这是我个人DIY作品中迄今为止完成度最高的。计划做这么个小东西：可以用2节磷酸铁锂电池供电，输入双声道的音频信号，以48kHz/96kHz (或支持192kHz) 24-bit 规格进行采样，S/PDIF光纤数字输出。这样可以做到采集电路和后面的信号处理电路(或PC机、专业音频设备)电气隔离。去年我DIY过一个Cirrus Logic CS5341的应用电路，I2S输出用排线连FPGA开发板，工作得很好，缺点就是工频干扰的屏蔽处理不好做。这次就在上一版的基础上改进，做成一个功能完整的小盒子。下面是完整的电路图：
在画PCB之前，我就买好了外壳——这是50x60mm的铝壳体，估计了装下所有东西还有些余量。PCB最后大小就按照这个盒子来设计。
这是完成的PCB布局和Layout. 软件是我DIY惯用的Eagle 4.61免费版。
做回来的 PCB. 因为和另外几个小电路拼板做省钱，裁开就要自己动手了。
然后是打磨边角，确保刚好能插入到外壳的PCB槽中，不要太松。前后也要磨得和外壳边缘齐平。
OK. 接下来就可以开始焊接调试了。
这个小装置我设计了一个分立的稳压电路给模拟部分供电(5V)，如下图。因为电池电压在6V以上，这样一个运放+射随的串联稳压可以工作，性能比集成的LDO要好，我已经实验过了。图中的运放是SOT-23-5的，我用的AD8605. 电压基准是SOT-23的TL431. 调整管是BC337, TO-92封装。(其实功耗小，完全可以用 SOT-23的管子,我从其它工程里面挪过来的没改), 左边两个三极管是做恒流源的，R25换成锗二极管更好。
先调试这个分立电源吧，别出啥问题把芯片搞坏了。使用了先前实验的电阻值——R22: 390, R25: 1.2k, R27 10k, R24: 10k, R23: 2.4k. 直插电容C31临时焊到板子背面，C32, C30则不焊，不要紧。因为直插电容比较高，对后续的焊接有影响，所以留到最后再焊了。 调试必要的就临时焊一下再拆。
这个分立电源焊上就成功了，没有出现异常。R24, C32的作用是滤除TL431的噪声，没有焊C32的时候电源输出噪声明显要高不少。给ADC芯片供电的3.3V组VD和VL，我就用LDO来搭了。VD用的是SPX3819, VL则用了最便宜的1117-3.3. VD本来想的是用TPS79333, 焊之前忽然意识到它最高输入只有5.5V，于是换，找到了引脚兼容的SPX3819. 实测空载时SPX3819的输出噪声异常地低，比我的分立稳压还要低……头一次用这款LDO。
LDO也测试下，一般不会有啥问题。1117在板子背面。
电源确保没有异常之后，就开始焊接主要的芯片了。核心部分是ADC: CS5341. 外围的电路就是按照手册上的，除了设置采样频率的M0, M1引脚，以及RESET引脚我连到单片机外，没有什么特别的。
ADC芯片和S/PDIF编码器之间信号是I2S. WM8805在这里用于S/PDIF的编码，只用到芯片的部分功能，接成hardware模式，外围也是按手册上面的连就是了。CS5341和WM8805共用一个24.576MHz的时钟。
单片机在这里的作用仅仅是上复位其它数字芯片(CS5341 好象没有POR)，以及设置ADC的采样频率。因为我对AVR用得最熟，就用了ATTiny13这个SOP-8封装的单片机了。两个I/O连接ADC，一个I/O产生Reset信号，一个I/O接按钮，一个I/O接LED，刚好用满。操作界面最简化了，一键控制。
焊上单片机之后就写程序，飞线连出来接下载器调试。这个程序不复杂，LED指示没问题了大概就没啥问题了，然后拆掉飞线。
最后的IC是模拟部分的输入缓冲运放。这部分电路我就照搬CS5341手册中的参数了，只不过换了运放型号为AD8656.
手册上的元件参数
到此大部分的焊接工作就完成了，余下晶振、电解电容、输入输出插座等器件。装上晶振后简单测试了一下S/PDIF输出有信号，检查了总电流大概正常，就放心了。我的PCB上有一条设计的飞线，是从CS5341的Reset引脚出来的。因为太绕了，两层板嘛，顾及到GND平面的问题还是飞线比较好。下面是整个PCB 完成之前的样子
PCB 完工之后
到这里已经可以测试整个装置的性能了。剩下来的工作还有并不是那么简单的——外壳开孔。我的工具只有小钻和锉刀，这个手工活挺费工夫的。最后的样子，前面
后面：光纤输出，选择按钮和指示灯，电源输入
这个装置就可以用光纤连接到带有光纤输入口的声卡上进行录音了。
测试了下输入插座悬空时候的本底噪声。我喜欢用CoolEdit这个软件来处理和分析音频（FFT懒得自己去写了:P）。CS5341的THD+N典型值为-98dB，从这个测试看噪声还是达到了。如果模拟输入端短接到地，相当于把bias电阻上的热噪声滤掉，噪底还能更低一点点。下面三幅图是CoolEdit的64k点FFT分析结果，分别是48k, 96k, 192k采样频率。
令人欣慰的是，工频干扰终于被干掉了。
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