Switch Buffalo BS-GS2008 : tweaks

[Audiodémat]

Bonjour à tous,

je fais partie de ceux qui ont acheté un ou plusieurs Buffalo BS-GS 2008.

Je récapitule les données prises un peu partout (fils Méraki, Buffalo BS-GS2016, ou autres forums).

Dans un premier temps, j'ai réalisé le tweak découplage des rails 3,3 V, 1,5 V et 1 V par condensateurs Oscon 120 à 820 uF selon la consommation des différents rails + 1 uF céramiques (X7R) en parallèle.



Je ne connais pas (encore) la consommation exacte de chaque rail, mais le total est de l'ordre de 5 à 6 W en utilisation audiophile (1 entrée et 1 sortie RJ45 utilisées).

J'envisage donc de remplacer principalement le rail 3,3 V interne par un LT3045 bien alimenté (tor de ferrite ou filtre RLC à déterminer en fonction du courant consommé selon les préconisations de Nard suivante).


Ensuite, je pense installer une horloge à la place du quartz 25MHz figurant sur la carte. En effet, d'après les mesures effectuées sur ce composant, il s'agit bien d'un quartz à 4 plots et non d'une horloge. Les plots 1 et 3 sont reliés à la masse, les 2 et 4 correspondent aux 2 piquages du quartz. La tension mesurée sur ces points est entre 0,65 et 0,68 V, l'emplacement n°1 (celui avec le point) étant légèrement supérieur à son opposé : 10 ou 20 mV de plus. C'est donc à-priori sur celui-ci qu'il faudra raccorder la sortie de l'horloge.



Comme il ne s'agit pas d'une horloge, il faudra retirer les deux condensateurs et installer ceux préconisés par l'horloge utilisée. Bien entendu, cela ne sera pas simple car tous ces composants sont très petits : 2,5 x 3 mm pour le quartz, et encore moins pour les autres composants...

(02-17-2021, 01:34 AM)Nard a écrit : Virgile, tu peux suivre les conseils de Phile et essayer un Murata ou un Kemet (excellent) X7R de 1uF 25 ou 50V. Aussi éventuellement, un anneau de ferrite sur le +, juste avant l'horloge.

Pour le RLC du régulateur dédié, vu que tu n'as pas la place, on ne pourra filtrer très bas mais ça devrait suffire. Essaye 1,2 Ohm, 20uH (simple self) et 120uF Oscon (Q=0,30 Fc=2800Hz en tenant compte de la capa de 40uF du LDOVR). Inutile de découpler, c'est fait côté horloge.

Les fils peuvent être fins, la DV75C ne consomme que 6mA

Voici un tweak réalisé sur son grand frère (Buffalo BS-GS2016) à l'aide d'une horloge PinkFaun à 1500$. D'après son réalisateur, un switch tweaké comme ceci est meilleur qu'une cascade de 4 switchs identiques non tweakés.



Je ne comprend pas pourquoi les deux fils ont été connectés comme cela. Pour moi, il fallait raccorder la sortie de l'horloge sur l'entrée avec le point et la masse de l'horloge (ou de l'alimentation en amont) à celle de la carte. Si quelqu'un (au hasard Nard) a une explication, je suis preneur...



Mon intention est d'utiliser une horloge 25 MHz soit :
- une TCXO Connor Winfield DV75C proposée par Nard et qui fonctionne très bien dans mon DLINK DGS105
- une XO Crystek CCHD 575 (que j'avais déjà utilisée par le passé avec succès dans une carte USB / I2S)

Mes questions sont : y a-t-il un risque de connecter directement une horloge 3,3 V sur ce piquage (où la tension relevée est plus faible d'1 V environ) ou faut-il réduire la tension de sortie via un pont diviseur composé de 2 résistances ? Les 2 horloges citées sont-elles compatibles ?

[Nard]

Bonjour Audiodémat, complètement d'accord avec tes remarques.

Le montage à la noix de l'horloge fonctionne parce qu'elle est flottante, il n'y a pas de masse commune, ce n'est pas bête. Par contre son câblage est nul, il doit capter plein de RF et en émettre dans tout le voisinage ! Il vaudrait mieux un petit coax 50 Ohms.

Pour remplacer un quartz, la ConWin sera probablement meilleure car son signal est LVCMOS alors que la Crystek est HCMOS. La Crystek a un meilleur bruit de phase proche (et un meilleur plancher de bruit, mais on s'en tape) mais elle débite 15, voire 25mA et sera probablement moins en accord avec le Broadcom.

Rien n'est sûr évidemment, mais les tensions que tu as relevées sont faibles et jusqu'à présent, la ConWin, qui débite 6mA, a donné de bons résultats. Vu le faible ampérage, la tension de sortie sera certainement affaiblie, c'est aussi pourquoi elle sera probablement mieux en accord.

Mais même avec la Crystek, il n'y a pas de risque de surtension en envoyant un signal HCMOS au Broadcom

[Audiodémat]

Merci pour ta réponse complète et rapide.

Mieux vaut minimiser la longueur de la connexion et donc brancher directement la sortie horloge sur le piquage (surtout s'il n'y a pas de risque pour les autres composants).

Je viens de tester mon petit montage à blanc. Reste à dessouder le quartz et les 2 condensateurs et raccorder le reste.

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J'ai une autre petite question : me conseilles-tu de me connecter à la masse du PCB au plus près du signal de l'horloge ou à côté de la prise Jack d'alimentation du switch (je ne ferai pas les deux pour éviter une boucle de masse) ?

[phile]

hello Audiodémat,

(02-17-2021, 04:01 PM)Audiodémat a écrit : Je ne connais pas (encore) la consommation exacte de chaque rail, mais le total est de l'ordre de 5 à 6 W ...

J'envisage donc de remplacer principalement le rail 3,3 V interne par un LT3045 ...

Ensuite, je pense installer une horloge à la place du quartz 25MHz 

Mon avis est juste basé sur modif du GS2024, donc modèle plus gros que ce 2008... donc peut-être différent.

Je me suis cassé les dents sur le GS2024 en partant la fleur au fusil en jouant le bypass des régulateurs.
De mémoire, il consommait 10-12W max, branché direct sur prise élec, avec wattmètre dessus. Donc pas énorme.
Au final, avec 3 alim externes (bypass complet), le tableau était (de mémoire) : 0.3A sur le 1.5VDC, 1.3A sur le 3.3VDC, et 2.5A sur le 1VDC.
Donc la surprise du néophyte c'est de s'apercevoir que 10W global c'est pas bcp, mais une fois arrivé au niveau du PCB :
1.3A sur 3.3V c'est pas rien
2.5A sur le 1VDC là ce n'est plus du tout rigolo car c'est une forte intensité qui induit des contraintes en amont pour fournir ces ampères via alim linéaire.

Sur ce, pour ce 2008, perso j'irai molo sur remplacement régulateur car un LDOVR 1A peut être mis au taquet, en tout cas ya forte proba qu'il ne travaille pas "loin de son max". Remarque valable pour le 3.3 et le 1V (s'il est aussi présent sur ce 2008), moins valable pour le 1.5V qui pompait peu sur mon GS2024.

Et donc j'irais d'abord remplacer l'horloge... et voir le reste... après.

Pour les horloges :
- faut du LVCMOS
- on relie l'horloge au PCB via les pins GND et Signal. Le pin "+" (Vcc) de l'horloge et GND sont à relier à l'alim externe.
- horloge tcxo citée est ok, validée par Begastor sur Meraki & FMC, donc nickel ici aussi.
Cdt

[Nard]

C'est un sage conseil ! Il faut vérifier qu'il y ait moins d'un Ampère sur le 3,3V avant de changer le régulateur. Ce n'est pas facile tant qu'on ne l'a pas ôté. Méthode alternative, repérer les circuits 3,3V et leur conso d'après datasheet...

Pour en revenir à l'horloge et son alim dédiée

Citation :connecter à la masse du PCB au plus près du signal de l'horloge ou à côté de la prise Jack d'alimentation du switch

Au plus près du signal de l'horloge, là où se trouve les deux condos tête-bêche actuels.

Si tu veux enlever ces condos, alors il faut en prévoir un de 15pF entre la sortie d'horloge et la masse. Il est plus simple de laisser les actuels qui font 18pF. ConWin Indique une dérive de 5 ppb par pF d'écart, ce qui est peu

[Audiodémat]

Bon, petit compte-rendu de la matinée.

Le dessoudage ne s'est pas passé comme prévu. J'ai chauffé avec un petit appareil achetée chez Aliexpress (celui avec lequel j'avais retiré facilement les horloges de mon ancien convertisseur USB / I2S). Mais rien à faire, même à 450°C, le quartz n'a pas bougé. En testant régulièrement avec mon petit tournevis, j'ai finalement involontairement décalotté ce composant en plastique. Donc nettoyage léger au tournevis et dessoudage des miettes au fer à souder.

Ceci terminé, je constate que les petits condensateurs ont bougé. L'un d'eux s'est collé à la résistance à côté. En essayant de le retirer, la résistance est venue avec. Heureusement, je l'avais mesurée avant la manip : 17 kohms.

Du coup, j'ai décidé d'en mettre une de valeur proche (j'avais une 20 kohms en stock) en série avec la sortie signal de l'horloge. J'ai aussi dû strapper l'emplacement de la résistance (avec un fil d'argent fin) pour assurer la continuité du signal. J'ai aussi soudé le condensateur de 15 pF en sortie du signal pour suppléer au retrait de ceux du PCB.

Ceci fait, j'ai installé la nouvelle horloge et ai mis le switch sous tension. J'ai bien 3,3 V sur l'alimentation de l'horloge et 1,8 V en sortie à vide (sans la connexion au switch). Une fois connecté, J'ai une tension plus faible en aval de la résistance (normal).

Tous les voyants du switch s'allument mais celui-ci ne va pas plus loin. Normalement au bout d'une minute les LED des RJ45 s'éteigne et le voyant Diag passe du rouge au vert.

J'ai tenté l'inversion du branchement (sur le point 3 au lieu du 1) mais cela ne change rien à mon problème : le switch ne démarre plus ! La tension est d'environ 1 V en aval de la résistance donc en entrée du Broadcomm.

Et là, je sèche...

[Nard]

Bonjour Audiodémat, je vois que c'est parti de travers !

Ce n'est pas pour rien que je radote pour dire d'utiliser du flux de soudure liquide à la chlorophane (Rosine). Ça permet à la soudure de rester sur le composant et rend l'opération plus facile.

Cela dit, il n'est pas normal d'avoir une résistance de 17 ou 20k en série sur le signal d'horloge. Soit elle est entre le signal et la masse, soit elle est bien en série mais ne dépasse pas 50 Ohms au grand maximum.

Si tu as monté 20k en série, le signal est trop faible pour entraîner le contrôleur Broadcom et rien ne bouge après allumage.

C'est donc le point à vérifier et corriger, après quoi tout rentrera dans l'ordre.

Par ailleurs, les broches 1 à 4 sont :

1. Ne pas connecter
   
2. Masse
   
3. Signal de sortie
   
4. Vcc (+ de l'alimentation)
   

Vu de dessus, marquage DV75C dans le sens de lecture horizontalement :
1 en bas à gauche, il y a un point de repère sur le capot
2 en bas à droite, 3 en haut à droite, 4 en haut à gauche

[Audiodémat]

Les résistances sont bien en série dans le montage d'origine (regarde sur la photo en gros plan en haut du post, tu peux suivre les fils de R54 et R57. Le fil qui relie le quartz au Broadcomm passe au travers de la résistance. La valeur mesurée est de 17 kohms.

Je supprime la résistance et réessaye en direct. J'avais quand même 1 V RMS en aval de la résistance (du côté du Broadcomm).

[Nard]

Tu peux essayer en direct sans risques, le signal est faible et la distance est courte, il n'y a pas de pb d'impédance. J'avais bien lu que tu mesurais 1V sur le signal, par conséquent, ta résistance ne peut faire que 17 Ohms...

[Audiodémat]

Merci Nard, mais cela ne fonctionne toujours pas.

J'ai rebranché en direct comme sur mon DGS 105 avec la même horloge : la broche 3 sur le plot 1 de l'emplacement du quartz



Les plots 2 et 4 sont reliés à la masse. J'ai donc raccordé la masse de l'horloge sur le plot 4 du quartz. Le signal traversait les résistances comme surlignées en jaune.

Cette fois-ci, avec les plots 2 et 3 de l'emplacement du du quartz non raccordés, j'ai 0,65 V à l'entrée du Broadcomm (mesuré sur le point test à gauche de la photo). Tout le reste est OK (la consommation du switch et les tensions). Mais il reste toujours coincé avec les LED RJ 45 allumées et la LED diag en rouge.

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Afin de raccourcir la sortie, j'ai placé mon petit PCB verticalement. Il y a les 3 condensateurs préconisés et l'horloge.



Le fil vertical isolé téflon est en l'air (c'est le point de raccordement n°3 de l'emplacement du quartz).