Digitale Audioübertragung über LWL

[Jan R. (jan_ra)]

Hi Leute,

ich habe eine Projektarbeit bei der ich ein wenig Hilfe brauchen könnte.

Mein Ziel ist es einen Ton bzw. ein Lied digital über einen 
Lichtwellenleiter zu schicken. Dabei verwende ich AD und DA Wandler.

Ich habe mich für den 12 Bit ADS 7816P entschieden. Diesen habe ich auch 
schon getestet allerdings bin ich von dem Ergebnis ein wenig verwirrt ( 
Siehe Bild). ( Link: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads7816.pdf)

Mein DA Wandler ist ein DAC 7611 ebenfalls mit 12 Bit. ( Link: 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/dac7611.pdf) den ich allerdings noch 
nicht getestet habe.

Das Projekt soll ohne einen Mikrocontroller auskommen, desweiteren ist 
der Übertragungsbereich frei wählbar somit ist es gundsätzlich egal wie 
viel Bandbreite ich übertragen werde.

Zum Testaufbau Ich habe den 7816P auf ein Steckbrett aufgesteckt und wie 
auf dem 2ten Bild zu sehen ist aufgebaut. ( Habe andere Kondensatoren 
verwendet aber die sind ja zur Filterung gedacht, somit nicht sehr 
betriebsrelevant.)

V ref = wurden 5 Volt angelegt
+ In = hab ich mein Sinussignal mit 50Hz angelegt
- In / GND = wurden auf GND gelegt
+ V cc = wurden 5 Volt angelegt
DCCLOCK = wurden 1000Hz angelegt
D out = war das Oszi angeschlossen
CS = wurde eine Frequenz von 35 Hz angelegt

Auf dem dritten Bild ist das Übertragunsdiagramm zu sehen, welches im 
Datenblatt zu finden ist. Allerdings komme ich mit diesem nicht sehr 
zurecht.
Wie aus dem oberen Diagramm zu sehen ist benötigt der AD Wandler nach 
jeder Wandlung einen Impuls an CS um dannach erneut zu senden. Das 
Untere Diagramm finde ich sehr verwirrent da bei der ersten Diagramm am 
Ausgang der Bitstrom schon ausgegeben wird beginnend mit MSB (t conv) 
und nach dem Impuls an CS erneut.
Beim unteren Diagramm wird der Impuls an CS später gegeben und der 
Bitstrom wird zunächst beginnend mit dem MSB ausgegeben und darauffolgen 
mit dem LSB ausgegeben.
Ich kann mit diesen beiden Diagrammen sehr wenig anfangen.

Nun ist die Frage der AD bzw. DA Wandler überhaupt geeignet sind für 
eine solche Übertragung oder ob es eine bessere methode gibt um das 
gewünschte Ziel zu erreichen.


mfg Jan

[Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)]

Warum machst Du es nicht so wie der Rest der Welt:
- Stereo Audio ADC mit I2S Schnittstelle
- I2S nach SPDIF Wandler
- Toslink Sender
- LWL POF Kabel
- SPDIF nach I2S Wandler
- I2S Audio DAC
das geht alles mit 1000fach erprobten Standard-ICs und Bauteilen.
Und auch ganz ohne Mikrocontroller.
Wenn Du mehr Reichweite benötigst, dann nimm statt Toslink eben ein 
Glasfaser-Interface Deiner Wahl und entsprechende Fasern.

[Jan R. (jan_ra)]

Hi, danke für deine schnelle Antwort. Ich wollte es ohne das SPDIF 
Protokoll von Sony und Philips machen.

Ich habe mir mit SPDIF noch nicht so sehr auseinander gesetzt.

Ich habe bei Franell gesucht und zwar AD Wandler gefunden mit I2C und 
mit 24bit allerdings sind die 7,8mm auf 4,8mm groß.
ADC
http://www.farnell.com/datasheets/1829953.pdf
DAC
http://www.farnell.com/datasheets/1831127.pdf

Gibt es den Ic's in anderer Bauform ?
Gibt es eine Mindestauflösung bei SPDIF ?

Und hast du eventl Bauteilvorschläge für mich?

mfg Jan

[... (Gast)]

> mit I2C

wird das ohne Controller eh nuex.

[HTH (Gast)]

Jan Radajewski schrieb:
> Nun ist die Frage der AD bzw. DA Wandler überhaupt geeignet sind für
> eine solche Übertragung oder ob es eine bessere methode gibt um das
> gewünschte Ziel zu erreichen.

Signal analog übertragen.
Spannungsgesteuerte Stromquelle => LED (650 nm) => (Stabdard-)POF => 
PIN-Diode (d = 1mm) => Transimpedanzverstärker

[HTH (Gast)]

Bitte beachten:
Eingansspannungssignal ggf. mit Offset versehen.

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Jan Radajewski schrieb:
> DCCLOCK = wurden 1000Hz angelegt

Hast Du mal darüber nachgedacht, welche Abtastrate Dein ADC damit 
hinbekommen kann? Selbst wenn jeder einzelne Taktimpuls ein Nutzdatenbit 
erzeugen würde (was nicht der Fall ist, siehe die von Dir geposteten 
Diagramme aus dem Datenblatt) läge die Abtastrate bei nur etwa 80 Hz.

Und die unterschreitest Du noch massiv:
> CS = wurde eine Frequenz von 35 Hz angelegt

Mit 35 Hz Abtastrate kannst Du kein 50 Hz-Signal digitalisieren. Nicht 
ansatzweise.

[Stefan F. (Gast)]

Alternative (halb analog):

Du gibst ein (oder zwei für Stereo) FM moduliertes Lichtsignal aus, umd 
empfängst es mit einer PLL Schaltung. Mit dem NR567 und NE565 kann man 
das relativ einfach realisieren.

Ich habe das mal ohne Lichtwellenleiter (durch die Luft) gemacht, hat 
sehr gut funktioniert.

[Jan R. (jan_ra)]

Hi,

da das Projekt digital realisiert werden soll, wird die Option es Halb - 
digital zu machen wegfallen.

Zu den angelegten Frequenzen:

Ich bin davon ausgegangen das am DCLOCK die Samplingfrequenz des 
Wandlers angelegt werden muss, und am CS der Impuls für eine neue 
Wandlung.

Denn mit einer Samplingfrequenz von 1000Hz sollten sich Frequenzen bis 
ca 500Hz doch sampeln lassen.

Oder ist meine Überlegung zu dem AD Wandler falsch?

mfg Jan

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Jan Radajewski schrieb:
> Ich bin davon ausgegangen das am DCLOCK die Samplingfrequenz des
> Wandlers angelegt werden muss,

Nein. Das ist der Takt zum bitweisen Auslesen der gesampelten Daten.

> und am CS der Impuls für eine neue Wandlung.

Eben. Das ist die Samplefrequenz.

[Jan R. (jan_ra)]

Danke für die Antwort bedeutet also das mein AD Wandler am CS eine 
maximale Frequenz von 200kHz verarbeiten kann, und das auch die Sampling 
Frequenz ist.

Dann muss am DCLOCK eine wesentlich höhere Arbeitsfrequenz angelegt 
werden. In meinem Fall die 14 Fache, da der Vorgang ja maximal 14 Zyklen 
benötigt oder ?


mfg Jan

[Fuerst-René (Gast)]

Also ich habe dass Früher immer so gemacht, ist aber halt leider 
Analog;-)

[Frank K. (fchk)]

Jan Radajewski schrieb:
> Hi, danke für deine schnelle Antwort. Ich wollte es ohne das SPDIF
> Protokoll von Sony und Philips machen.
>
> Ich habe mir mit SPDIF noch nicht so sehr auseinander gesetzt.

Dann wäre es genau jetzt Zeit, das zu tun.

fchk

[Pandur S. (jetztnicht)]

Und wie soll dann eine synchronisation von ADC und DAC geschehen ? Dh 
auf der anderen seite muss der DAC wissen wann ein Datenwort anfaengt. 
Entweder macht man das synchron, also zusaetzlich zu den daten den Clock 
plus den CS uebertragen, macht 2 Fasern mehr.
Oder Asynchron mit einem UART und einem Protokoll. Da waeren wir dann 
bei einem controller.
Nochwas, SPI ADC/DAC sind praktischer anzusteuern als I2C.

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Jan Radajewski schrieb:
> Dann muss am DCLOCK eine wesentlich höhere Arbeitsfrequenz angelegt
> werden. In meinem Fall die 14 Fache, da der Vorgang ja maximal 14 Zyklen
> benötigt oder ?

Ja. Wobei Du für eine Audioübertragung natürlich keine 200 kHz 
Samplerate benötigst - selbst Audio-CDs arbeiten nur mit 44.1 kHz 
Samplerate.