Avances en el desarrollo del ZX-Uno

[antoniovillena]

Podemos hacer lo que dices. Es un poco más lento en el arranque y dispondríamos de un banco de Flash menos, pero es mucho más flexible que tener que regrabar la configuración de la FPGA cada vez que se actualice la BIOS.

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We can do than you say. It's a bit slower to boot and we'll have one Flash bank less, but it's much more flexible than rewrite the entire FPGA configuration in each BIOS update.

[mcleod_ideafix]

Por otro lado tengo dudas a la hora de buscar 3 componentes. El primero es el filtro de choke, ¿nos valdría este?
http://www.aliexpress.com/item/TDK-Comm ... 80079.html

No. Este filtro es para señales de alta velocidad. Vamos, para ponerlo en serie por ejemplo con los dos conductores de señal de un USB o un Firewire. No están pensados como choques para señales de alimentación, con una cierta intensidad. La impedancia que tienen es muy baja para frecuencias moderadas, y sólo aguantan 400mA.

Idealmente necesitamos un choque cuyo core sea de manganeso-zinc, ya que tienen muy buena permeabilidad a frecuencias bajas, del orden de decenas de kilohercios, donde comienzan las frecuencias de conmutación de las fuentes de alimentación USB con las que se va a alimentar el chisme; y que aguante, al menos, alrededor de 1A, que es lo que da la fuente de alimentación.

En eBay, buscando por "common mode choke manganese" se encuentran algunos, pero son realmente el mismo modelo con varios niveles de intensidad. Son caros, y la foto es genérica, con lo que no tenemos ni idea de qué pinta tiene.

Por aliexpress no hay mucho que rascar, pero he encontrado éste:

http://www.aliexpress.com/item/Free-shi ... 01684.html
que cumple casi todos los requisitos, excepto el de la impedancia a bajas frecuencias, que no es del orden de centenas de ohmios como quisiera, sino de decenas de ohmios.

Del estilo, pero más compacto y con más aguante de amperios está éste:
http://www.aliexpress.com/item/ACM0908- ... 43575.html

Yéndome a otros sitios, como Mouser, encuentro este otro, más acorde con lo que necesitamos (1A, pequeñito, y unos 300 ohmios de impedancia a 100kHz). El core no es de manganeso-zinc, pero da la talla en bajas frecuencias:
http://es.mouser.com/ProductDetail/Bour ... XDfDPd0%3d

El segundo es el ferrite bead, no sé si este nos vale:
http://www.aliexpress.com/item/NEW-0805 ... 57111.html

1K, supongo que es 1K a 100MHz. Si la relación entre frecuencia e impedancia es más o menos lineal hasta ese 1K, tenemos unos 300 y pico de ohmios para 10MHz. Sí, nos valen. Te lo diría más seguro si supiera cuánta intensidad aguantan, pero muy probablemente será más que suficiente.

Y por último, los conectores microUSB. Creo que cualquiera de estas 4 opciones nos vale, son más resistentes porque tienen 4 anclajes.
http://www.aliexpress.com/item/20-pcs-l ... 71516.html
http://www.aliexpress.com/item/20-pcs-l ... 67409.html
http://www.aliexpress.com/item/20PCS-lo ... 21241.html
http://www.aliexpress.com/item/20pcs-lo ... 30848.html

De estos, el que mejor resistencia mecánica va a tener es el del segundo enlace, que tiene los anclajes thru-hole. Además de eso, será más fácil posicionarlo en la placa para soldar los pines, siempre y cuando la huella coincida. Lo que seguro es que habrá que hacer la huella para este conector, porque fijo que no está.

[antoniovillena]

Qué tal este?

http://www.aliexpress.com/item/Hot-offe ... 87288.html

-- Actualizado 01 Abr 2014, 00:36 --

En cuanto a los conectores de alimentación, superfo me dijo que buscaría unos conectores cuya huella fuese compatible con otros conectores mini-USB, pero que no sabía seguro si los iba a encontrar. Desde luego si atravesamos la PCB mejor que mejor, se lo comentaré.

[mcleod_ideafix]

Qué tal este?

http://www.aliexpress.com/item/Hot-offe ... 87288.html

¡¡De PM!! Una buena impedancia a bajas frecuencias. Es lo que necesitamos

[antoniovillena]

Genial, entonces confirmo la elección a superfo. / Great, I'll confirm the choose to superfo

La inductancia de choque / The common mode choke inductance
http://www.aliexpress.com/item/Hot-offe ... 87288.html

Las "perlas" de ferrita / The ferrite beads
http://www.aliexpress.com/item/NEW-0805 ... 57111.html

Y finalmente el conector de alimentación (a no ser que superfo encuentre otro mejor) / And finally the power connector (unless superfo finds something better)
http://www.aliexpress.com/item/20-pcs-l ... 67409.html

-- Actualizado 01 Abr 2014, 00:59 --

Cambio las "ferrite beads" por estas otras, creo que son las mismas pero al ser 50 en lugar de 100 sale más barato (necesitamos sólo 30)

http://www.aliexpress.com/item/0805-SMD ... 15750.html

-- Actualizado 01 Abr 2014, 01:04 --

La huella del choke es ésta / The footprint of the common mode choke is this one:
http://katalog.we-online.com/pbs/datasheet/744224.pdf

[TallerSeverino]

Acabo de echarle un vistazo al esquemático, y como soy más de analógica que de digital y todavía me queda mucho por leer y comprender.
Comentar lo que he visto en las salidas L y R del audio.
Un conector scart normal de TV asume como señal de entrada de línea 0,5Vrms, que pasados a Vpp son 1,4Vpp. Realmente no se en qué pines se generan las señales LEFT y RIGHT, lo digo de nuevo, tengo que estudiar, pero asumamos que en caso peor sean 0- 3,3V, así que la señal serían 3,3Vpp con 1,65V de continua. Si la intención de R32-C4 y R33-C3 es un paso bajo, la frecuencia de paso para este filtro es 4Khz. En cualquier caso falta un condensador de desacoplo, un divisor de tensión y después el paso bajo.

Nota: obviamente todos los conectores scart tienen un desacoplo interno, pero si conectamos no se, unos cascos le metemos continua a los cascos y eso no es nada bueno para los cascos.

Si buscamos 1,4Vpp tendremos que suponer una reducción de un 43%, un poco menos de la mitad, un par de resistencias de 6,8K y 4,7K dan un 40% de señal, menos y más recomendable, un desacoplo de 1uF va bien, de 10 mejor aún, pero bueno, se puede elegir 4,7uF que ya estaba antes y tenemos un buen desacoplo. Si después del divisor de tensión queremos un paso bajo pues con ponerla en 20Khz va sobrado, (mucho diría yo, pero bueno) con una resistencia serie de 820ohms y manteniendo los de 10nF obtenemos una frecuencia de corte de 19Khz aproximados. Si por desconocimiento mío (y me equivoco bastante) el filtrado de desacoplo ya se ha realizado o se está teniendo en cuenta el desacoplo interno de la TV lo único que hay que cambiar es R32 y R33 a 820ohms.
Como yo no he montado todavía el primer prototipo no puedo más que hablar en plan teórico, corregidme si voy por mal camino y si el no poner divisor de tensión y desacoplo se ha hecho por reducir el número de componentes en la pcb.
Un saludo.
Edición: Luego lo traduzco al inglés por si hay que editar algo.
I will translate later just in case I have to edit something.
Segunda edición: Para los que lo tenéis montado ¿Podéis cambiar una de dichas resistencias en un canal por una de 820 y ver si hay mejoría en la calidad de sonido? Cuidado que el volumen debe ser mayor al bajar esta resistencia.

[antoniovillena]

El esquema es exacto al de la MOD-VGA

https://www.olimex.com/Products/Modules ... _B_sch.pdf

Sin entrar en el tema de filtrado de continua, esta salida va a 2 lugares. Un conector jack al cual le podemos conectar auriculares o altavoces o directamente al Scart por la salida RGB. En el primer caso no hay unas especificaciones genéricas, es decir, le puedes meter más o menos voltaje o tener más o menos impedancia de salida que el sonido se escuchará (con más o menos volumen). En el segundo caso sí que las hay:

http://martin.hinner.info/vga/scart.html

Aquí dice que la señal de entrada del scart es de 15K y 1Vpp. Suponiendo que de los 3.3V una salida de la FPGA tenga 3V de amplitud y haciendo cuentas nos sale: (15/19)*3= 2.36V de amplitud máxima, 1.18Vpp, que no están muy lejos del voltio pico/pico que nos exige el Scart.

[TallerSeverino]

Los desacoplos en audio son muy comunes, y redundantes en algunos sistemas, aunque la mayoría de sistemas ya llevan el desacoplo interno por seguridad, no está de más. Lo del filtro paso bajo lo hago sin tener en cuenta la "carga", es decir, un filtro paso bajo con f= 1/(2*pi*R*C), con estos valores esa f es 4Khz, aunque claro, esa es la frecuencia a la que cae 3db la señal, son filtros pasivos y los agudos se escucharán pero muy atenuados. Lo dicho, probad con una resistencia de 820, en un canal en lugar de la de 3k9, o con una de 1k, la que tengáis más a mano, se tiene que notar en los agudos, alrededor de los 6Khz a 8Khz. Si hacéis un bucle "for" que avance la frecuencia de 1Khz en un 1khz con un pause y apreciar si se va perdiendo volumen con el avance de la frecuencia.
Este es el circuito que proponía:

[antoniovillena]

TallerSeverino estoy mirando circuitos de audio en otras placas del estilo, y por ahora todas tienen un simple circuito paso bajo y de valores muy parecidos a los que tiene el ZX-Uno (3.3K en lugar de 3.9K y 4.7nF en lugar de 10nF)

https://github.com/GadgetFactory/Papili ... ematic.pdf
http://www.saanlima.com/download/pipist ... ematic.pdf
https://www.olimex.com/Products/Modules ... _B_sch.pdf

A ver qué dice McLeod sobre el cambio de resistencia a 820 ohm. Con respecto al otro circuito, son 10 componentes en lugar de 4 y no tenemos mucho espacio, habría que ver si realmente es un problema o no la falta de filtro de continua.

-- Actualizado 02 Abr 2014, 02:21 --

He encontrado este documento donde te dicen cómo calcular los componentes RC del filtro óptimos.

http://www.xilinx.com/support/documenta ... app154.pdf

Parece ser que los diseñadores de la Papilio Wing y de la pipistrello tenían en mente un DAC de 6 u 8 bits, mientras que los de la MOD-VGA (por tanto nosotros también que nos hemos copiado de ellos) pensaron en uno de 10 bits.

[mcleod_ideafix]

A ver qué dice McLeod sobre el cambio de resistencia a 820 ohm. Con respecto al otro circuito, son 10 componentes en lugar de 4 y no tenemos mucho espacio, habría que ver si realmente es un problema o no la falta de filtro de continua.

Tengo que salir ahora, pero de momento te digo que el divisor de tensión no debe estar lo primero. Lo primero debe ser el filtro restaurador del PWM, y a partir de ahí ya puedes pensar en desacoplos y divisores: ya adelanto que el condensador de desacoplo no es imprescindible. Ni tan siquiera si fueras a poner ahí auriculares, ya que la intensidad que circula por ahí es mínima, y la potencia disipada, del orden de 2mW. Respecto al divisor de tensión, tampoco es necesario un divisor completo, además que aumentarias la impedancia de salida. Basta con una resistencia en serie de un valor adecuado tal que con la resistencia del circuito de entrada del televisor se forme (dentro del televisor) el divisor de tensión. Esto es, lo que propongo es añadir una resistencia a cada circuito L/R de audio.

Parece ser que los diseñadores de la Papilio Wing y de la pipistrello tenían en mente un DAC de 6 u 8 bits, mientras que los de la MOD-VGA (por tanto nosotros también que nos hemos copiado de ellos) pensaron en uno de 10 bits.

Luego busco la App Note sobre el uso de Sigma-Delta en Xilinx y te digo el valor óptimo del condensador, respecto de la frecuencia de PWM que estamos usando y todo eso...