WM8805+WM8741X2 DAC設計以及制作

ID:73477 · 發表于 2015-2-10 16:31

在大半年前，就開始在腦袋中構思新解碼器了，9001已經用了近三年時間，不支持192K和需要加接收電路是它的硬傷。這兩個功能都需要價格又不能太高，那么基本上就剩下WM8805和CS8416這兩個芯片可選，這二者價格上相差不多，都在10元內。

WM8805
優點：jetter指標低達50ps，與9001工作于512fs時同一個水平，相當優秀。
缺點：要軟控，應用復雜，硬控的，還不如用8416，據說鎖定頻率的范圍不夠寬，遇到非標準頻率通常會鎖不住。

CS8416
優點：鎖定范圍寬，遇到非標準頻率也照鎖不誤，硬控模式與軟控模式性能相差不大，應用相對簡單。
缺點：jetter指標高達200ps。

軟控的WM8805無疑更能體現出設計者的技術水平，于是把接收芯片定在WM8805。
于是呼，開始抱著官方技術支持提供的高達65頁純英文資料開始啃............
以我2級英語考試剛好以60分通過的水準來啃英文資料相當吃力，邊看邊用goole翻譯邊記錄和理解關鍵點。
斷斷續續的看著，前后大概在一周時間之中算是基本了解了。

跟著買芯片，期間腦袋中陸續把相關的環節構思了一遍，一直到今年7月1日，開始搭試驗平臺。
原理圖參見PDF得來。

洞洞板的底板，搭了個單片機上去，再加上WM8805通過轉接板架上去，其它元件隨便搭上去。

測試平臺，創新EMU-1616的PCI主卡輸出同軸信號到WM8805。
電源圖方便從電腦USB口直接取電5V給單片機，再通過1117-3.3穩壓后給8805使用。
通過示波器和串口聯合，來確認IC是否工作正常。
前段時間啃技術支持文檔的基礎再加花了兩天時間，才算吃透程序，期間得到過夢創工作室的吳兄幫助，一些設置的值是在吳兄提醒下才搞定的，得感謝一下。

接著遇到176.4K和192K鎖定不穩定的問題，上邊示波器上抓到的就是unlock信號。

用了STC的單片機，接著杯具的碰到了外部中斷觸發BUG，折騰了好久，百度了一下，才發現是單片機問題，看了PDF才知道.......

鄙視之。最后只能改用軟件查詢方式解決。

在洞洞板上折騰來折騰去，都是無法解決192K的鎖定問題。
7月3日，花了幾個小時畫了個板子，花五十塊錢打個樣回來折騰折騰。板子大小5CM*5CM，最省的了。

等了幾天的樣板收到了，杯具的發現我用習慣了9001，以為8805的封裝和9001一樣，杯具的發現焊盤焊不到........

不得以，把IC的腳全部向下彎處理一下，好不容易全焊上去。

測試平臺，偉良的DAC5

折騰了兩三個小時，成功出聲，192K，木油壓力啊...........
之前的試驗板鎖不住，目前可以肯定原因是洞洞板導致的，PCB布線關系，上了PCB，一次成功！

接著是DA芯片的選擇，看上了最近比較紅的WM8741，于是再啃了一遍8741的英文技術資料。
然后著手設計PCB，期間斷斷續續，在群里調查大家期望有的輸入輸出接口等等
于是USB接口是要保留的，還有增加了個特色功能，藍牙的SPDIF接收模塊，
這個模塊很有意思，能通過藍牙接口來播放音樂，相當方便，效果也不錯
只是供貨廠也是剛剛開發出來還未到鋪貨階段，聽說還在申請專利中，目前只搞到兩個樣片試用中。

一直到8月9號，才算是把第一個樣板設計出來。

雙層板，組合是WM8805+WM8741X2只，軟控模式，另預留了位置可以安裝USB子卡和藍牙模塊。
輸出和輸入部分準備做個PCB轉接板來用用，還沒畫好。基本上是一邊看PDF一邊周邊搭元件搭起來的
原理路圖木油，詳細參數木油，板上隨便瞎標的。

背板

花了5張老毛打樣
等待了N天之后8月17號，終于盼來樣板，剛到手就發現了個BUG，背后的小板孔位對不上.........

最后一鋸了之，鋸成兩半安裝解決。
從九點奮戰到現在，終于安裝完成。

當晚奮戰到凌晨兩點，隔天早上一早起來就在寫這個程序，
由于WM8805部分之前已經寫過，移殖到新板只需要改一下IO口，很快就解決了。
然后死活出不了聲，找了半天才算是找到原因。

兩個8741的數字地都沒接上............網絡是對的，但鋪地的銅線是0.3mm，加上安全間距的原因，這里就沒鋪過去.........

500塊不見了

手工修復后正常出聲了。程序還未完善。測試了下頻譜，相當杯具

經過N天的折騰。

做出了個勉強還能接受的指標。

WM8805和WM8741對電源的要求比較高，上邊的失真這么大的原因就是電源導致的。
知道原因之后，著手V1.1版本的改進設計，于8月29日完工并發出打樣。

期待這次不會讓我失望。

昨晚奮戰到凌晨兩點半，把輸入信號自動切換功能和顯示屏采樣頻率加上去了。
整個程序編譯出來已經超過2K。
還有功能未寫
紅外接收
旋轉編碼器
音量控制
8741的數字濾波器模式切換
EEP保存工作狀態

等待樣板。

待續...........

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2012-9-10日陰天有雨續
幾天前就收到樣板了，安裝好之后

安裝完后未聽聲音先直接測試指標，

結果在情理之中卻又在意料之外，指標比第一次打樣未修改前好得多
但期間幾經嘗試，在THD和IMD這兩個指標又追不上第一板手工修改之后的結果，
然后三翻五次的糾結，怎么這次這么發揮失常？？
之前做DAC也算有點經驗的了，以前4398和PCM179X這兩個很簡單就能把THD控制在0.000X，這次怎么死活到不了0.001附近？？
多翻嘗試無果，先是在看PDF時發現8741的典型THD值是-100db，也即是0.001%在48KHZ，
后又在淘寶看那個XX格雷的THD指標是在0.003X之后，
我也就蛋定了，不再糾結于測試指標。
當然人家是AP測的，精準，我是聲卡RMAA業余YY一下，權當娛樂。
是于精力放在校音之上。

斷斷續續進行了一些調整，主要還是LPF電路的分頻點調整上。
得出來到經驗是，8741后邊的LPF電路分頻點不要低于100KHZ
低于這上值通常聲音也就不通透了，層次感也要大減。
也不宜高于300K，太高了，聲底就不那么干凈了。
我的分頻點取值大概在210KHZ。

關于板上12只主濾波，原本計劃是一排6個是夠用的，前提變壓器要夠勁，
后被群友一翻訓斥：幾個電容值幾個錢？？多一排，牛即使不夠大頭也能補一點回來。
心一想，也是，于是電容就多了一排，整體也壯觀了不少。

8741中頻有1541那種模擬韻味，又有PCM179X系列芯片的聲場和細節，我很是喜歡。
自我評價，大概發揮出8741的60%水準吧，算及格。
要大致上發揮出8741這個芯片的水準不是我目前的水平能做到的。（起碼得有90分以上才能算吧？）

晚上帶去燒友家里，用用好器材聽一下，順便也請燒友批判批判。

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原本今晚是要去本地一個比較高燒的朋友家里請他點評點評的。
（客廳專門有為聽音優化改造過，器材算是還不錯的，整套加起來5W左右吧）
結果他今晚有事不在家，改約在明晚，高燒的去不成，就去了另一低燒朋友家里。
評價是比我之前那么些作品要好聽不少。（我的作品他都聽過）

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2012-9-26 凌晨，完成所有程序功能。留念一下。

經過近四天奮戰到夜里凌晨兩三點，終于把這個軟控的所有功能完善了。

已經實現的功能
1，音量控制
2，遙控相關：靜音，+，-，通道切換，數字濾波器模式切換。
3，旋轉編碼器相關：音量+，-，通道切換，數字濾波器模式切換。
4，狀態保存，記憶關機前所有狀態。
曬幾張工作時的圖片。

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2012年10月12日，完成CM6631USB轉SPDIF子板設計工作。
板子5CM*4.3CM，打樣50元還包快遞。

ID:265517 · 發表于 2017-12-22 23:32

高手啊軟硬通吃，wm8805的輸入端的75歐姆的電阻可以去掉嗎？我買了塊板子，有三個輸入聲道的這個75歐姆電阻省去了，影響不大吧？

ID:163606 · 發表于 2018-1-9 16:50

樓主是轉發的還是自己的，有些問題能不能向你請教啊

ID:163606 · 發表于 2018-1-9 16:54

樓主還在嗎，想請教一下，8805 8741 以及顯示屏這些用一塊單片機還是需要幾塊

ID:611151 · 發表于 2019-10-4 21:54

那么強的動手能力啊！！

ID:820291 · 發表于 2020-11-5 16:44

STC里面的東西才是關鍵啊

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