授人与渔，不如授人与鱼【PGA2311/CS3110】数字音量电位器实作与分享

zxhdoop · 发表于 2023-12-18 17:06

jacksl528 发表于 2023-12-18 15:53
试了。 VIN=5.3V Vout=5.3V ； negative voltage=5.08V

不会吧，输入増大，+输出怎么会増加的？不是由外部电阻确定了输出电压吗。

jacksl528 · 发表于 2023-12-18 17:42

本帖最后由 jacksl528 于 2023-12-18 17:46 编辑

zxhdoop 发表于 2023-12-18 17:06
不会吧，输入増大，+输出怎么会増加的？不是由外部电阻确定了输出电压吗。

可能是因为没有带负载的因素。也可能内部的LDO要想稳压在 Vout5V 需要更大的压差，但该芯片用于正负5V供电对VIN的输入要求有点苛刻。 VIN(MAX)为5.7V

zxhdoop · 发表于 2023-12-18 17:53

没记错的话我的VIN5.08V,+输出4.62V，-输出4.67V。反馈电阻一个用的162K，一个165K，上偏都是470K。

jacksl528 · 发表于 2023-12-18 17:57

zxhdoop 发表于 2023-12-18 17:53
没记错的话我的VIN5.08V,+输出4.62V，-输出4.67V。反馈电阻一个用的162K，一个165K，上偏都是470K。

在我的电路中，反馈电阻的取值我没那么讲究，是因为用的嘉立创 SMT，基础库里面没有那些特殊阻值的电阻。我一会试试把Vin调到5.7V

jacksl528 · 发表于 2023-12-18 20:55

本帖最后由 jacksl528 于 2023-12-19 23:18 编辑

下午我把这两片板子接上耳机和音响听了一会。

PGA2311 /2310 /CS3310 这三枚芯片具有相同的调节特性。都是从-95dB到+31.5dB

我的测试芯片是PGA2310UA

这些芯片的数据表上关于nosie的指标是在0dB位置时的测量结果。
从-95dB到0DB （无增益）的情况下噪声控制非常优秀。在音量开到0dB的时候能听到高音喇叭或者耳机里面有一点丝丝的“热噪声” 在白天几乎不可闻。

从0dB到+10dB 热噪声逐渐变大，超过20dB之后不再变大（应该是达到最大了）此时高音喇叭和耳机里面能听到明显的“热噪声”

就像你站在一对大箱子面前，然后把功放旋钮拧到最大但没有插上音源的声音。

对于我个人的使用需求来说，我不需要它具有增益，只想当作一枚电位器来使用。因此我修改了我之前的程序，以0-255的十进制来换算，0-190左右就是刚好到0dB的位置

去掉了0dB以上的那一段增益，

毕竟1到31.5这一段会带来30倍左右的电压放大倍数，会有那么明显的热噪声也是理所当然的。

带入这个数字音量控制器之后，对于音乐的听感没有任何改变。

接着我做了一个rmaa环路测试。

jacksl528 · 发表于 2023-12-18 23:04

本帖最后由 jacksl528 于 2023-12-18 23:09 编辑

这是来自本制作的RMAA测试，测试环境：
平台：MAC mini 自带的板载声卡
测试方式：环路
测试电平-0.2dB
重点参数对比：噪声、失真度

测试对象： PGA2311UA 和 PGA2310UA 与原始声卡数值

jacksl528 · 发表于 2023-12-18 23:52

本帖最后由 jacksl528 于 2023-12-19 12:27 编辑

测试完看了结果以后，有一个问题让我疑惑，后来我专门接了两支音箱用分接输入线的方式耳朵判断了下 Stereo crosstalk, dB（通道分离度）这个指标。  无论是大音量还是小音量下，两支音箱的分离度是非常好的。没有丝毫的串音问题。

我开始怀疑是我的测试某个环节出了问题，首先怀疑的就是3.5mm连接线，因为苹果macmini只有 3.5mm耳机接口，所以我采用了这种线对插，我平时用3.5mm的屏蔽线很少，所以去柜子里随便找了两条

后来我扯开一个插头看了下，我用于测试的线不是屏蔽线，是普通的三线耳机线....  难怪通道分离度会受影响，

为了验证一下这个推测。我找了一个50K的双联电位器做直通，同样用了这节耳机线。  最后证明了确实是测试用的线的问题。

我做声卡的环路自测用的是白色的那个很短的屏蔽线。自测的指标没得问题

明天校准声卡后重新再测一次....待续

jack1812 · 发表于 2023-12-19 11:43

好奇，來學習! 感謝!

jacksl528 · 发表于 2023-12-19 12:21

本帖最后由 jacksl528 于 2023-12-19 12:34 编辑

今天早上我重新搭建了测试系统，找了几节比较好点的3.5mm插头线，重新校准了 MACmini的声卡设备。

利用声卡和RMAA平台做音频测试校准声卡：提高输出设备的输出电平，会增大THD (反之减小) 提高录音设备的输入电平值会增大Nosie(反之减小) ，校准的目的是需要将输出和输入的幅值调整到一个适当的该声卡THD和 N趋于平衡的参数，并符合RMAA的测试电平范围(-3dB 到0dB之间)。

MACmini的播放设备好像是自带小功率功放的，因为它有内置的扬声器，在不插入耳机的时候会自动启动。播放的音量电平也是非常高（100%音量的时候交流输出幅值能达到正负8.5Vrms）。经过我的测试发现系统音量超过50% RMAA指标里面 THD会明显变大，因此我把播放音量调整到了49% 同时提高了录音设备的电平信号，在重新校准后，以标准的0dB为横坐标，将测试电平下调了0.5个dB ，在相同的环境下对“声卡环路” “PGA2310UA” “PGA2311Ua” 分别执行了2次测试，两次误差很小（证明RMAA的相对测试结果还是准确的）

这次的测试结果，我认为比较符合这个制作的真实参标：

zysblm · 发表于 2023-12-19 13:02

zysblm · 发表于 2023-12-19 13:03

楼主出个套件吧，用于代换传统电位器

jacksl528 · 发表于 2023-12-19 13:10

开帖就表明了来意。感谢关注我的朋友，感谢版主的厚爱，这是一个开放的制作项目，我把制作资料准备好就打包共享。

回天无术 · 发表于 2023-12-19 13:20

最近也对EDA感兴趣，谢谢楼主分享!

wszds · 发表于 2023-12-19 13:22

楼主软硬通吃就是牛B。。。。。

jacksl528 · 发表于 2023-12-19 17:38

本帖最后由 jacksl528 于 2023-12-26 15:44 编辑

硬件&烧录教程

这篇分享经过我的探索和填坑，终于接近尾声了。

其实，关于这个制作&分享也是源自微信上的一位好友，很早就规划做一个带软控音量的功放板方案。在内行人的眼中，这种简单的音量软控代码这些都是小儿科

。
但对于没有单片机经验的朋友又像是一道鸿沟。想跨过去奈何又太宽了点...

授人与鱼的目的是真正的让别人吃上鱼。我希望用最最最最简单的方式让不会单片机的人也能用上这个“软控电位器”

源代码：前面有分享过了，能看懂的人也不需要用我的。自己就能写。看不懂的人，给了也不知道怎么用。

好在，这些代码可以生成直接用来烧录的固件程序即：HEX文件。

在帖子的最后，我附送这个适用于PGA2311/2310/CS3310的HEX文件和烧录工具。并附带详细的烧录步骤说明。你只需要按照我的提示，一步一步的在电脑上操作就可以完成自己的第一个软控作品了。

如果你对MCU、嵌入式开发感兴趣，也可以从现在开始，去自媒体平台跟着那些编程大佬从0开始学起。有志者事尽成！

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jacksl528 · 发表于 2023-12-19 17:52

本帖最后由 jacksl528 于 2023-12-19 18:56 编辑

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