一个电容快速调整ESS9038Q2M芯片DAC的音色

lszyc

最近人变懒了，为方便听音乐，搞了个带5125蓝牙的DAC，架构是主流的5125+ESS9038q2m+OPA1612，看供电设计似乎和名牌DAC也差不多，都是IO、单片机、9038q2m各一路供电，开关电源产生正负电源给运放供电（topping D50也是这样），就是稳压芯片差了一点，是AMS1117和XL6007E1。设计上用了比较多的电解电容并联，也算一种调音吧。

到手后，声音和网上经典ESS9038q2m的机型差不多，放流行还可以，属于中档的声音。主要问题是声音背景很脏，复杂的音乐有点乱；声场比较大，但立体感不强；细节看似很多但不真实。

总体感觉和芯片的指标不相符，感觉还是设计应用的问题，研究了半天9038Q2M的datasheet，发现一个问题，包括toppingD50S之内的9038q2m DVDD供电，都是按照厂家推荐的参数设计DVDD的退耦电容。

DVDD退耦电容非常重要，他是芯片内部核心部分1.2V的唯一退耦电容，也是芯片内部1.2V稳压电路的环路稳定电容，厂家芯片数据表里是这么说的：

此电容是内部1.2V稳压的退耦电容，最小要求是在工作温度和1.2V电压下有1uf的容量，推荐是4.7uf的0402 X5R电容。


电容的位置在芯片第15脚



市场上的产品，大部分厂家，包括头部DAC大厂，都是按芯片厂家推荐的数值选择电容（除了尺寸变化）。


但实际上，ESS推出9038Q2M的时候，目标是手机市场，这个应用场景对主板空间那是寸土寸金，0402封装的4.7uF电容已经是大容量了，厂家这么推荐也是不得已之举。

具体到桌面DAC（小盒子型），空间比手机大得多，3.3V的DVCC\LRAVCC，厂家没有推荐，各生产商各显神通的堆料，但这DVDD退耦电容，居然一致的按datasheet来设计。



回到主题：

DVDD退耦电容非常重要，按一般线性稳压电路来说，这就是接在稳压输出上的电容，通常容量越大，电源的瞬态响应越好，纹波越小。

我在原来的4.7ufDVDD电容上，并了一个100uf的固态电容，声音提升一个档次，具体提升哪些方面，大家自己体会，我最高加到220uf固态，工作正常，推荐使用47uf或100uf的固态电容，如果原来用的是0805或1210封装的MLCC，那不用固态，用47uf的MLCC也可以。

lyr315

会不会用到47000uF，声音能再提升几个档次？

xmlhifi

两个调整方向：电容量增减vsESR增减。两个影响方向：对LDO的反作用vs对负载作用。

lszyc

lyr315 发表于 2023-5-7 18:22
会不会用到47000uF，声音能再提升几个档次？

理论是灰色的，实践才有活力。我没试过，你可以试试，然后告诉大家。

lszyc

xmlhifi 发表于 2023-5-7 18:54
两个调整方向：电容量增减vsESR增减。两个影响方向：对LDO的反作用vs对负载作用。

对，容量和ESR两个方向。

只要会焊接，一试就知道，两个焊点的事情。

lyr315

声音都差一个档次了，示波器接上不能发现点什么区别吗

abba

声音改变是明显的，用多大合乎自己口味那得自己去试……

lszyc

lyr315 发表于 2023-5-7 19:01
声音都差一个档次了，示波器接上不能发现点什么区别吗

你觉得电容从4.7uf增加到104.7uf后，接上示波器能发现什么区别？2020年专门为了玩音响买了一个，今年又买了一个众仪702s，手持的方便。

你也可以买几台示波器，测试以后告诉大家一些有用的发烧技巧。

lyr315

声音都改变了一个档次，示波器却发现不了任何区别，是为什么呢。
示波器不行？不知道怎么测量？

dzldd

感谢楼主，手上刚好也有类似DAC，同感是背景躁点较多，请问是6.3V的对不？6.3V100UF我也弄一个上去试试

lszyc

dzldd 发表于 2023-5-7 20:06
感谢楼主，手上刚好也有类似DAC，同感是背景躁点较多，请问是6.3V的对不？6.3V100UF我也弄一个上去试试

是的，如果是固态电容，请注意正负极，烙铁注意防静电接地。

9038和9038pro等台式机用途的芯片，这个DVDD是外部独立供电的。

lyr315

VCCA再加一个电容，会不会产生使用了啥飞秒晶振的效果。

lszyc

lyr315 发表于 2023-5-7 19:58
声音都改变了一个档次，示波器却发现不了任何区别，是为什么呢。
示波器不行？不知道怎么测量？

你但凡有个示波器，就不会说这种话！

我前面发的就是DVDD原来的纹波。加退耦电容容量一个最简单的结果，纹波变小。

但变小就一定会影响声音吗？这不是芯片内核的供电吗？厂家推荐的数值难到会导致数据出错？

那么问题来了，什么时钟抖动之类的话题已经成为论坛的月经贴了，我何必去解释什么纹波减少导致抖动减少，提高音质之类的理论？只是两个焊点，一只100uf的固态电容而已，自己动手，自己体会！我也不卖电容。


这样吧，你自己去实测一下，9038Q2M，DVDD滤波加了100uf的固态电容后，纹波是如何变化，声音有没有变化。

lszyc

lyr315 发表于 2023-5-7 20:33
VCCA再加一个电容，会不会产生使用了啥飞秒晶振的效果。

这个我没有分析实践过，需要你自己去分析，实践了！我手里没有飞秒晶振，也没有飞秒晶振的机子。

你不至于LOW到只会提问，不会思考吧？


我的逻辑很简单，目前看到9038Q2M的外部供电设计五花八门，但声音的特点比较相似，那一定是因为芯片或和各家在电路上的共同设计有关系，芯片内部我改不了，外部一些设计总可以参考芯片数据表进行分析的。

lyr315

lszyc 发表于 2023-5-7 20:34
你但凡有个示波器，就不会说这种话！

我前面发的就是DVDD原来的纹波。加退耦电容容量一个最简单的结 ...

纹波具体变小了多少，有没有大致的数据？

qqsj1968

15脚，没错。12、13脚不行。9038Q2M不是想象的差。9038por又怎样？其实9018k2m很好不错。DAC的前级是个考验。

lszyc

lyr315 发表于 2023-5-7 20:42
纹波具体变小了多少，有没有大致的数据？

纹波RMS下降1mv左右，也欢迎你实测上图！我测试时没有开20M带宽限制，因为我不是做EMC测试。你可以开，也可以不开，只要加电容和不加电容前后对比就可以了。

lszyc

qqsj1968 发表于 2023-5-7 20:43
15脚，没错。12、13脚不行。

你这么快就试过了吗？

lyr315

qqsj1968 发表于 2023-5-7 20:43
15脚，没错。12、13脚不行。

这么说12脚的稳定性反而不重要？

lszyc

lyr315 发表于 2023-5-7 20:49
这么说12脚的稳定性反而不重要？

12脚是外部供电，各DAC整机生产商已经各自进行了发挥，比如topping，smsl都用了高性能LDO加大电容。就淘宝热销的河北和佛山两家的200元档次的，也是1117+大电容+MLCC。

原来的电路大电容已经不是瓶颈，那加大电容有什么大作用？