różnicówce a PWM (i kilka innyc

Niedawno męczyłem się z zakłóceniami od modułu GSM w torze audio. Ktoś wtedy zaproponował mi zastosowanie modułu z różnicowym wejściem i wyjściem audio. Ponieważ w znacznej mierze udało mi się załagodzić problem, odpuściłem sobie aż tak daleko idącą ingerencję w układ.

Teraz jednak z czystej ciekawości chciałbym zapytać o kilka kwestii:

1) W chwili obecnej mam jedną słuchawkę, przed którą znajduje się wtórnik emiterowy. Na wejście wtórnika przez klucze analogowe podawane są dwa sygnały: audio z modułu i PWM z MCU. Jak układ wyglądałby w przypadku zastosowania modułu z wyjściem różnicowym? Innymi słowy: jak prawidłowo podpiąć linię PWM do słuchawki i jak zapewnić sobie możliwość przełączania źródeł sygnału? 2) W manualach niektórych modułów GSM widzę, że pomimo różnicowych interfejsów audio ciągle obecna jest masa analogowa.Kiedy, do czego i w jakim celu należy ją podpiąć? 3) Niektóre moduły mają po dwa wejścia i wyjścia. Jedno podstawowe i drugie dodatkowe, do zestawu słuchawkowego. Jeśli w rozpatrywanym układzie korzysta się tylko z jednego zestawu mikrofon+słuchawka, ale znajdującego się po drugiej stronie kabla, jak w przypadku telefonu retro, o którym pisałem tu jakiś czas temu (swoją drogą, projekt niedawno został doprowadzony do końca) to korzystam z głównego wyjścia czy tego dodatkowego? Ma to jakieś znaczenie?
Reply to
Atlantis
Loading thread data ...

W dniu 2013-10-06 23:30, Atlantis pisze:

Podwójny wtórnik i podwójne klucze. Jeśli źródło PWM jest niesymetryczne, to do drugiej linii dołączać masę. Można też zrobić symetryczny PWM.

Masę do masy podpinamy zawsze :). W zasadzie prędzej czy później sygnał analogowy przestaje być różnicowy wewnątrz modułu, również składowe stałe (polaryzacja wejść i wyjść) odnoszą się do masy analogowej. To że wejście jest różnicowe nie znaczy, że można podać dowolne napięcie wspólne. No i przetwornik A/C to układ analogowo-cyfrowy, muszą posiadać wspólną referencję.

To już trzeba spytać producenta modułu. Jeśli osobiście miałbym wybierać które we/wy użyć, to sprawdziłbym czy nie ma różnic w obróbce sygnału wewnątrz modułu (wzmocnienie, obróbka DSP - filtracja, eliminacja szumów, echa, itp). No ale to tylko dokumentacja może zdradzić szczegóły.

Pozdrawiam, Paweł

Reply to
Paweł Hadam

W dniu 2013-10-09 19:24, Paweł Hadam pisze:

Rozumiem, że różnicowy interfejs audio mogę traktować po prostu jako dwa sygnały, przesunięte względem siebie w fazie. Dla każdego z nich buduję osobny tor, a na końcu wpinam po prostu przetwornik elektroakustyczny pomiędzy wyjścia obydwu torów?

Rozumiem, że wtedy wykorzystuję drugą linię PWM MCU, generując sygnał przesunięty w fazie o 180 stopni?

Konkretnie pytam tutaj o moduł SIM300CZ (odpowiednik popularnego SIM300D, tylko zamiast obudowy SMD ma formę modułu ze złączem goldpin, do montażu "na kanapkę"). W manualu jest kompletny pinout. Są dwa wyjścia słuchawkowe i dwa mikrofonowe. Jest też "analog ground", której przeznaczenie jest dla mnie tajemnicą. Gdyby przecież chodziło o podpięcie tych pinów do masy, po prostu opisano by je jako GND, ale tutaj jest wyraźnie wydzielone osobne pole masy analogowej.

Dokumentację modułu znajdziesz chociażby tutaj:

formatting link
Na stronie 40 widać schemat pokazujący najprostszy sposób sposób podłączenia słuchawki - bezpośrednio do wyjścia różnicowego. Nie ma mowy o masie analogowej. Kondensatory odsprzęgjące i zabezpieczanie ESD połączone bezpośrednio z GND. Żeby było ciekawiej na stronie 41 jest pokazany sposób analogicznego połączenia mikrofonu. Tutaj już AGND jest pokazane jako osobna masa. Co jeszcze ma być do niej podłączone, nie mam pojęcia, bo kondensatory odsprzęgające tak samo idą do GND.

Mam rozumieć, że w przypadku stosowania dodatkowych wróników mam je właśnie podłączyć do tej udostępnionej masy analogowej?

Reply to
Atlantis

W dniu 2013-10-11 20:08, Atlantis pisze:

Tak. Trzeba tylko pilnować, żeby nie dodać czegoś (śmieci) do jednego z sygnałów, bo pojawi się to w różnicy na wyjściu. Zasilania i masy obydwu torów powinny być z tego samego miejsca (fizycznie, nie tylko "schematowo").

Tak. Uwaga: napięcie wyjściowe po filtrze będzie dwa razy wyższe.

Do bezpośredniego podłączenia słuchawki masa nie jest potrzebna. Co do połączenia GND to patrz niżej.

Ja bym tak podłączył. Faktycznie trochę namieszane w tej specyfikacji, nie ma ani słowa o tym czy GND i AGND są połączone wewnątrz modułu. Można sprawdzić omomierzem. Jeśli nie są, to AGND trzeba połączyć z GND na zewnątrz przy samym module i jako AGND poprowadzić osobną ścieżkę do reszty obwodu. Jeśli są, to AGND zrobić osobno i nie łączyć z GND (tylko z pinem AGND modułu).

Pin AGND jest wyprowadzony osobno ze względu na zakłócenia. Pamiętaj, że przy pracy nadajnika poprzez pin GND płyną spore prądy impulsowe. Wtedy w konfiguracji jak na rysunku 19 str. 41 nie dało by się pozbyć zakłóceń jeśli masa byłaby tylko jedna.

Tak na marginesie, to moduł jest za słaby, żeby uciągnąć twoją słuchawkę bezpośrednio? Musisz dawać wtórnik? Standardowe 32 ohmy powinny chodzić bez problemu. PWM z procesora też powinien dać radę, tyle, że wtedy przełączanie musi być na kluczu o niskiej impedancji.

Jeśli chodzi o GND przy filtrach na sygnale różnicowym, to GND czy AGND nie ma tu znaczenia póki elementy filtru są blisko siebie i GND z AGND jest gdzieś tam ze sobą połączone. Chodzi o usunięcie zakłóceń różnicowych, jeśli nawet coś się dołoży poprzez odsprzęgnięcie obydwu linii do GND zamiast AGND, to i tak się odejmie różnicowo. Jeśli chodzi o transile (zabezpieczenie ESD) to nawet lepiej jeśli jest od razu do GND (zazwyczaj grubsza ścieżka o niższej impedancji).

Pozdrawiam, Paweł

Reply to
Paweł Hadam

W dniu 2013-10-13 12:01, Paweł Hadam pisze:

Omomierz pokazuje, że jest tam połączenie. Czyli wygląda na to, że na tym pinie moduł udostępnia po prostu punkt, z którego można wyprowadzić masę dla części analogowej.

Tak swoją drogą do której masy powinny być podłączone kondensatory odsprzęgające filtrów RC, filtrujących zasilanie wtórników w torze audio? Do głównej czy analogowej?

Dotychczas stosowałem nawet słuchawki o większej impedancji - telefoniczne 150 albo 250 omów (coś jak W-66). Wtórniki daję z uwagi na PWM z procesora - wolę nie obciążać za bardzo portów.

Rozumiem, że klucze analogowe są w stanie przenosić moc potrzebną do wysterowania słuchawki? Ewentualnie mógłbym wtórnik zastosować dla samego PWM, a słuchawkę przełączać bezpośrednio pomiędzy wyjściem modułu a wyjściem PWM, tudzież innym źródłem sygnału?

Reply to
Atlantis

W dniu 2013-10-13 17:54, Atlantis pisze:

Ja bym łączył do AGND. Jakoś nie znajduję powodu dla którego miało by to być wyłącznie GND jak podano w dokumentacji.

PWM z procka da radę, w końcu portem można LEDy palić. Co do kluczy to trzeba szukać takich, które mają małą rezystancję szeregową gdy są otwarte. Z tego co pamiętam to popularne 4066 maja chyba coś koło 100ohm, będzie trochę za dużo. Najlepszy byłby mały przekaźnik, a jak stukanie będzie przeszkadzać to kontaktrony.

Pozdrawiam, Paweł

Reply to
Paweł Hadam

W dniu 2013-10-13 21:17, Paweł Hadam pisze:

O jakich połączeniach mówimy? W poprzedniej wiadomości pytałem o kondensatory z filtrów RC, na linii zasilania wtórników w torze audio. W dokumentacji modułu do GND podłączone były kondensatory odsprzęgające w.cz. na różnicówce. One też powinny jednak iść do AGND, inaczej niż na schemcacie?

Niby racja. Maksymalny prąd na pin w Atmedze8 to 40mA. Nawet gdyby podpiąć słuchawkę 150 omów bezpośrednio do wyjścia, to i tak wartość prądu będzie mniejsza. A tutaj mówimy o sygnale sinusoidalnym za FDP. Wtórnik dawałem jednak jeszcze z jednego powodu - żeby nie drenować prądu z kondensatora w filtrze FDP i nie powodować na nim spadku napięcia.

No i właśnie - kolejny argument za wtórnikiem. Gdy jego impedancja wejściowa liczy jakieś 2k, to spadek na kluczu jest stosunkowo niewielki.

Trudno byłoby dostać klucze o małej impedancji, najlepiej w obudowie SO8? Za przekaźnikami w takich zastosowaniach nie przepadam szczególnie. Chodzi nie tylko o klikanie, ale także zużycie energii i zajmowane miejsce.

Reply to
Atlantis

W dniu 13.10.2013 21:44, Atlantis pisze:

Przejrzyj katalogi Analoga (w pierwszej kolejności), ewentualnie Vishay. Tych kluczy/analogowych mux-demux mają oni "jak mrówków" :) W SOIC również.

Reply to
butek

W dniu 2013-10-13 21:55, butek pisze:

Tak BTW jeśli moduł jest przystosowany do współpracy ze słuchawką o niskiej impedancji, w niczym nie zaszkodzi podanie mu przez kondensatory wtórników o odpowiednio większej impedancji, z których będzie sterowana słuchawka?

Nie wiem czy najprościej nie będzie właśnie zrobić tego w ten sposób. Słuchawką sterować z wtórników, źródła sygnału przełączać za pomocą zwykłego 4066, jeszcze przed tranzystorami.

Reply to
Atlantis

Tak swoją drogą nie wiesz może czegoś na temat złącza antenowego zastosowanego w tym module?

"The RF connector in module side is Murata Company Microwave Coaxial Connectors MM9329-2700B, it makes a pair with Murata Company RF connector MXTK."

Jest szansa, żeby gdzieś kupić przelotkę na jakieś typowe złącze do przykręcenia anteny, albo przynajmniej elementy do jej samodzielnego wykonania?

Reply to
Atlantis

W dniu 2013-10-13 23:56, Atlantis pisze:

Wykonać będzie trudno bez odpowiednich narzędzi. Kiedy robiłem projekty na modułach, to można było kupić takie krótkie kabelki typu przejściówka na np. SMA. Ale nie wiem gdzie zaopatrzenie je kupowało...

Pozdrawiam, Paweł

Reply to
Paweł Hadam

W dniu 2013-10-13 21:44, Atlantis pisze:

Póki łącze jest różnicowe to nie znajduję powodu dlaczego odsprzęgać linie wyłącznie do GND czy AGND. Wydaje mi się, że to bez różnicy. Ale mogę czegoś nie wiedzieć...

A przyszło mi do głowy, że skoro słuchawka ma 150 ohm czy więcej, to dlaczego nie zrobić sumatora różnicowego na rezystorach? Sygnał z modułu przez rezystory, np. 22 ohm do słuchawki i z symetrycznego PWM z procka również (mogą to być rezystory filtru PWM). Zakładam, że kiedy PWM będzie generował sygnał to z modułu będzie cisza (chociaż nie ma to znaczenia, spadnie jedynie głośność). Kiedy nie potrzebujemy sygnału z PWM to można porty ustawić w hi-z, żeby nie obciążać modułu i podnieść amplitudę. Owszem, szeregowe rezystory z modułu tak czy siak zmniejszą głośność, ale może wystarczy? Dodatkowo można z PWM procka generować amplitudę sinusa niemal 2xVdd (symetrycznie) co pozwoli zwiększyć rezystory na sygnale z PWM a zmniejszyć na sygnale z modułu. Trzeba by dobrać eksperymentalnie albo policzyć dokładnie.

Pozdrawiam, Paweł

Reply to
Paweł Hadam

W dniu 2013-10-13 12:01, Paweł Hadam pisze:

BTW jeśli chodzi o transile, to z jakiegoś konkretnego powodu zalecane jest użycie SMF05C (pięć takich diod w jednej obudowie)? Zastosowanie pojedynczych egzemplarzy bezpośrednio przy pinach złącza karty sim w niczym nie przeszkodzi?

Reply to
Atlantis

W dniu 2013-10-17 23:44, Atlantis pisze:

Nie przeszkodzi. Pięć w jednej obudowie mniejsze, ale jak się "sypnie" to trzeba wszystkie "pięć" wymienić :)

Reply to
Paweł Hadam

W dniu 2013-10-18 18:11, Pawe³ Hadam pisze:

Jeszcze je¶li chodzi o umiejscawianie elementów i prowadzenie ¶cie¿ek, to jeszcze jedna kwestia mnie zastanawia.

Mamy modu³ taki jak SIM300CZ, Nokia 12i albo Sony Ericsson GR47, gdzie na ma³ej p³ytce znajduje siê z³±cze, a wiêkszo¶æ elementów jest umieszczona pod ekranem.

Przy projektowaniu w³asnej p³ytki dopuszczalne jest jest takie rozmieszczenie elementów, by niektóre z nich po zmontowaniu ca³o¶ci znalaz³y siê pod modu³em? Czy blisko¶æ gniazda anteny i uk³adów RF (co prawda zaekranowanych) mo¿e w jaki¶ sposób wp³yn±æ na pracê czê¶ci audio albo MCU?

Reply to
Atlantis

W dniu 2013-10-20 09:58, Atlantis pisze:

Z tym to pewnie będzie różnie, w zależności od modułu i innych okoliczności (dopasowanie anteny, itp). Zapewne da się moduł zrobić tak, żeby minimalnie lub wcale nie wpływał na otoczenie (patrz telefony komórkowe zminiaturyzowane do granic możliwości). Pytanie, czy w to wierzyć (moduły mają CE). Droga strona medalu to własna konstrukcja nieodporna na cokolwiek i zwalanie winy na moduł :). Ja osobiście popełniłem kilka urządzeń gdzie pod modułem były układy uC i cyfrowe - nic się złego nie działo. Część analogowa była zawsze kilka cm od modułu. Pozostaje próbować.

Pozdrawiam, Paweł

Reply to
Paweł Hadam

Tak swoją drogą właśnie sobie uświadomiłem, że przełączanie w tym przypadku może być zupełnie niekonieczne. W przypadku starej konstrukcji z Motorolą D15/G18 zastosowałem klucze analogowe tylko dlatego, że moduł generował sygnał dzwonka na wyjściu analogowym i nigdzie nie dało się tego wyłączyć.

O ile mi wiadomo SIM300 jest wolny od tej przypadłości. Mamy jedną słuchawkę (może być to nawet standardowy komórkowy głośniczek 32 omy) do której trzeba podłączyć dwa źródła sygnału: wyjście analogowe modułu GSM oraz wyjście PWM mikrosterownika.

Jakie sposoby połączenia całości mogę wziąć pod uwagę, gdy nie zachodzi konieczność wyłączania konkretnego źródła sygnału (i tak podczas normalnej pracy aktywne będzie tylko jedno)? Czy wyjścia muszą być od siebie wzajemnie odizolowane? Powinienem pomyśleć o jakiś dodatkowych zabezpieczeniach? Jakie maksymalne obciążenie mogę dać za filtrem dolnoprzepustowym na wyjściu PWM Atmegi8? Wskazane będzie zastosowanie jakiegoś wtórnika napięcia przed słuchawką?

I jeszcze jedna kwestia mnie zastanawia. Przeszukując Internet natknąłem się na projekt telefonu GSM w stylu retro, bardzo podobny do mojego.

formatting link
Jego twórcy przyjęli trochę prostsze założenia. Chociażby dialtone nie jest generowany w postaci sinusoidy z PWM, jest to po prostu zwykły prostokąt uzyskiwany przez machanie pinem. Zastanawia mnie kwestia podłączenia wyjścia dialtone ze słuchawką.

formatting link
Widać tam po prostu filtry dolnoprzepustowe, których wyjście jest połączone ze słuchawką przez rezystor 10k. Wychodzi więc na to, że sygnał "wraca" przez pin EAR_MT- modułu. Czy to w ogóle może być zrealizowane w ten sposób? ;)

Reply to
Atlantis

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.