Борьба с детскими болезнями Taranis X9D

1. Самое простое - замена подсветки.

Хочется просверлить голову дизайнерам, которые делают синюю подсветку дисплеев. Кроме того, что дисплей плохо читается, так ещё и выглядит как “деревенский тюнинг ВАЗа”. Белая подсветка, установленная автором идеи - то же не понравилась. Показалось, что для стиля корпуса Тараньки нужно что-то другое.
Мне всегда нравилась оранжевая подсветка салона и щитков BMW. И в корпусе Тараньке эти цвета уже присутствуют - в лого и в гениальной надписи над экраном.
Ораньжевые светодиоды купил здесь. Если кто захочет такие же - учитывайте, что многие продавцы называют их красными, и цвет надо уточнять при заказе.
При наличии навыка пайки SMD - процесс замены не вызывает особых трудностей. Описан здесь. Но я не демонтировал дисплей полностью, а выпаивал платы со светодиодами по очереди, предварительно отсоединив все разъёмы от процессорной платы и вынув её из корпуса.

Сменившая окрас Таранька выглядит так:

2. Шумы из динамика.

Технически самым простым и грамотным решением было бы использование сигнала mute при отсутствии аудиосигнала. Но это требует изменения прошивки. Так что бороться придётся с шумами, которые отчётливо слышны, когда динамик должен молчать. Для того, что бы услышать их “во всей красе” - необходимо поставить на максимум общий уровень громкости и громкость для WAV-сигналов (это и есть голосовые сообщения). Если отключить в меню радиомодули, то останется только наведённый по цепям шум. Шум, наводимый электромагнитными волнами при работающих радиомодулях - отдельная история и бороться с ним надо отдельно. Хотя, и тут простейшим (но недоступным без изменения прошивки) решением было бы задействование mute через прошивку.

Отключив радиомодули имеем разночастотный шум, зависящий от уровня громкости. Проверка теоретической правильности питания ЦАП в микроконтроллере показала отсутствие идеологичских ошибок - цифровая часть микроконтроллера питается от импульсного стабилизатора 3,3V (собран на TP5401), а аналоговая - от дополнительного (пока неопознанного) аналогового стабилизатора 3V. При этом вместо положенных 3,3V цифровой стабилизатор выдаёт всего 3,15V - разница в 0,15V мала для нормальной работы аналогового стабилизатора. От этого же аналогового стабилизатора (3V) запитаны все датчики положения (переменные сопротивления) крутилок, слайдеров и стиков.
К сожалению, моя мастерская сейчас в режиме переезда, так что ни осциллографа, ни деталей под рукой нет. Только тестер и несколько старых компьютерных плат, которые могут быть донорами.
Более детальное изучение схемы питания вызвало дополнительные недоумения. После импульсного стабилизатора единственная сглаживающая пульсации ёмкость (кроме керамических блокировочных конденсаторов рассыпанных по плате в достаточном количестве) - танталовые 22МкФ. После аналогового стабилизатора - вообще только керамика.
Ещё было обнаружено странное инженерное решение - питание “особо ответсвенных” с точки зрения производителя цепей с установкой индуктивности в разрыв “земли”. Это больше похоже на “слышал звон…”. В таких случаях обычно используются ферритовые “бусинки” (аналог ферритового кольца на проводе), но никак не катушки индуктивности, которые при таком включении ничего кроме “земляной петли” дать не способны. Причём в аналоговом стабилизаторе производителя посетило озарение, и место для индуктивности перемкнуто перемычкой. Правда такой же перемычкой перемкнута и индуктивность в разрыве линии +3V - а это уже “на своём молоке обжёгся” 😉 … А вот на плате усилителя стоят обе индуктивности, в том числе и по земле 😦
Исходя из изложеннного получаем план:

  • повысить выходное напряжение цифрового стабилизатора до 3,4-3,5V
  • убрать индуктивность с земляной цепи питания УМ
  • переставить освободившуюся индуктивность в цепь аналогового стабилизатора +3V.
  • переставить танталовый кондёр 22МкФ на выход аналогового стабилизатора +3V.
  • установить бОльшую фильтрующую ёмкость на выходе цифрового (=входе аналогового) стабилизатора.
  • установить дополнительный конденсатор как можно ближе к микросхеме УМ - “после” индуктивности, оставшейся в цепи +3,3V. Да, УМ питается от цифрового стабилизатора. Аналоговый маломощный и питает измерительные цепи - так что это можно назвать разумным экономичным решением.

Первым делом разбираемся с выходным напряжением цифрового стабилизатора. По даташиту TP5401 для 3,3V на выходе R77=10кОм и R76=30,9кОм (нумерация элементов Тараньки). В реале у меня было R77=10кОм и R76=29,4кОм, что по формуле как раз и даёт эти самые 3,15V. Замена R76 на 32,4кОм (промаркированные как 33кОм) подняло напряжение на выходе до 3,41V, что позволило запустится аналоговому стабилизатору, и ПРИНЦИПИАЛЬНО изменило уровень фона из динамика. Возможно, многим будет достаточно заменить это сопротивление.

Но я решил не останавливаться на этом, и реализовать весь намеченный план.

Как я уже сказал, деталей у меня под рукой нет - только донорские платы. На них нашелся электролит 470МкФ*16В - он пойдёт на выход цифрового стабилизатора. Пробовал ставить 100мкф - эффект есть, но меньший. Так что я не рекомендую ставить конденсатор меньшей ёмкости - скорее наоборот - если удастся найти более малогабаритный на 1000МкФ (на 6,3В или хотя бы на 10В) - лучше использовать его. С этой же платы 100МкФ*16В пошёл на УМ.

После этого мода я уже выслушивал шумы через наушники. Если раньше была чётко слышна разница в шуме при вкл/выкл подсветки и регулировке её яркости - то теперь эти действия совсем не влияли на характер оставшегося шума. Сам шум уменьшился более, чем на порядок. То, что осталось - уже скорее шум выхода ЦАП, работающего на частоте дискретизации 22КГц. Но и его удалось существенно уменьшить, введя “регулировку тембра” - конденсатор 2200пФ в цепь обратной связи УМ:


После этого остававшийся шум уменьшился ещё на порядок, а сам звук лишился “цифровой жёсткости” - стал приятнее для уха. Появилась реальная возможность использовать наушники - до переделки это было практически невозможно из-за постоянного жужжания в ухе.

3. Дрейф аналоговых показателей.

“Дополнительным бонусом” мода питания стало уменьшение шумов на выходе аналогового стабилизатора, от котрого, как я уже говорил, запитаны измерительные цепи стиков, крутилок и слайдеров. В результате чего дрейф аналоговых показателей уменьшился до единицы младшего разряда. На мой взгляд, при точных измерениях, он и не может быть меньше, т.к. аналоговый показатель не может иметь точного дискретного значения - всегда будет “где-то между”

4. Замена динамика.

Донорами для деталей были древний SoundBlaster (ISA!!!) и модем USRobotics Courier. Взгляд упал на динамик модема. Его сопротивление оказалось то же 8Ом. Звук погромче и гораздо более приятный, с бОльшим количеством низких частот. Не долго думая я его вклеил вместо штатного. В итоге перед динамиком оказалась резонансная камера из ободка, в который вставлялся штатный динамик - звук стал с ощутимым резонансом. Так что если решите менять динамик - надо продумывать ему другое крепление или заполнять камеру чем-то мягким, что бы погасить резонанс. Вряд ли удастся отдельно купить такой же - вот единственное найденное мною упоминание в инете о нём.

5. Убираем щёлчки при регулировке громкости.

Каждое изменение уровня общей громкости сопровождается щелчком. Причина - изменение постоянного потенциала на выходе ЦАП при изменении общего уровня громкости. Обычно вход УМ “отвязан” от постоянной составляющей источника сигнала конденсатором. Изначально такой конденсатор был предусмотрен и в Тараньке - это С2 рядом с импульсным стабилизатором 3,3V. Какая причина заставила изготовителя вместо этого кондюка поставить перемычку - версий нет. То, что этот конденсатор оказался рядом с главным источником импульсных помех и совсем не по пути следования сигнала (от 29 ноги микроконтроллера ко входу УМ) - говорит о том, что разводку платы делал автомат, а инженер туда даже носа не сунул 😦
В общем, установка вместо перемычки на месте С2 керамического конденсатора 0,1МкФ полностью убирает щелчки при регулировке громкости. А, вроде, ещё и звук делает более “человеческим”.

6. Защита дисплея от пыли.

Вероятно, многие помнят, когда “мобильные телефоны были большими”. И так же помнят, что под стеклом у них скапливалась пыль - порой столько, что дисплей уже плохо читался. Но в следующих поколениях мобильников эта беда отступила. И далеко не сразу экран стал единым целым с внешним стеклом, как у многих современных моделей. Сначала производители просто стали ставить мягкую рамочку/прокладочку между дисплеем и стеклом. С помощью самоклеящегося поролона сделал это и я в Тараньке 😃

Промежуточный результат.

Обрадованный результатом, хотя и “с осадочком” от допущенных разработчиком ошибок, я запустил радиомодуль. На фоне наступившей в результате модов тишины, и из-за увеличившейся благодаря замене динамика громкости - это ужас 😦
Именно вопросу борьбы с наводимой радиомодулем помехой посвящена вторая часть борьбы

Картинки:

  1. План мода усилителя мощности (УМ)

  2. УМ с установленными фильтрами питания. Проверка показала, что в этом месте достаточно 100МкФ. Вместо L2 - перемычка. Установлен кондюк 2200пФ в ОС.

  3. Исполненный мод БП. R76 заменено. Танталовый кондюк стоял на месте С64. Керамика в паралель 470МкФ не особо нужна - ставил, так как не хватало длины ножек у выпаянного кондюка. Впаяна индуктивность L4 (была перемычка). Та самая выпаянная L2 из УМ.
    Здесь же видно, что на месте перемычки С2 впаяна керамика 0,1МкФ

  4. Сравнение динамика из модема (слева) и Тараньковского (справа)

  5. Динамик от модема вклеен на штатный ободок

  6. Мягкая пылезащитная рамка из самоклеящегося поролона вокруг стекла

  • 12847
Comments
Shuricus

Подсветка шикарно смотрится!
Зачет! 😃

Alex013
Shuricus;bt108551

Подсветка шикарно смотрится!
Зачет! 😃

Спасибо 😃

IRF540N

у меня есть такой модем . с динамиком… АППЫ НЕТ((((((((

msl_272

Аппы у меня пока нет. Имел только возможность немного ее поковырять.
У меня сложилось впечатление что звук формируется чисто цифровым методом обычной ШИМ модуляцией. Вот почему:

  1. Для формирования звука производитель планировал использовать цифровой синтезатор на микрухе U1. Впоследствии от этого отказался ради удешевления проекта. Канал звука через С2 был скорее резервным только для воспроизведения элементарных пиков. Следовательно маловероятно что в этом канале планировали работу ЦАП,
  2. Вход платы усилителя обозначен как РСМ_AUDIO, что явно говорит о том что это вход ШИМ.
  3. Обычно при использовании ЦАП шумы питания на выходной сигнал влияния практически не оказывают, т.к. ЦАП обычно стабилизируется внутренними опорными источниками. А вот при ШИМ сигнале, вся хрень питания напрямую вылазит на выход усилителя. В нашем случае это очевидно - стабилизация питания приводит к резкому уменьшению шумов.
  4. Перед усилителем установлена некая микруха U3. Сигнал со входа PCM_AUDIO сначала приходит на эту микросхему. Предполагаю, что это и есть интегратор ШИМ сигнала.

Пишу свое предположение для того, что если я прав, то бороться с шумом будет наиболее эффективно допиливая именно этот интегратор.

Для установления истины достаточно глянуть осцилом напряжение на входе усилителя. При его отсутствии можно померить мультиметром на постоянном и переменном пределах.

IRF540N

ткнуть в этот РСМ_аудио осцилографом и увидеть картину.

Alex013

Как я писАл - осцил сейчас не доступен - кто может пусть ткнёт… Но, при учете встроенного ЦАП в проц городить ШИМ - нафига?

IRF540N

а ХЗ ((.

msl_272

Я тоже не пойму, нафига при наличии встроенного ЦАП припаивать отдельную плату с DAC и усилителем. Раз они так сделали, значит использовать внутренние ЦАП не планировали. А теперь поздно - разводка уже выполнена.

А емкость С2 скорее всего прицеплена к чисто цифровому выходу процессора. Поэтому формировать звук кроме как ШИМ методом возможности просто нет.

msl_272

По моей просьбе вчера удалось ковырнуть аппу дистанционно.
Вероятно я был не прав. Все таки выход идет с 29 ноги проца. И на эту ногу прицеплен ЦАП.

Только ума не приложу, почему питание так сильно влияет на выход ЦАП. Надо далее ковырять опорные источники напряжений.

Neznaykin

К одному человеку тоже пришла аппа, он померял напряжение с импульсника, у него 3,11В. У меня было напряжение 3,16В, это после индуктивности на входе в аналоговый стабилизатор. Не мало ли? Должно же быть 3,3В

IRF540N

ну если в даташите процессора указано 3.3в, то надо 3.3
иначе…
Может тут-то собака порылась?

Neznaykin

Вот и мне кажется так. Даже если смотреть описание на TP5401, то для случая 3,3В выходной дроссель должен быть 33мГн, а у нас 22мГн, дальше выходной конденсатор должен быть 33мкФ, у нас же 22.

IRF540N

вот и я про то же…
китайса однако съэкономить на чом-то решила однако)). как всегда.

НАПИЛИНГ НЕИЗБЕЖЕН))

Neznaykin

Да, думаю они просто налажали. На 10мГн и 10мкФ не сэкономишь.
Питание процессора может варьироваться от 1,8-3,6В. По моему мнению импульсник работает просто в неправильном режиме, благодаря его обвесу задающими элементами не по инструкции

Alex013
msl_272;bt109027

По моей просьбе вчера удалось ковырнуть аппу дистанционно.
Вероятно я был не прав. Все таки выход идет с 29 ноги проца. И на эту ногу прицеплен ЦАП.

Только ума не приложу, почему питание так сильно влияет на выход ЦАП. Надо далее ковырять опорные источники напряжений.

Могли бы просто внимательно прочитать выше - там про 29 ногу буквами по белому написано…

msl_272

по фирменному даташиту нормальное питание процессора от 1.8 до 3.8 В. Максимально допустимое значение 4,0 В.
Напряжение с импульсного источника должно быть 3,4-3,5 В для того чтоб обеспечить нормальную работу трехвольтового линейного стабилизатора. Похоже в этом собака и зарыта. Из-за низкой разницы падений линейный стабилизатор не обеспечивает стабильного опорного напряжения 3,0 В. Отсюда идет и шум в динамиках и дерганье значений стиков.

msl_272

Значение индуктивности определяется частотой преобразования, разницей вх и вых напряжений и током нагрузки. Говорить что китаезы накасячили сейчас оснований нет никаких.

IRF540N
sorokin-vl-val;bt109127

Да, думаю они просто налажали. На 10мГн и 10мкФ не сэкономишь.

Смотришь иногда на этих экономистов - и диву даешься, на чем только не экономят!

Alex013
msl_272;bt109167

линейный стабилизатор не обеспечивает стабильного опорного напряжения 3,0 В. Отсюда идет и шум в динамиках и дерганье значений стиков.

И какая, по вашему, связь у линейного стабилизатора и шума в динамике?

msl_272

Самая прямая. Стабильные 3,0 вольта используются в качестве опорного напряжения для ЦАП и АЦП. В даташите для этого определены отдельные входы процессора. На них предлагается подать или напрядение питания или отдельное стабильное напряжение. Внутреннего стабилизатора процессор не содержит.
Если опорное напряжение ЦАП будет пульсировать, то эти пульсации будут присутствовать на выходе, что мы и имеем.

Alex013
msl_272:

Самая прямая. Стабильные 3,0 вольта используются в качестве опорного напряжения для ЦАП и АЦП. В даташите для этого определены отдельные входы процессора. На них предлагается подать или напрядение питания или отдельное стабильное напряжение. Внутреннего стабилизатора процессор не содержит.
Если опорное напряжение ЦАП будет пульсировать, то эти пульсации будут присутствовать на выходе, что мы и имеем.

Был не прав. Согласился. В связи с чем появилась новая редакция мода питания - технически более грамотная.

msl_272

Я даже подскажу. Резистор 120 кОм параллельно R77 поднимет напряжение примерно на 0.2 В.
Это немного проще чем перепаивать R76.
Я смотрю - на картинке эта доработка уже появилась. Раньше ее не было.

Alex013
msl_272;bt109242

Резистор 120 кОм параллельно R77 поднимет напряжение примерно на 0.2 В.
Это немного проще чем перепаивать R76.

Можно и так. Можно и ещё по разному - суть - сделать такой делитель, что бы на ноге микрухи было 0,8V при желаемом выходном. А припаять что-то в параллель этой мелкотне - не факт, что проще.

msl_272;bt109242

Я смотрю - на картинке эта доработка уже появилась. Раньше ее не было.

И на картинке, и в тексте - я же написал “появилась новая редакция мода” 😉

grafis

А не могли бы вы проверить есть ли на выходе TX модуля сигнал телеметрии. Хотелось бы блутус туда запаять или подключиить доп дисплай телеметрии FLD-02. Cудя по всему там стоит борд от внешнего тх модуля XJT. вопрос толко если то же фирмваре и если оно поддерживает выход RS232

Alex013

Внутри, на сколько я знаю, стоит тот же JXT…

Проверить не могу, так как я, похоже, встал на большую паузу 😦 … Моя Таранька пала жертвой моддинга 😦 … Самое обидное - что ровно в том месте, которое я собирался описать, как наиболее опасное в новом варианте мода БП. Если R76 плохо пропаяно - на выходе импульсного стабилизатора получаем полное напряжение аккума.
Вот на это я и попал - думаю, сдох проц 😦

Если у кого есть мысли/опыт по ремонту - обсуждаем здесь

AvxMx

Александр, мои соболезнования 😦
Подскажите, какое сопротивление R76 в оригинале установлено и какое надо чтобы получить 3.3В? У меня тоже всего 3.1 на выходе. Уже не надо, в описании нашёл.

PavelR2402

Александр можете указать размер дисплея?

Alex013
AvxMx;bt109314

Подскажите, какое сопротивление R76 в оригинале установлено и какое надо чтобы получить 3.3В? У меня тоже всего 3.1 на выходе. Уже не надо, в описании нашёл.

В коментах правильная мысль присутствует. Не менять R76, а припаять параллельно с R77 120кОм - как раз что бы подстраховаться от моей беды…

Matrixro

Сверху второй напаивать как то колхозно. В выходные планирую заняться и повторить Ваши улучшения. R76 плохо пропаялся это в смысле контакта не было?
И еще вопрос, сколько смд светодиодов используется в подсветке, я свой таранис еще не разбирал, а в магазин сегодня хочу заехать после работы, хот наверняка там оранжевых не будет… Не будет тогда возьму либо белы либо зеленые, склоняюсь к зеленым, у Авроры вроде норм смотрится.

Neznaykin

Надеюсь Александр позволит мне выразить свои обобщенные мысли по поводу мода питания. Вот, что я сделал бы получив Таранис на сегодняшний день:

  • припаял бы параллельно R77 120кОм;
  • емкость 1000мкФ к С64;
  • емкость до 100мкФ на выход 3-х вольтового линейника;
  • емкость 470мкФ на питании звуковой платы, другие бы емкости вешать не стал;
  • выпаял индуктивность L2 на звуковой плате, освободившиеся контакты перемкнуть. Освободившуюся индуктивность, думаю ставить в основную плату не обязательно;
  • впаять отсутсвующий конденсатор С2 на основной плате емкостью 0,1мкФ.
    И все.

Так же хочется предостеречь желающих заменить светодиоды в подсветке. Экран длинный и тонкий, приклеен на двух полосках вспененого двустороннего скотча. Надо его отделять чтобы менять светодиоды - одно неверное движение и будете иметь треснутый дисплей. Из-за этого я его трогать и не стал. Попробуйте поставить уровень подсветки на 30 (ведь это подсветка, а не светильник!) и мягкое свечение вам понравится

Комментарий Alex013:

  1. 120кОм паралельно R77 оказалось мало. Надо что-то около 80кОм. А сама идея правильная, с точки зрения безопасности мода.
  2. Я явно написал, что демонтировать дисплей нет необходимости. Я его даже не отключал. Снимаете материнку, с торцов дисплея скотч отклеиваете, и выпаиваете платы подсветки по очереди.
msl_272

Сегодня впаяли резистор параллельно R77. 120 кОм поднимает напряжение до 3,25 В, но мы сделали немного с запасом. Резистор 68 кОм дал выходное напряжение 3,45 В. Одна ножка R77 соединена с земляным проводом. Поэтому резистор удобно впаять любой мощности СМД или выводной. Одной ногой на соединение R77 и R76, второй ногой в любое место где есть земля.
В результате доработки:

  • Шум в динамике практически исчез.
  • Подсветка теперь не моргает когда проговариваются фразы.
  • Значения оцифровки стиков стали гораздо стабильнее.

Alex013: Выделил наиболее правильное и безопасное, на мой взгляд, решение.

AvxMx
Alex013;bt109330

В коментах правильная мысль присутствует. Не менять R76, а припаять параллельно с R77 120кОм - как раз что бы подстраховаться от моей беды…

Не люблю “колхозить” - заменил на 33 кОм, выходная напруга стала 3,388В. Теперь шум слышен только если антенна параллельно корпусу, честно говоря ожидал большего, но после предыдущих модов стало только немного потише. Если антенна под 45 градусов к корпусу, то шума не слышно вообще, только если к уху поднести. Все громкости на максимуме.

Alex013

Починился я 😃

AvxMx

Теперь шум слышен только если антенна параллельно корпусу, честно говоря ожидал большего.

Нет смысла ожидать от мода питания уменьшения наводки от передатчика. Мод питания убирает только то, что слышно при отключённом RF-модуле.

nau

Получил на днях таранис мартовского производства. Хотел уменьшить фоновый шум и даже купил резистор на 33ком, вот только мои r76 и 77 по 7 и 10ком соответственно, а не 29 и 10. Перепаивать не стал, провел провод напрямую от динамика к колодкам, фоновый звук уменьшился, но от наводок с включенным передатчиком не избавил.

Alex013

А сколько вольт на выходе стаба то?

msl_272

Наводку от передатчика стабилизатором напряжения не убрать. Решение было описано здесь:
dev.rcopen.com/forum/f4/topic316896/4012
Треск в динамике полностью пропадает.

Alex013

А если это ещё совместить с установкой разумного КУ УНЧ - то вообще красота 😉

nau
Alex013;bt120817

А сколько вольт на выходе стаба то?

На ножке r76 3.24V

Alex013

Лучше поднять…

nau

До меня только доперло, что измерять нужно на выпаянном резисторе, поэтому не бьет номинал 😃)))
Заменю как придет новый экран, провалил мод замены ледов 😃))

Alex013
nau;bt121247

провалил мод замены ледов

Это Вы с горяча - сочуствую 😃

flaaanker
msl_272;bt109360

Резистор 68 кОм дал выходное напряжение 3,45 В. Одна ножка R77 соединена с земляным проводом. Поэтому резистор удобно впаять любой мощности СМД или выводной. Одной ногой на соединение R77 и R76, второй ногой в любое место где есть земля.

Спасибо! Впаял 100кОм (напруга стала 3,35 В) и 2 кондёра по 100pF. Со звуком и морганиями стало всё Ок.

WhiteWind

Не знаю, как на счет морганий, а звук я устранил практически полностью (надо ухо поднести, чтобы услышать шум на максималке) просто поменяв антенну на 5dbi, соответственно перепаяв на нормальны и сам провод. В системе появился разъем, но те, кто мерял дальность, говорят, что с такой палкой все равно дальше бьет.

msl_272

Есть более простой и надежный способ устранения шума в Таранисе. Я писал в основной теме и на буржуйский форум выкладывал.
Припаиваются две емкости по 100 пф на плату усилителя. Одна емкость между выходы динамика, вторая между выходом и землей.dev.rcopen.com/forum/f4/topic316896/4012

Mugz
msl_272;bt109360

Сегодня впаяли резистор параллельно R77. 120 кОм поднимает напряжение до 3,25 В, но мы сделали немного с запасом. Резистор 68 кОм дал выходное напряжение 3,45 В. Одна ножка R77 соединена с земляным проводом. Поэтому резистор удобно впаять любой мощности СМД или выводной. Одной ногой на соединение R77 и R76, второй ногой в любое место где есть земля.
В результате доработки:

  • Шум в динамике практически исчез.
  • Подсветка теперь не моргает когда проговариваются фразы.
  • Значения оцифровки стиков стали гораздо стабильнее.

Alex013: Выделил наиболее правильное и безопасное, на мой взгляд, решение.

Для тараниса x9d+ актуальный мод?