Adattatore audio USB di alta qualità fai-da-te. DAC paralleli Trasformatore di ingresso DAC fatto in casa

Igor GUSEV, Andrey MARKITANOV

Gavrila era un audiofilo,
I DAC Gavrila hanno creato...

In effetti, perché non realizziamo un DAC con le nostre mani? È affatto necessario? Certamente! Un convertitore esterno è utile, prima di tutto, ai possessori di lettori CD rilasciati 5-10 anni fa. La tecnologia dell'elaborazione digitale del suono si sta sviluppando rapidamente e l'idea di far rivivere il suono di un vecchio ma amato dispositivo con l'aiuto di un DAC esterno sembra molto allettante. In secondo luogo, un dispositivo del genere può essere di grande vantaggio per coloro che dispongono di un modello economico dotato di uscita digitale: questa è un'opportunità per portare il suo suono a un nuovo livello.

Non è un segreto che quando si crea un lettore CD economico, lo sviluppatore si trova in un quadro finanziario ristretto: deve scegliere un veicolo più decente e dotare al massimo il nuovo prodotto di tutti i tipi di servizi, portare più pulsanti con un indicatore multifunzionale al pannello frontale, ecc., diversamente dalle rigide leggi del mercato, il dispositivo non verrà venduto. Tra un anno, di regola, ne apparirà uno nuovo, che a volte non suona meglio di quello vecchio (e spesso peggio), e così via all'infinito. E la maggior parte delle grandi aziende di solito cambia l'intera gamma ogni primavera...

I fondi stanziati di solito non sono sufficienti per un DAC di alta qualità e per la parte analogica del circuito, e molti produttori francamente risparmiano su questo. Esistono tuttavia eccezioni a questa regola quando tali decisioni vengono prese intenzionalmente, essendo un elemento della politica tecnica dell'azienda.

Ad esempio le giapponesi C.E.S., ben note ai nostri audiofili. inserisce nei suoi modelli CD2100 e CD3100 veicoli costosi con un gran numero di regolazioni manuali, utilizzando un semplice DAC, che ovviamente non corrisponde alla meccanica in termini di classe. Questi dispositivi sono posizionati dall'azienda come veicoli con un percorso audio di controllo e sono originariamente progettati per funzionare con un convertitore esterno. La situazione è leggermente diversa con i lettori TEAS VRDS 10 - 25. Installando un drive di alta classe e costosi chip DAC TDA1547 (DAC 7), gli ingegneri per qualche motivo hanno deciso di risparmiare sugli stadi di uscita. Un'azienda russa, conoscendo questa caratteristica dei modelli, effettua un aggiornamento, sostituendo la parte analogica del circuito.

A proposito di autori

Andrey Markitanov, ingegnere presso l'ufficio di progettazione del suono Three V di Taganrog. Sviluppa e introduce nella produzione DAC con il marchio Markan, un partecipante regolare alle mostre Hi-End russe. Ama le soluzioni non standard, segue la moda audio, sempre aggiornato con le ultime realizzazioni nel campo dei circuiti digitali. Conosce a memoria la piedinatura di molti chip Crystal, Burr-Brown e Philips.

Un po' di teoria

Quindi è deciso: realizzeremo un DAC. Prima di iniziare a considerare lo schema, è utile decifrare alcune abbreviazioni comuni:

S/PDIF (formato di interfaccia digitale Sony/Philips)- standard per la trasmissione digitale di dati audio tra dispositivi (interfaccia asincrona con autosincronizzazione). Esiste anche una versione ottica di TosLink (dalle parole Toshiba e Link). Quasi tutti i modelli di lettori CD economici sono dotati di questa interfaccia, ma ormai è considerata obsoleta. Esistono interfacce più avanzate utilizzate in dispositivi costosi, ma non ne parleremo ancora.

DAC (DAC)- convertitore digitale-analogico.

IIS (bus di segnale InterIC)- uno standard per un'interfaccia sincrona tra elementi circuitali all'interno dello stesso dispositivo.

PLL (anello ad aggancio di fase)- sistema ad anello bloccato in fase.

Enfasi- predizioni.

Attualmente esistono due modi completamente diversi di conversione da digitale ad analogico per il formato CD audio: a bit singolo e multi bit. Senza entrare nei dettagli di ciascuno di essi, notiamo che la stragrande maggioranza dei costosi modelli DAC utilizza la conversione multi-bit. Perché costoso? Un'implementazione decente di questa opzione richiede un alimentatore multicanale di alta qualità, una procedura complessa per l'impostazione dei filtri di uscita, in alcuni modelli viene eseguita manualmente e nei paesi sviluppati il ​​lavoro di uno specialista qualificato non può essere economico.

Tuttavia, anche i convertitori a bit singolo hanno molti fan, perché. hanno un carattere peculiare di erogazione del suono, alcune delle quali sono difficili da ottenere con la tecnologia multi-bit esistente. Questi includono la maggiore linearità dei DAC a bit singolo a bassi livelli di segnale, e quindi una migliore microdinamica e un suono distinto e dettagliato. A sua volta, l'argomento dei sostenitori dei DAC multi-bit è un impatto emotivo più forte sull'ascoltatore, la scala e l'apertura del suono, il cosiddetto. "drive" e "ches", particolarmente apprezzato dagli amanti del rock.

In teoria, i DAC a bit singolo richiedono una velocità di clock molto elevata per funzionare perfettamente. Nel nostro caso, ad es. 16 bit e 44,1 kHz, dovrebbe essere intorno ai 2,9 GHz, valore assolutamente inaccettabile dal punto di vista tecnico. Con l'aiuto di trucchi matematici e tutti i tipi di ricalcoli, può essere ridotto a valori accettabili entro poche decine di megahertz. Apparentemente, questo spiega alcune delle caratteristiche del suono dei DAC a un bit. Quindi qual è il migliore? Descriveremo entrambe le opzioni e quale scegliere: decidi tu stesso.

La cosa principale che ci ha guidato nello sviluppo del circuito è stata la sua estrema semplicità, che ci permette di comprendere l'idea e implementarla in un progetto specifico, anche per un audiofilo non esperto di tecnologia digitale. Tuttavia, il DAC descritto è in grado di migliorare significativamente il suono di un dispositivo economico dotato di un'uscita digitale coassiale. Se il tuo lettore non ne ha uno, sarà facile organizzarlo da solo. Per fare ciò, nella maggior parte dei casi, è sufficiente installare un connettore RCA sulla parete posteriore e saldare il suo lobo del segnale nel punto appropriato sulla scheda. Di norma, la versione base della scheda madre è realizzata per più modelli contemporaneamente, solo che è "riempita" in modi diversi e su di essa deve esserci un posto per saldare il jack di uscita digitale. In caso contrario, dovrai cercare uno schema del dispositivo nei centri di assistenza autorizzati, nei mercati radiofonici o su Internet. In futuro, questo layout può servire come oggetto di sforzi per migliorarlo ulteriormente e consentire, finalmente, di ottenere una "delicata foschia su un'immagine pulita".

Quasi tutti i dispositivi con questo scopo sono costruiti su una base di elementi simile, la scelta degli elementi per lo sviluppatore non è così ampia. Tra quelli disponibili in Russia, chiameremo Burr-Brown, Crystal Semiconductors, Analog Devices, Microcircuiti Philips. Dei ricevitori di segnale S / PDIF, CS8412, CS8414, CS8420 di Crystal Semiconductors, DIR1700 di Burr-Brown, AD1892 di Analog Devices sono più o meno disponibili a prezzi convenienti. La scelta dei DAC stessi è leggermente più ampia, ma nel nostro caso l'uso di CS4328, CS4329, CS4390 con conversione delta-sigma sembra essere ottimale, soddisfano pienamente il criterio qualità / prezzo. I chip multi-bit Burr-Brown PCM63, che sono ampiamente utilizzati nella fascia alta e costano $ 96 o più i moderni PCM1702, richiedono anche alcuni tipi di filtri digitali, anch'essi non economici.

Scegliamo quindi i prodotti Crystal Semiconductors e la documentazione dei microcircuiti con la loro descrizione dettagliata, piedinatura e tabelle di stato può essere scaricata dal sito www.crystal.com.

Dettagli del convertitore
resistenza
R1 220 1/4w
R2 75 1/4w
R3 2k 1/4w
R4-R7 1k 1/4w
R8, R9 470k 1/4w di carbonio
Condensatori
C1 1,0 uF ceramica
C2, C4, C8, C9 1000 uF x 6,3 V ossido
C3, C5, C7, C120 1 uF ceramica
C6 0,047 uF ceramica
C10, C11 1,0 uF K40-U9 (carta)
Semiconduttori
VD1 AL309 LED rosso
VT1 KT3102A transistor npn
U1 CS8412 ricevitore di segnale digitale
U2 74HC86 Buffer TTL
U3 CS4390 DAC

Andiamo al diagramma

Resta quindi la domanda: quale schema scegliere? Come già accennato, dovrebbe essere semplice, facile da ripetere e avere un potenziale sufficiente per la qualità del suono. Sembra inoltre obbligatorio disporre di un interruttore di fase assoluto, che consentirà di abbinare meglio il DAC con il resto degli elementi del percorso audio. Ecco l'opzione migliore, a nostro avviso: un ricevitore digitale CS8412 e un DAC a bit singolo CS4390 che costano circa $ 7 a custodia (è meglio provare a trovare un'opzione DIP, questo faciliterà notevolmente l'installazione). Questo DAC viene utilizzato nel famoso modello di lettore Meridian 508.24 ed è ancora considerato il migliore dalla Crystal. La versione multi-bit utilizza il chip Philips TDA1543. Il circuito di un convertitore a un bit si presenta così:

I resistori R1-R7 sono di piccole dimensioni, di qualsiasi tipo, ma R8 e R9 è meglio prendere la serie BC o quella in carbonio importato. I condensatori elettrolitici C2, C4, C8, C9 devono avere una potenza nominale di almeno 1000 microfarad con una tensione operativa di 6,3 - 10 V. I condensatori C1, C3, C5, C6, C7 sono ceramici. C10, C11 è preferibile utilizzare K40-U9 o MBHCH (carta oleosa), ma sono adatte anche le pellicole K77, K71, K73 (elencate in ordine decrescente di priorità). Transformer T1: per l'audio digitale, ottenerlo non è un problema. Puoi provare a utilizzare un trasformatore da una scheda di rete del computer difettosa. Il diagramma non mostra la connessione di alimentazione del microcircuito U2, il meno viene fornito alla 7a gamba e il più alla 14a.

Per massimizzare le potenzialità sonore del circuito si consiglia di attenersi alle seguenti regole di installazione. Tutti i collegamenti al filo comune (contrassegnati con l'icona GND) è meglio effettuarli in un punto, ad esempio sul pin 7 del chip U2. La massima attenzione dovrebbe essere prestata al nodo di ingresso del segnale digitale, che comprende il jack di ingresso, gli elementi C1, T1, R2 e i pin 9,10 del chip U1.

È necessario utilizzare collegamenti e conduttori dei componenti quanto più corti possibile. Lo stesso vale per un nodo costituito dagli elementi R5, C6 e dai pin 20, 21 del chip U1. I condensatori elettrolitici con appropriati shunt ceramici devono essere installati in prossimità dei pin di alimentazione dei microcircuiti e collegati ad essi con conduttori di lunghezza minima. Il diagramma non mostra un altro elettrolita e un condensatore ceramico, che sono collegati direttamente ai pin di alimentazione 7 e 14 del chip U2. È inoltre necessario interconnettere i pin 1, 2, 4, 5, 7, 9, 10 del chip U2.

Dopo aver acquisito una certa esperienza, sarai in grado di selezionare a orecchio le dimensioni e il tipo di condensatori elettrolitici e ceramici presenti nei circuiti di alimentazione in ciascuna area specifica.

Ora qualche parola sul funzionamento del circuito stesso. Il LED D1 serve per indicare che il ricevitore digitale U1 capta il segnale proveniente dal trasporto e la presenza di errori di lettura. Durante la riproduzione normale, non dovrebbe illuminarsi. I contatti S1 commutano la fase assoluta del segnale in uscita, questo è simile al cambiamento della polarità dei cavi degli altoparlanti. Modificando la fasatura si può notare come essa influisca sul suono dell'intero percorso. Il DAC dispone anche di un circuito di correzione della deenfasi (pin 2/U3) e, sebbene non siano molti i dischi con preenfasi rilasciata, tale funzione può tornare utile.

Ora passiamo ai circuiti di uscita. Il collegamento diretto del chip DAC all'uscita è possibile solo tramite condensatori di accoppiamento, poiché il chip CS4390 ha già un filtro analogico integrato e persino un buffer di uscita. I chip CS4329 e CS4327 sono costruiti secondo un principio simile, anche il DAC CS4328 aveva una buona parte analogica. Se sai come realizzare filtri passa-basso e stadi di adattamento di alta qualità, dovresti cimentarti con il magnifico microcircuito CS4303, che ha un segnale digitale in uscita e consente di costruire un dispositivo dal suono eccezionale se, per ad esempio, si collega ad esso un buffer a tubo alimentato da kenotron.

Ma torniamo al nostro CS4390. Il principio di costruzione dei DAC a bit singolo presuppone la presenza di rumore impulsivo di ampiezza significativa nei circuiti di alimentazione interni. Per ridurre la loro influenza sul segnale di uscita, l'uscita di tali DAC viene quasi sempre eseguita secondo un circuito differenziale. In questo caso, non siamo interessati a registrare i rapporti segnale-rumore, quindi utilizziamo una sola uscita per ciascun canale, evitando così l'uso di stadi analogici aggiuntivi che possono influenzare negativamente il suono. L'ampiezza del segnale sui jack di uscita è abbastanza sufficiente per il normale funzionamento e il buffer integrato gestisce bene carichi come il cavo di interconnessione e l'impedenza di ingresso dell'amplificatore.

Ora parliamo della potenza del nostro dispositivo. Il suono è solo un'alimentazione modulata e nient'altro. Come è il cibo, così è il suono. Cercheremo di prestare particolare attenzione a questo problema. La versione iniziale dello stabilizzatore di potenza per il nostro dispositivo è mostrata in Fig. 2

I vantaggi di questo schema sono la sua semplicità e chiarezza. Con un raddrizzatore comune vengono utilizzati stabilizzatori diversi per le parti digitali e analogiche del circuito: questo è un must. Tra loro sono disaccoppiati all'ingresso da un filtro composto da C1, L1, C2, C3. Invece dei regolatori 7805 da cinque volt, è meglio inserire LM317 regolabile con divisori resistivi appropriati nel circuito di uscita di controllo. Il calcolo dei valori di resistenza può essere trovato in qualsiasi libro di consultazione sui microcircuiti lineari. Rispetto al 7805, gli LM317 hanno una gamma di frequenza più ampia (non dimenticare che non solo la corrente continua scorre attraverso i circuiti di alimentazione, ma anche un segnale digitale a banda larga), meno rumore interno e una risposta più silenziosa a un carico pulsato. Il fatto è che quando appare il rumore impulsivo (e sono apparentemente invisibili in termini di potenza!) Il circuito di stabilizzazione, coperto da un profondo feedback negativo (è necessario ottenere un alto coefficiente di stabilizzazione e una bassa resistenza di uscita), cerca di compensarlo . Come previsto per i circuiti con OOS, si verifica un processo oscillatorio smorzato, al quale si sovrappongono le interferenze appena arrivate e, di conseguenza, la tensione di uscita salta costantemente su e giù. Ne consegue che è auspicabile utilizzare stabilizzatori su elementi discreti che non contengono un sistema operativo per alimentare i circuiti digitali. Naturalmente, in questo caso, l'impedenza di uscita della sorgente sarà molto più alta, quindi l'intera responsabilità per combattere il rumore impulsivo viene spostata sui condensatori di shunt, che svolgono un buon lavoro in questo compito, e questo ha un effetto benefico sul suono . Inoltre, emerge chiaramente la necessità di utilizzare uno stabilizzatore separato per ciascuna uscita di potenza dei microcircuiti digitali, insieme ad elementi di disaccoppiamento di potenza (simili a L1, C2, C3 in Fig. 2).

Nei DAC Markan, questo viene fatto e il filtro con ulteriore soppressione del rumore digitale e il raddrizzatore funzionano da un avvolgimento separato del trasformatore di rete e vengono persino utilizzati trasformatori diversi per un ulteriore disaccoppiamento delle parti digitali e analogiche del circuito. Si sta facendo lo stesso per migliorare ulteriormente il nostro DAC, anche se il circuito in Fig. 2 può essere utilizzato per cominciare, fornirà un livello iniziale di qualità del suono. Nel raddrizzatore è meglio usare diodi Schottky veloci.

Variante multi-bit dello schema

In genere, i DAC multi-bit richiedono diverse sorgenti di tensione di diversa polarità e un numero considerevole di elementi discreti aggiuntivi per il loro funzionamento. Tra l'ampia varietà di microcircuiti, opteremo per il Philips TDA1543. Questo DAC è una versione "economica" dell'eccellente chip TDA 1541, costa un centesimo ed è disponibile al dettaglio nel nostro Paese.

Il chip TDA 1541 è stato utilizzato nel lettore CD Arcam Alpha 5, che un tempo ha raccolto molti premi, sebbene sia stato anche fortemente rimproverato: DAC antidiluviano, forte interferenza, ma come suona! Questo chip è ancora utilizzato anche nei giradischi Naim. TDA1543 è ottimo per i nostri scopi, perché. richiede solo un alimentatore +5V e non richiede parti aggiuntive. Dissaldiamo il CS4390 dal ricevitore digitale e colleghiamo al suo posto il TDA 1543 secondo lo schema di fig. 3.

Qui è necessario fare alcune ulteriori precisazioni. Tutti i DAC multi-bit hanno un'uscita di corrente ed esistono diversi progetti di circuiti per convertire il segnale in tensione. Il più comune è un amplificatore operazionale collegato con un ingresso invertente all'uscita del DAC. La conversione corrente-tensione viene effettuata a spese del sistema operativo che la copre. In teoria, funziona alla grande e questo approccio è considerato un classico: può essere trovato nelle opzioni consigliate per includere qualsiasi DAC multi-bit. Ma se parliamo di suono, allora non tutto è così semplice. Per implementare questo metodo nella pratica, sono necessari amplificatori operazionali di altissima qualità con buone caratteristiche di velocità, ad esempio AD811 o AD817, che costano più di 5 dollari ciascuno. Pertanto, nei progetti economici, spesso agiscono diversamente: collegano semplicemente un normale resistore all'uscita del DAC e la corrente che lo attraversa creerà una caduta di tensione, ad es. segnale completo. Il valore di questa tensione sarà direttamente proporzionale al valore del resistore e alla corrente che lo attraversa. Nonostante l'apparente semplicità ed eleganza di questo metodo, non è stato ancora ampiamente utilizzato dai produttori di apparecchiature costose, perché ha anche molte insidie. Il problema principale è che l'uscita di corrente dei DAC non prevede la presenza di tensione su di essa ed è solitamente protetta da diodi collegati uno dopo l'altro e introducono distorsioni significative nel segnale ricevuto sul resistore. Tra i noti produttori che tuttavia hanno deciso di adottare un metodo del genere, dovrebbe essere individuato Kondo, che inserisce un resistore avvolto con filo d'argento nel suo M-100DAC. Ovviamente ha una resistenza molto piccola e anche l'ampiezza del segnale di uscita è molto piccola. Per ottenere un'ampiezza standard vengono utilizzati diversi stadi di amplificazione valvolare. Un'altra nota azienda con un approccio non convenzionale al problema della conversione da corrente a tensione è Audio Note. Nei suoi DAC utilizza a questo scopo un trasformatore, in cui la corrente che passa attraverso l'avvolgimento primario provoca un flusso magnetico, che porta alla comparsa di una tensione di segnale sull'avvolgimento secondario. Lo stesso principio è implementato in alcuni DAC della serie Markan.

Ma torniamo al TDA 1543. Sembra che gli sviluppatori di questo microcircuito, per qualche motivo, non abbiano installato diodi protettivi in ​​uscita. Ciò apre la prospettiva di utilizzare un convertitore corrente-tensione con resistore. Le resistenze R2 e R4 di fig. 3 serve proprio a questo. Con i valori nominali indicati, l'ampiezza del segnale di uscita è di circa 1 V, il che è abbastanza per il collegamento diretto del DAC a un amplificatore di potenza. Va notato che la capacità di carico del nostro circuito non è molto elevata e in condizioni sfavorevoli (elevata capacità del cavo di interconnessione, bassa impedenza di ingresso dell'amplificatore di potenza, ecc.), il suono può essere leggermente bloccato nella dinamica e “spalmato”. In questo caso, il buffer di output aiuterà, il cui schema e design è possibile scegliere tra una varietà di opzioni esistenti. Può succedere che in alcune versioni prodotte del microcircuito TDA 1543 siano ancora installati diodi di protezione (sebbene non ci siano tali informazioni nelle specifiche e non abbiamo riscontrato casi specifici). In questo caso, sarà possibile rimuovere da esso un segnale con un'ampiezza non superiore a 0,2 V e sarà necessario utilizzare un amplificatore di uscita. Per fare ciò, è necessario ridurre di 5 volte il valore dei resistori R2 e R4. Condensatori C2 e C4 in fig. 3 formano un filtro del primo ordine che rimuove il rumore RF dal segnale analogico e genera la risposta in frequenza desiderata nella parte superiore della gamma.

Molti progetti DAC utilizzano filtri digitali, il che semplifica notevolmente il compito dello sviluppatore durante la progettazione della parte analogica, ma allo stesso tempo il filtro digitale ha la maggior parte della responsabilità per il suono finale del dispositivo. Recentemente sono stati abbandonati, poiché un filtro analogico competente sopprime efficacemente il rumore ad alta frequenza e non ha un effetto così dannoso sulla musicalità. Questo è esattamente ciò che viene fatto nei DAC Markan, che utilizzano un filtro convenzionale del terzo ordine con una risposta di fase lineare, realizzato su elementi LC. Nel nostro schema in Fig. 3, per semplicità, viene utilizzato un filtro analogico del primo ordine, che nella maggior parte dei casi è abbastanza, soprattutto se si utilizza un amplificatore di potenza a valvole, e anche senza feedback. Se la tua attrezzatura è transistorizzata, è del tutto possibile che dovrai aumentare l'ordine dei filtri (tuttavia, non esagerare, un circuito troppo ripido peggiorerà sicuramente il suono). Troverete gli schemi e le formule di calcolo corrispondenti in qualunque manuale decente per radioamatori.

Tieni presente che i resistori R2, R4 e i condensatori C2, C4 si trovano esattamente nel punto in cui ha origine il suono analogico. L'High End inizia da qui e, come si suol dire, "più avanti ovunque". La qualità di questi elementi (in particolare i resistori) influenzerà notevolmente il suono dell'intero dispositivo. I resistori devono essere installati con carbonio VS, ULI o boro-carbonio BLP (dopo averli selezionati per la stessa resistenza utilizzando un ohmmetro), è benvenuto anche l'uso di esotici importati. Sono ammessi condensatori di qualsiasi tipo tra quelli sopra indicati. Tutti i collegamenti devono avere una lunghezza minima. Naturalmente sono necessari anche connettori di uscita di qualità.

Cosa abbiamo ottenuto?

Cantavo male i versi,
sibilò, urlò e mentì sul movente...

(J.K. Jerome, "Tre in barca,
tranne il cane)

Non sono troppo pigro per ricordarti che prima di accendere il dispositivo per la prima volta, devi controllare attentamente l'intera installazione. In questo caso, il controllo del volume dell'amplificatore deve essere impostato sulla posizione minima e il volume deve essere aumentato gradualmente se non ci sono interferenze, fischi e sottofondo in uscita. Stai attento e attento!

In generale, i DAC a bit singolo sono caratterizzati da un suono molto morbido e piacevole, con abbondanza di dettagli fini. Sembra che gettino tutto il loro potenziale sonoro in aiuto del solista, spingendo da qualche parte in secondo piano gli altri partecipanti al lavoro musicale. Le grandi orchestre sono in qualche modo "ridotte" in termini di composizione dei musicisti, la potenza e la scala del loro suono ne soffrono. I DAC multi-bit prestano uguale attenzione a tutti i partecipanti all'azione musicale, senza alienarne o evidenziarne nessuno. La gamma dinamica è più ampia, il suono è più uniforme, ma allo stesso tempo un po' più distaccato.

Ad esempio, quando si riproduce la famosa canzone "I Put A Spell on You" eseguita dai Creedence Clearwater Revival attraverso un DAC multi-bit, la sua energia viene trasmessa perfettamente, il potente flusso di emozioni semplicemente affascina, l'intenzione dei suoi creatori diventa chiaro, sentiamo acutamente quello che volevano dirci. I piccoli dettagli sono un po' sfocati, ma sullo sfondo delle caratteristiche dominanti di un suono così descritto sopra, questo non sembra essere un grave inconveniente. Quando si riproduce la stessa canzone tramite un DAC a un bit, l'immagine è leggermente diversa: il suono non è così ampio, il palco è un po' spostato indietro, ma i dettagli della produzione del suono, i piccoli tocchi sono perfettamente udibili. Il momento in cui il musicista avvicina la chitarra all'amplificatore è ben trasmesso, ottenendo una leggera autoeccitazione dell'amplificatore. Ma ascoltando Elvis Presley, tutta la ricchezza della sua voce si rivela perfettamente. Si vede chiaramente come è cambiato con l'età, anche l'impatto emotivo sull'ascoltatore è forte e l'accompagnamento, un po' relegato in secondo piano, si inserisce organicamente nel quadro generale.

Quindi la scelta del tipo di DAC dipende da te, entrambe le opzioni hanno sia punti di forza che di debolezza, la verità, ovviamente, sta da qualche parte nel mezzo. Nonostante la semplicità, il potenziale sonoro dei circuiti descritti è piuttosto elevato e, se le raccomandazioni di cui sopra vengono implementate in modo creativo, il risultato finale non dovrebbe deludervi. Ti auguriamo successo!

Domande dal progettista dello schema

Essendo un "felice" possessore di un sottosistema audio integrato, sognavo ancora una buona scheda audio e non potevo nemmeno pensare di poterla realizzare da solo a casa. Una volta, navigando nel World Wide Web, mi sono imbattuto nella descrizione di una scheda audio con interfaccia USB su un chip Burr-Brown PCM2702 e, guardando i prezzi delle aziende che vendono componenti radio, mi sono reso conto che questo non faceva ancora per noi - nessuno ne sapeva nulla. Successivamente, il mio computer è stato costruito in un piccolo case microATX che non aveva spazio nemmeno per un vecchio Creative Audigy2 ZS. Ho dovuto cercare qualcosa di piccolo e preferibilmente esterno con interfaccia USB. E poi di nuovo mi sono imbattuto nel chip PCM2702, che era già stato utilizzato attivamente e lodato per la qualità della riproduzione musicale: con i circuiti giusti, il suono era molto più piacevole di quello dello stesso Audigy2 ZS. Ancora una volta, una ricerca per i prezzi, ed ecco, il microcircuito desiderato è disponibile al prezzo di circa 18 "denaro nemico". Di conseguenza, furono ordinati un paio di chip per esperimenti, per così dire, per ascoltare ciò che i "CABuilders" borghesi avevano accumulato lì.

Allora, che razza di bestia è questo controller PCM2702 della leggendaria azienda Burr-Brown, che ha conquistato il cuore degli audiofili di tutto il mondo con le sue soluzioni di punta? Mi chiedo di cosa sia capace la soluzione economica?

Secondo la documentazione tecnica del microcircuito (pcm2702.pdf), disponiamo di un convertitore digitale-analogico (convertitore digitale-analogico - DAC) con un'interfaccia USB con le seguenti caratteristiche:

  • Profondità di bit 16 bit;
  • Frequenza di campionamento 32 kHz, 44,1 kHz e 48 kHz;
  • Gamma dinamica 100 dB;
  • Rapporto segnale-rumore 105 dB;
  • Il livello di distorsione non lineare 0,002%;
  • Interfaccia USB 1.1;
  • Filtro digitale con sovracampionamento 8x;
  • Funziona con il driver del dispositivo audio USB standard.
Le specifiche si sono rivelate molto buone, particolarmente soddisfatto del supporto per una frequenza di campionamento di 44,1 kHz, che è standard per la maggior parte dei formati audio, mentre Creative Audigy2 ZS non è stato in grado di funzionare a questa frequenza. Il processore della scheda audio Creative ha ricampionato i flussi da 44,1 kHz in un flusso da 48 kHz, e non sempre secondo l'algoritmo ottimale, il che ha comportato una perdita di qualità della riproduzione musicale. Un grande vantaggio del PCM2702 è che per ripristinare lo stato originale del segnale dopo l'elaborazione digitale, viene utilizzato un filtro passa-basso esterno - LPF (filtro passa-basso - LPF), da cui dipende in gran parte la qualità del suono. La maggior parte delle soluzioni economiche ha un LPF integrato e in uscita otteniamo un segnale audio già ripristinato, mentre non è possibile influenzare in qualche modo questo processo.

Ora riguardo al dispositivo stesso. Per cominciare, è stata assemblata una versione semplice secondo lo schema consigliato dal produttore con lievi modifiche nella nutrizione. Si è scoperto un piccolo "zvukovuha" alimentato tramite USB.


Ma un dispositivo del genere non era completo e richiedeva un amplificatore esterno e le cuffie non potevano essere agitate normalmente. Successivamente, la scheda madre è stata sostituita con un'altra con un normale codec HAD e un buon layout della scheda. Il percorso audio era privo di rumori e fruscii estranei e la qualità del segnale in uscita non era peggiore di quella del PCM2702. E, probabilmente, queste righe non esisterebbero se una scatola del genere non avesse attirato la mia attenzione:






Questo è un sistema di raffreddamento passivo per HDD, ma per me, prima di tutto, è una custodia chic per apparecchiature radio. Ho subito capito che al suo interno sarebbe stato assemblato qualcosa, ad esempio una scheda audio con un amplificatore, poiché non dovrebbero esserci problemi con il raffreddamento. Ho pensato molto ai circuiti del dispositivo. Da un lato volevo l'alta qualità, ma dall'altro non volevo pagare più delle schede audio già pronte dal costo Creative. La domanda principale è sorta sull'LPF e sull'amplificatore per cuffie, perché i componenti di alta qualità per questi scopi possono costare quanto il PCM2702 stesso o anche di più. Ad esempio, gli amplificatori operazionali LPF di alta qualità, OPA2132 e OPA627, costano rispettivamente circa $ 10 e $ 35. Chip per amplificatori per cuffie - AD815 o TPA6120, non li ho trovati affatto nei listini prezzi, inoltre, anche i loro prezzi non sono piccoli.

Ma non c'è danno senza bene, e ho trovato sul Web un circuito LPF semplice e di alta qualità su transistor, il cui autore ha affermato un suono decente, anche non peggiore dei costosi amplificatori operazionali. Ho deciso di provare. Come amplificatore per cuffie, ho installato il microcircuito LM1876, la "sorella" più giovane a due canali del leggendario LM3886 con lo stesso suono ma meno potenza. Questo microcircuito permette, aumentando il guadagno, di collegare degli altoparlanti.

Il risultato è uno schema del genere - USB-DAC_PCM2702_Sch.pdf, disegno di un circuito stampato - USB-DAC_PCM2702_Pcb.pdf in immagine speculare per trasferire l'immagine mediante il metodo di stiratura laser su un foglio di rame, la cosiddetta LUT (puoi leggere ulteriori informazioni su Internet), un disegno della disposizione degli elementi e dei ponticelli sulla scheda, nonché lo schema di collegamento del controllo del volume - USB-DAC_PCM2702.pdf.

La scheda assemblata si presenta così:



Ti dirò un po 'come funziona il tutto, se all'improvviso c'è chi vuole assemblare un'unità del genere. Il circuito di commutazione PCM2702 è standard: LPF è un filtro Sallen-Kay, un filtro passa-basso del secondo ordine con guadagno unitario, poiché l'elemento attivo funziona come follower, è possibile utilizzare senza problemi un emettitore o un follower sorgente. C'è già spazio per la sperimentazione. Puoi scegliere il tipo di transistor che ti piace di più in termini di suono: io, testando ciò che era disponibile, ho optato per un KT3102E in una custodia di metallo (VT3, VT4 - vedi il diagramma USB-DAC_PCM2702_Sch). Gli elementi filtranti influiscono maggiormente sul suono, in particolare i condensatori C25, C26, C31, C32. Gli esperti in questo settore consigliano di installare condensatori a film WIMA FKP2, polistirolo a foglio FSC o PM sovietico. Ma non c'era niente di normale in magazzino e ho dovuto mettere quello che c'era, e solo allora l'ho modificato al meglio. La scheda fornisce cuscinetti di contatto sia per condensatori di uscita che SMD. I resistori R9, R10, R11, R12 necessitano di coppie identiche, per le quali prendiamo resistori con una precisione dell'1% o selezioniamo coppie con un multimetro. Ho selezionato tra diverse dozzine di resistori con una precisione del 5%, poiché non c'era tempo di aspettare finché non li portassero con una precisione dell'1%. I valori di resistori e condensatori possono essere selezionati in base al suono, come preferisci, ma l'unica condizione è che la coppia sia la stessa in modo che ciascun canale non canti a modo suo.

Il circuito prevede la disabilitazione dell'alimentazione analogica del PCM2702 e del filtro in uscita dai connettori X5, X6 nel caso in cui il cavo USB non sia collegato al connettore X1. Questo per garantire che la bassa impedenza di uscita del filtro non interferisca con il segnale inviato a questi jack quando si utilizza il dispositivo come amplificatore per cuffie. Una volta collegato, l'alimentazione analogica al DAC viene fornita tramite il transistor VT2, che è controllato dal transistor VT1, se è presente tensione sul connettore USB, entrambi i transistor sono aperti. Le uscite del filtro sono collegate ai connettori del pannello posteriore tramite relè K1, anch'esso alimentato tramite USB. Ho usato il relè V23079-A1001-B301 di AXICOM. Se non è presente tale relè, al suo posto puoi inserire un interruttore convenzionale con due gruppi di contatti. Al posto del transistor VT2, puoi anche inserire un interruttore e non è necessario saldare tutti gli elementi responsabili della commutazione dell'alimentazione, è auspicabile solo commutare l'alimentazione USB stessa tramite lo stesso interruttore.

L'amplificatore e la parte analogica sono alimentati da un alimentatore esterno con tensione di 12-15 V e 0,5 A AC, collegato tramite il connettore X2 sul pannello posteriore.


L'alimentatore stesso è stato realizzato con un convenzionale alimentatore stabilizzato da 12 V 0,5 A buttando via tutto il superfluo.


Nell'amplificatore, è inoltre necessario selezionare i resistori R15-R18 a coppie, che impostano il guadagno (canale sinistro Cool = R17/R15, Cup = R18/R16). Se non prevedi di utilizzare le cuffie, puoi collegare gli altoparlanti, quindi devi ridurre la resistenza dei resistori R15, R16 a 4,7-10 kOhm, puoi aumentare leggermente la resistenza R17, R18. Sarà così possibile ottenere una potenza nominale in uscita di circa 2 x 5 watt. Se alimenti il ​​chip D6 con una tensione di +/- 20 ... 25 V, che viene prelevata immediatamente dopo il raddrizzatore dai condensatori C6, C7, puoi ottenere una potenza di uscita massima di 2 x 18 W, ma per questo sarà necessario mettere i diodi VD2, VD3 su una corrente di almeno 3A, sostituire il fusibile F2 con una corrente di almeno 3A, raddoppiare la capacità dei condensati C6, C7 e utilizzare un trasformatore nell'alimentatore di potenza maggiore, circa 16 V 4 A CA.

Possono essere installati invece tutti i resistori SMD, resistori R20, R22 taglia 1206, resistori R13, R14 taglia 2010, tutti gli altri resistori taglia 0805. Tutti i condensatori ceramici SMD taglia 0805, tutti i condensatori elettrolitici con una temperatura massima di esercizio di 105 ° C e bassa resistenza interna , con una tensione operativa di 16 V, condensatori C6, C7 con una tensione operativa massima di 25-35 V. La maggior parte dei connettori sono saldati da vecchie apparecchiature, non posso dirlo con certezza, lasciatevi guidare dall'apparenza. Il resistore di controllo del volume è collegato con un filo schermato a due fili, due canali di segnale e terra sullo schermo, un resistore di origine cinese sconosciuta con una resistenza di 20 kOhm del gruppo B (con una dipendenza esponenziale della resistenza dall'angolo di rotazione della manopola).

Voglio anche parlarti un po 'di come saldare i microcircuiti in un pacchetto così piccolo. Alcuni credono erroneamente che tali microcircuiti debbano essere saldati con saldatori a bassa potenza e punta sottile. È molto divertente guardare quando le persone affilano la puntura come un punteruolo e provano a saldare ciascuna gamba individualmente. In effetti, tutto è facile e semplice. Per cominciare, installiamo il microcircuito nella posizione desiderata, lo teniamo con la mano o lo fissiamo con la colla, saldiamo uno dei terminali estremi, quindi lo centriamo, se necessario, e saldiamo il terminale opposto. Se più conclusioni vengono saldate insieme, questo non è spaventoso. Il saldatore viene preso con una potenza di 30-50 W con una punta stagnata e appena affilata con un angolo di circa 45 °, e non risparmiamo né fondente né colofonia. Il flusso è preferibilmente non attivo, altrimenti bisognerà lavare la scheda con molta attenzione cercando di toglierla da sotto il microcircuito. Riscaldiamo tutte le gambe con una piccola goccia di lega per saldatura, iniziando da un bordo e gradualmente, man mano che si scalda, spostiamo il saldatore verso i conduttori non saldati, spingendo su di essi la lega in eccesso, mentre la scheda può essere tenuta a una angolo in modo che la saldatura scorra sotto la gravità stessa. Se non c'è abbastanza saldatura, prendine un po' di più, se ce n'è molta, poi con l'aiuto di uno straccio rimuoviamo tutta la saldatura che c'è sulla punta del saldatore e, senza risparmiare il flusso, rimuoviamo l'eccesso dai pin del microcircuito. Quindi, se la scheda è normalmente incisa, ben pulita e sgrassata, la saldatura avviene entro 1-3 minuti e risulta essere pulita, bella e uniforme, come si può vedere sulla mia scheda. Ma per maggiore certezza, consiglio di esercitarsi su schede masterizzate di varie apparecchiature informatiche con microcircuiti che hanno approssimativamente lo stesso passo dei pin.

Ti consiglio di non saldare innanzitutto i chip D2 e ​​D6 e gli elementi che potrebbero interferire con la loro installazione. Prima di tutto, è necessario saldare i nodi responsabili dell'alimentazione, far suonare i circuiti di alimentazione in caso di cortocircuito, connettersi alla porta USB e applicare 14 V CA dall'alimentatore a X2. Le future uscite dei microcircuiti stabilizzatori dovrebbero avere le seguenti tensioni:

  • D1: +3,3 V;
  • D3: +12V;
  • D4: -12V;
  • D5: +5 V.
Successivamente, è necessario verificare il funzionamento dell'unità di interruzione dell'alimentazione analogica del DAC sui transistor VT1, VT2. Se tutto va bene, saldiamo i microcircuiti D2 e ​​D6, controlliamo la presenza di connessioni dove necessario e l'assenza dove non serve, e basta, puoi provare ad ascoltare cosa è successo.

Quando si collega il PCM2702 al computer per la prima volta, il sistema rileva un nuovo dispositivo: altoparlanti USB Burr-Brown Japan PCM2702.


Dopo aver installato automaticamente il driver in Gestione dispositivi, verrà visualizzato un nuovo dispositivo: Altoparlanti USB. Ciò significa che tutto funziona come dovrebbe e puoi attivare musica, video o persino eseguire giochi.


Il sistema trasmette automaticamente l'audio al chip PCM2702 quando viene collegato a un computer e ritorna allo stato originale quando la scheda viene spenta, per riprendere la riproduzione è sufficiente riavviare il programma desiderato. Il volume è controllato dal controllo del volume standard di Windows. Ho controllato le prestazioni della scheda solo con Windows XP SP2.

Un po' di come assemblare l'intero dispositivo in una custodia. La parte più difficile è impostare il resistore variabile del controllo del volume. Il pannello frontale è fissato allo chassis tramite una sporgenza che corre lungo il lato posteriore del pannello e ha uno spessore piuttosto consistente. Questa sporgenza deve essere tagliata con un seghetto o una fresatrice nel punto in cui verrà fissato il controllo del volume, ma è necessario fare molta attenzione, poiché è possibile graffiare il rivestimento in alluminio, facendo perdere al pannello la sua attrattiva. Quindi praticiamo un foro per il montaggio del resistore, il luogo per il quale stimiamo in base alla posizione della maniglia, che verrà posizionata sullo stesso resistore. Sul lato anteriore rimuoviamo leggermente le nervature vicino al foro in modo che il dado si infili sulla base del resistore. C'è un altro problema: il centro del pannello non coincide con il centro della camera interna del telaio e il resistore di controllo del volume poggia sul case. Ho dovuto alzare il pannello di 2-3 mm, per cui ho tagliato l'angolo della sporgenza per il fissaggio con un dremel.

Non descriverò in dettaglio tutte le azioni con il pannello e il telaio. Coloro che possono realizzare da soli un dispositivo del genere capiranno tutto dalle fotografie. Nei punti in cui sono stati praticati e filettati i fori, durante l'installazione sono state posizionate 2 rondelle sotto il pannello in prossimità di ciascuna vite per sollevarlo di 2 mm. Vengono inoltre praticati dei fori nel telaio e vengono tagliate le filettature per il montaggio della scheda. I microcircuiti D3, D4 e D6 sono pressati al telaio con viti M2.5, mentre D4 e D6 devono essere isolati dal pannello utilizzando una piastra di mica o altro dielettrico termoconduttore o chip con custodia isolata, come D6 nel mio caso, dovrebbe essere usato. Il pannello posteriore è costituito da un tappo di plastica dell'unità di sistema. Tutto questo può essere visto più in dettaglio nella foto.

La maggior parte dei circuiti DAC paralleli si basano sulla somma di correnti, la cui intensità è proporzionale al peso del bit digitale e dovrebbero essere sommate solo le correnti dei bit i cui valori sono uguali a 1. Sia, per ad esempio, è necessario convertire un codice binario a quattro bit in un segnale di corrente analogico. Per la quarta cifra più significativa (SZR) il peso sarà pari a 2 3 =8, per la terza cifra - 2 2 =4, per la seconda - 2 1 =2 e per la junior (MSR) - 2 0 =1. Se il peso dell'MZR IO MZR \u003d 1 mA, quindi IO SZR = 8 mA e la corrente di uscita massima del convertitore IO out.max =15 mA e corrisponde al codice 1111 2 . È chiaro che il codice 1001 2 , ad esempio, corrisponderà a IO uscita = 9 mA, ecc. Pertanto, è necessario costruire un circuito che fornisca generazione e commutazione secondo le leggi date delle correnti di peso esatte. Il circuito più semplice che implementa questo principio è mostrato in Fig. 3.

Le resistenze dei resistori sono scelte in modo tale che quando i tasti sono chiusi, li attraversa una corrente corrispondente al peso della scarica. La chiave deve essere chiusa quando il bit corrispondente della parola di ingresso è uguale a uno. La corrente di uscita è data da

Con un'elevata capacità DAC, i resistori di impostazione della corrente devono essere abbinati con elevata precisione. I requisiti di precisione più severi sono imposti ai resistori di ordine superiore, poiché la diffusione delle correnti al loro interno non deve superare la corrente del livello meno significativo. Pertanto, la diffusione della resistenza in K La -esima cifra deve essere inferiore a

D R /R=2 –K

Da questa condizione consegue che la diffusione della resistenza del resistore, ad esempio, nella quarta cifra non deve superare il 3% e nella decima cifra - 0,05%, ecc.

Lo schema considerato, nonostante tutta la sua semplicità, presenta un sacco di difetti. Innanzitutto, per codici di ingresso diversi, la corrente assorbita dalla sorgente di tensione di riferimento (REF) sarà diversa e ciò influenzerà il valore della tensione di uscita del REF. In secondo luogo, i valori di resistenza dei resistori di peso possono differire migliaia di volte e ciò rende molto difficile l'implementazione di questi resistori nei circuiti integrati a semiconduttore. Inoltre, la resistenza dei resistori di ordine superiore nei DAC multi-bit può essere commisurata alla resistenza di una chiave chiusa e ciò porterà a un errore di conversione. In terzo luogo, in questo schema agli interruttori aperti viene applicata una tensione significativa, il che ne complica la costruzione.

Queste carenze vengono eliminate nel circuito DAC AD7520 (analogico domestico 572PA1), sviluppato da Analog Devices nel 1973, che attualmente è essenzialmente uno standard industriale (molti modelli DAC seriali sono realizzati secondo esso). Questo schema è mostrato in fig. 4. I transistor MOS vengono utilizzati come chiavi.

Riso. 4. Circuito DAC con interruttori e matrice ad impedenza costante

In questo circuito l'impostazione dei coefficienti di ponderazione degli stadi del convertitore viene effettuata dividendo sequenzialmente la tensione di riferimento utilizzando una matrice resistiva ad impedenza costante. L'elemento principale di tale matrice è un partitore di tensione (Fig. 5), che deve soddisfare la seguente condizione: se è caricato con resistenza R n, quindi la sua impedenza di ingresso R in deve assumere anche il valore R N. Fattore di indebolimento del circuito a = U 2 /U 1 a questo carico dovrebbe avere un determinato valore. Quando queste condizioni sono soddisfatte, si ottengono le seguenti espressioni per le resistenze:

in conformità con la Fig.4.

Poiché in qualsiasi posizione degli interruttori Sk collegano i terminali inferiori dei resistori a un bus del circuito comune, la sorgente di tensione di riferimento è caricata con una resistenza di ingresso costante R in = R. Ciò garantisce che la tensione di riferimento rimanga invariata per qualsiasi codice di ingresso DAC.

Secondo la fig. 4, le correnti di uscita del circuito sono determinate dalle relazioni

(8)
(9)

e corrente in ingresso

(10)

Poiché i terminali inferiori dei resistori 2 R matrici in qualsiasi stato degli interruttori Sk sono collegati a un bus di circuito comune attraverso la bassa resistenza degli interruttori chiusi, le tensioni sugli interruttori sono sempre piccole, entro pochi millivolt. Ciò semplifica la costruzione degli interruttori e dei relativi circuiti di controllo e consente l'uso di una tensione di riferimento da un'ampia gamma, inclusa diversa polarità. Poiché la corrente di uscita del DAC dipende da U op linearmente (vedi (8)), convertitori di questo tipo possono essere utilizzati per moltiplicare un segnale analogico (alimentandolo all'ingresso della tensione di riferimento) per un codice digitale. Questi DAC si chiamano moltiplicando(MDAC).

La precisione di questo circuito è ridotta dal fatto che per i DAC con elevata profondità di bit è necessario abbinare le resistenze R 0 chiavi con correnti di scarica. Ciò è particolarmente importante per le chiavi di ordine elevato. Ad esempio, nel DAC AD7520 a 10 bit, i MOSFET chiave dei sei bit più significativi sono diversi per area e resistenza R 0 sale secondo il codice binario (20, 40, 80, ... , 640 ohm). In questo modo vengono equalizzate le cadute di tensione sugli interruttori delle prime sei cifre (fino a 10 mV), garantendo la monotonicità e la linearità della risposta transitoria del DAC. Il DAC 572PA2 a 12 bit ha una non linearità differenziale fino allo 0,025% (1 LSM).

I DAC basati su interruttori MOS hanno prestazioni relativamente basse a causa della grande capacità di ingresso degli interruttori MOS. Lo stesso 572PA2 ha un tempo di assestamento della corrente di uscita al cambio del codice di ingresso da 000...0 a 111...1, pari a 15 µs. Il DAC7611 a 12 bit di Burr-Braun ha un tempo di assestamento di 10μs. Allo stesso tempo, i DAC basati su interruttori MOS hanno un consumo energetico minimo. Lo stesso DAC7611 consuma solo 2,5 mW. Recentemente, i modelli DAC del tipo discusso sopra sono comparsi con velocità più elevate. Ad esempio, l'AD7943 a 12 bit ha un tempo di assestamento della corrente di 0,6 μs e un consumo energetico di soli 25 μW. Il basso autoconsumo consente a questi DAC a micropotenza di essere alimentati direttamente dalla sorgente di tensione di riferimento. Allo stesso tempo, potrebbero non avere nemmeno un'uscita per il collegamento di uno ION, ad esempio AD5321.

DAC sulle fonti attuali

I DAC sulle fonti attuali hanno una precisione maggiore. A differenza della versione precedente, in cui le correnti peso vengono generate da resistori a resistenza relativamente bassa e dipendono quindi dalla resistenza degli interruttori e del carico, in questo caso le correnti peso vengono fornite da generatori di corrente a transistor con una elevata resistenza dinamica. Uno schema semplificato del DAC sulle sorgenti attuali è mostrato in fig. 6.

Riso. 6. Circuito DAC su sorgenti di corrente

Le correnti di peso sono formate utilizzando una matrice resistiva. I potenziali delle basi dei transistor sono gli stessi e affinché i potenziali degli emettitori di tutti i transistor siano uguali, le aree dei loro emettitori sono rese diverse in base ai fattori di ponderazione. Il resistore destro della matrice non è collegato ad un bus comune, come nello schema di Fig. 4, ma a due transistor identici collegati in parallelo VT 0 e VT n, a seguito del quale la corrente passa VT 0 è uguale alla metà della corrente che passa VT 1 . La tensione di ingresso per la matrice resistiva viene creata utilizzando il transistor di riferimento VT op e amplificatore operazionale OU1, la cui tensione di uscita è impostata in modo tale che la corrente del collettore del transistor VT op assume un valore IO operazione. Corrente di uscita per N DAC a -bit.

(11)

Esempi tipici di DAC su interruttori di corrente con transistor bipolari come chiavi sono un 594PA1 a 12 bit con un tempo di assestamento di 3,5 μs e un errore di linearità non superiore allo 0,012% e un AD565 a 12 bit, che ha un tempo di assestamento di 0,2 μs con lo stesso errore di linearità. Ancora più veloce è l'AD668, che ha un tempo di assestamento di 90 ns e lo stesso errore di linearità. Tra i nuovi sviluppi si segnala l'AD9764 a 14 bit con un tempo di assestamento di 35 ns e un errore di linearità non superiore allo 0,01%.

come interruttori di corrente Sk spesso usato bipolare stadi differenziali in cui i transistor sono attivi. Ciò riduce il tempo di assestamento a pochi nanosecondi. Il circuito dell'interruttore di corrente sugli amplificatori differenziali è mostrato in fig. 7.

Gli stadi differenziali VT 1 -VT 3 e VT "1 - VT" 3 sono formati da valvole ESL standard. Attuale Lo so che scorre attraverso il terminale del collettore dell'emettitore di uscita è la corrente di uscita della cella. Se l'ingresso digitale Non so viene applicata una tensione di alto livello, quindi il transistor VT 3 si apre e il transistor VT "3 si chiude. La corrente di uscita è determinata dall'espressione

La precisione è notevolmente migliorata se il resistore R e sostituirlo con una sorgente di corrente continua, come nel circuito di fig. 6. A causa della simmetria del circuito, è possibile formare due correnti di uscita: diretta e inversa. I modelli più veloci di questi DAC hanno livelli di ingresso ESL. Un esempio è il MAX555 a 12 bit, che ha un tempo di assestamento di 4 ns allo 0,1%. Poiché i segnali di uscita di questi DAC catturano la gamma RF, hanno un'impedenza di uscita di 50 o 75 ohm, che deve essere adattata all'impedenza caratteristica del cavo collegato all'uscita del convertitore.

Formazione del segnale di uscita sotto forma di tensione

Esistono diversi modi per generare la tensione di uscita per un DAC con la somma delle correnti di peso. Due di essi sono mostrati in Fig. 8.

Riso. 8. Formazione di tensione sull'uscita in corrente del DAC

Nella fig. 8a mostra un circuito con un convertitore corrente-tensione su un amplificatore operazionale (amplificatore operazionale). Questo circuito è adatto a tutti i DAC con uscita corrente. Poiché i resistori a film che determinano le correnti di peso del DAC hanno un coefficiente di resistenza termico significativo, il resistore di retroazione R Il sistema operativo dovrebbe essere realizzato su un chip DAC e con lo stesso processo tecnologico utilizzato di solito. Ciò consente di ridurre l'instabilità della temperatura del trasduttore di un fattore 300...400.

Per un DAC su interruttori MOS, tenendo conto della (8), la tensione di uscita del circuito di fig. 8a.

Di solito la resistenza del resistore di feedback R oc = R. In questo caso

(12)

La maggior parte dei modelli DAC hanno una capacità di uscita significativa. Ad esempio, AD7520 con chiavi MOS, a seconda del codice di input CON l'uscita è 30...120 pF, per AD565A con generatori di corrente CON vy = 25 pF. Questa capacità, insieme all'impedenza di uscita del DAC e del resistore R oc crea un polo aggiuntivo nella risposta in frequenza del circuito di feedback dell'amplificatore operazionale, che può causare instabilità di autoeccitazione. Ciò è particolarmente pericoloso per i DAC con interruttori MOS con codice di ingresso zero. A R os = 10 kΩ, la frequenza del secondo polo sarà di circa 100 kHz al 100% della profondità di feedback. In questo caso, un amplificatore la cui frequenza di guadagno unitaria è F t supera i 500 kHz, avrà margini di stabilità chiaramente insufficienti. Per mantenere la stabilità, è possibile connettersi in parallelo con un resistore R condensatore del sistema operativo CON a, la cui capacità in prima approssimazione può essere considerata pari a CON fuori. Per una selezione più precisa CONÈ necessario effettuare un'analisi completa della stabilità del circuito, tenendo conto delle proprietà di un particolare amplificatore operazionale. Queste misure degradano le prestazioni del circuito in modo così grave da creare una situazione paradossale: per mantenere le prestazioni elevate anche di un DAC economico, potrebbe essere necessario un amplificatore operazionale ad alta velocità (con un tempo di assestamento breve) relativamente costoso.

I primi modelli di DAC con interruttori MOS (AD7520, 572PA1, ecc.) consentono una tensione negativa sugli interruttori non superiore a 0,7 V, pertanto, per proteggere gli interruttori, è necessario collegare un diodo Schottky tra le uscite del DAC, come mostrato in Fig. 8a.

Per un convertitore digitale-analogico su sorgenti di corrente, la corrente di uscita può essere convertita in tensione utilizzando un resistore (Fig. 8b). In questo circuito l'autoeccitazione è impossibile e la velocità viene mantenuta, tuttavia, l'ampiezza della tensione di uscita deve essere ridotta (ad esempio, per AD565A in modalità bipolare entro ± 1 V). In caso contrario, i transistor della sorgente di corrente potrebbero uscire dalla modalità lineare. Questa modalità è fornita a bassi valori di resistenza al carico: R n » 1 kOhm. Per aumentare l'ampiezza del segnale di uscita del DAC in questo circuito, è possibile collegare un amplificatore non invertente all'amplificatore operazionale alla sua uscita.

Per i DAC con interruttori MOS, è possibile utilizzare la connessione inversa della matrice resistiva per ottenere il segnale di uscita sotto forma di tensione (Fig. 9).

Riso. 9. Accensione inversa del DAC con interruttori MOS

Per calcolare la tensione di uscita, troviamo la relazione tra la tensione Ui sulla chiave e tensione nodale U"io. Usiamo il principio di sovrapposizione. Assumiamo che tutte le tensioni sui tasti siano pari a zero, ad eccezione della tensione considerata Ui. A R n=2 R ogni nodo è collegato ai carichi destro e sinistro con resistenza 2 R. Usando il metodo a due nodi, otteniamo

Troviamo la tensione di uscita del DAC come la tensione totale nel nodo più a destra, causata dall'azione totale di tutti Ui. In questo caso alle tensioni dei nodi vengono sommati i pesi corrispondenti ai coefficienti di divisione della matrice resistiva R- 2R. Ottenere

Per determinare la tensione di uscita con un carico arbitrario, utilizziamo il teorema del generatore equivalente. Dal circuito equivalente DAC di fig. 10 lo dimostra

Resistenza equivalente del generatore R e coincide con l'impedenza di ingresso della matrice R- 2R, cioè. R e = R. A R n=2 R dalla (14) otteniamo

Gli svantaggi di questo schema sono: una grande caduta di tensione sui tasti, un carico variabile della sorgente di tensione di riferimento e un'impedenza di uscita significativa. A causa del primo inconveniente, questo schema non può includere DAC del tipo 572PA1 o 572PA2, ma 572PA6 e 572PA7 sì. A causa del secondo inconveniente, la sorgente di tensione di riferimento deve avere una bassa impedenza di uscita, altrimenti è possibile la non monotonicità della caratteristica di conversione. Tuttavia, la connessione inversa di una matrice resistiva è abbastanza ampiamente utilizzata nei circuiti integrati DAC con uscita in tensione, ad esempio in un MAX531 a 12 bit, che include anche un amplificatore operazionale integrato in una connessione non invertente come un buffer o in un MAX542 a 16 bit senza buffer integrato. Il DAC a 12 bit AD7390 è costruito su una matrice invertita con un amplificatore buffer su chip e consuma solo 0,3 mW di potenza. È vero, il suo tempo di assestamento raggiunge i 70 μs.

DAC parallelo a condensatore commutato

La base di questo tipo di DAC è una matrice di condensatori, le cui capacità sono correlate come potenze intere di due. Uno schema di una versione semplice di tale convertitore è mostrato in fig. 11. Capacità K il condensatore della matrice è determinato dalla relazione

Anche il condensatore riceve una carica uguale. CON nel feedback OU. In questo caso, la tensione di uscita dell'amplificatore operazionale sarà

Per memorizzare il risultato della conversione (tensione CC) per un periodo di tempo qualsiasi, è necessario collegare un dispositivo di campionamento e mantenimento all'uscita di questo tipo di DAC. Per immagazzinare la tensione di uscita a tempo indeterminato, come possono fare i DAC con la somma delle correnti di peso dotati di un registro latch, i convertitori su condensatori commutati non possono a causa della dispersione di carica. Pertanto, vengono utilizzati principalmente come parte dei convertitori analogico-digitali. Un altro svantaggio è l'ampia area del chip IC occupata da un tale circuito.

DAC con sommatoria della tensione

Lo schema di un convertitore a otto bit con somma di tensione, realizzato sotto forma di IC, è mostrato in fig. 8.12. La base del convertitore è una catena di 256 resistori di uguale resistenza collegati in serie. Conclusione W attraverso le chiavi S 0 …S 255 possono essere collegati a qualsiasi punto di questa catena a seconda del numero di ingresso. Immettere il codice binario D viene convertito dal decoder 8x256 in un codice posizionale unitario che comanda direttamente i tasti. Se applichi tensione U AB tra i pin UN E IN, quindi la tensione tra i terminali W E B sarà

U wb= U AB D.

Il vantaggio di questo schema è una piccola non linearità differenziale e la monotonicità garantita della caratteristica di trasformazione. Può essere utilizzato come resistore regolabile digitalmente. Sono disponibili diversi modelli di tali DAC. Ad esempio, il chip AD8403 contiene quattro DAC a otto bit, realizzati secondo il circuito di Fig. 8.12, con resistenza tra i terminali UN E IN 10, 50 o 100 kOhm a seconda della modifica. Quando viene applicato un livello attivo all'ingresso “Modalità Economy”, la chiave si apre S chiave di accensione e spegnimento S 0 . L'IC dispone di un ingresso di reset con il quale il DAC può essere impostato al centro della scala. Dallas Semiconductor produce diversi modelli DAC (ad esempio, il doppio DS1867) con somma di tensione, in cui il registro di ingresso è una memoria ad accesso casuale non volatile, che è particolarmente utile per costruire circuiti con sintonizzazione (calibrazione) automatica. Lo svantaggio del circuito è la necessità di produrre un gran numero (2 N) di resistori abbinati sul chip. Tuttavia, DAC a 8 bit, 10 bit e 12 bit di questo tipo sono ora disponibili con amplificatori buffer di uscita, come AD5301, AD5311 e AD5321.


Progetto di scheda audio USB di alta qualità. Basato sul chip PCM2706, che è un convertitore digitale-analogico stereo a 16 bit. Questo chip ha due uscite S/PDIF analogiche e una digitale e richiede un numero minimo di componenti esterni per funzionare.
Il PCM2706 ha un'interfaccia USB 1.0 e USB 2.0 integrata ed è alimentato direttamente dalla porta USB. Il PCM2706 è un dispositivo USB Plug-and-Play e non richiede l'installazione di driver in Windows e Mac OS.
Il chip ha anche sette linee per il controllo dei pulsanti:
controllo del volume;
traccia precedente e successiva;
avvia la riproduzione/pausa;
interrompere la riproduzione;
suono muto.

Non è necessario alcun software o driver aggiuntivo per utilizzare queste funzionalità, tutto funziona non appena il PCM2706 è collegato all'USB.

Specifiche:
Tensione di alimentazione: 5V
Interfaccia: USB 1.1, USB 2.0
Interfaccia di uscita: cuffie, S/PDIF
Frequenza di campionamento: 32 kHz, 44 kHz, 48 kHz
SNR: 98dB
THD: 0,006%
Potenza di uscita dell'uscita analogica: 12 mW
Consumo energetico: 35 - 45 mA
Sistema operativo: Windows 98, ME, 2000, XP, ecc., Mac OSX

Schema strutturale del PCM2706:



Schema DAC:

Componenti:
PCM2706 - Pacchetto TQFP a 32 pin - 1 pz
Risonatore al quarzo 12 MHz - 1 pezzo
Resistore 1 MΩ - 1 pz.
Resistore 3,3 kOhm - 4 pz
Resistore 1,5 kOhm - 2 pz
Resistore 22 Ohm - 2 pz
Resistore 15 Ohm - 2 pz
Condensatore 100uF - 2 pz
Condensatore 47 uF - 2 pz
Condensatore 1 uF - 4 pz
Condensatore 22 nF - 2 pz
Condensatore 27 pF - 2 pz
Filtro in ferrite (L1) - 1pz
Pulsanti, connettori: a tua discrezione

Scheda a circuito stampato:

Foto del DAC finito:

Traduzione gratuita da, soprattutto per


Ricordo bene la mia infanzia da radioamatore scalzo. Allora non c'erano i tuoi Internet, ma c'erano le riviste "Young Technician", "Modeler-Constructor", "Radio".

I componenti venivano ottenuti dalle discariche, dai venditori ambulanti e talvolta dai negozi. La gamma di apparecchiature audio non era molto ampia. I miei compagni, che hanno avuto la fortuna di avere a casa attrezzature di produzione industriale, hanno misurato le pagine dei passaporti dei loro registratori, amplificatori e lettori, dove erano indicate le caratteristiche.

Le parole magiche "Livello di rumore", "THD", "Potenza di uscita" hanno eccitato le nostre menti e non ci hanno permesso di dormire sonni tranquilli.

Un dispositivo dal Giappone: è stata un'impressione potente. Solo per averlo. Era più elegante dell'ultimo iPhone * adesso per i giovani di oggi - sicuramente.

*Con questo termine intendo qualsiasi dispositivo elettronico che allunga, ingrandisce e permette anche di sentirsi più freschi degli altri, o di non essere peggio. Scusa, divago.


Anche se ho conosciuto ragazzi, miei coetanei, che ancora si misurano con l'iPhone. E quelli che non hanno avuto l'opportunità di acquistare, lo hanno fatto da soli. E a volte anche meglio della fabbrica. Naturalmente era impossibile misurare i parametri, ma si confrontavano a orecchio e si rallegravano come bambini. Ma cosa ricordare? Eravamo bambini allora!

Il tempo è passato, le opportunità sono aumentate. Qualcuno, dopo aver realizzato un sogno d'infanzia, ha finalmente acquistato una BMW, rappresentata da AC di Martin Logan. E qualcuno, come me, continua a fabbricarsi l'attrezzatura con le proprie mani. E non è che non posso permettermi Logan, ma farlo da solo è più interessante. Non è il risultato che conta, ma il processo. E così compri, metti e pulisci la polvere una volta alla settimana. Non c'è così tanto tempo come durante l'infanzia. Qui a volte strisciavo fino al letto. Di cosa sto parlando? Oh si. Di nuovo distratto!

Va bene allora. Fatto. Lanciato. Sembra tutto buono. Ma devi misurare! E poi, dopotutto, qualcuno mostra subito tutte le caratteristiche prestazionali del proprio mestiere, ma qui non c'è niente da mostrare ... E come misurare?

Alimentare l'amplificatore è facile. Anche il rinforzo. Ma il famigerato livello di rumore e il coefficiente di distorsione non lineare? Dovrei acquistare un misuratore di distorsione non lineare per questo? Per una dimensione? Senso? Trascinare un pezzo di ferro in laboratorio? Quindi il laboratorio deve ancora essere trovato. E cosa misurare? Come?
Ci sono non lineari, ci sono distorsioni armoniche? È chiaro che questi concetti sono diversi e, nel valutare le caratteristiche del percorso audio, a valori piccoli saranno approssimativamente gli stessi. Ma ciò che serve non è l'analisi, bensì un valore quantitativo. Gli stranieri usano principalmente il termine THD (Total Harmonic Distortion). Sì, e gli strumenti di misura sotto forma di computer e relativi programmi misurano esattamente questo parametro. E' indicato nelle schede tecniche. Sui forum e nelle recensioni dei dispositivi lo è di nuovo. Quindi ha senso valutare questo parametro.

Secondo le mie osservazioni, l'utilizzo del programma RMAA per le misurazioni domestiche è già diventato uno standard "de facto".
Ho cominciato da tempo a sospettare che "c'è qualcosa che non va nel conservatorio". È successo qualche anno fa. Creative Live mi ha già deluso e dell'ADC rimane solo il sistema audio integrato. E così ho deciso di prendere le misure. Ho scaricato l'RMAA, ho creato i cavi e mi sono preparato. E... peccato.

Il risultato della misurazione dei parametri del suono integrato è stato un capolavoro così grande che io, singhiozzando e sbattendo la testa sul tavolo, solo con uno sforzo di volontà non ho gettato l'unità di sistema dalla finestra.
Mi sono pentito della raccolta di musica porno su dischi. -70 dB di rumore e THD dello 0,25% attorno all'anello: non è nemmeno hi-fi. La scatola sul PCM2906 ha dato lo stesso risultato. Come convivere con questo?

Quindi ho abbandonato l’idea delle misurazioni. Non potevo obbligarmi ad acquistare una costosa scheda esterna, in presenza di diversi DAC, per meravigliarmi dei numeri. Cantare? Bene! Come? Meraviglioso!
Ma alla fine, un camion con birra e patatine si è ribaltato nella mia strada! Il mio amico ha ricevuto una carta esterna. Bene, ho deciso di scrollarmi di dosso la polvere dalle corde e, per motivi di interesse, di provare ancora ciò che ho creato ultimamente.


Ecco il dispositivo. X-Fi THX creativo. A giudicare dalle recensioni e dalle descrizioni, dovrebbe essere adatto alla misurazione.

Bene, ora proverò a misurare ciò che mi è rimasto in vita. Il fatto è che alcuni dei dispositivi descritti nelle parti precedenti dei miei articoli li ho distribuiti a chi lo desiderava, oppure li ho smontati o in qualche modo modificati. Prima di tutto ho seppellito tutti i PCM2704-2707. Uno è rimasto come fonte di test SPDIF/I2S.
La stessa cosa è accaduta al TDA1541, tranne uno che, insieme all'SM5813, raccoglie polvere sullo scaffale. Probabilmente non so come cucinarli, ma non mi piace molto il loro suono.

Prova n. 1

Al test hanno partecipato i DAC, da me raccolti in tempi diversi, ed in parte quelli non ancora raccolti.
1.TDA1541+SM5813+ scheda tecnica scarico AD822 AD827 (infilato cosa è successo, rimane)

2. PCM1702+DF1706+ scheda tecnica (RSM1702) scarico per 4x (!) OU ORA2604.
ne viene descritto uno simile, ma su PCM63. Differisce nel layout della scheda per un altro DAC.

3. AD1865+DF1706+ scarico sui trasformatori di misura sovietici, pretenziosamente dipinti di nero da me. Queste trance sono qui, non ancora dipinte.

4. Uno degli ultimi. 2x DAC differenziali PCM1700+SM5842+SRC4192+ scheda tecnica scarico. Al momento delle misurazioni, l'avevo steso, spalmato sul tavolo, senza custodia.


Tutti i DAC funzionavano dalla sorgente dell'interfaccia audio USB SPDIF EDEL su SPDIF. Modalità di misura 16 bit 48 kHz. (TDA1541 non tira più in alto)

A proposito! C'è qualcuno tra voi che ha familiarità con gli sviluppatori di questo sistema audio Creative? Se c'è, per favore pianta un chiodo nella loro testa per mio conto, rimborserò il chiodo. O mani fino al gomito con un seghetto smussato? UN?
Ebbene, che razza di genio bisogna essere per escludere completamente una frequenza multipla di 44kHz da un dispositivo audio ??? È come camminare senza una gamba? La sorpresa è stata così leggermente inaspettata per me. Capisco che il marketer abbia uno smartphone e ascolti attraverso di esso, ma non proprio così...

Ok, misuriamo quello che abbiamo. Come funziona il programma e come pensa, non lo so. Ma qualcosa è sfumato. Io, con il tuo permesso, commenterò ciò che ho accumulato lungo il percorso.

Risultato


Come puoi vedere, è abbastanza previsto. Per me. Pensavo che sarebbe stato molto peggio. La grafica è più interessante.
risposta in frequenza:


Qui puoi vedere un incomprensibile declino in TDA1541 e un aumento in AD1865. Bene, con AD1865 è chiaro che c'è un trasformatore in uscita e sembra che ci sia un circuito risonante da qualche parte. O all'ingresso o all'uscita. Tutto è eccellente in termini di suono.

Rumore:


Qui la gobba a 50 Hz è chiaramente visibile. Non viene rimosso assolutamente nulla. DAC e computer su una massa comune, in una presa, zero separatamente, SPDIF è slegato ovunque tramite un trasformatore. Filtri per regole. La posizione della spina nella presa non influisce sull'immagine. L'orecchio non sente. Strano...

Bene, THD+rumore:


Qui potete vedere che il circuito armonico sale a TDA1541, e un po' più in basso a AD1865. Il resto è buono. Cosa c'è che non va nel 1541? Non posso dirlo, lo scarico è realizzato secondo la scheda tecnica. Non ho cambiato l'unità organizzativa, c'era il desiderio semplicemente di misurarla. Come ho detto, non so come cucinarli. Ma l'AD1865 sembra farsi sentire trasformatore. Quindi la sua scelta e il coordinamento con il DAC e con l'amplificatore operazionale non è un compito facile nemmeno a prima vista.

OK. Dato che ho preso la colonna sonora per un po', devo provare altre opzioni.
È necessario verificare l'influenza della fonte e del metodo di fornitura della cifra sul risultato della misurazione.

Prova n.2

Ora sto testando due dispositivi:
1.DAC su PCM58 con lo scarico "clacson - discreto", descritto:

2. L'ultima imbarcazione in partenza PCM1700 nell'inclusione differenziale.


Entrambi i dispositivi sono assemblati secondo la stessa topologia, SRC4192 funziona in modalità "output port master 256fs", la frequenza di clock è di 24.576.000 MHz per una griglia multipla di 48 kHz. SM5824 a metà frequenza (fallisce a piena velocità).

Vengono utilizzate due sorgenti di segnale digitale: interfaccia audio USB EDEL e interfaccia USB Phantom su TAS1020. Modalità 16*48 e 24*64.
Qui, sono immediatamente emerse alcune misurazioni di Creative:
Dati per 16*48.


E per 24*96.

Incredibile differenza nei livelli di rumore. Entrambi i DAC hanno superato Creative in termini di rumore.
Ecco i grafici del rumore:
16*48:


e 24*96:


Non penso che ciò sia dovuto al lavoro del DAC, nello stesso posto SRC fa la media di tutto, ma l'ADC di Creative a 24 * 96 funziona chiaramente nella modalità migliore, quindi c'è meno bavaglio.

Ma il THD è rimasto invariato, il che è comprensibile.
16*48:


e 24*96:


La ragione di questo comportamento del PCM58 non è difficile da spiegare in questa sede. Lo scarico del "Horns" non è stato montato su quello che è, senza selezione per h21, quindi il suo suono è più "armonioso".
A proposito, il suo suono mi piace di più rispetto al PCM1700 con scarico scheda tecnica. Anche se quest'ultimo è chiaramente migliore in termini di misurazione.

Ma in questo caso una cosa è chiara: la sorgente del segnale digitale non influisce sulla misurazione. Ho anche esaminato ASIO. Non penso che la risoluzione di questo sistema di misurazione, così come dei miei stessi DAC, sarà sufficiente per cogliere la differenza tra le sorgenti, ammesso che ce ne sia.
Non riesco a sentirlo a orecchio.

Prova n.3

È stato interessante per me toccare diversi amplificatori operazionali. E confronta. Capisco che da un punto di vista tecnico non è corretto ciò che deve essere selezionato
denominazioni delle parti, adattare il circuito e la scheda per uno specifico amplificatore operazionale, ma c'era un interesse puramente sportivo.
Sfortunatamente, non avevamo a disposizione un'ampia selezione di amplificatori operazionali singoli, quindi il test si è rivelato non così esteso come volevamo.

Il DAC è lo stesso: PCM1700.


Nella sezione I / U sono stati testati AD811 e LT1363 (ce n'erano più di 4), nella sezione filtri - OPA627, LME49990, LT1122.
THD:


Qui il quadro è stato rovinato solo dall'LME49990, che per qualche motivo ha mostrato un livello notevolmente sovrastimato sia delle armoniche che della distorsione di intermodulazione.
Non sto dicendo che non abbia posto nel filtro, ma sembra che sotto di lei sia necessario selezionare con più attenzione denominazioni e reggette. Lo farò a mio piacimento se la misura non viene tolta.

Insomma, un litro di balsamo per amatori e professionisti.
Incontrare! Delta e Sigma! Ghiaccio e fuoco! Latta e plastica!
Questi sono i miei .
SPDIF. Non c'è nient'altro lì.
24 bit, 96kHz.

1.AK4113 + 2*RSM1794A in modalità mono.
2. AK4113 + AK4396.
Scarico ovunque - scheda tecnica. Rinforzato con buffer BUF634 con corrente di riposo 30mA.


Qui, a parte piccoli difetti di installazione e cablaggio, non c'è nemmeno nulla da commentare....
risposta in frequenza:


Rumore:


THD:


Penso che l'aumento dell'IMD dell'AK4396 sia dovuto al funzionamento dell'amplificatore operazionale sommatore, la cui modalità e tubazioni devono essere selezionate con maggiore attenzione. Non ricordo il tipo di amplificatore operazionale, ero troppo pigro per aprire la custodia.
E siccome non sono nel mio lavoro, ma sullo scaffale, non so se lo farò quando, o se lo rimonterò più velocemente in una veste diversa.

Quali conclusioni ho tratto per me da questi risultati?

Da tempo ho sviluppato per me il termine "suono confortevole". Se una volta pensavo che più basso è il THD, più è comodo, no. Proprio il contrario. Forse altri no. Questo probabilmente spiega l'amore delle persone per le valvole negli amplificatori. Le lampade aggiungono le proprie armoniche al segnale e gli ordini bassi, poiché sono più udibili, armonizzano così il suono.
Io stesso sono passato alle pietre negli amplificatori, "armonizzazione" eccessiva rispetto alle pietre perse ai miei occhi.
La verità è ancora là fuori da qualche parte.

Totale:

1. Ho ancora molta strada da fare prima dei mostri della ca-edilizia.

2. La qualità del suono del DAC è maggiormente influenzata dalla parte analogica. Poiché la corrente all'uscita del Delta-Sigma è maggiore rispetto al DAC multi-bit, la modalità operativa dell'amplificatore operazionale nello stadio del convertitore di corrente/tensione sarà diversa, ci saranno meno rumore e interferenze. Anche il tipo di amplificatore operazionale è importante, ma questo deve ancora essere affrontato.

3. Alimentazione e cablaggio. Dipende dal rumore e così via. Anche se sembra fantastico. Secondo l'osservazione personale, se a casa non si dispone di una camera anecoica, questo parametro non è così importante. D'estate, attraverso la finestra semiaperta, sento il rumore e le urla dei bambini dalla strada, anche se sono seduto con le cuffie.
Di che tipo di rumore -90 dB possiamo parlare?
Se in una pausa infili l'orecchio nello squittio e alzi il volume al massimo, puoi sentire un leggero rumore. Nessun ronzio a 50/100 Hz. Risparmio energetico, computer, DVD economici, WI-FI, GPRS, GPS e altre S nessuno lo cancellerà, o in un campo dove la linea elettrica più vicina è a 5-10 km di distanza. Ma questo è per gli incalliti...

4. Delta THD bassi: suono scomodo. Ebbene, non posso costringermi ad ascoltarlo se il PCM58 funziona in parallelo con esso, e cambiare due DAC è un clic del selettore al limite. Non cambio.

5. Se hai bisogno del THD come nella scheda tecnica, è meglio acquistarne uno già pronto da un guru o da un noto produttore. È abbastanza difficile preparare da soli un numero con diversi zeri, e talvolta è impossibile a casa se non si dispone di una linea di produzione in PP multistrato nel seminterrato o un vicino lo fa per puro caso. Se non ne hai bisogno, fallo da solo: è interessante!

Per coloro che si chiedono quale sia il DAC del PCM1700

Il circuito è simile al DAC del PCM58. Aggiunta la possibilità di lavorare da quattro input. SPDIF coassiale, SPDIF ottico, I2S, I2S master/slave per funzionare con EDEL. Ingressi multiplexing su SN74LVC1G125. Supporto completo e comprovato 24*192.
Isolamento galvanico completo degli ingressi I2S tramite ADuM1400 e IL715. Ricevitore SPDIF AK4113. Poiché l'AK4113 non può rigenerare un clock superiore a 128fs in modalità 192kHz, il suo clock non viene utilizzato e i dati vengono elaborati nell'SRC4192 con un clock esterno dal TCXO a 40.000 MHz.
Reklok per tre frequenze: sincrona a 24.576000 MHz, 22.579400 MHz e asincrona a 40.000000 MHz. Elettronica radiofonica per hobby.
Sono stato portato via dal ferro fin dalla prima infanzia, il che ha causato molti problemi ai miei genitori.
Non mi hanno portato al circolo radiofonico in quarta elementare, perché. la fisica non veniva ancora insegnata a scuola (queste erano le regole).
Adesso riparo e configuro i computer, nel tempo libero saldo qualcosa o assemblo e smonto :)

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