Форум: Техническая поддержка

Добрый день.
Подскажите пожалуйста как правильно подключить аналоговый сигнал (сигнал с minijack 3.5 ноутбука) к прибору E-502-X-EU-X?

Здравствуйте. Требуется уточнить задачу:
1. Речь идёт только о подключении одного канала АЦП к аудио выходу ноутбука? Или двух каналов АЦП к левому и правому каналу? Или хотите ЦАП использовать и  микрофонный вход ноутбука?
2. АЦП  E-502-X-EU-X будете использовать в одноканальном режиме (это упрощает задачу)? Если в многоканальном, то нужны типы или характеристики остальных источников сигналов.
3. Какие-то ещё входы-выходы E-502-X-EU-X будут использованы для иных целей? Если да, то для каких?
4. Интерфейс E-502-X-EU-X будете подключать к тому же ноутбуку? Будете подключать Ethernet или USB?
5. Ноутбук будет использован, в т.ч., и при питании от сети ~220 В?

Отредактировано Гарманов Александр (28.02.2019 12:42:51)

Спасибо за уточнение.
1. Для начала хочу использовать только АЦП для выхода ноутбука одного канала.
2. Начнем с простого, одноканальный режим.
3. Пока только один вход, начинаю с простого.
4. Буду подключать к другому ноутбуку, есть желание проверить и Ethernet или USB
5. Питание ноутбука от 220В.

Я так понимаю ещё требуется ПО скачать.

Задача, на самом деле, не такая очевидная, если всё пытаться делать корректно. Вам необходимо учесть следующие обстоятельства:
1. В принципе, схема подключения входа АЦП к аудио выходу в одноканальном режиме должна соответствовать
http://www.lcard.ru/download/e-502_users_guide.pdf , рис. 6.1.1.8. на стр. 63. Но конденсатор С уже имеется в составе стандартного аудиовыхода, а наличие резистора R я советую проверить при выключенном ноутбуке путём прозвонки аудиовыхода мультиметром по DC - должно быть единицы-сотни кОм, скорее всего. Подключать нужно по 3-проводной схеме (Y и AGND соединить на стороне аудиовыхода к цепи "общему провода" аудиовыхода), для цепей X и Y использовать витую пару.  Экран витой пары использовать для цепи AGND. Цепь X подключить к выходу соответствующего канала аудиовыхода.   Настраивать e-502  нужно на одноканальный дифференциальный режим. При установке максимальной частоты преобразования АЦП 2 МГц рекомендуется установить максимальный режим усреднения в настройках E-502 для улучшения сигнал-шум. Диапазон измерения ±2 В.  ПО используйте  lqmeasstudio для начала.

2.  При использовании интерфейса USB внутренняя гальванически не изолированная цепь E-502 оказывается присоединённой к цепи общего провода материнской платы первого ноутбука, к которому будет присоединён E-502. А  аналоговый вход  E-502 будет присоединён  к цепи общего провода второго ноутбука. Несмотря на наличие низковольтной изоляции аналогового входа E-502, данное подключение нельзя назвать безопасным, поскольку при питании ноутбуков даже от сети ~220 В с заземлением,  потенциалы внутренних цепей ноутбуков могут быть по-разному привязаны к цепи заземления, или вовсе не привязаны - данный вопрос зависим от особенностей ноутбуков (см. ссылку).

3. В связи с п.2, подключение по Ethernet выглядит безопаснее, поскольку интерфейс  Ethernet E-502 имеет более высоковольтную изоляцию. С другой стороны, когда потенциалы соединяемых устройств, запитанных от сети ~220 В, не имеют явной привязки к заземлению - это тоже нехорошо для штатного технического решения.  Однако, технически несложно изучить особенности имеющихся ноутбуков и учесть их, в соответствии со смыслом вышесказанного.

Если не знать, какой потенциал по отношению к земле имеет цепь общего провода материнской платы ноутбука, то компромиссным решением является заземление общего провода соединяемых устройств (цепь АGND E-502) через варистор, например, S14K75 . Эта мера ограничит накопление критичного потенциала по отношению к земле.

Александр, я подключился через Ethernet (lqmeasstudio). Но вот с настройками пока не выходит.

• Промерял сопротивление на выключенном ноутбуке между землей и левым каналом получилось 47кОм

• Точно Диапазон измерения ±2 В, а не ±0,2 В? По стандарту, я так понимаю до 0,7В на выходе? На максимальной громкости при измерении вольтметором у меня получились показания до 0,5В.

1. Установил Канал 1 в режим Дифф. ±2 В и усреднение 128
2. При параметрах из пункта 1, не удается установить частоту преобразования АЦП 2 МГц, только 0,016

0,7 В на выходе RMS - это амплитуда  0,7*1,41 = 1 В, плюс запас на несинусоидальность мгновенного сигнала, плюс запас на более высокое сопротивление нагрузки со стороны АЦП, чем по стандарту (600 Ом). Итого,  диапазон измерения ±2 В выбран вполне адекватно.

- Всё правильно. Внутренняя частота преобразователя осталась 2 МГц, но  усреднение и прореживание на 128 дало  0,016 МГц частоты ввода данных от E-502.

Сообщите, к какому номеру контакта E-502 какая цепь подключена - я проверю.

Отредактировано Гарманов Александр (01.03.2019 13:03:21)

Если нужно оцифровывать полную полосу аудио частот,  поставьте усреднение 10, тогда будет битрейт 200 ксэмплов/c - близкий к стандартному 192 ксэмплов/c.

Планирую так паять.

Схема правильная, но топологически  Y1 и AGND правильней соединять на стороне RCA (X1 и Y1 - симметричной парой), а цепь экрана кабеля связывать с AGND.

Александр,
Подключил Y1 и AGND на стороне RCA. Правильно я понимаю, что на паузе у нас в любом случае будут происходить динамические изменения?

Сигнал идет с такими параметрами:
Воспроизведение на паузе

Воспроизведение

miniJack отключен

Поведение аудиовыхода в момент нажатия на "паузу" зависит о реализации аппаратного аудиокодека в ноутбуке. В дешёвом варианте реализации может быть скачок постоянной составляющей сигнала, на который реагирует его RC-цепь аудиовыхода (слышится как щелчок в наушниках в момент выключения). Если у Вас такой вариант, то для избежания щелчка придётся громкость уводить в ноль перед "паузой".
С учётом того, что графики, которые Вы сняли, автомасштабируются по оси Y, картина очень правдоподобная. При отключении входа E-502 происходит произвольное поведение оцифрованного сигнала по причине высокоомного входа у АЦП E-502 и собственных микротоков входа E-502. Для обеспечения показаний E-502, близких к нулевым, при отключении входа E-502 самое простое - это добавить резисторную нагрузку между X и Y внутри кожуха кабельной части разъёма E-502.

У Вас на паузе E-502 измеряет АС= 11 мкВ (rms), а на воспроизведении 0,22В - отношение 1/20000 (динамический диапазон 86 дБ). А для максимального сигнала 0,7 В (rms)  - будет отношение 1/63536, что будет соответствовать полному динамическому диапазону 96 дБ! Результат - более чем!...

В многоканальном режиме на стороне E-502 резисторы нагрузки между X и Y каждого канала уже становятся необходимостью, причём, желательно уменьшить сопротивления нагрузки до минимально допустимой (600 Ом точно допустимы для аудиовыхода).
Для минимизации коммутационного эффекта возможности настройки E-502 позволяют найти оптимум между временем усреднения и запасом по времени установления сигнала после коммутации для выбранной частоты ввода данных - здесь уже нужно будет экспериментировать с настройками.

Александр,
Хочу посмотреть спектр постоянного сигнала для сравнения, что можете порекомендовать подключить без изменения настроек?

Вообще, на такой общий вопрос должен следовать общий ответ: см. руководство, главу про подключение сигналов. Я выше взялся подробно рассматривать подключение, поскольку в Вашем вопросе были определены соединяемые устройства и они достаточно специфичны. 
Но самое простое для сравнения  - задать режим измерения собственного нуля в E-502.
Чуть сложнее - соединить X, Y соответствующего канала с AGND при дифференциальном режиме - это будет "внешний ноль".
Также по оптимизации подключения я рекомендую эту статью.