DIY adaptor audio USB berkualitas tinggi. DAC Paralel Transformator Input DAC buatan sendiri
Igor GUSEV, Andrey MARKITANOV
Gavrila adalah seorang audiophile,
DAC Gavrila dibuat ...
Memang kenapa kita tidak membuat DAC dengan tangan kita sendiri? Apakah itu perlu sama sekali? Tentu! Konverter eksternal akan berguna, pertama-tama, bagi pemilik pemutar CD yang dirilis 5 - 10 tahun yang lalu. Teknologi pemrosesan suara digital berkembang dengan sangat cepat, dan gagasan untuk menghidupkan kembali suara perangkat lama namun tercinta dengan bantuan DAC eksternal tampaknya sangat menggoda. Kedua, perangkat semacam itu bisa sangat bermanfaat bagi mereka yang memiliki model murah yang dilengkapi dengan keluaran digital - ini adalah kesempatan untuk membawa suaranya ke tingkat yang baru.
Bukan rahasia lagi bahwa saat membuat pemutar CD murah, pengembang berada dalam kerangka keuangan yang ketat: dia perlu memilih kendaraan yang lebih layak, dan melengkapi produk baru dengan semua jenis layanan secara maksimal, menghadirkan lebih banyak tombol dengan indikator multifungsi ke panel depan, dll., jika tidak, hukum pasar yang ketat, perangkat tidak akan dijual. Dalam setahun, sebagai aturan, yang baru akan muncul, yang terkadang tidak terdengar lebih baik dari yang lama (dan seringkali lebih buruk), dan seterusnya tanpa batas. Dan sebagian besar perusahaan besar biasanya mengubah seluruh barisan setiap musim semi ...
Dana yang dialokasikan biasanya tidak cukup untuk DAC berkualitas tinggi dan bagian analog dari rangkaian, dan banyak pabrikan terus terang menghematnya. Namun, ada pengecualian untuk aturan ini, ketika keputusan tersebut dibuat dengan sengaja, sebagai bagian dari kebijakan teknis perusahaan.
Misalnya, C.E.S. Jepang, yang terkenal di kalangan audiophile kami. menempatkan kendaraan mahal dengan sejumlah besar penyetelan manual ke dalam model CD2100 dan CD3100, sementara menggunakan DAC sederhana, yang jelas tidak sesuai dengan mekanik dalam hal kelas. Perangkat ini diposisikan oleh perusahaan sebagai kendaraan dengan jalur audio kontrol dan awalnya dirancang untuk bekerja dengan konverter eksternal. Situasinya agak berbeda dengan pemain TEAS VRDS 10 - 25. Dengan memasang drive kelas tinggi dan chip DAC TDA1547 (DAC 7) yang mahal, para insinyur karena alasan tertentu memutuskan untuk menghemat tahap keluaran. Satu perusahaan Rusia, mengetahui tentang fitur model ini, melakukan peningkatan, mengganti bagian sirkuit analog.
Tentang penulis
Andrey Markitanov, insinyur di biro desain teknik suara Three V dari Taganrog. Mengembangkan dan memperkenalkan DAC produksi di bawah merek Markan, peserta reguler dalam pameran Hi-End Rusia. Dia menyukai solusi non-standar, mengikuti mode audio, selalu up to date dengan pencapaian terbaru di bidang sirkuit digital. Dia tahu pinout dari banyak chip Crystal, Burr-Brown dan Philips dari ingatan.
Sedikit teori
Jadi, sudah diputuskan - kami membuat DAC. Sebelum kita mulai mempertimbangkan skema, ada gunanya menguraikan beberapa singkatan umum:
S/PDIF (Format Antarmuka Digital Sony/Philips)- standar untuk transmisi digital data audio antar perangkat (antarmuka asinkron dengan sinkronisasi sendiri). Ada juga TosLink versi optik (dari kata Toshiba dan Link). Hampir semua model pemutar CD murah dilengkapi dengan antarmuka ini, tetapi sekarang sudah dianggap usang. Ada antarmuka yang lebih canggih yang digunakan di perangkat mahal, tetapi kami belum akan membicarakannya.
DAC (DAC)- konverter digital ke analog.
IIS (InterIC Signalbus)- standar untuk antarmuka sinkron antara elemen sirkuit dalam perangkat yang sama.
PLL (Fase Loop Terkunci)- sistem loop terkunci fase.
Tekanan- prediksi.
Saat ini, ada dua cara konversi digital-ke-analog yang sangat berbeda untuk format Audio CD: bit tunggal dan multi bit. Tanpa merinci masing-masing, kami mencatat bahwa sebagian besar model DAC yang mahal menggunakan konversi multi-bit. Kenapa mahal? Implementasi yang layak dari opsi ini membutuhkan catu daya multi-saluran berkualitas tinggi, prosedur rumit untuk menyetel filter keluaran, dalam beberapa model dilakukan secara manual, dan di negara maju, pekerjaan spesialis yang berkualifikasi tidak bisa murah.
Namun, konverter bit tunggal juga memiliki banyak penggemar, karena. mereka memiliki karakter penyampaian suara yang khas, beberapa fitur di antaranya sulit dicapai dengan teknologi multi-bit yang ada. Ini termasuk linearitas DAC bit tunggal yang lebih tinggi pada level sinyal rendah, dan karenanya mikrodinamika yang lebih baik, suara detail yang berbeda. Pada gilirannya, argumen pendukung DAC multi-bit adalah dampak emosional yang lebih kuat pada pendengar, skala dan keterbukaan suara, yang disebut. "drive" dan "ches", yang sangat diapresiasi oleh pecinta rock.
Secara teori, DAC bit tunggal membutuhkan kecepatan clock yang sangat tinggi untuk bekerja dengan sempurna. Dalam kasus kami, mis. 16 bit dan 44,1 kHz, seharusnya sekitar 2,9 GHz, yang merupakan nilai yang sama sekali tidak dapat diterima dari sudut pandang teknis. Dengan bantuan trik matematika dan semua jenis perhitungan ulang, itu dapat dikurangi menjadi nilai yang dapat diterima dalam beberapa puluh megahertz. Rupanya, ini menjelaskan beberapa fitur suara DAC satu bit. Jadi mana yang lebih baik? Kami akan menjelaskan kedua opsi, dan mana yang harus dipilih - putuskan sendiri.
Hal utama yang memandu kami saat mengembangkan sirkuit adalah kesederhanaannya yang ekstrim, yang memungkinkan kami untuk memahami ide dan menerapkannya dalam desain tertentu, bahkan untuk audiophile yang tidak berpengalaman dalam teknologi digital. Namun demikian, DAC yang dijelaskan mampu meningkatkan suara perangkat anggaran yang dilengkapi dengan keluaran digital koaksial secara signifikan. Jika pemain Anda tidak memilikinya, maka akan mudah untuk mengaturnya sendiri. Untuk melakukan ini, dalam banyak kasus, cukup memasang konektor RCA di dinding belakang dan menyolder lobus sinyalnya ke tempat yang sesuai di papan. Sebagai aturan, versi dasar motherboard dibuat untuk beberapa model sekaligus, hanya "diisi" dengan cara yang berbeda, dan harus ada tempat untuk menyolder jack keluaran digital. Jika tidak demikian, Anda harus mencari diagram perangkat - di pusat layanan resmi, di pasar radio, atau di Internet. Di masa mendatang, tata letak ini dapat berfungsi sebagai objek upaya untuk lebih meningkatkannya dan akhirnya memungkinkan untuk mencapai "kabut tipis di atas gambar yang bersih".
Hampir semua perangkat untuk tujuan ini dibangun di atas basis elemen yang serupa, pilihan elemen untuk pengembang tidak begitu luas. Di antara yang tersedia di Rusia, kami akan menamai Burr-Brown, Crystal Semiconductors, Perangkat Analog, sirkuit mikro Philips. Dari penerima sinyal S / PDIF, CS8412, CS8414, CS8420 dari Crystal Semiconductors, DIR1700 dari Burr-Brown, AD1892 dari Perangkat Analog kurang lebih tersedia dengan harga terjangkau. Pilihan DAC sendiri agak lebih luas, tetapi dalam kasus kami, penggunaan CS4328, CS4329, CS4390 dengan konversi delta-sigma tampaknya optimal, paling memenuhi kriteria kualitas / harga. Chip multi-bit PCM63 Burr-Brown, yang banyak digunakan di Kelas Atas dan berharga $96 atau lebih PCM1702 modern, juga memerlukan jenis filter digital tertentu, yang juga tidak murah.
Jadi, kami memilih produk Crystal Semiconductors, dan dokumentasi untuk sirkuit mikro dengan deskripsi terperinci, pinout, dan tabel status dapat diunduh dari situs www.crystal.com.
| Detail konverter | ||
|---|---|---|
| perlawanan | ||
| R1 | 220 | 1/4w |
| R2 | 75 | 1/4w |
| R3 | 2k | 1/4w |
| R4 - R7 | 1k | 1/4w |
| R8, R9 | 470k | 1/4w karbon |
| Kapasitor | ||
| C1 | 1.0uF | keramik |
| C2, C4, C8, C9 | 1000uF x 6.3V | oksida |
| C3, C5, C7, C120 | 1 uF | keramik |
| C6 | 0,047uF | keramik |
| C10, C11 | 1.0uF | K40-U9 (kertas) |
| Semikonduktor | ||
| VD1 | AL309 | LED merah |
| VT1 | KT3102A | transistor npn |
| U1 | CS8412 | penerima sinyal digital |
| U2 | 74HC86 | penyangga TTL |
| U3 | CS4390 | DAC |
Mari kita pergi ke diagram
Jadi, pertanyaannya tetap: skema mana yang harus dipilih? Seperti yang telah disebutkan, itu harus tidak rumit, mudah diulang dan memiliki potensi kualitas suara yang cukup. Tampaknya juga wajib untuk memiliki sakelar fase absolut, yang memungkinkan DAC lebih cocok dengan elemen jalur audio lainnya. Ini adalah opsi terbaik, menurut pendapat kami: penerima digital CS8412 dan DAC bit tunggal CS4390 seharga sekitar $7 per kasing (lebih baik mencoba menemukan opsi DIP, ini akan memudahkan pemasangan). DAC ini digunakan dalam model pemain Meridian 508.24 yang terkenal dan masih dianggap yang terbaik oleh Crystal. Versi multi-bit menggunakan chip Philips TDA1543. Rangkaian konverter satu bit terlihat seperti ini:
Resistor R1-R7 berukuran kecil, jenis apa saja, tetapi R8 dan R9 lebih baik mengambil seri BC atau karbon impor. Kapasitor elektrolit C2, C4, C8, C9 harus diberi nilai minimal 1000 mikrofarad dengan tegangan operasi 6,3 - 10 V. Kapasitor C1, C3, C5, C6, C7 adalah keramik. C10, C11 diinginkan untuk menggunakan K40-U9 atau MBHCH (kertas dalam minyak), tetapi film K77, K71, K73 (tercantum dalam urutan prioritas) juga cocok. Transformer T1 - untuk audio digital, mendapatkannya tidak menjadi masalah. Anda dapat mencoba menggunakan trafo dari kartu jaringan komputer yang rusak. Diagram tidak menunjukkan sambungan daya dari rangkaian mikro U2, minus disuplai ke kaki ke-7, dan plus ke kaki ke-14.
Untuk memaksimalkan potensi suara sirkuit, disarankan untuk mengikuti aturan pemasangan berikut. Semua koneksi ke kabel biasa (ditandai dengan ikon GND) paling baik dilakukan pada satu titik, misalnya, pada pin 7 chip U2. Perhatian terbesar harus diberikan pada node input sinyal digital, yang meliputi jack input, elemen C1, T1, R2 dan pin 9,10 dari chip U1.
Penting untuk menggunakan koneksi dan lead komponen sesingkat mungkin. Hal yang sama berlaku untuk node yang terdiri dari elemen R5, C6 dan pin 20, 21 dari chip U1. Kapasitor elektrolit dengan shunt keramik yang sesuai harus dipasang di dekat pin catu daya sirkuit mikro dan dihubungkan dengan konduktor dengan panjang minimum. Diagram tidak menunjukkan elektrolit lain dan kapasitor keramik, yang terhubung langsung ke pin daya 7 dan 14 chip U2. Anda juga perlu menghubungkan pin 1, 2, 4, 5, 7, 9, 10 dari chip U2.
Setelah mendapatkan beberapa pengalaman, Anda akan dapat memilih ukuran dan jenis kapasitor elektrolitik dan keramik yang ada di sirkuit daya di setiap area tertentu.
Sekarang beberapa kata tentang pengoperasian sirkuit itu sendiri. LED D1 berfungsi untuk menunjukkan bahwa penerima digital U1 menangkap sinyal dari transportasi dan adanya kesalahan pembacaan. Selama pemutaran normal, seharusnya tidak menyala. Kontak S1 mengalihkan fase absolut dari sinyal pada keluaran, ini mirip dengan mengubah polaritas kabel speaker. Dengan mengubah pentahapan, Anda dapat melihat bagaimana hal itu memengaruhi suara di seluruh jalur. DAC juga memiliki sirkuit koreksi de-penekanan (pin 2/U3), dan meskipun tidak banyak disk dengan penekanan awal yang dirilis, fungsi seperti itu dapat berguna.
Sekarang untuk sirkuit keluaran. Koneksi langsung chip DAC ke output hanya dimungkinkan melalui kapasitor kopling, karena chip CS4390 sudah memiliki filter analog bawaan dan bahkan buffer output. Chip CS4329 dan CS4327 dibangun dengan prinsip yang sama, CS4328 DAC juga memiliki bagian analog yang bagus. Jika Anda tahu cara membuat filter low-pass berkualitas tinggi dan tahapan pencocokan, Anda harus mencoba tangan Anda di sirkuit mikro CS4303 yang luar biasa, yang memiliki sinyal digital pada keluarannya dan memungkinkan untuk membuat perangkat yang terdengar hebat jika, untuk misalnya, Anda menghubungkan buffer tabung bertenaga kenotron ke sana.
Tapi kembali ke CS4390 kami. Prinsip membangun DAC satu-bit mengasumsikan adanya kebisingan impuls amplitudo yang signifikan di sirkuit daya internal. Untuk mengurangi pengaruhnya pada sinyal keluaran, keluaran DAC semacam itu hampir selalu dilakukan sesuai dengan rangkaian diferensial. Dalam hal ini, kami tidak tertarik untuk merekam rasio signal-to-noise, jadi kami hanya menggunakan satu keluaran untuk setiap saluran, yang menghindari penggunaan tahapan analog tambahan yang dapat berdampak negatif pada suara. Amplitudo sinyal pada jack keluaran cukup memadai untuk operasi normal, dan buffer bawaan mengatasi dengan baik beban seperti kabel interkoneksi dan impedansi input amplifier.
Sekarang mari kita bicara tentang kekuatan perangkat kita. Suara hanyalah catu daya termodulasi dan tidak ada yang lain. Seperti makanannya, begitu pula suaranya. Kami akan mencoba memberikan perhatian khusus pada masalah ini. Versi awal penstabil daya untuk perangkat kami ditunjukkan pada Gambar 2
Keuntungan dari skema ini adalah kesederhanaan dan kejelasannya. Dengan penyearah umum, berbagai stabilisator digunakan untuk bagian sirkuit digital dan analog - ini adalah suatu keharusan. Di antara mereka sendiri, mereka dipisahkan pada input dengan filter yang terdiri dari C1, L1, C2, C3. Alih-alih regulator 7805 lima volt, lebih baik menempatkan LM317 yang dapat disesuaikan dengan pembagi resistif yang sesuai di sirkuit keluaran kontrol. Perhitungan nilai resistansi dapat ditemukan di buku referensi apa pun tentang sirkuit mikro linier. Dibandingkan dengan 7805, LM317 memiliki rentang frekuensi yang lebih luas (jangan lupa bahwa tidak hanya arus searah yang mengalir melalui sirkuit daya, tetapi juga sinyal digital broadband), lebih sedikit noise internal, dan respons yang lebih tenang terhadap beban berdenyut. Faktanya adalah ketika kebisingan impuls muncul (dan mereka tampaknya tidak terlihat dalam hal daya!) Sirkuit stabilisasi, yang ditutupi oleh umpan balik negatif yang dalam (diperlukan untuk mendapatkan koefisien stabilisasi yang tinggi dan resistansi keluaran yang rendah), mencoba untuk mengkompensasinya . Seperti yang diharapkan untuk sirkuit dengan OOS, proses osilasi teredam terjadi, di mana interferensi yang baru tiba ditumpangkan, dan akibatnya, tegangan keluaran terus-menerus melompat-lompat. Oleh karena itu, diinginkan untuk menggunakan stabilisator pada elemen diskrit yang tidak mengandung OS untuk memberi daya pada sirkuit digital. Tentu saja, dalam hal ini, impedansi keluaran sumber akan jauh lebih tinggi, sehingga seluruh tanggung jawab untuk memerangi kebisingan impuls dialihkan ke kapasitor shunt, yang melakukan tugas ini dengan baik, dan ini memiliki efek menguntungkan pada suara. . Selain itu, kebutuhan untuk menggunakan penstabil terpisah untuk setiap keluaran daya sirkuit mikro digital, bersama dengan elemen pemutus daya (mirip dengan L1, C2, C3 pada Gambar 2), jelas muncul.
Dalam Marka DAC, ini dilakukan, dan filter dengan penindasan tambahan gangguan digital dan penyearah bekerja dari belitan terpisah dari transformator utama, dan transformator yang berbeda bahkan digunakan untuk pemisahan tambahan bagian sirkuit digital dan analog. Hal yang sama sedang dilakukan untuk lebih meningkatkan DAC kami, meskipun sirkuit pada Gambar. 2 dapat digunakan untuk memulai, itu akan memberikan tingkat kualitas suara awal. Di penyearah, lebih baik menggunakan dioda Schottky cepat.
Varian multi-bit dari skema
Biasanya, DAC multi-bit memerlukan beberapa sumber tegangan dengan polaritas berbeda dan sejumlah besar elemen diskrit tambahan untuk pengoperasiannya. Di antara berbagai rangkaian mikro, kami akan memilih Philips TDA1543. DAC ini adalah versi "anggaran" dari chip TDA 1541 yang luar biasa, harganya satu sen dan tersedia secara eceran di negara kita.
Chip TDA 1541 digunakan dalam pemutar CD Arcam Alpha 5, yang pada suatu waktu mengumpulkan banyak hadiah, meskipun juga dimarahi dengan keras - DAC kuno, gangguan yang kuat, tetapi bagaimana kedengarannya! Chip ini juga masih digunakan pada turntable Naim. TDA1543 sangat bagus untuk keperluan kita, karena. itu hanya membutuhkan satu catu daya +5V dan tidak memerlukan bagian tambahan. Kami menyolder CS4390 dari penerima digital dan menghubungkan TDA 1543 di tempatnya sesuai dengan diagram pada gambar. 3.
Beberapa klarifikasi tambahan perlu dibuat di sini. Semua DAC multi-bit memiliki keluaran arus, dan ada beberapa desain sirkuit untuk mengubah sinyal menjadi tegangan. Yang paling umum adalah penguat operasional yang terhubung dengan input pembalik ke output DAC. Konversi tegangan arus dilakukan dengan mengorbankan OS yang menutupinya. Secara teori, ini berfungsi dengan baik, dan pendekatan ini dianggap klasik - ini dapat ditemukan di opsi yang disarankan untuk menyertakan DAC multi-bit apa pun. Tetapi jika kita berbicara tentang suara, maka semuanya tidak sesederhana itu. Untuk menerapkan metode ini dalam praktik, diperlukan op-amp berkualitas sangat tinggi dengan karakteristik kecepatan yang baik, misalnya AD811 atau AD817, yang harganya masing-masing lebih dari $5. Oleh karena itu, dalam desain anggaran, mereka sering bertindak berbeda: mereka hanya menghubungkan resistor biasa ke keluaran DAC, dan arus yang melewatinya akan membuat penurunan tegangan, mis. sinyal lengkap. Nilai tegangan ini akan berbanding lurus dengan nilai resistor dan arus yang mengalir melaluinya. Terlepas dari kesederhanaan dan keanggunan yang tampak dari metode ini, metode ini belum banyak digunakan oleh produsen peralatan mahal, karena juga memiliki banyak jebakan. Masalah utamanya adalah bahwa keluaran DAC saat ini tidak menyediakan adanya tegangan di atasnya dan biasanya dilindungi oleh dioda yang terhubung secara berurutan dan menimbulkan distorsi yang signifikan ke dalam sinyal yang diterima pada resistor. Di antara pabrikan terkenal yang memutuskan metode seperti itu, Kondo harus dipilih, yang menempatkan luka resistor dengan kawat perak di M-100DAC-nya. Jelas, ia memiliki resistansi yang sangat kecil dan amplitudo sinyal keluarannya juga sangat kecil. Untuk mendapatkan amplitudo standar, beberapa tahap amplifikasi tabung digunakan. Perusahaan terkenal lainnya dengan pendekatan tidak konvensional untuk masalah konversi arus ke tegangan adalah Catatan Audio. Dalam DAC-nya, dia menggunakan trafo untuk tujuan ini, di mana arus yang melewati belitan primer menyebabkan fluks magnet, yang menyebabkan munculnya tegangan sinyal pada belitan sekunder. Prinsip yang sama diterapkan di beberapa DAC dari seri Markan.
Namun kembali ke TDA 1543. Tampaknya pengembang sirkuit mikro ini, karena alasan tertentu, tidak memasang dioda pelindung pada keluarannya. Ini membuka prospek untuk menggunakan konverter arus-ke-tegangan resistor. Resistansi R2 dan R4 pada gambar. 3 hanya untuk itu. Dengan peringkat yang ditentukan, amplitudo sinyal keluaran sekitar 1 V, yang cukup untuk koneksi langsung DAC ke power amplifier. Perlu dicatat bahwa kapasitas beban rangkaian kami tidak terlalu tinggi, dan dalam kondisi yang tidak menguntungkan (kapasitas tinggi dari kabel interkoneksi, impedansi masukan rendah dari penguat daya, dll.), suara dapat sedikit dijepit dalam dinamika dan “diolesi”. Dalam hal ini, penyangga keluaran akan membantu, skema dan desain yang dapat Anda pilih dari berbagai opsi yang ada. Mungkin saja dalam beberapa versi manufaktur sirkuit mikro TDA 1543, dioda pelindung masih dipasang (walaupun tidak ada informasi seperti itu dalam spesifikasi, dan kami juga tidak menemukan contoh spesifik). Dalam hal ini, dimungkinkan untuk menghapus sinyal dengan amplitudo tidak lebih dari 0,2 V darinya, dan Anda harus menggunakan penguat keluaran. Untuk melakukan ini, perlu mengurangi nilai resistor R2 dan R4 sebanyak 5 kali. Kapasitor C2 dan C4 pada gambar. 3 membentuk filter orde pertama yang menghilangkan derau RF dari sinyal analog dan menghasilkan respons frekuensi yang diinginkan di bagian atas jangkauan.
Banyak desain DAC menggunakan filter digital, yang sangat menyederhanakan tugas pengembang saat mendesain bagian analog, tetapi pada saat yang sama, filter digital memikul sebagian besar tanggung jawab untuk suara akhir perangkat. Baru-baru ini, mereka telah ditinggalkan, karena filter analog yang kompeten secara efektif menekan noise frekuensi tinggi dan tidak memiliki efek yang merugikan pada musikalitas. Inilah yang dilakukan di DAC Markan, yang menggunakan filter orde ketiga konvensional dengan respons fase linier, dibuat pada elemen LC. Dalam skema kami pada Gambar. 3, untuk kesederhanaan, filter analog orde pertama digunakan, yang dalam banyak kasus sudah cukup, terutama jika Anda menggunakan penguat daya tabung, dan bahkan tanpa umpan balik. Jika peralatan Anda menggunakan transistor, maka sangat mungkin Anda harus menaikkan urutan filter (namun, jangan berlebihan, sirkuit yang terlalu curam pasti akan memperburuk suara). Anda akan menemukan skema dan rumus yang sesuai untuk perhitungan di buku pegangan radio amatir mana pun yang layak.
Harap dicatat bahwa resistor R2, R4 dan kapasitor C2, C4 terletak persis di tempat asal suara analog. High End dimulai dari sini dan, seperti yang mereka katakan, "lebih jauh ke mana-mana". Kualitas elemen-elemen ini (terutama resistor) akan sangat mempengaruhi suara seluruh perangkat. Resistor harus dipasang dengan karbon VS, ULI atau boron-karbon BLP (setelah memilihnya untuk resistansi yang sama menggunakan ohmmeter), penggunaan eksotik impor juga diperbolehkan. Kapasitor diperbolehkan semua jenis di atas. Semua koneksi harus memiliki panjang minimum. Tentu saja, konektor keluaran berkualitas juga diperlukan.
Apa yang kita dapatkan?
Saya dulu menyanyikan syair dengan buruk,
mengi, berteriak dan berbohong pada motif ...(J.K. Jerome, “Tiga di Perahu,
kecuali anjing)
Saya tidak terlalu malas untuk mengingatkan Anda bahwa sebelum menyalakan perangkat untuk pertama kali, Anda harus memeriksa seluruh instalasi dengan cermat. Dalam hal ini, kontrol volume amplifier harus disetel ke posisi minimum dan volume harus dinaikkan secara bertahap jika tidak ada gangguan, peluit, dan latar belakang pada keluaran. Hati-hati dan hati-hati!
Secara umum, DAC bit tunggal dicirikan oleh suara yang sangat lembut dan menyenangkan, dengan banyak detail halus. Tampaknya mereka mengerahkan semua potensi suara mereka untuk membantu solois, mendorong peserta lain dalam karya musik ke latar belakang. Orkestra besar agak "berkurang" dalam hal komposisi musisi, kekuatan dan skala suaranya menderita. DAC multi-bit memberikan perhatian yang sama kepada semua peserta dalam aksi musik, tanpa mengasingkan atau menyorot salah satu dari mereka. Rentang dinamisnya lebih lebar, suaranya lebih rata, tetapi pada saat yang sama agak lebih terpisah.
Misalnya, saat memainkan lagu terkenal "I Put A Spell on You" yang dibawakan oleh Creedence Clearwater Revival melalui DAC multi-bit, energinya tersampaikan dengan sempurna, aliran emosi yang kuat hanya memesona, niat penciptanya menjadi jelas, kami sangat merasakan apa yang ingin mereka sampaikan kepada kami. Detail kecil agak kabur, tetapi dengan latar belakang karakteristik dominan dari pengiriman suara seperti yang dijelaskan di atas, ini tampaknya tidak menjadi kekurangan yang serius. Saat memainkan lagu yang sama melalui DAC satu bit, gambarnya agak berbeda: suaranya tidak berskala besar, panggung agak didorong ke belakang, tetapi detail produksi suara, sentuhan kecil terdengar sempurna. Momen tersampaikan dengan baik saat musisi mendekatkan gitar ke amp, mencapai sedikit eksitasi sendiri pada amplifier. Namun saat mendengarkan Elvis Presley, semua kekayaan suaranya terungkap dengan sempurna. Terlihat jelas bagaimana hal itu berubah seiring bertambahnya usia, dampak emosional pada pendengar juga kuat, dan pengiringnya, yang agak diturunkan ke latar belakang, secara organik cocok dengan gambaran keseluruhan.
Jadi pilihan jenis DAC terserah Anda, kedua opsi memiliki kekuatan dan kelemahan, kebenaran, tentu saja, terletak di tengah-tengah. Terlepas dari kesederhanaannya, potensi sonik dari rangkaian yang dijelaskan cukup tinggi, dan jika rekomendasi di atas diterapkan secara kreatif, hasil akhirnya tidak akan mengecewakan Anda. Kami berharap Anda sukses!
Pertanyaan dari perancang skema
Menjadi pemilik yang "bahagia" dari subsistem suara terintegrasi, saya masih memimpikan kartu suara yang bagus, dan saya bahkan tidak dapat berpikir bahwa saya dapat membuatnya sendiri di rumah. Suatu kali, menjelajahi World Wide Web, saya menemukan deskripsi kartu suara dengan antarmuka USB pada chip Burr-Brown PCM2702 dan, melihat harga perusahaan yang menjual komponen radio, saya menyadari bahwa ini belum untuk kami - tidak ada yang tahu apa-apa tentang itu. Belakangan, komputer saya dibuat dalam casing microATX kecil yang bahkan tidak memiliki ruang untuk Creative Audigy2 ZS lama. Saya harus mencari sesuatu yang kecil dan sebaiknya eksternal dengan antarmuka USB. Dan sekali lagi saya menemukan chip PCM2702, yang sudah digunakan secara aktif dan dipuji karena kualitas pemutaran musik - dengan sirkuit yang tepat, suaranya jauh lebih menyenangkan daripada Audigy2 ZS yang sama. Sekali lagi, pencarian harga, dan lihatlah, sirkuit mikro yang diinginkan tersedia dengan harga sekitar 18 "uang musuh". Akibatnya, beberapa chip dipesan untuk percobaan, bisa dikatakan, untuk mendengarkan apa yang telah ditumpuk oleh "CABuilders" borjuis di sana.
Jadi, binatang buas seperti apa pengontrol PCM2702 dari perusahaan legendaris Burr-Brown, yang memenangkan hati audiofil di seluruh dunia dengan solusi terbaiknya? Saya bertanya-tanya apa yang mampu dilakukan oleh solusi anggaran?
Menurut dokumentasi teknis untuk rangkaian mikro (pcm2702.pdf), kami memiliki konverter digital-ke-analog (konverter digital-ke-analog - DAC) dengan antarmuka USB dengan karakteristik sebagai berikut:
- Kedalaman bit 16 bit;
- Laju pengambilan sampel 32 kHz, 44,1 kHz, dan 48 kHz;
- Rentang dinamis 100 dB;
- Rasio signal-to-noise 105 dB;
- Tingkat distorsi non linier 0,002%;
- Antarmuka USB1.1;
- Filter digital dengan oversampling 8x;
- Bekerja dengan driver perangkat audio USB standar.
Sekarang tentang perangkat itu sendiri. Pertama-tama, versi sederhana dirakit sesuai dengan skema yang direkomendasikan oleh pabrikan dengan sedikit perubahan nutrisi. Ternyata "zvukovuha" kecil yang ditenagai oleh USB.
Tetapi perangkat seperti itu tidak lengkap dan membutuhkan amplifier eksternal, dan headphone tidak dapat diguncang secara normal. Belakangan, motherboard diganti dengan yang lain dengan codec HAD normal dan tata letak papan yang baik. Jalur audio tidak memiliki kebisingan dan gemerisik asing, dan kualitas sinyal keluaran tidak lebih buruk daripada PCM2702. Dan, mungkin, garis-garis ini tidak ada, jika kotak seperti itu tidak menarik perhatian saya:
Ini adalah sistem pendingin pasif untuk HDD, tetapi bagi saya, pertama-tama, ini adalah casing yang bagus untuk peralatan radio. Saya segera menyadari bahwa sesuatu akan dipasang di dalamnya, misalnya kartu suara dengan amplifier, karena seharusnya tidak ada masalah dengan pendinginan. Saya banyak berpikir tentang sirkuit perangkat. Di satu sisi, saya menginginkan kualitas tinggi, tetapi di sisi lain, saya tidak ingin membayar lebih dari kartu suara yang sudah jadi dari biaya Kreatif. Pertanyaan utama muncul tentang LPF dan amplifier headphone, karena komponen berkualitas tinggi untuk tujuan ini dapat berharga sama dengan PCM2702 itu sendiri, atau bahkan lebih. Misalnya, op-amp LPF berkualitas tinggi, OPA2132 dan OPA627, harganya masing-masing sekitar $10 dan $35. Chip amplifier headphone - AD815 atau TPA6120, saya tidak menemukan sama sekali di daftar harga, apalagi harganya juga tidak sedikit.
Tetapi tidak ada salahnya tanpa kebaikan, dan saya menemukan di Web sirkuit LPF sederhana dan berkualitas tinggi pada transistor, yang pembuatnya mengklaim suara yang layak, bahkan tidak lebih buruk dari amplifier operasional yang mahal. Memutuskan untuk mencoba. Sebagai penguat headphone, saya memasang sirkuit mikro LM1876 - "adik" dua saluran yang lebih muda dari LM3886 legendaris dengan suara yang sama tetapi daya lebih kecil. Sirkuit mikro ini memungkinkan, dengan meningkatkan penguatan, untuk menyambungkan speaker.
Hasilnya adalah skema seperti itu - USB-DAC_PCM2702_Sch.pdf, gambar papan sirkuit tercetak - USB-DAC_PCM2702_Pcb.pdf dalam gambar cermin untuk mentransfer gambar dengan metode penyetrikaan laser ke foil tembaga, yang disebut LUT (Anda dapat membaca lebih lanjut di Internet), gambar susunan elemen dan jumper di papan tulis, serta diagram koneksi pengatur volume - USB-DAC_PCM2702.pdf.
Papan rakitan terlihat seperti ini:
Saya akan ceritakan sedikit tentang cara kerjanya, jika tiba-tiba ada yang ingin merakit unit seperti itu. Sirkuit switching PCM2702 adalah standar - LPF adalah filter Sallen-Kay, filter low-pass orde kedua dengan gain satu, karena elemen aktif berfungsi sebagai pengikut, emitor atau pengikut sumber dapat digunakan tanpa masalah. Sudah ada ruang untuk eksperimen. Anda dapat memilih jenis transistor yang paling Anda sukai dalam hal suara - saya, menguji dari apa yang tersedia, memilih KT3102E dalam wadah logam (VT3, VT4 - lihat diagram USB-DAC_PCM2702_Sch). Elemen filter paling mempengaruhi suara, terutama kapasitor C25, C26, C31, C32. Para ahli dalam bisnis ini merekomendasikan untuk memasang kapasitor film WIMA FKP2, polistiren foil FSC atau PM Soviet. Tetapi tidak ada stok yang normal dan saya harus meletakkan apa yang ada, dan baru kemudian saya mengubahnya menjadi yang terbaik. Papan menyediakan bantalan kontak untuk kapasitor output dan SMD. Resistor R9, R10, R11, R12 membutuhkan pasangan yang identik, untuk itu kami mengambil resistor dengan akurasi 1% atau memilih pasangan dengan multimeter. Saya memilih dari beberapa lusin resistor dengan akurasi 5%, karena tidak ada waktu untuk menunggu sampai mereka membawanya dengan akurasi 1%. Nilai resistor dan kapasitor dapat dipilih sesuai dengan suara, sesuka Anda, tetapi satu-satunya syarat adalah pasangan harus sama sehingga setiap saluran tidak bernyanyi dengan caranya sendiri.
Sirkuit menyediakan untuk menonaktifkan catu daya analog PCM2702 dan output filter dari konektor X5, X6 jika kabel USB tidak terhubung ke konektor X1. Ini untuk memastikan bahwa impedansi keluaran filter yang rendah tidak mengganggu sinyal yang diumpankan ke jack ini saat menggunakan perangkat sebagai amplifier headphone. Saat terhubung, daya analog ke DAC disuplai melalui transistor VT2 yang dikendalikan oleh transistor VT1, jika ada tegangan pada konektor USB, maka kedua transistor terbuka. Keluaran filter dihubungkan ke konektor panel belakang melalui relai K1, yang juga ditenagai oleh USB. Saya menggunakan relai V23079-A1001-B301 dari AXICOM. Jika tidak ada relai seperti itu, maka sebagai gantinya Anda dapat memasang sakelar konvensional dengan dua grup kontak. Alih-alih transistor VT2, Anda juga dapat memasang sakelar, dan Anda tidak perlu menyolder semua elemen yang bertanggung jawab untuk mengalihkan catu daya, hanya diinginkan untuk mengalihkan daya USB itu sendiri melalui sakelar yang sama.
Penguat dan bagian analog ditenagai oleh catu daya eksternal dengan tegangan 12-15 V dan 0,5 A AC, dihubungkan melalui konektor X2 di panel belakang.
Catu daya itu sendiri dibuat dari PSU 12 V 0,5 A konvensional yang distabilkan dengan membuang semua yang tidak perlu.
Di amplifier, Anda juga perlu memilih resistor R15-R18 berpasangan, yang mengatur penguatan (saluran kiri Cool = R17/R15, Cup = R18/R16). Jika Anda tidak berencana menggunakan headphone, maka Anda dapat menghubungkan speaker, maka Anda perlu mengurangi resistansi resistor R15, R16 menjadi 4,7-10 kOhm, Anda dapat sedikit meningkatkan resistansi R17, R18. Dengan demikian, dimungkinkan untuk memperoleh daya keluaran nominal sekitar 2 x 5 watt. Jika Anda menyalakan chip D6 dengan tegangan +/- 20 ... 25 V, yang diambil segera setelah penyearah dari kapasitor C6, C7, Anda bisa mendapatkan daya keluaran maksimum 2 x 18 W, tetapi untuk ini Anda perlu meletakkan dioda VD2, VD3 pada arus minimal 3A , ganti sekering F2 dengan arus minimal 3A, gandakan kapasitansi kondensat C6, C7 dan gunakan transformator pada catu daya dengan daya lebih besar, kira-kira 16V 4A AC.
Semua resistor SMD, resistor R20, R22 ukuran 1206, resistor R13, R14 ukuran 2010 dapat diganti dengan jumper, semua resistor lainnya ukuran 0805. Semua kapasitor keramik SMD ukuran 0805, semua kapasitor elektrolit dengan suhu operasi maksimum 105 ° C dan rendah resistansi internal , dengan tegangan operasi 16 V, kapasitor C6, C7 dengan tegangan operasi maksimum 25-35 V. Sebagian besar konektor disolder dari peralatan lama, saya tidak bisa memastikannya, dipandu oleh penampilan. Resistor kontrol volume dihubungkan dengan kabel terlindung dua kabel, dua saluran sinyal dan ground di layar, sebuah resistor yang tidak diketahui asal Cina dengan resistansi 20 kOhm grup B (dengan ketergantungan resistansi eksponensial pada sudut rotasi dari tombol).
Saya juga ingin memberi tahu Anda sedikit tentang cara menyolder sirkuit mikro dalam paket sekecil itu. Beberapa orang secara keliru percaya bahwa sirkuit mikro semacam itu perlu disolder dengan besi solder berdaya rendah dan ujung tipis. Sangat menyenangkan untuk menonton ketika orang mengasah sengatnya seperti penusuk dan mencoba menyolder setiap kaki satu per satu. Padahal, semuanya mudah dan sederhana. Pertama-tama, kami memasang sirkuit mikro di posisi yang diinginkan, memegangnya dengan tangan kami atau memperbaikinya dengan lem, menyolder salah satu terminal ekstrem, lalu memusatkannya, jika perlu, dan menyolder terminal yang berlawanan. Jika beberapa kesimpulan disolder bersama, maka ini tidak menakutkan. Besi solder diambil dengan daya 30-50 W dengan ujung kaleng yang baru diasah pada sudut sekitar 45 °, dan kami tidak menyisihkan fluks atau rosin. Fluks sebaiknya tidak aktif, jika tidak, Anda harus mencuci papan dengan sangat hati-hati mencoba membersihkannya dari bawah rangkaian mikro. Kami menghangatkan semua kaki dengan setetes solder, mulai dari satu sisi dan secara bertahap, saat memanas, pindahkan besi solder ke arah timah yang tidak disolder, dorong kelebihan solder ke atasnya, sementara papan dapat dipegang pada sudut sehingga solder mengalir ke bawah di bawah gravitasi itu sendiri. Jika solder tidak cukup, ambil sedikit lagi, jika banyak, maka dengan bantuan kain kami lepaskan semua solder yang ada di ujung besi solder, dan tanpa menghemat fluks, kami menghilangkan kelebihannya dari pin sirkuit mikro. Jadi, jika papan biasanya tergores, dibersihkan dengan baik dan dihilangkan lemaknya, maka penyolderan berlangsung dalam 1-3 menit dan ternyata bersih, indah dan seragam, seperti yang terlihat di papan saya. Tetapi untuk kepastian yang lebih besar, saya sarankan untuk berlatih di papan yang dibakar dari berbagai peralatan komputer dengan sirkuit mikro yang memiliki pin pitch yang kira-kira sama.
Saya menganjurkan agar Anda terlebih dahulu tidak menyolder chip dan elemen D2 dan D6 yang dapat mengganggu pemasangannya. Pertama-tama, Anda perlu menyolder node yang bertanggung jawab untuk catu daya, membunyikan sirkuit daya untuk korsleting, sambungkan ke port USB dan gunakan 14 V AC dari catu daya ke X2. Keluaran sirkuit mikro stabilizer di masa mendatang harus memiliki voltase berikut:
- D1: +3.3V;
- D3: +12V;
- D4: -12V;
- D5: +5V.
Saat menghubungkan PCM2702 ke komputer untuk pertama kalinya, sistem menemukan perangkat baru - Speaker USB PCM2702 Burr-Brown Jepang.
Setelah menginstal driver secara otomatis di Device Manager, perangkat baru akan muncul - Speaker USB. Ini berarti semuanya berfungsi sebagaimana mestinya dan Anda dapat menyalakan musik, video, atau bahkan menjalankan game.
Sistem secara otomatis mentransmisikan suara ke chip PCM2702 saat terhubung ke komputer dan kembali ke keadaan semula saat papan dimatikan, untuk melanjutkan pemutaran, Anda hanya perlu memulai ulang program yang diinginkan. Volume dikendalikan oleh kontrol volume Windows standar. Saya memeriksa kinerja papan hanya di bawah Windows XP SP2.
Sedikit tentang merakit seluruh perangkat ke dalam casing. Bagian tersulit adalah menyetel resistor variabel kontrol volume. Panel depan dipasang ke sasis dengan langkan yang membentang di sepanjang sisi belakang panel dan memiliki ketebalan yang cukup serius. Langkan ini harus dipotong dengan gergaji besi atau mesin penggilingan di tempat pengatur volume akan dipasang, tetapi Anda harus sangat berhati-hati, karena lapisan aluminium dapat tergores, yang akan membuat panel kehilangan daya tariknya. Kemudian kami mengebor lubang untuk memasang resistor, tempat yang kami perkirakan sesuai dengan posisi pegangan, yang akan diletakkan pada resistor yang sama ini. Di sisi depan, kami sedikit melepas tulang rusuk di dekat lubang sehingga mur mendapat benang di dasar resistor. Ada satu masalah lagi - bagian tengah panel tidak bertepatan dengan bagian tengah ruang internal sasis, dan resistor pengatur volume bersandar pada casing. Saya harus menaikkan panel 2-3 mm, di mana saya memotong sudut tonjolan untuk diikat dengan dremel.
Saya tidak akan menjelaskan secara detail semua tindakan dengan panel dan sasis. Mereka yang dapat membuat perangkat seperti itu sendiri akan memahami semuanya dari foto. Di mana lubang dibor dan diulir, 2 washer ditempatkan di bawah panel selama pemasangan di dekat setiap sekrup untuk menaikkannya sebesar 2 mm. Lubang juga dibor di sasis dan benang dipotong untuk memasang papan. Sirkuit mikro D3, D4 dan D6 ditekan ke sasis dengan sekrup M2.5, sedangkan D4 dan D6 harus diisolasi dari panel menggunakan pelat mika atau dielektrik atau chip penghantar panas lainnya dengan casing berinsulasi, seperti D6 dalam casing saya, seharusnya digunakan. Panel belakang terbuat dari steker plastik dari unit sistem. Semua ini bisa dilihat lebih detail di foto.
Sebagian besar sirkuit DAC paralel didasarkan pada penjumlahan arus, kekuatan masing-masing sebanding dengan berat bit digital, dan hanya arus bit yang nilainya sama dengan 1 yang harus dijumlahkan. Misalnya, diperlukan untuk mengubah kode empat bit biner menjadi sinyal arus analog. Untuk digit keempat, digit paling signifikan (SZR), bobotnya akan sama dengan 2 3 =8, untuk digit ketiga - 2 2 =4, untuk digit kedua - 2 1 =2 dan untuk digit junior (MSR) - 2 0 =1. Jika berat MZR SAYA MZR \u003d 1 mA, lalu SAYA SZR = 8 mA, dan arus keluaran maksimum konverter SAYA out.max =15 mA dan sesuai dengan kode 1111 2 . Jelas bahwa kode 1001 2 , misalnya, akan sesuai SAYA keluar = 9 mA, dll. Oleh karena itu, diperlukan untuk membangun sirkuit yang menyediakan pembangkitan dan pensaklaran sesuai dengan hukum arus berat yang diberikan. Sirkuit paling sederhana yang menerapkan prinsip ini ditunjukkan pada Gambar. 3.
Resistansi resistor dipilih sehingga ketika kunci ditutup, arus mengalir melaluinya sesuai dengan berat pelepasan. Kunci harus ditutup ketika bit kata input yang sesuai sama dengan satu. Arus keluaran diberikan oleh
Dengan kapasitas DAC yang tinggi, resistor pengaturan arus harus disesuaikan dengan akurasi yang tinggi. Persyaratan akurasi yang paling ketat dikenakan pada resistor tingkat tinggi, karena penyebaran arus di dalamnya tidak boleh melebihi arus dari level yang paling tidak signifikan. Oleh karena itu, penyebaran resistensi di k digit -th harus kurang dari
D R /R=2 –k
Dari kondisi ini maka penyebaran resistansi resistor, misalnya, pada digit keempat tidak boleh melebihi 3%, dan pada digit ke-10 - 0,05%, dll.
Skema yang dipertimbangkan, dengan segala kesederhanaannya, memiliki banyak kekurangan. Pertama, untuk kode masukan yang berbeda, arus yang diambil dari sumber tegangan referensi (REF) akan berbeda, dan ini akan mempengaruhi nilai tegangan keluaran REF. Kedua, nilai resistansi resistor berat dapat berbeda ribuan kali, dan ini membuatnya sangat sulit untuk mengimplementasikan resistor ini dalam IC semikonduktor. Selain itu, resistansi resistor tingkat tinggi dalam DAC multi-bit dapat sepadan dengan resistansi kunci tertutup, dan ini akan menyebabkan kesalahan konversi. Ketiga, dalam skema ini, tegangan yang signifikan diterapkan ke sakelar terbuka, yang memperumit konstruksinya.
Kekurangan ini dihilangkan dalam sirkuit DAC AD7520 (analog domestik 572PA1), yang dikembangkan oleh Perangkat Analog pada tahun 1973, yang saat ini pada dasarnya merupakan standar industri (banyak model DAC serial dibuat sesuai dengan itu). Skema ini ditunjukkan pada gambar. 4. Transistor MOS digunakan sebagai kunci di sini.
Beras. 4. Sirkuit DAC dengan sakelar dan matriks impedansi konstan
Dalam skema ini, pengaturan koefisien pembobotan langkah-langkah konverter dilakukan dengan membagi tegangan referensi secara berturut-turut menggunakan matriks resistif impedansi konstan. Elemen utama dari matriks semacam itu adalah pembagi tegangan (Gbr. 5), yang harus memenuhi kondisi berikut: jika dibebani dengan resistansi R n, maka impedansi inputnya R di juga harus mengambil nilai R N. Faktor pelemahan sirkuit a = AS 2 /AS 1 pada beban ini harus memiliki nilai tertentu. Ketika kondisi ini terpenuhi, kami memperoleh ekspresi berikut untuk resistensi:
sesuai dengan Gambar.4.
Karena di setiap posisi sakelar S k mereka menghubungkan terminal bawah resistor ke bus sirkuit umum, sumber tegangan referensi dimuat dengan resistansi input konstan R di = R. Ini memastikan bahwa tegangan referensi tetap tidak berubah untuk setiap kode input DAC.
Menurut gambar. 4, arus keluaran rangkaian ditentukan oleh hubungan
 |
(8) |
 |
(9) |
dan arus masukan
 |
(10) |
Karena terminal resistor yang lebih rendah 2 R matriks dalam setiap keadaan switch S k terhubung ke bus sirkuit umum melalui resistansi rendah dari sakelar tertutup, voltase pada sakelar selalu kecil, dalam beberapa milivolt. Ini menyederhanakan konstruksi sakelar dan sirkuit kontrolnya dan memungkinkan penggunaan tegangan referensi dari rentang yang luas, termasuk polaritas yang berbeda. Karena arus keluaran DAC bergantung pada AS op secara linear (lihat (8)), konverter jenis ini dapat digunakan untuk mengalikan sinyal analog (dengan memasukkannya ke input tegangan referensi) dengan kode digital. DAC ini disebut mengalikan(MDAC).
Keakuratan sirkuit ini berkurang karena fakta bahwa untuk DAC dengan kedalaman bit yang tinggi, resistensi harus disesuaikan. R 0 kunci dengan arus pelepasan. Ini sangat penting untuk kunci pesanan tinggi. Misalnya, dalam 10-bit AD7520 DAC, MOSFET kunci dari enam bit paling signifikan dibuat berbeda di area dan ketahanannya. R 0 naik sesuai dengan kode biner (20, 40, 80, ... , 640 ohm). Dengan cara ini, penurunan tegangan pada sakelar enam digit pertama disamakan (hingga 10 mV), yang memastikan monotonitas dan linieritas respons transien DAC. DAC 572PA2 12-bit memiliki non-linier diferensial hingga 0,025% (1 LSM).
DAC berdasarkan sakelar MOS memiliki kinerja yang relatif rendah karena kapasitansi masukan sakelar MOS yang besar. 572PA2 yang sama memiliki waktu penyelesaian untuk arus keluaran saat mengubah kode masukan dari 000...0 menjadi 111...1, sama dengan 15 µs. DAC7611 12-bit Burr-Braun memiliki waktu penyelesaian 10µs. Pada saat yang sama, DAC berdasarkan sakelar MOS memiliki konsumsi daya minimum. DAC7611 yang sama hanya mengkonsumsi 2,5 mW. Baru-baru ini, model DAC dari jenis yang dibahas di atas telah muncul dengan kecepatan yang lebih tinggi. Misalnya, AD7943 12-bit memiliki waktu penyelesaian arus 0,6 µs dan konsumsi daya hanya 25 µW. Konsumsi mandiri yang rendah memungkinkan DAC berdaya mikro ini ditenagai langsung dari sumber tegangan referensi. Pada saat yang sama, mereka bahkan mungkin tidak memiliki output untuk menghubungkan ION, misalnya AD5321.
DAC pada sumber saat ini
DAC pada sumber arus memiliki akurasi yang lebih tinggi. Berbeda dengan versi sebelumnya, di mana arus beban dihasilkan oleh resistor resistansi yang relatif rendah dan, akibatnya, bergantung pada resistansi sakelar dan beban, dalam hal ini arus bobot disediakan oleh sumber arus transistor dengan resistensi dinamis yang tinggi. Diagram DAC yang disederhanakan pada sumber arus ditunjukkan pada gambar. 6.
Beras. 6. Rangkaian DAC pada sumber arus
Arus berat dibentuk menggunakan matriks resistif. Potensi basis transistor adalah sama, dan agar potensi emitor semua transistor sama, area emitor dibuat berbeda sesuai dengan faktor pembobotan. Resistor kanan matriks tidak terhubung ke bus biasa, seperti pada diagram pada Gambar. 4, tetapi untuk dua transistor identik yang terhubung secara paralel VT 0 dan VT n, akibatnya arus melalui VT 0 sama dengan setengah arus yang melalui VT 1 . Tegangan input untuk matriks resistif dibuat menggunakan transistor referensi VT op dan penguat operasional OU1, tegangan keluarannya diatur sedemikian rupa sehingga menjadi arus kolektor dari transistor VT op mengambil nilai SAYA op. Keluaran arus untuk N-bit DAC.
 |
(11) |
Contoh umum DAC pada sakelar arus dengan transistor bipolar sebagai kunci adalah 12-bit 594PA1 dengan waktu penyelesaian 3,5 µs dan kesalahan linearitas tidak lebih dari 0,012% dan AD565 12-bit dengan waktu penyelesaian 0,2 µs dengan kesalahan linearitas yang sama. Lebih cepat lagi adalah AD668, yang memiliki waktu penyelesaian 90 ns dan kesalahan linearitas yang sama. Dari perkembangan baru, kita dapat mencatat AD9764 14-bit dengan waktu penyelesaian 35 ns dan kesalahan linearitas tidak lebih dari 0,01%.
sebagai saklar arus S k sering digunakan bipolar tahap diferensial dimana transistor aktif. Ini mengurangi waktu pengendapan menjadi beberapa nanodetik. Rangkaian sakelar arus pada penguat diferensial ditunjukkan pada gambar. 7.
Tahap diferensial VT 1 -VT 3 dan VT "1 - VT" 3 dibentuk dari katup ESL standar. Saat ini Ik mengalir melalui terminal kolektor dari pengikut emitor keluaran adalah arus keluaran sel. Jika masukan digital D k tegangan tingkat tinggi diterapkan, maka transistor VT 3 terbuka, dan transistor VT "3 ditutup. Arus keluaran ditentukan oleh ekspresi
Akurasi sangat meningkat jika resistor R e ganti dengan sumber arus searah, seperti pada rangkaian pada gambar. 6. Karena simetri rangkaian, dimungkinkan untuk membentuk dua arus keluaran - langsung dan terbalik. Model tercepat dari DAC ini memiliki level input ESL. Contohnya adalah MAX555 12-bit, yang memiliki waktu penyelesaian 4 ns hingga 0,1%. Karena sinyal keluaran DAC ini menangkap rentang RF, mereka memiliki impedansi keluaran 50 atau 75 ohm, yang harus disesuaikan dengan impedansi karakteristik kabel yang terhubung ke keluaran konverter.
Pembentukan sinyal keluaran berupa tegangan
Ada beberapa cara untuk menghasilkan tegangan keluaran untuk DAC dengan penjumlahan arus berat. Dua di antaranya ditunjukkan pada Gambar. 8.
Beras. 8. Pembentukan tegangan pada output DAC saat ini
Pada ara. 8a menunjukkan rangkaian dengan konverter arus ke tegangan pada penguat operasional (op-amp). Sirkuit ini cocok untuk semua DAC keluaran saat ini. Karena resistor film yang menentukan arus berat DAC memiliki koefisien resistansi suhu yang signifikan, resistor umpan balik R OS harus dibuat pada chip DAC dan dalam proses teknologi yang sama yang biasanya dilakukan. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi ketidakstabilan suhu transduser dengan faktor 300...400.
Untuk DAC pada sakelar MOS, dengan mempertimbangkan (8), tegangan keluaran rangkaian pada gbr. 8a.
Biasanya resistansi resistor umpan balik R oc = R. Pada kasus ini
 |
(12) |
Sebagian besar model DAC memiliki kapasitansi keluaran yang signifikan. Misalnya, AD7520 dengan tombol MOS, bergantung pada kode masukan DENGAN outputnya 30 ... 120 pF, untuk AD565A dengan sumber arus DENGAN vy = 25 pF. Kapasitansi ini, bersama dengan impedansi keluaran DAC dan resistor R oc membuat kutub tambahan dalam respons frekuensi loop umpan balik op-amp, yang dapat menyebabkan ketidakstabilan eksitasi sendiri. Ini sangat berbahaya untuk DAC dengan sakelar MOS dengan kode input nol. Pada R os = 10 kΩ, frekuensi kutub kedua akan menjadi sekitar 100 kHz pada kedalaman umpan balik 100%. Dalam hal ini, penguat yang frekuensi penguatannya adalah satu F t melebihi 500 kHz, jelas akan memiliki margin stabilitas yang tidak memadai. Untuk menjaga stabilitas, Anda dapat menghubungkannya secara paralel dengan resistor R kapasitor os DENGAN untuk, kapasitas yang pada perkiraan pertama dapat diambil sama dengan DENGAN keluar. Untuk pemilihan yang lebih tepat DENGAN Penting untuk melakukan analisis lengkap tentang stabilitas rangkaian, dengan mempertimbangkan sifat-sifat op-amp tertentu. Langkah-langkah ini menurunkan kinerja sirkuit dengan sangat serius sehingga muncul situasi paradoks: untuk mempertahankan kinerja tinggi bahkan DAC yang murah, op amp berkecepatan tinggi (dengan waktu penyelesaian singkat) yang relatif mahal mungkin diperlukan.
Model awal DAC dengan sakelar MOS (AD7520, 572PA1, dll.) memungkinkan tegangan negatif pada sakelar tidak melebihi 0,7 V, oleh karena itu, untuk melindungi sakelar, dioda Schottky harus dihubungkan antara keluaran DAC, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 8a.
Untuk konverter digital-ke-analog pada sumber arus, arus keluaran dapat diubah menjadi tegangan menggunakan resistor (Gbr. 8b). Di sirkuit ini, eksitasi sendiri tidak mungkin dan kecepatan dipertahankan, namun amplitudo tegangan keluaran harus kecil (misalnya, untuk AD565A dalam mode bipolar dalam ± 1 V). Jika tidak, transistor sumber arus dapat keluar dari mode linier. Mode ini disediakan pada nilai resistansi beban yang rendah: R n » 1 kOhm. Untuk meningkatkan amplitudo sinyal keluaran DAC di sirkuit ini, Anda dapat menghubungkan penguat non-pembalik ke op amp ke keluarannya.
Untuk DAC dengan sakelar MOS, Anda dapat menggunakan koneksi terbalik dari matriks resistif untuk mendapatkan sinyal keluaran dalam bentuk tegangan (Gbr. 9).
Beras. 9. Menghidupkan DAC terbalik dengan sakelar MOS
Untuk menghitung tegangan keluaran, kami menemukan hubungan antara tegangan kamu aku pada kunci Ya dan tegangan nodal AS"Saya. Mari kita gunakan prinsip superposisi. Kami berasumsi bahwa semua voltase pada tombol sama dengan nol, kecuali untuk voltase yang dipertimbangkan kamu aku. Pada R n=2 R setiap node dihubungkan ke kanan dan kiri beban dengan hambatan 2 R. Dengan menggunakan metode dua simpul, kita dapatkan
Kami menemukan tegangan keluaran DAC sebagai tegangan total pada simpul paling kanan, yang disebabkan oleh aksi total semua kamu aku. Dalam hal ini, tegangan node ditambahkan ke bobot yang sesuai dengan koefisien pembagian matriks resistif R- 2R. Mendapatkan
Untuk menentukan tegangan keluaran pada beban sewenang-wenang, kami menggunakan teorema generator ekuivalen. Dari rangkaian ekuivalen DAC pada gambar. 10 menunjukkan itu
Resistansi setara generator R e bertepatan dengan impedansi input dari matriks R- 2R, yaitu R e = R. Pada R n=2 R dari (14) kita dapatkan
Kerugian dari skema ini adalah: penurunan tegangan yang besar pada kunci, beban variabel dari sumber tegangan referensi dan impedansi keluaran yang signifikan. Karena kelemahan pertama, skema ini tidak dapat menyertakan DAC tipe 572PA1 atau 572PA2, tetapi 572PA6 dan 572PA7 bisa. Karena kelemahan kedua, sumber tegangan referensi harus memiliki impedansi keluaran yang rendah, jika tidak, karakteristik konversi yang tidak monoton dimungkinkan. Namun, koneksi terbalik dari matriks resistif cukup banyak digunakan dalam IC DAC dengan output tegangan, misalnya, dalam MAX531 12-bit, yang juga menyertakan op-amp bawaan dalam koneksi non-pembalik sebagai buffer, atau dalam MAX542 16-bit tanpa buffer bawaan. DAC 12-bit AD7390 dibangun di atas matriks terbalik dengan amplifier buffer on-chip dan hanya mengkonsumsi daya 0,3 mW. Benar, waktu penyelesaiannya mencapai 70 μs.
Beralih Kapasitor Paralel DAC
Dasar dari jenis DAC ini adalah matriks kapasitor, yang kapasitansinya dihubungkan sebagai bilangan bulat pangkat dua. Diagram versi sederhana dari konverter semacam itu ditunjukkan pada gambar. 11. Kapasitas k th kapasitor matriks ditentukan oleh hubungan
Kapasitor juga menerima muatan yang sama. DENGAN dalam umpan balik OU. Dalam hal ini, tegangan keluaran op-amp akan menjadi
Untuk menyimpan hasil konversi (tegangan DC) untuk waktu yang lama, perangkat sampel-dan-tahan harus dihubungkan ke output DAC jenis ini. Untuk menyimpan tegangan keluaran tanpa batas waktu, seperti yang dapat dilakukan DAC dengan penjumlahan arus berat yang dilengkapi dengan register gerendel, konverter pada kapasitor yang diaktifkan tidak dapat melakukannya karena kebocoran muatan. Oleh karena itu, mereka terutama digunakan sebagai bagian dari konverter analog-ke-digital. Kerugian lainnya adalah area besar chip IC yang ditempati oleh sirkuit semacam itu.
DAC dengan penjumlahan tegangan
Diagram konverter delapan bit dengan penjumlahan tegangan, diproduksi dalam bentuk IC, ditunjukkan pada gambar. 8.12. Dasar konverter adalah rangkaian 256 resistor dengan resistansi yang sama yang dihubungkan secara seri. Kesimpulan W melalui kunci S 0 …S 255 dapat dihubungkan ke titik mana pun dalam rantai ini tergantung pada nomor input. Masukkan kode biner D diubah oleh dekoder 8x256 menjadi kode posisi kesatuan yang secara langsung mengontrol tombol. Jika Anda menerapkan tegangan AS AB di antara pin A Dan DI DALAM, lalu tegangan antar terminal W Dan B akan
AS wb= AS AB D.
Keuntungan dari skema ini adalah nonlinier diferensial kecil dan dijamin monotonitas karakteristik transformasi. Ini dapat digunakan sebagai resistor yang dapat disesuaikan secara digital. Beberapa model DAC semacam itu tersedia. Misalnya, chip AD8403 berisi empat DAC delapan-bit, dibuat sesuai dengan rangkaian pada Gambar. 8.12, dengan resistansi antar terminal A Dan DI DALAM 10, 50 atau 100 kOhm tergantung modifikasi. Saat level aktif diterapkan ke input "Economy mode", kuncinya terbuka S mati dan hidup S 0 . IC memiliki input reset yang dengannya DAC dapat diatur ke tengah skala. Dallas Semiconductor memproduksi beberapa model DAC (misalnya, dual DS1867) dengan penjumlahan voltase, di mana register inputnya adalah memori akses acak yang tidak mudah menguap, yang sangat nyaman untuk membangun sirkuit dengan penyetelan otomatis (kalibrasi). Kerugian dari rangkaian ini adalah kebutuhan untuk membuat sejumlah besar (2 N) resistor yang cocok pada chip. Namun, DAC 8-bit, 10-bit, dan 12-bit jenis ini sekarang tersedia dengan amplifier penyangga keluaran, seperti AD5301, AD5311, dan AD5321.
Proyek kartu suara USB berkualitas tinggi. Berdasarkan chip PCM2706, yang merupakan konverter digital-ke-analog stereo 16-bit. Chip ini memiliki dua keluaran S/PDIF analog dan satu digital, serta memerlukan jumlah minimum komponen eksternal untuk beroperasi.
PCM2706 memiliki antarmuka USB 1.0 dan USB 2.0 terintegrasi dan ditenagai langsung dari port USB. PCM2706 adalah perangkat USB Plug-and-Play dan tidak memerlukan instalasi driver di Windows dan Mac OS.
Chip ini juga memiliki tujuh baris untuk kontrol tombol:
pengatur suara;
trek sebelumnya dan berikutnya;
mulai pemutaran/jeda;
hentikan pemutaran;
suara bisu.
Anda tidak memerlukan perangkat lunak atau driver tambahan untuk menggunakan fitur ini, semuanya bekerja segera setelah PCM2706 terhubung ke USB.
Spesifikasi:
Tegangan suplai: 5V
Antarmuka: USB 1.1, USB 2.0
Antarmuka keluaran: headphone, S/PDIF
Frekuensi pengambilan sampel: 32 kHz, 44 kHz, 48 kHz
SNR: 98 dB
THD: 0,006%
Daya keluaran keluaran analog: 12mW
Konsumsi daya: 35 - 45 mA
OS: Windows 98, ME, 2000, XP, dll., Mac OSX
Diagram struktur PCM2706:
Skema DAC:
Komponen:
PCM2706 - paket TQFP 32-pin - 1 pc
Resonator kuarsa 12 MHz - 1 buah
Resistor 1 MΩ - 1 pc.
Resistor 3,3 kOhm - 4 buah
Resistor 1,5 kOhm - 2 buah
Resistor 22 Ohm - 2 buah
Resistor 15 Ohm - 2 buah
Kapasitor 100uF - 2 buah
Kapasitor 47 uF - 2 buah
Kapasitor 1 uF - 4 buah
Kapasitor 22 nF - 2 buah
Kapasitor 27 pF - 2 buah
Filter ferit (L1) - 1 pc
Tombol, konektor - sesuai kebijaksanaan Anda
Papan sirkuit tercetak:
Foto DAC yang sudah jadi:
Terjemahan gratis dari, terutama untuk
Saya ingat dengan baik masa kecil radio amatir saya yang bertelanjang kaki. Kemudian tidak ada Internet Anda, tetapi ada majalah "Teknisi Muda", "Pembuat Modeler", "Radio".
Komponen diperoleh dari tempat pembuangan sampah, dari penjaja, dan terkadang dari toko. Kisaran peralatan audio tidak terlalu luas. Rekan-rekan saya, yang cukup beruntung memiliki peralatan produksi industri di rumah, mengukur halaman paspor tape recorder, amplifier, dan pemutar mereka, yang menunjukkan karakteristiknya.
Kata-kata ajaib "Tingkat Kebisingan", "THD", "Kekuatan keluaran" menggairahkan pikiran kami dan tidak memungkinkan kami untuk tidur nyenyak.
Perangkat dari Jepang - itu adalah kesan yang kuat. Hanya untuk memilikinya. Itu lebih bergaya dari iPhone terbaru * sekarang untuk anak muda saat ini - pasti.
* Yang saya maksud dengan istilah ini adalah perangkat elektronik apa pun yang memanjang, memperbesar, dan juga membuat Anda merasa lebih keren dari yang lain, atau tidak lebih buruk. Maaf, ngelantur.
Meskipun saya bertemu anak-anak - teman sebaya saya - mereka masih mengukur diri dengan iPhone. Dan mereka yang tidak memiliki kesempatan untuk membeli - melakukannya sendiri. Dan terkadang bahkan lebih baik dari pabrik. Secara alami, tidak mungkin untuk mengukur parameternya, tetapi mereka membandingkannya dengan telinga, dan bersukacita seperti anak-anak. Tapi apa yang harus diingat? Kami masih anak-anak saat itu!
Waktu telah berlalu, peluang telah meningkat. Seseorang, setelah mewujudkan impian masa kecilnya, akhirnya membeli BMW yang diwakili oleh AC dari Martin Logan. Dan seseorang, seperti saya, terus membuat perlengkapan untuk dirinya sendiri dengan tangannya sendiri. Dan bukan karena saya tidak mampu membeli Logans, tetapi melakukannya sendiri lebih menarik. Bukan hasil yang penting, tapi prosesnya. Jadi Anda membeli, meletakkan, dan Anda akan membersihkan debu seminggu sekali. Tidak ada banyak waktu seperti di masa kanak-kanak. Di sini terkadang merangkak ke tempat tidur. Apa yang saya bicarakan? Oh ya. Terganggu lagi!
Oke kalau begitu. Telah melakukan. Diluncurkan. Semua terdengar bagus. Tetapi Anda harus mengukur! Dan kemudian, bagaimanapun juga, seseorang segera menunjukkan semua karakteristik kinerja dari kerajinan mereka, tetapi di sini tidak ada yang ditampilkan ... Dan bagaimana cara mengukurnya?
Daya amplifier itu mudah. Penguatan juga. Tetapi tingkat kebisingan yang terkenal dan koefisien distorsi non-linier? Haruskah saya membeli pengukur distorsi non-linier untuk ini? Untuk satu dimensi? Arti? Untuk menyeret sepotong besi ke laboratorium? Jadi laboratorium masih perlu ditemukan. Dan apa yang harus diukur? Bagaimana?
Apakah ada non-linier, apakah ada distorsi harmonik? Jelas bahwa konsep-konsep ini berbeda, dan ketika menilai karakteristik jalur audio, dengan nilai kecil, akan kira-kira sama. Namun yang dibutuhkan bukanlah analisis, melainkan nilai kuantitatif. Orang asing kebanyakan menggunakan istilah THD (Total Harmonic Distortion). Ya, dan alat ukur dalam bentuk komputer dan program untuk mengukur parameter ini dengan tepat. Itu ditunjukkan dalam lembar data. Di forum dan ulasan perangkat, dia lagi. Jadi masuk akal untuk mengevaluasi parameter ini.
Menurut pengamatan saya, sudah menjadi standar "de facto" untuk menggunakan program RMAA untuk pengukuran rumah.
Saya sudah lama mulai curiga bahwa "ada yang salah di konservatori". Ini beberapa tahun yang lalu. Creative Live telah mengecewakan saya, dan hanya sistem suara bawaan yang tersisa dari ADC. Jadi saya memutuskan untuk melakukan pengukuran. Mengunduh RMAA, membuat kabel, bersiap-siap. Dan... Nyebelin.
Hasil pengukuran parameter sendiri dari suara bawaan sangat mahakarya sehingga saya, terisak dan membenturkan kepala ke meja, hanya dengan upaya keras tidak membuang unit sistem keluar jendela.
Menyesali koleksi musik porno di disk. -70db kebisingan dan THD 0,25% di sekitar ring - ini bahkan bukan hi-fi. Kotak pada PCM2906 memberikan hasil yang sama. Bagaimana hidup dengan ini?
Jadi saya meninggalkan ide pengukuran. Saya tidak bisa memaksakan diri untuk membeli kartu mahal eksternal, di hadapan beberapa DAC, untuk mengagumi jumlahnya. Menyanyi? Bagus! Menyukai? Luar biasa!
Tapi akhirnya, sebuah truk dengan bir dan keripik dibalik di jalan saya! Teman saya mendapat kartu eksternal. Nah, saya memutuskan untuk menghilangkan debu dari kabelnya, dan, demi kepentingan, masih mencoba apa yang telah saya buat akhir-akhir ini.
Ini perangkatnya. X-Fi THX kreatif. Dilihat dari ulasan dan deskripsi, itu harus sesuai untuk pengukuran.
Nah, sekarang saya akan mencoba mengukur apa yang saya tinggalkan hidup-hidup. Faktanya adalah bahwa beberapa perangkat yang dijelaskan di bagian artikel saya sebelumnya, saya bagikan kepada mereka yang menginginkan, atau membongkar, atau entah bagaimana memodifikasinya. Pertama-tama, saya mengubur semua PCM2704-2707. Satu tetap sebagai sumber uji SPDIF/I2S.
Hal yang sama menimpa TDA1541, kecuali yang, bersama dengan SM5813, mengumpulkan debu di rak. Saya mungkin tidak tahu cara memasaknya, tapi saya tidak terlalu suka suaranya.
Tes #1
Tes dihadiri oleh DAC yang dikumpulkan oleh saya pada waktu yang berbeda, dan sebagian yang belum dikumpulkan.1.TDA1541+SM5813+ knalpot datasheet pada AD822 AD827 (menyodok apa yang terjadi, tetap)
2. PCM1702 + DF1706+ knalpot datasheet (RSM1702) untuk 4x (!) OU ORA2604.
yang serupa dijelaskan, tetapi pada PCM63. Ini berbeda dalam tata letak papan untuk DAC lain.
3. AD1865 + DF1706+ knalpot pada transformator pengukur Soviet, dicat hitam oleh saya. Trans ini ada di sini Belum dicat.
4. Salah satu yang terakhir. 2x DAC diferensial PCM1700 + SM5842 + SRC4192+ lembar data knalpot. Pada saat pengukuran, saya meletakkannya, dioleskan di atas meja tanpa kasing.
Semua DAC bekerja dari sumber antarmuka Audio USB SPDIF EDEL melalui SPDIF. Mode pengukuran 16 bit 48 kHz. (TDA1541 tidak menarik lebih tinggi)
Omong-omong! Adakah di antara Anda yang mengenal pengembang sistem suara Kreatif ini? Jika ada, tolong palu paku di kepala mereka atas nama saya, saya akan mengganti paku. Atau tangan ke siku dengan gergaji besi tumpul? A?
Nah, Anda harus jenius seperti apa untuk benar-benar memotong frekuensi kelipatan 44kHz dari perangkat audio ??? Apakah itu seperti berjalan tanpa satu kaki? Kejutan itu sedikit tidak terduga bagi saya. Saya mengerti bahwa pemasar memiliki ponsel cerdas dan dia mendengarkannya, tetapi tidak begitu...
Oke, mari kita ukur apa yang kita miliki. Bagaimana program itu bekerja, dan bagaimana menurutnya, saya tidak tahu. Tapi ada yang memudar. Saya, dengan izin Anda, akan mengomentari apa yang telah saya kumpulkan selama ini.
Hasil
Seperti yang Anda lihat, itu sangat diharapkan. Untuk saya. Saya pikir itu akan jauh lebih buruk. Grafik lebih menarik.
respons frekuensi:
Di sini Anda dapat melihat penurunan TDA1541 yang tidak dapat dipahami, dan peningkatan pada AD1865. Nah, dengan AD1865 jelas ada trafo di output, dan sepertinya ada rangkaian resonansi di suatu tempat. Baik di pintu masuk maupun di pintu keluar. Semuanya luar biasa dalam hal suara.
Kebisingan:
Punuk pada 50 Hz terlihat jelas di sini. Tidak ada yang dihapus sama sekali. DAC dan komputer di tempat yang sama, di satu outlet, nol terpisah, SPDIF dilepaskan di mana-mana melalui trafo. Filter menurut aturan. Posisi steker di soket tidak mempengaruhi gambar. Telinga tidak mendengar. Aneh...
Nah, THD + kebisingan:
Di sini Anda dapat melihat bahwa loop harmonik naik di TDA1541, dan sedikit lebih rendah di AD1865. Sisanya bagus. Apa yang salah dengan 1541 - Saya tidak bisa bilang, knalpotnya dibuat sesuai lembar data. Saya tidak mengubah OU, ada keinginan untuk mengukurnya saja. Seperti yang saya katakan, saya tidak tahu cara memasaknya. Tapi AD1865 tampaknya membuat trafo itu sendiri terasa. Jadi pemilihan dan koordinasinya dengan DAC dan dengan op-amp bukanlah tugas yang mudah bahkan pada pandangan pertama.
OKE. Karena saya mengambil soundtrack untuk sementara waktu, saya perlu mencoba opsi lain.
Penting untuk memeriksa pengaruh sumber dan metode pemberian angka pada hasil pengukuran.
Tes #2
Sekarang saya sedang menguji dua perangkat:1.DAC di PCM58 dengan knalpot "tanduk - diskrit", dijelaskan:
2. Kerajinan terakhir PCM1700 dalam inklusi diferensial.
Kedua perangkat dirakit sesuai dengan topologi yang sama, SRC4192 beroperasi dalam mode "output port master 256fs", frekuensi clock adalah 24.576.000 MHz untuk grid yang merupakan kelipatan 48 kHz. SM5824 pada setengah frekuensi (gagal pada kecepatan penuh).
Dua sumber sinyal digital digunakan: EDEL USB Audio interface dan Phantom USB Interface pada TAS1020. Modus 16*48 dan 24*64.
Di sini, sedikit pengukuran dari Creative segera keluar:
Data untuk 16*48.
Dan untuk 24*96.
Perbedaan luar biasa dalam tingkat kebisingan. Kedua DAC mengambil alih Creative dalam hal kebisingan.
Berikut adalah grafik kebisingan:
16*48:
dan 24*96:
Saya tidak berpikir bahwa ini karena pengoperasian DAC, di tempat yang sama SRC rata-rata semuanya, tetapi ADC Creative pada 24 * 96 jelas bekerja dalam mode terbaik untuk itu, jadi leluconnya lebih sedikit.
Tapi THD tidak berubah, itu bisa dimengerti.
16*48:
dan 24*96:
Alasan perilaku PCM58 ini tidak sulit dijelaskan di sini. Knalpot "Horns" tidak dirakit apa adanya, tanpa seleksi untuk h21, sehingga suaranya lebih "harmonis".
Ngomong-ngomong, saya lebih suka suaranya daripada PCM1700 dengan knalpot lembar data. Meskipun yang terakhir jelas lebih baik dalam hal pengukuran.
Tetapi dalam hal ini, satu hal yang jelas - sumber sinyal digital tidak mempengaruhi pengukuran. Saya bahkan berlari melalui ASIO. Saya rasa resolusi sistem pengukuran ini, serta DAC saya sendiri, tidak akan cukup untuk menangkap perbedaan sumber, jika memang ada.
Aku tidak bisa mendengarnya dengan telinga.
Tes #3
Sangat menarik bagi saya untuk menyodok op-amp yang berbeda. Dan bandingkan. Saya mengerti bahwa dari segi teknis, ini tidak benar, apa yang perlu dipilihdenominasi suku cadang, sesuaikan sirkuit dan papan untuk op-amp tertentu, tetapi ada minat olahraga murni.
Sayangnya, tidak ada banyak pilihan op amp tunggal, jadi pengujiannya ternyata tidak diperpanjang seperti yang kami inginkan.
DACnya sama - PCM1700.
Di bagian I / U, AD811 dan LT1363 diuji (ada lebih dari 4), di bagian filter - OPA627, LME49990, LT1122.
THD:
Di sini gambar hanya dimanjakan oleh LME49990, yang karena alasan tertentu menunjukkan tingkat distorsi harmonik dan intermodulasi yang sangat tinggi.
Saya tidak mengatakan bahwa dia tidak memiliki tempat di filter, tetapi tampaknya di bawahnya perlu untuk memilih denominasi dan pengikat dengan lebih hati-hati. Saya akan melakukannya di waktu luang saya jika pengukurannya tidak diambil.
Kesimpulannya, satu liter balsem untuk amatir dan profesional.
Bertemu! Delta dan Sigma! Es dan api! Kaleng dan plastik!
Ini milik saya.
SPDIF. Tidak ada yang lain di sana.
24 bit, 96 kHz.
1.AK4113 + 2*RSM1794A dalam mode tunggal.
2. AK4113 + AK4396.
Knalpot kemana-mana - lembar data. Diperkuat dengan buffer BUF634 dengan arus diam 30mA.
Di sini, kecuali untuk cacat kecil dalam pemasangan dan perkabelan, tidak ada yang perlu dikomentari ....
respons frekuensi:
Kebisingan:
THD:
IMD AK4396 yang meningkat, menurut saya, disebabkan oleh pengoperasian op-amp penjumlahan, mode dan perpipaannya harus dipilih dengan lebih hati-hati. Saya tidak ingat jenis op-ampnya, saya terlalu malas untuk membuka casing.
Dan karena mereka tidak ada dalam pekerjaan saya, tetapi di rak, saya tidak tahu apakah saya akan melakukannya kapan, atau apakah saya akan memasangnya kembali lebih cepat dalam kapasitas yang berbeda.
Kesimpulan apa yang saya ambil dari hasil ini untuk diri saya sendiri?
Saya telah lama mengembangkan istilah "suara nyaman" untuk diri saya sendiri. Jika saya pernah berpikir bahwa semakin rendah THD, semakin nyaman - tidak. Justru sebaliknya. Mungkin yang lain tidak. Ini mungkin menjelaskan kecintaan orang pada tabung di amplifier. Lampu menambahkan harmoniknya sendiri ke sinyal, dan pesanan rendah, karena lebih terdengar, sehingga menyelaraskan suara.Saya sendiri beralih ke batu dalam ampli, "harmonisasi" yang berlebihan dibandingkan dengan batu yang hilang di mata saya.
Kebenaran masih ada di suatu tempat.
Total:
1. Jalan saya masih panjang sebelum monster membangun ca.2. Kualitas suara DAC paling dipengaruhi oleh bagian analog. Karena arus pada output Delta-Sigma lebih besar daripada di DAC Multi-bit, mode operasi op-amp pada tahap konverter arus / tegangan akan berbeda, akan ada lebih sedikit noise dan interferensi. Jenis op-amp juga penting, namun hal ini tetap perlu diperhatikan.
3. Listrik dan kabel. Itu tergantung pada kebisingan dan sebagainya. Meskipun kedengarannya bagus. Menurut pengamatan pribadi, jika Anda tidak memiliki ruang anechoic di rumah, maka parameter ini tidak begitu penting. Di musim panas, melalui jendela yang setengah terbuka, saya mendengar suara dan jeritan anak-anak dari jalan, meskipun saya duduk dengan headphone.
Kebisingan seperti apa -90 dB yang bisa kita bicarakan?
Jika Anda menjeda telinga Anda ke alat yang mencicit dan memutar volume ke maksimum, Anda dapat mendengar sedikit suara. Tidak ada dengung 50/100Hz. Penghematan energi, komputer, DVD murah, WI-FI, GPRS, GPS, dan S lainnya tidak akan dibatalkan oleh siapa pun, atau di lapangan yang jarak kabel listrik terdekat berjarak 5-10 km. Tapi ini untuk yang lazim ...
4. Delta THD rendah - suara tidak nyaman. Yah, saya tidak bisa memaksakan diri untuk mendengarkannya jika PCM58 bekerja secara paralel dengannya, dan mengganti dua DAC adalah satu klik pemilih pada batasnya. Saya tidak beralih.
5. Jika Anda membutuhkan THD seperti di datasheet, lebih baik beli yang sudah jadi dari ahlinya atau dari pabrikan terkenal. Cukup sulit untuk menyiapkan sendiri angka dengan beberapa nol, dan terkadang tidak mungkin di rumah jika Anda tidak memiliki jalur produksi PP berlapis-lapis di ruang bawah tanah, atau tetangga melakukannya secara kebetulan. Jika tidak perlu, lakukan sendiri - ini menarik!
Bagi yang bertanya-tanya apa itu DAC pada PCM1700
Rangkaiannya mirip dengan DAC pada PCM58. Menambahkan kemampuan untuk bekerja dari empat input. SPDIF coax , SPDIF optical , I2S , I2S master/slave untuk bekerja dengan EDEL. Multiplexing input pada SN74LVC1G125. Dukungan penuh terbukti 24*192.Isolasi galvanik penuh input I2S melalui ADuM1400 dan IL715. Penerima SPDIF AK4113. Karena AK4113 tidak dapat meregenerasi jam di atas 128fs dalam mode 192kHz, jamnya tidak digunakan, dan data diproses di SRC4192 dengan jam eksternal dari TCXO pada 40.000MHz.
Reklok untuk tiga frekuensi - sinkron pada 24,576000 MHz, 22,579400 MHz dan asinkron pada 40,000000 MHz Hobi radio elektronik.
Saya terbawa besi sejak masa kanak-kanak, yang menyebabkan banyak masalah bagi orang tua saya.
Mereka tidak membawa saya ke lingkaran radio di kelas 4, karena. fisika belum diajarkan di sekolah (ini aturannya).
Sekarang saya sedang memperbaiki dan menyiapkan komputer, di waktu senggang saya menyolder sesuatu atau merakit dan membongkar :)
suara pembaca
