Сетевое хозяйство меломана — роутеры, хабы и сетевые хранилища (часть 1)

Цифровые источники
, , ,
6237

Ок, в качестве примера возьмем Buffalo из предыдущего поста с картинкой.

Перед заменой клока важно помнить, что это замена не со 100% результатом. У меня из 5 подопытных при замене кварца на клок в похожих вариантах, 1 был неуспешный и 4 были успешными. Поэтому, можно сказать, что процент достаточно высокий. Понятно, что не надо лезть туда и делать это, если Вы второй день держите паяльник в руках. Надо иметь хотя-бы небольшой опыт пайки и понимание принципов электричества и иметь соответствующее оборудование.

image
image1000×698 105 KB

Ок вернемся к нашему варианту. Выше я нарисовал схему и ниже шаги.

Шаг 1. Внимательно просматриваем место вокруг кварца(в данном случает Y1). Возьмите лупу и хорошую подсветку. Важно найти, так называемые пусковые конденсаторы, без которых кварцы не осцилируют на указанной частоте. Их обычно два(в данном пример это С11 и С8), по одному на каждую ногу кварца. Кварцы обычно имеют две ноги которые сквозным образом пропаиваются через плату, как например электролитический конденсаторы. Пусковые конденсаторы располагаются сразу рядом и одной ногой стоят на дорожке кварца, а другой соответственно на землю (GND).

image
image1416×1540 151 KB

Шаг 2. Мультиметром надо найти контакт земли(GND). Желательно, чтобы это было место рядом с кварцем, чтобы ток ходил не длинной петлей. идеально это контакт земли любого из пусковых конденсаторов. но можно и рядом, как на рисунке возле надписи RA5.

Шаг 3. На рисунке это под желтым номером 1. Выпиваем сначала кварц Y1. Аккуратно, не используя запредельную температуру одной рукой щипцами “раскачиваете” кварц, другой подогреваете ноги кварца с другой стороны платы. Далее надо спаять конденсаторы C11 и C8.

Шаг 4. Надо подготовить линейный, не импульсный, стабилизатор для клока. На рисунке выше это цифра 2 желтого цвета. Представим, например клок OCXO (https://www.digikey.se/product-detail/sv/raltron-electronics/OX4150A-LZ-1-25.000-3.3-7/2151-OX4150A-LZ-1-25.000-3.3-7-ND/10272351), который питается от 3.3V.

image
image640×640 17.5 KB

Важно понимать, что подогрев это очень значительное потребление тока, особенно в первые пол минуты, после подачи питания. Указанный клок выше по ссылке берет 1-2А на старте, потом меньше. Поэтому надо находить стабилизатор 3.3V минимум на 2А.

В принципе, не вижу ничего экстремально плохого если кормить его от питания самого свитча для самого начального этапа. Но если стоят максимальные цели, то лучше разделять и питать от отдельной обмотки трансформатора. Так мы избежим деградации параметров фазовых шумов обратными паразитными токами от импульсных стабилизаторов самого свитча. Да, и трансформатор тоже надо соответствующий, 30-40VA минимум.

Шаг 5. Установка клока. На рисунке это указано желтой цифрой 3. У клоков обычно нас интересуют 3 ноги:

image
image1076×742 80.5 KB

  • VCC (Vs) - питание клока, 3.3V, которые мы подаем с нашего стабилизатора (шаг 4).
  • GND - земля клока. Подаем ее с нашего стабилизатора (шаг 4). И дополнительно от ноги клока соединяем с ближайшим местом земли (шаг 2)
  • CLK OUT (Out) - собственно сам клок. Методом тыка пробуем подпаять на одну кварца. Если свитч не запускается и не работает, пробуем вторую. Если опять не запускается, значит или перегрели что-то, или что-то не то сделали или подключили, или … да что угодно :slight_smile:

Важно понимать несколько важных вещей:

  • Клок надо располагать как можно ближе, чтобы подпаиваться минимальной длинной провода(провод это антенна).

  • Обычно к ноге питания клока надо (очень желательно) максимально близко подпаивать конденсаторы. Я обычно делаю бутерброд из 0,1 uf + 1uf(X7R и CG1)

  • Хорошие результаты дают новые фильтры Murata BNX (https://www.elfa.se/en/block-type-emi-filter-10a-50vdc-murata-bnx002-01/p/16564173). О них я слышал много хороших отзывов и их часто используют при замене клоков в сетевом оборудовании тоже. В данном случае я делаю следующую цепочку, стабилизатор 3,3В -> Murata BNX -> 1uf -> 0.1 uf -> нога клока VCC
    image

  • Если стабилизатор клока питается от того-же места, что и сам свитч, то проверив осциллографом вы увидите сильные обратные осциляции на частоте (25 Мгц) самого клока в питании свитча. Поэтому это еще одна причина почему надо питать его отдельно. Клок это достаточно грязная штука ) для других потребителей.

  • Шаг 6 (Опционально, если цели максимальные) Это то о чем говорил Сергей. Замена всех импульсников. Но это на мой взгляд немного более громоздкая процедура. Так как зачастую входное питание в свитче преобразуется в набор разных, 1В, 1,2В, 3.3В… И тут уже новые проблемы. Для 1 и 1,2В из-за низкого напряжения надо подавать питание как можно ближе короткими проводами так как будет падение напряжения (закон Ома) .

5 лайков
6238

Теперь про сами клоки ОСХО.

  1. В свитчах обычно используется 25Мгц в 90% случаев. Но и есть исключения. Посмотрите внимательно на фотки Netgear Марата выше. Там два клока 25 и 50 Мгц. И тут задача усложняется кардинально.

    image
    image1035×582 56 KB

  2. Для аудио в клоках одним из самых важных параметров является показатель фазовых шумов. У OCXO, как я писал выше эти показатели обычно самые высокие.И я смотрю, в первую очередь на 1Гц и 10Гц, которые самые важные для наших целей.

  3. Отличные показатели фазовых шумов, для интернет оборудования, на 1гц это 60Дб+. На 10Гц это 90Дб+.

    Возьмем наш клок из примера (http://www.raltron.com/wp-content/uploads/2017/03/ocxo_ox5000.pdf).
    @1 Hz Offset £ (∆f) -90 dBc/Hz !!!
    @10 Hz Offset £ (∆f) -120 dBc/Hz !!!

Так, чтобы понимать уровень этого клока. Самые лучшие клоки Crystek для аудио, серия 957. Их ставят в половине наверно всех цапов и usb конверторов сегодня с ценой вплоть до 10000 дол, имеют показатели фазовых шумов на 10Гц - 97,8 Дб. на 1Гц они не указывают, но я думаю что это около 50Дб. Разница с 120Дб на 10гц у клока Raltron OCXO SERIES 5000 просто пропасть. А стоит он дешевле, чем Crystеk-957 )

image
image1250×1174 131 KB

  1. Питание OCXO это не самая тривиальная задача (шаг 4), и я к ней советую отнестись крайне внимательно, потому-то это наверное основной фактор которые влияет на результат по замене клока.
  2. Искать начать советую начать с двух сайтов.

https://www.digikey.se/products/sv/crystals-oscillators-resonators/oscillators/172?k=&pkeyword=&sv=0&pv183=381632&pv2150=u25MHz&pv2150=u25.00003MHz&pv2150=u25.000075MHz&pv2150=u25.0001MHz&pv2150=u25.0002MHz&pv2150=u25.0005MHz&pv2150=u25.0006MHz&sf=0&FV=-8|172&quantity=&ColumnSort=0&page=1&pageSize=25
и

https://www.digikey.se/product-detail/sv/raltron-electronics/OX4150A-LZ-1-25-000-3-3-7/2151-OX4150A-LZ-1-25-000-3-3-7-ND/10272351 Это самый лучший по соотношению цена качество. Ничего и близко нет, для наших целей. 27 Евро за за такие показатели!!

  1. ну и теперь ложка дегтя. Не надо думать, что замена клока это грааль. Если базовые вещи не сделаны, а именно - улучшено кардинально питание и выбран правильный донор с правильной разводкой, клоки могут ничего и не дать. это так скажем один из последних этапов.
10 лайков
6239

IMG_34
IMG_34384×512 77.1 KB
[quote=“alecm, post:6237, topic:2177”]
Ок, в качестве примера возьмем Buffalo из предыдущего поста с картинкой.
[/quote]
Алексей, спасибо за подробный, детальный, основательный разбор Buffalo!
фото ИБП

6240

Даа, стартовый ток в 1А сложность - привык питать генераторы кенотронами. Но может быть здесь это не так принципиально и можно делать «обычно».

6241

@Vit_S мог бы сыграть активный генератор свою роль - да, но мог бы и не сыграть )) В обычной ситуации проблемы этого генератора лежат настолько ниже общей шумовой полки, что делать там нечего, пока все основательно от помех не вычищено.

Согласен. До какого-то момента питание клока важнее самого клока )

это верно 100% , клоки это последний этап.

К сожалению, замена клока в одном каком-то отдельном свитче ничего не решает. Чтобы свитчами все выправить - их надо более 4х штук или даже скорее штук 10.

@alecm вы наверное хотите глубоко разобраться в этом моменте. тут есть о чем поговорить.

За последнее время был прогресс в популяризации этих важных моментов по фазовым шумам. Даже девиацию Алана на гиковских форумах привели как удобный и важный параметр, и это работает

но… почему вы считаете что в ЛАН происходит что-то похожее на работу клока в цапе?

Мне видится что это вообще не тоже самое. не про “джиттеры” история…

OCXO в свитчах - как “микроскопом по гвоздям”.

тему можно поглубже раскрыть

Аналогичный опыт и у меня. Менял клок и было разницы ноль, а в другом случае что-то получал в плюс.

Если аккуратно смотреть что происходит. Например, взять ситуацию когда меняется не кварц на отдельный генератор. а генератор на генератор. Можно обнаружить, что сам клок может быть вне уравнения. а вот его реализация в схеме - очень важна. что логично и наводит дальше на другие еще мысли.

Вот это самое важное пожалуй. Истина где-то рядом ))

Мой опыт такой. При правильном шунтировании и использовании “супер мега ультра” стабилизатора на 25мгц ничего не будет от клока - тишина. Но…

Быстрые процессы в клоке приводят к наводкам и излучению. и если смотреть не осциллографом, а спектроанализатором то будет видна неприглядная картинка помех. У каждого клока помехи свои и там много всего вне основной частоты самого клока.

Эти помехи мало отношения имеют к фазовым шумам (косвенное отношение только). Зависят скорее от внутренней реализации генератора. (не уверен, но предполагаю что так)

Если питание не ультра супер, то этот спектр помех становится еще хуже.

Так как помехи проникают из БП в ЛАН кабель и обратно, то все вроде встает на свои места.

В книгах и гайдах по электромагнитной совместимости клоки всегда рассматриваются как основной собственный источник помех в быстрых цифровых схемах. Именно помех и излучения, а не "фазовых шумов около 1Гц "

Очень спорно. замена стабов уменьшает помехи гарантированно - не вопрос удачи, а прямой путь к улучшению. Уровень самих помех от стабов куда больше помех от клоков.

pS> @alecm спасибо за наводку на хороший клок, действительно за недорого и с супер параметрами для стримеров и цапов.

отдельно вопрос: вы не боитесь всех распугать здесь обсуждением твиков и пайки? Большая часть здесь, мне кажется, интересуется готовыми решениями и понятными простыми действиями без паяльника- - или я заблуждаюсь?

4 лайка
6242

Марат. спасибо за описание вашего опыта. Ожидал чего-то подобного из отзывов на замену питания или другой твик.

По вашему описанию похоже на проблемы с тональным балансом. " меньше открытость, гнусавость, больше баса и панча" - перекосы в другую от желаемой сторону в конкретной системе.

Всплывают вопросы отстройки баланса в целом.

помехи от LAN могут сильно влиять на субьективно воспринимаемый баланс. На уровне замены кабелей в системе.

Попробую раскрыть тему субъективных впечатлений

По моему опыту шумы могут влиять на тональный баланс в обе стороны, если грубо то:

1)добавлять “жир” замедлять звук и снижать разрешение - это скажем паттерн1 - темный.

2)поджимать глубокий бас и нижнюю середину, добавлять звона на ВЧ, отодвигать СЧ на задние планы - паттерн2 - светлый.

в итоге - это все смешивается.

когда помех становится меньше, то субъективный баланс смещается. В зависимости от того какого рода шум мы устраняем - этот сдвиг может быть как в одну, так и в другую сторону.

Получается, что убрав помеху, в звуке происходят явные улучшение по каким-то отдельным или даже по все параметрам, но и баланс меняется.

Например, какое-то улучшение убрало помеху по типу паттерн1 - и общий итог субьективно спорный. потом делаем второе улучшение, которое убирает помеху по типу паттерн2 и баланс может вернутся туда где был, зато все остальное сильно лучше. итд

Наиболее “понятен” опыт снижения помех в ЛАН, наверное в тех системах где много источников, среди которых один или более - это аналоговые источники, а система “подстроена” больше под них чем под цифру.

Закономерность субьективных изменений по моему опыту пока-что такая.
Общее снижение помех приводит к тому что:

–значительно более плотный звук, намного больше баса и нижней середины. в басу больше фактуры.
–более чистые ВЧ - нет слякоти, призвуков и звона. в сложных фрагментах все понятнее и не давит на уши.
–обьем и сцена лучше
–фактура инструментов более натуральная и более выраженная. планы на середине лучше читаются. звучание не имеет явной излишней “влажности” или “сухости”.
–ритмическая слаженность лучше. баланс между атакой и затуханием ближе к натуральному.

@NightTiger Марат, попробуйте на роутере вообще не gst90, а батарею Li-Ion аккумуляторов (4шт 18650 последовательно). Это может быть очень неожиданный и интересный опыт. Аккумуляторы развязывают устройство от сети 220В полностью, поэтому они хороши в поиске ориентиров по питанию “шумных” устройств.

11 лайков
6243

А есть в хозяйстве sbooster питание?

6244

@ark57
ничего не сгорело )
Тепло от стаба хорошо уходит в саму плату свитча, а на корпусе стаба даже можно держать палец (значит температура ниже 60 градусов, а защитное отключение стаба будет только на 150 градусов).

Если вставлять не более 2х LAN кабелей в белого малого, то он “попотеет”, но будет работать от 12В.

———-
Чтобы без путаницы - речь об D-Link DES-1005C.

2 лайка
6245

Сергей, а потребление этой штуки сколько? Максимум на бирке написан, а по факту в жизни?

6246

@andlo Всегда меньше 150мА. Если не более 2х кабелей.

ниже чем 100мА вроде бы тоже не опускается, даже в простое.

1 лайк
6247

Отключил езернет кабель от стримера. Подключил стример напрямую по WiFi к Кинетику. Нюк с Рун Роком остались в прежнем положении. Общаются с Кинетиком по езернет, через свитч Netgear. Вроде как получше звучание стало. Надо пожить с вайфаем с недельку.

1 лайк
6248

:100:
Ещё очень хорошо слышно на голосе и вокале отсутствие характерных искажений, часто называемых “цифритом”, но к цифре имеющих лишь косвенное отношение.

2 лайка
6249

Спасибо, Сергей. Я понял. Тогда есть вариант попробовать запитатать от аккумуляторного блока питания карточки Сотм. Там от 8.4В примерно. Сотм потребляет около 0.45А. Роутер посмотрел при двух портах чуть меньше 0.1А. Попробую при вкл и откл зарядке АКБ.

6250

Я проводил этот опыт. И он удивительный. Для Ultra хватает 3Х18650.

1 лайк
6251

И каков удивительный результат ?

1 лайк
6252

image
image384×512 28.9 KB

сбоку надо сделать фото, чтобы понять модель бп, напряжение и ток.

да и просветите на свет плату, чтобы было видно площадки под трансформаторами.

6253

думаю, что точно надо начинать не с кенотронов )

1 лайк
6254

Сергей, да но это лучше всего делать для свитча последнего, прямо перед стримером.

это хороший вопрос, был бы рад услышать Ваши мысли по этому поводу. согласен, что принцип накопления джиттера тут относится к другим совершенно вещам.

интересно, спасибо за пояснения!

ну если уже лезть и инжектить свое правильное питание, то одним махом и можно сделать клок. Я имел ввиду что реализовать хорошое(линейное) питание на 1 или 1,2В задача посложнее чем на 3,3В.

я тоже с этого начинал(готовые решения). но область, в которой мы разбираемся, нова и полна неизведанного. те решения, которые есть, это смесь шаманства(anzus), дикого оверпрайса(melco) и чего-то хорошего (etheregen). и тут без паяльника исследовать не сильно получится. надо просто сделать этот шаг.
Вся ведь ветка подводит и наталкивает на то, что на до менять питание. а это(замена клока) по сути задача аналогичного порядка и исполнения.
я раньше никогда паяльник не держал в руках, но научился быстро… считаю, что не надо относится к этому, как к чему-то особенно сложному и требующего квалификации. это интересно. но, каждый сам для себя это решает.

2 лайка
6255

Ими обычно заканчивается )))))))

Но тут точно нет.

6256

Сергей, спасибо за развернутый ответ, но вы, на мой взгляд, с самого начала сделали ошибку приняв за постулат, что БП Минбелл снизил шумы и перешли к поиску причин в общем балансе системы. Почему это ошибка? Как минимум по нескольким причинам.
Первое - система слушается не только в варианте стриминга и интернета, большинство компонентов в ней давно, как минимум несколько лет, а что-то порядка 15 лет. За это время было много разных экспериментов, сравнений и т.д., и понимание того, что кабельное хозяйство и питание может смещать тональный баланс сформировалось у меня очень давно и я держу это в голове постоянно.
Второе - речь про 19В БП Минвелл, а вы ведь проводили измерения не такого? Вполне возможно, что БП разного напряжения реализованы производителем по разному внутри. К примеру, кабель, который идет от БП к разъему у 12 и 19 вольтовых версий разный, у 12В раза в полтора толще. Учитывая это я допускаю и отличия внутри.
Третье - у меня БП Асус не штатный от роутера, так как штатный сгорел несколько лет назад и был куплен другой БП Асус на 19В, более мощный, для ноутбуков на 65W, произведен в Японии, кстати. Вполне возможно, что он может быть просто более качественно реализован, что 19В БП Минвелл.
Исходя из всего это делать сразу вывод, что мои наблюдения связаны с балансом системы, а не с тем, что БП Минвелл просто оказался хуже БП Асус как минимум преждевременно.
Кроме того, этот БП лишь один из компонентов всего сетевого хозяйства, что уже принимало участие в экспериментах и пока только с ним был такой эффект гнусавости, а пробовалось уже много чего (в стоке), так что я склонен считать, что причина в нём, но, как уже писал ранее, пока никаких выводов вообще не делаю, а продолжаю наблюдения.

По этому описанию БП Минвелл не снизил помехи, а скорее наоборот.

  • с ним бас стал чуть более панчевый, но скорее за счет потери части фактуры. То есть он стал попросту проще. И его точно не стало больше. Подробнее про бас пока не готов, мало наблюдений, я сейчас нечасто нахожу время слушать музыку.
  • потеря разрешения на вч и верхней середине однозначная.
  • по сцене задние планы читаются хуже, точнее вообще превратились в некий сложно разделимый сплошной фон. сразу заметил на двух треках с хорами в качестве бэк-вокала. хор слился, различать отдельные голоса стало сложнее на порядок. вообще как то пространство на записях БСО стало более пустым, особенно по глубине.
  • баланс между атакой и затуханием сместился в сторону атаки, это и первый пункт про бас, и про гитарные струны, и про скрипку.

да, попробовать от аккумуляторов было бы самое правильное, но чтобы получить 19В надо поколхозить, как минимум купить держатели батареек и разъем для роутера и потом всё это собрать, а у меня, к сожалению, нет на это сейчас лишнего времени. жаль, не продаётся таких готовых устройств, чтобы вставить батарейки и получить питание на выходе, мне проще было бы купить, чем делать это самому.

подводя итог, еще раз повторю - я никуда не тороплюсь. БП Минвелл на 19В пока стоит на роутере большую часть времени, я не исключаю что ему надо прогреться и звук может измениться. БП Минвелл 12В пока поставил на NAS, пусть он там погреется, потом буду пробовать его вместо родного БП Кинетик и вместо ЛБП на свитче, посмотрю какие будут с ним наблюдения. надо еще реализовать мост WiFi, то есть ту идею, с которой этот топик недавно оживился, а дня начала просто попробовать Кинетик вместо Асуса как основной роутер. то есть заняться есть чем и всё это требует времени. поживем - увидим ))

2 лайка