Kopfhörerplatine basierend auf UDA1334 / PJ306b

Bereits seit langem gibt es die Kopfhörerplatine, die @compactflash entwickelt hat. Ich habe sie hier, sie funktioniert auch astrein, jedoch haben mich folgende Gründe dazu bewogen, das Ganze selbst nochmal anzugehen:

  • Verwendung der günstigeren Kopfhörerbuchse PJ306b.
  • DAC: UDA1334ATS verwenden anstelle PCM5102a, da letztgenannter im Zuge des Chipmangels recht teuer geworden ist.
  • Einseitige Bestückung, um eine automatische Bestückung zu vereinfachen.
  • Alle SMD-Widerstände/Kondensatoren in 0805. Ich jedenfalls tue mir mit 0805 deutlich einfacher als mit 0603.

Was gleich bleibt:

  • Der sechspolige IDC-Anschluss bleibt vollständig pinkompatibel, so dass (das ist zumindest der Plan) diese Kopfhörerplatine mit allen von mir veröffentlichten Carrier-PCBs verwendet werden kann.
  • Wird ein Kopfhörer eingesteckt, so geht der Lautsprecher aus.
  • Als Verstärker wird TDA1308 verwendet.

Nachteil:

  • Durch die größere Kopfhörerbuchse, aber auch aufgrund der Tatsache, dass die SMD-Teile nur einseitig bestückt sind, wird diese Platine ein bisschen größer als die bereits existierende.

Ob das Ganze dann so funktionieren wird, wie ich mir das gedacht habe, wird man sehen. Wollte das einfach nur mal mitteilen, da ich doch immer mal wieder nach einer Kopfhörerplatine gefragt werde. Aktueller Entwicklungsgegenstand nachfolgend in Bildern. Wann (und ob :joy:) das Ganze final sein wird… keine Ahnung :slight_smile:. Aber ich werde es dann hier natürlich kundtun.


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Zwecks potentieller Winkelmontage habe ich auf Anraten von @compactflash das obere Befestigungsloch nach links verschoben und den IDC-Konnektor gedreht. PCBs habe ich gestern bestellt. Bin gespannt und melde mich in dieser Sache dann so etwa in zwei Wochen wieder :slight_smile:.

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Der PCB kam heute an. Werde ich heute Abend mal auflöten und bin gespannt ob das, was ich geplant habe, auch funktioniert :slight_smile:.

Juhu, sie funktioniert! :man_dancing: Habe sie an zwei PCBs getestet:

Klappt also mit und ohne Port-Expander. Sieht gelötet dann so aus…
Zuerst mal ein Größenvergleich mit der aktuellen rev3.1 und der Kopfhörerplatine von @compactflash:

Von oben:

Von unten:

Features:

  • Einseitig bestückt
  • SMD-Kondensatoren / Widerstände in SMD-Größe 0805. Von Hand gut machbar würde ich sagen.
  • 6Pin-IDC-Anschluss; pinkompatibel mit sämtlichen Carrier-PCBs, die ich bisher veröffentlicht habe.
  • Über Lötbrücken erfolgt die Konfiguration, ob die MUTE-Eingänge von UDA1334/Carrier-PCB mit HIGH oder LOW beschaltet werden.
  • Zuschaltbar sind PullUp bzw. PullDown-Widerstände zur MUTE-Steuerung (steht natürlich im Zusammenhang mit den Lötbrücken).

Konfiguration UDA1334 / MAX98357a:
Steckt man den Kopfhörer in die Buchse, so möchte man, dass der MAX ausgeht und der UDA aktiv wird - umgekehrt gilt natürlich das Gleiche. Ein Blick in die Datenblätter bringt folgende Erkenntnis: Der MAX ist aktiv, wenn er HIGH am SD-Pin hat, während der UDA im gleichen Falle auf MUTE ist. Das ist praktisch, denn sie sollen sich ja auch entgegengesetzt verhalten. Sie werden also identisch „konfiguriert“. D.h. ist kein Kopfhörer eingesteckt, so werden SD (MAX98357a) bzw. MUTE (UDA1334) mit 10k-PullUps angesteuert. Ist der Kopfhörer eingesteckt, so werden sie mit GND angesteuert.

Ausblick:

  • Es wird noch marginale Änderungen im Layout geben, aber die Schaltung an sich bleibt so.
  • Ich werde auch (irgendwann) mal SMD-Kondensatoren testen, so dass ggf. nur noch die Kopfhörerbuchse und der IDC-Konnektor in THT-Technik gelötet werden muss.
  • Vollständige SMD-Bestückung via JLCPCB ist aktuell nicht möglich, da TDA1308 und UDA1334 dort nicht auf Lager sind. Das heißt bis auf Weiteres löte ich sie selbst, was jedoch kein Problem ist.
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Von den Kopfhörerplatinen habe ich drei Stück komplett fertig gelötet hier liegen. Bei zwei Weiteren fehlen nur noch die drei 100uF-Kondensatoren, die kommen aber schon am Freitag oder Samstag.

Also wer Interesse an einer fertigen Kopfhörerplatine hat, der kann sich gerne bei mir melden; wer zuerst kommt mahlt zuerst. Mehr als fünf Stück kann ich hier und jetzt nicht bereitstellen, weil ich keine UDA1334 mehr habe.

Ich werde die Tage nochmal neue PCBs dazu bestellen, DACs und Verstärker-ICs habe ich schon bestellt. Es wird also nochmal auf jeden Fall Nachschub geben, aber vor Weihnachten wird das wegen den ICs vermutlich eher knapp. Wer möchte kann sich den „Lötspaß“ dann auch selbst auferlegen und nur PCB+Teile oder nur PCB anfragen.

Was ich aktuell nicht hier habe, das sind die 6poligen IDC-Verbindungsleitungen. Oder auch einzeln hier. Sollte das regelmäßig angefragt werden, so werde ich künftig hier auch mal ein paar hinlegen.

So, die beiden letzten Kopfhörerplatinen sind jetzt fertig und getestet. Meldet euch, wenn ihr Bedarf habt. Neue PCBs für weitere Exemplare habe ich gestern Abend bestellt.

Notwendige Schritte zur Inbetriebnahme:

  1. Option HEADPHONE_ADJUST_ENABLE mit einkompilieren (ggf. nochmal den hinterlegten GPIO für HP_DETECT kontrollieren), sofern nicht bereits geschehen.
  2. Per 6poligem IDC an eure Carrierplatine anschließen.
    Fertig.

Hinweise:

  • Wird ein Kopfhörer eingesteckt, so geht der Lautsprecher automatisch aus (und umgekehrt).
  • Wird ein Kopfhörer eingesteckt, so wird automatisch auf „stereo“ umgeschaltet, so dass man auf dem Kopfhörer ein Stereo-Signal hat.
  • Maximale Lautstärke, die über Kopfhörer möglich ist, kann über WebGUI konfiguriert werden. Sie ist unabhängig von der maximalen Lautsprecher-Lautstärke konfigurierbar.

Anschließen per Jumperwires statt IDC geht im Prinzip auch, jedoch weise ich darauf hin, dass die Kopfhörerplatine keinen Verpolungsschutz hat. Der IDC-Konnektor ist durch seine Nase ganz praktisch, weil man sich hier nicht vertun kann. Hier das Konnektor-Pinout:

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