Nejčtenější

Napájení LED

UVL125W - UV Lampa

DIM2151 - PWM stmívač s IR2151

S/PDIF transformátor

S/PDIF je digitální komunikační rozhraní audiopřístrojů. Signál je distribuován koaxiálním kabelem. Toto propojení ale znamená, že jsou fyzicky spojeny zemnící póly obou přístrojů, což může být na závadu, protože může vzniknout zemnící smyčka. Je proto třeba přístroje galvanicky oddělit a právě k tomuto účelu se používá S/PDIF transformátor.

Zkráceně o S/PDIF
Z hlediska elektrického je S/PDIF signál posloupnost hranatých pulsů o napětí 0.5 - 1V. Data mohou být 16 nebo 24 bitová. Celková velikost datového rámce je 32 bitů pro jeden kanál. Ve stereu je to tedy 64 bitů. Vzorkovací frekvence audia může být 32kHz, 44.1kHz nebo 48kHz. Datový přenos probíhá po koaxiálním kabelu a je tudíž sériový. Data jsou navíc kódována BMC (biphase-mark-code), což je jistá forma modulace. Každé dva průchody nulou znamenají HI a jeden průchod nulou znamená LO. Na začátku každého rámce jsou vyslány synchronizační bity bez modulace, aby si příjímající zařízení mohlo synchronizovat čas pro dekódování BMC dat. BMC tedy zvyšuje frekvenci přenášeného signálu, ale jen u datových bitů nastavených do HI. Pokud zanedbáme vliv BMC a vyjdeme jen z velikosti datového rámce a rychlosti vzorkování, vychází nám, že pro signál vzorkovaný 48kHz budeme potřebovat datový tok minimálně 64*48000 což je 3072000 bitů/s.
Ve skutečnosti to je ale ještě trochu složitější. Protože se měří čas mezi průchody nulou a signál během jedné periody projde nulou dvakrát, je jedna perioda signálu schopna přenést dva bity. Takže pro signál vzorkovaný 48kHz nebude potřeba datový tok 3072000bps, ale vystačíme s polovinou 1536 kHz.

Výběr jádra
Z výše uvedeného jasně vyplývá, že budeme potřebovat širokopásmový transformátor schopný zpracovat pulzy max. 1V na kmitočtu kolem 3MHz. Širokopásmový proto, protože díky BMC dochází ke změnám kmitočtu. Pokud bychom přenášeli data, jejichž všechny bity jsou ekvivalentní HI, pak je frekvence prakticky dvojnásobná (s vynecháním synchronizační preambule). Pro takovýto kmitočet musíme správně zvolit jádro transformátoru. Pro vysokou efektivitu by mělo být jádro prstencové z vysocepermeabilní hmoty. Vyhoví toroidní jádra FERROXCUBE z hmot 3E25, lepší 3E27, nebo nejlepší 3E5. Vzhledem k nízkému přenášenému výkonu, nemusí být jádro nijak rozměrné.

Z dostupných zásob jsem volil jádro TN10/6/4-3E25 AL=2250 [nH/Z2].

Vinutí
V konstrukcích těchto transformátorů se používá oddělené vinutí vždy na polovině jádra. Na jednu stranu se navine primár a na druhou sekundár. Tento způsob umožňuje jednoduchou formu transformace impedance změnou převodu transformátoru. Já jsem však chtěl využít převodní poměr 1:1 a proto jsem zkusil použít jiný způsob vinutí používaný v konstrukcích pulzních zdrojů. Použil jsem bifilární vinutí. Dva vodiče průměru 0.3mm potřebné délky jsem zkroutil do lanka a navinul najednou 23 závitů.

Konstrukce
Toroid je přilepen lepidlem Mamut na malý plošný spoj mědí nahoru. Měděná fólie je přerušená do kříže tak, aby vznikly 4 pájecí body. V rozích jsou umístěny zlacené jehly z precizní patice, aby šel celý transformátor zasunout do patice DIL8 na pozice 1,4,5 a 8.

Závěrem
Vyzkoušel jsem vyrobit S/PDIF transformátor jinou metodou vinutí. Ověřil jsem správnou volbu jádra a celou funkčnost. Volba bifilárního vinutí se osvědčila. Transformátor funguje velmi dobře. Závěrem lze konstatovat, že při použití kvalitních materiálů lze vysokofrekvenční transformátor vyrobit i v amatérských podmínkách.
Autor: Choze [2012-03-22]   Přečteno: 2755x

Novinky

ALCD - Proudový zdroj pro LD

VUtiny44 - AVR VU metr

HotWire - Řezačka polystyrenu

ASTRE85 - PWM antistres do akvária

Kontakt
202476