得很好,，缺點(diǎn)就是工頻干擾的屏蔽處理不好做,。這次就在上一版的基礎(chǔ)上改進(jìn)，做成一個(gè)功能完整的小盒子,。下面是完整的電路圖：

在畫PCB之前,，我就買好了外殼——這是50x60mm的鋁殼體，估計(jì)了裝下所有東西還有些余量,。PCB最后大小就按照這個(gè)盒子來設(shè)計(jì),。

這是完成的PCB布局和Layout. 軟件是我DIY慣用的Eagle 4.61免費(fèi)版。

做回來的 PCB. 因?yàn)楹土硗鈳讉€(gè)小電路拼板做省錢,，裁開就要自己動手了,。

然后是打磨邊角，確保剛好能插入到外殼的PCB槽中,，不要太松,。前后也要磨得和外殼邊緣齊平。

OK. 接下來就可以開始焊接調(diào)試了,。

這個(gè)小裝置我設(shè)計(jì)了一個(gè)分立的穩(wěn)壓電路給模擬部分供電(5V),，如下圖。因?yàn)殡姵仉妷涸?V以上,，這樣一個(gè)運(yùn)放+射隨的串聯(lián)穩(wěn)壓可以工作,，性能比集成的LDO要好，我已經(jīng)實(shí)驗(yàn)過了,。圖中的運(yùn)放是SOT-23-5的,，我用的AD8605. 電壓基準(zhǔn)是SOT-23的TL431. 調(diào)整管是BC337, TO-92封裝。(其實(shí)功耗小,，完全可以用 SOT-23的管子,我從其它工程里面挪過來的沒改), 左邊兩個(gè)三極管是做恒流源的,，R25換成鍺二極管更好。

先調(diào)試這個(gè)分立電源吧,，別出啥問題把芯片搞壞了,。使用了先前實(shí)驗(yàn)的電阻值——R22: 390, R25: 1.2k, R27 10k, R24: 10k, R23: 2.4k. 直插電容C31臨時(shí)焊到板子背面，C32, C30則不焊，不要緊,。因?yàn)橹辈咫娙荼容^高,，對后續(xù)的焊接有影響，所以留到最后再焊了,。 調(diào)試必要的就臨時(shí)焊一下再拆,。

這個(gè)分立電源焊上就成功了，沒有出現(xiàn)異常,。R24, C32的作用是濾除TL431的噪聲,，沒有焊C32的時(shí)候電源輸出噪聲明顯要高不少。給ADC芯片供電的3.3V組VD和VL,，我就用LDO來搭了,。VD用的是SPX3819, VL則用了最便宜的1117-3.3. VD本來想的是用TPS79333, 焊之前忽然意識到它最高輸入只有5.5V，于是換,，找到了引腳兼容的SPX3819. 實(shí)測空載時(shí)SPX3819的輸出噪聲異常地低,，比我的分立穩(wěn)壓還要低……頭一次用這款LDO。

LDO也測試下,，一般不會有啥問題,。1117在板子背面。

電源確保沒有異常之后,，就開始焊接主要的芯片了,。核心部分是ADC: CS5341. 外圍的電路就是按照手冊上的，除了設(shè)置采樣頻率的M0, M1引腳,，以及RESET引腳我連到單片機(jī)外,，沒有什么特別的。

ADC芯片和S/PDIF編碼器之間信號是I2S. WM8805在這里用于S/PDIF的編碼,，只用到芯片的部分功能,，接成hardware模式，外圍也是按手冊上面的連就是了,。CS5341和WM8805共用一個(gè)24.576MHz的時(shí)鐘,。

單片機(jī)在這里的作用僅僅是上復(fù)位其它數(shù)字芯片(CS5341 好象沒有POR)，以及設(shè)置ADC的采樣頻率,。因?yàn)槲覍VR用得最熟,，就用了ATTiny13這個(gè)SOP-8封裝的單片機(jī)了。兩個(gè)I/O連接ADC,，一個(gè)I/O產(chǎn)生Reset信號,，一個(gè)I/O接按鈕，一個(gè)I/O接LED,，剛好用滿,。操作界面最簡化了,，一鍵控制。

焊上單片機(jī)之后就寫程序,，飛線連出來接下載器調(diào)試,。這個(gè)程序不復(fù)雜，LED指示沒問題了大概就沒啥問題了,，然后拆掉飛線,。

最后的IC是模擬部分的輸入緩沖運(yùn)放,。這部分電路我就照搬CS5341手冊中的參數(shù)了,，只不過換了運(yùn)放型號為AD8656.

手冊上的元件參數(shù)

到此大部分的焊接工作就完成了，余下晶振,、電解電容,、輸入輸出插座等器件。裝上晶振后簡單測試了一下S/PDIF輸出有信號,，檢查了總電流大概正常,，就放心了。我的PCB上有一條設(shè)計(jì)的飛線,，是從CS5341的Reset引腳出來的,。因?yàn)樘@了，兩層板嘛,，顧及到GND平面的問題還是飛線比較好,。下面是整個(gè)PCB　　完成之前的樣子

PCB 完工之后

到這里已經(jīng)可以測試整個(gè)裝置的性能了。剩下來的工作還有并不是那么簡單的——外殼開孔,。我的工具只有小鉆和銼刀,，這個(gè)手工活挺費(fèi)工夫的。最后的樣子,，前面

后面：光纖輸出,，選擇按鈕和指示燈，電源輸入

這個(gè)裝置就可以用光纖連接到帶有光纖輸入口的聲卡上進(jìn)行錄音了,。

測試了下輸入插座懸空時(shí)候的本底噪聲,。我喜歡用CoolEdit這個(gè)軟件來處理和分析音頻（FFT懶得自己去寫了:P）。CS5341的THD+N典型值為-98dB,，從這個(gè)測試看噪聲還是達(dá)到了,。如果模擬輸入端短接到地，相當(dāng)于把bias電阻上的熱噪聲濾掉,，噪底還能更低一點(diǎn)點(diǎn),。下面三幅圖是CoolEdit的64k點(diǎn)FFT分析結(jié)果，分別是48k, 96k, 192k采樣頻率,。

令人欣慰的是,，工頻干擾終于被干掉了,。

以上圖文內(nèi)容均是EEWORLD論壇網(wǎng)友：cruelfox 原創(chuàng)，在此感謝,。

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