DIY yuqori sifatli USB audio adapteri. Parallel DACs uy qurilishi DAC kirish transformatori
Igor GUSEV, Andrey MARKITANOV
Gavrila audiofil edi,
Gavrila DAC yaratildi ...
Haqiqatan ham, nega biz o'z qo'llarimiz bilan DAC yasamaymiz? Bu umuman kerakmi? Albatta! Tashqi konvertor, birinchi navbatda, 5-10 yil oldin chiqarilgan CD pleerlar egalari uchun foydalidir. Raqamli tovushni qayta ishlash texnologiyasi tez sur'atlar bilan rivojlanmoqda va tashqi DAC yordamida eski, ammo sevimli qurilmaning ovozini jonlantirish g'oyasi juda jozibali ko'rinadi. Ikkinchidan, bunday qurilma raqamli chiqish bilan jihozlangan arzon modelga ega bo'lganlar uchun katta foyda keltirishi mumkin - bu uning ovozini yangi darajaga ko'tarish imkoniyatidir.
Hech kimga sir emaski, arzon CD pleerni yaratishda ishlab chiquvchi qattiq moliyaviy sharoitda: u yanada munosib transport vositasini tanlashi va yangi mahsulotni maksimal darajada barcha turdagi xizmatlar bilan jihozlashi, ko'p funktsiyali ko'rsatkichli ko'proq tugmachalarni olib kelishi kerak. old panelga va hokazo, aks holda bozorning qat'iy qonunlari, qurilma sotilmaydi. Bir yil ichida, qoida tariqasida, yangisi paydo bo'ladi, bu ba'zan eskisidan yaxshiroq eshitilmaydi (va ko'pincha yomonroq) va hokazo. Va aksariyat yirik firmalar odatda har bahorda butun tarkibni o'zgartiradilar ...
Ajratilgan mablag'lar odatda yuqori sifatli DAC va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan analog qismi uchun etarli emas va ko'plab ishlab chiqaruvchilar buni ochiqchasiga tejashadi. Biroq, bunday qarorlar kompaniyaning texnik siyosatining elementi bo'lgan qasddan qabul qilingan taqdirda, ushbu qoidadan istisnolar mavjud.
Misol uchun, bizning audiofillarimizga yaxshi tanish bo'lgan yapon C.E.S. o'zining CD2100 va CD3100 modellariga qo'lda sozlanishi ko'p bo'lgan qimmatbaho transport vositalarini qo'yadi, shu bilan birga oddiy DAC-dan foydalanadi, bu sinf jihatidan mexanikaga aniq mos kelmaydi. Ushbu qurilmalar kompaniya tomonidan boshqaruvchi audio yo'liga ega avtomobillar sifatida joylashtirilgan va dastlab tashqi konvertor bilan ishlash uchun mo'ljallangan. TEAC VRDS 10 - 25 o'yinchi bilan vaziyat biroz boshqacha.Yuqori toifali disk va qimmatbaho TDA1547 (DAC 7) DAC chiplarini o'rnatish orqali muhandislar negadir chiqish bosqichlarini tejashga qaror qilishdi. Bir rus kompaniyasi, modellarning ushbu xususiyati haqida bilib, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan analog qismini almashtirib, yangilashni amalga oshiradi.
Mualliflar haqida
Andrey Markitanov, Taganrogdagi Uch V ovoz muhandislik konstruktorlik byurosining muhandisi. Rossiyaning Hi-End ko'rgazmalarining doimiy ishtirokchisi bo'lgan Markan brendi ostida DAC-larni ishlab chiqadi va ishlab chiqarishga kiritadi. U nostandart echimlarni yaxshi ko'radi, audio modaga amal qiladi, har doim raqamli sxemalar sohasidagi so'nggi yutuqlardan xabardor. U ko'plab Crystal, Burr-Brown va Philips chiplarining pinoutlarini xotiradan biladi.
Bir oz nazariya
Shunday qilib, qaror qabul qilindi - biz DAC qilamiz. Sxemani ko'rib chiqishni boshlashdan oldin, ba'zi umumiy qisqartmalarni ochish foydali bo'ladi:
S/PDIF (Sony/Philips raqamli interfeys formati)- qurilmalar o'rtasida audio ma'lumotlarni raqamli uzatish standarti (o'z-o'zini sinxronlashtirish bilan asinxron interfeys). TosLinkning optik versiyasi ham mavjud (Toshiba va Link so'zlaridan). Qimmatbaho CD pleerlarning deyarli barcha modellari ushbu interfeys bilan jihozlangan, ammo hozir u eskirgan deb hisoblanadi. Qimmatbaho qurilmalarda qo'llaniladigan yanada rivojlangan interfeyslar mavjud, ammo biz ular haqida hali gapirmaymiz.
DAC (DAC)- raqamli-analogga aylantiruvchi.
IIS (InterIC Signal avtobusi)- bitta qurilma ichidagi elektron elementlar orasidagi sinxron interfeys uchun standart.
PLL (fazali qulflangan tsikl)- fazali qulflangan pastadir tizimi.
Ta'kidlash- bashoratlar.
Hozirgi vaqtda CD Audio formatini raqamlidan analogga o'tkazishning ikkita mutlaqo boshqacha usuli mavjud: bitta bitli va ko'p bitli. Ularning har birining tafsilotlariga kirmasdan, shuni ta'kidlaymizki, qimmat DAC modellarining aksariyati ko'p bitli konversiyadan foydalanadi. Nega qimmat? Ushbu variantni munosib tarzda amalga oshirish yuqori sifatli ko'p kanalli elektr ta'minotini, chiqish filtrlarini o'rnatishning murakkab tartibini talab qiladi, ba'zi modellarda u qo'lda amalga oshiriladi va rivojlangan mamlakatlarda malakali mutaxassisning ishi arzon bo'lishi mumkin emas.
Biroq, bitta bitli konvertorlar ham juda ko'p muxlislarga ega, chunki. ular o'ziga xos ovoz yetkazib berish xarakteriga ega, ularning ba'zi xususiyatlariga mavjud multi-bitli texnologiya bilan erishish qiyin. Bularga past signal darajasida bitta bitli DAC-larning yuqori chiziqliligi va shuning uchun yaxshi mikrodinamika, aniq batafsil ovoz kiradi. O'z navbatida, ko'p bitli DAClar tarafdorlarining argumenti tinglovchiga kuchliroq hissiy ta'sir, ovozning miqyosi va ochiqligi, deb ataladigan narsadir. Rok ixlosmandlari tomonidan ayniqsa qadrlanadigan "drive" va "ches".
Nazariy jihatdan, bitta bitli DAClar mukammal ishlashi uchun juda yuqori soat tezligini talab qiladi. Bizning holatda, ya'ni. 16 bit va 44,1 kHz, u 2,9 gigagerts atrofida bo'lishi kerak, bu texnik nuqtai nazardan mutlaqo qabul qilib bo'lmaydigan qiymatdir. Matematik fokuslar va har qanday qayta hisob-kitoblar yordamida uni bir necha o'nlab megahertz ichida maqbul qiymatlarga kamaytirish mumkin. Ko'rinishidan, bu bir bitli DAClarning ovozining ba'zi xususiyatlarini tushuntiradi. Xo'sh, qaysi biri yaxshiroq? Biz ikkala variantni ham tasvirlaymiz va qaysi birini tanlashni o'zingiz hal qiling.
Sxemani ishlab chiqishda bizni boshqargan asosiy narsa uning o'ta soddaligi edi, bu bizga g'oyani tushunish va uni ma'lum bir dizaynda amalga oshirish imkonini beradi, hatto raqamli texnologiyada tajribasi bo'lmagan audiofil uchun ham. Shunga qaramay, tasvirlangan DAC koaksiyal raqamli chiqish bilan jihozlangan byudjet qurilmasining ovozini sezilarli darajada yaxshilashga qodir. Agar sizning o'yinchingiz yo'q bo'lsa, uni o'zingiz tashkil qilish oson bo'ladi. Buning uchun, aksariyat hollarda, orqa devorga RCA ulagichini o'rnatish va uning signal lobini taxtaning tegishli joyiga lehimlash kifoya. Qoida tariqasida, anakartning asosiy versiyasi bir vaqtning o'zida bir nechta modellar uchun ishlab chiqariladi, faqat u turli yo'llar bilan "to'ldirilgan" va raqamli chiqish raz'emini lehimlash uchun joy bo'lishi kerak. Agar bunday bo'lmasa, siz qurilmaning diagrammasini izlashingiz kerak bo'ladi - vakolatli xizmat ko'rsatish markazlarida, radio bozorlarida yoki Internetda. Kelajakda ushbu tartib uni yanada takomillashtirish bo'yicha sa'y-harakatlar ob'ekti bo'lib xizmat qilishi mumkin va nihoyat, "toza tasvir ustida yumshoq tuman" ga erishishga imkon beradi.
Ushbu maqsaddagi deyarli barcha qurilmalar shunga o'xshash element bazasida qurilgan, ishlab chiquvchi uchun elementlarni tanlash unchalik keng emas. Rossiyada mavjud bo'lganlar orasida biz Burr-Brown, Crystal Semiconductors, Analog Devices, Philips mikrosxemalarini nomlaymiz. S / PDIF signal qabul qiluvchilaridan Crystal Semiconductors-dan CS8412, CS8414, CS8420, Burr-Brown-dan DIR1700, Analog Devices-dan AD1892 ko'proq yoki kamroq arzon narxlarda mavjud. DAC-larni tanlash biroz kengroq, ammo bizning holatlarimizda CS4328, CS4329, CS4390-dan delta-sigma konvertatsiyasi bilan foydalanish maqbul ko'rinadi, ular sifat / narx mezoniga to'liq javob beradi. Burr-Brown kompaniyasining 96 dollarlik multi-bit PCM63 multi-bit chiplari yoki High End-da keng qo'llaniladigan so'nggi PCM1702-lar, shuningdek, ma'lum turdagi raqamli filtrlarni talab qiladi, ular ham arzon emas.
Shunday qilib, biz Crystal Semiconductors mahsulotlarini tanlaymiz va ularning batafsil tavsifi, pinout va holat jadvallari bilan mikrosxemalar uchun hujjatlarni www.crystal.com saytidan yuklab olish mumkin.
| Konverter tafsilotlari | ||
|---|---|---|
| qarshilik | ||
| R1 | 220 | 1/4w |
| R2 | 75 | 1/4w |
| R3 | 2k | 1/4w |
| R4 - R7 | 1k | 1/4w |
| R8, R9 | 470 ming | 1/4w uglerod |
| Kondensatorlar | ||
| C1 | 1,0 uF | keramika |
| C2, C4, C8, C9 | 1000 uF x 6,3 V | oksidi |
| C3, C5, C7, C120 | 1 uF | keramika |
| C6 | 0,047 uF | keramika |
| C10, C11 | 1,0 uF | K40-U9 (qog'oz) |
| Yarimo'tkazgichlar | ||
| VD1 | AL309 | qizil LED |
| VT1 | KT3102A | npn tranzistor |
| U1 | CS8412 | raqamli signal qabul qiluvchi |
| U2 | 74HC86 | TTL buferi |
| U3 | CS4390 | DAC |
Keling, diagrammaga o'tamiz
Shunday qilib, savol qoladi: qaysi sxemani tanlash kerak? Yuqorida aytib o'tilganidek, u murakkab bo'lmagan, takrorlanishi oson va ovoz sifati uchun etarli imkoniyatlarga ega bo'lishi kerak. Bundan tashqari, mutlaq fazali kalitga ega bo'lish majburiy ko'rinadi, bu DACni audio yo'lning qolgan elementlari bilan yaxshiroq moslashtirishga imkon beradi. Bizning fikrimizcha, bu erda eng yaxshi variant: CS8412 raqamli qabul qilgich va CS4390 bitta bitli DAC har bir holatda taxminan 7 dollar turadi (DIP variantini topishga harakat qilish yaxshidir, bu o'rnatishni sezilarli darajada osonlashtiradi). Ushbu DAC mashhur Meridian 508.24 o'yinchi modelida qo'llaniladi va hali ham Crystal tomonidan eng yaxshi deb hisoblanadi. Ko'p bitli versiyada Philips TDA1543 chipi ishlatiladi. Bir bitli konvertorning sxemasi quyidagicha ko'rinadi:
R1-R7 rezistorlari kichik o'lchamli, har qanday turdagi, ammo R8 va R9 BC seriyasini yoki import qilingan uglerodni olish uchun yaxshiroqdir. C2, C4, C8, C9 elektrolitik kondansatkichlari 6,3 - 10 V ish kuchlanishiga ega bo'lgan kamida 1000 mikrofarad bo'lishi kerak. C1, C3, C5, C6, C7 kondansatkichlari seramika hisoblanadi. C10, C11 K40-U9 yoki MBHCH (yog'li qog'oz) dan foydalanish maqsadga muvofiq, ammo K77, K71, K73 plyonkalari (ustuvorlikning kamayish tartibida sanab o'tilgan) ham mos keladi. Transformator T1 - raqamli audio uchun, uni olish muammo emas. Noto'g'ri kompyuter tarmoq kartasidan transformatordan foydalanishga harakat qilishingiz mumkin. Diagrammada U2 mikrosxemasining quvvat ulanishi ko'rsatilmagan, minus 7-chi oyoqqa, plyus esa 14-ga beriladi.
Devrenning ovoz potentsialini maksimal darajada oshirish uchun quyidagi o'rnatish qoidalariga rioya qilish tavsiya etiladi. Umumiy simga barcha ulanishlar (GND belgisi bilan belgilangan) eng yaxshi bir nuqtada, masalan, U2 chipining 7-pinida amalga oshiriladi. Raqamli signalning kirish tuguniga katta e'tibor berilishi kerak, u kirish uyasi, C1, T1, R2 elementlari va U1 chipining 9,10 pinlarini o'z ichiga oladi.
Komponentlarning eng qisqa ulanishlari va simlaridan foydalanish kerak. Xuddi shu narsa R5, C6 elementlari va U1 chipining 20, 21-pinlaridan tashkil topgan tugun uchun ham amal qiladi. Tegishli keramika manevralari bo'lgan elektrolitik kondansatkichlar mikrosxemalarning quvvat manbai pinlariga yaqin joyda o'rnatilishi va ularga minimal uzunlikdagi o'tkazgichlar bilan ulanishi kerak. Diagrammada boshqa elektrolit va keramik kondansatkich ko'rsatilmagan, ular to'g'ridan-to'g'ri U2 chipining 7 va 14-gachasi quvvat pinlariga ulangan. Shuningdek, U2 chipining 1, 2, 4, 5, 7, 9, 10 pinlarini bir-biriga ulash kerak.
Ba'zi tajriba orttirganingizdan so'ng, siz har bir ma'lum hududda elektr zanjirlarida joylashgan elektrolitik va keramik kondansatkichlarning hajmi va turini quloqqa qarab tanlashingiz mumkin.
Endi sxemaning o'zi ishlashi haqida bir necha so'z. LED D1 raqamli qabul qiluvchi U1 transportdan olingan signalni va o'qish xatolarining mavjudligini ko'rsatish uchun xizmat qiladi. Oddiy ijro paytida u porlamasligi kerak. S1 kontaktlari chiqishdagi signalning mutlaq fazasini almashtiradi, bu dinamik kabellarning polaritesini o'zgartirishga o'xshaydi. Bosqichni o'zgartirish orqali siz butun yo'lning ovoziga qanday ta'sir qilishini sezishingiz mumkin. DAC shuningdek, diqqatni yo'qotishni to'g'rilash sxemasiga ega (pin 2/U3) va oldindan urg'u chiqarilgan disklar ko'p bo'lmasa-da, bunday funktsiya foydali bo'lishi mumkin.
Endi chiqish davrlari uchun. DAC chipini faqat ulanish kondansatkichlari orqali chiqishga to'g'ridan-to'g'ri ulash mumkin, chunki CS4390 chipida allaqachon o'rnatilgan analog filtr va hatto chiqish buferi mavjud. CS4329 va CS4327 chiplari shunga o'xshash printsip asosida qurilgan, CS4328 DAC ham yaxshi analog qismga ega edi. Agar siz yuqori sifatli past o'tkazuvchan filtrlarni va mos keladigan bosqichlarni qanday qilishni bilsangiz, chiqishda raqamli signalga ega bo'lgan va ajoyib ovoz chiqaradigan qurilmani yaratishga imkon beradigan ajoyib CS4303 mikrosxemasida o'zingizni sinab ko'rishingiz kerak. Masalan, siz unga kenotron bilan ishlaydigan quvur buferini ulaysiz.
Ammo bizning CS4390 ga qayting. Bir bitli DAClarni qurish printsipi ichki quvvat davrlarida sezilarli amplituda impulsli shovqin mavjudligini nazarda tutadi. Chiqish signaliga ta'sirini kamaytirish uchun bunday DAClarning chiqishi deyarli har doim differentsial sxema bo'yicha amalga oshiriladi. Bunday holda, biz rekord signal-shovqin nisbatlariga qiziqmaymiz, shuning uchun biz har bir kanal uchun faqat bitta chiqishdan foydalanamiz, bu esa ovozga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan qo'shimcha analog bosqichlardan foydalanishdan qochadi. Chiqish ulagichlaridagi signal amplitudasi normal ishlash uchun juda etarli va o'rnatilgan bufer o'zaro ulanish kabeli va kuchaytirgichning kirish empedansi kabi yuklarga yaxshi bardosh beradi.
Endi qurilmamizning kuchi haqida gapiraylik. Ovoz faqat modulyatsiyalangan quvvat manbai va boshqa hech narsa emas. Ovqat qanday bo'lsa, ovoz ham shunday. Bu masalaga alohida e'tibor qaratishga harakat qilamiz. Bizning qurilmamiz uchun quvvat stabilizatorining dastlabki versiyasi 2-rasmda ko'rsatilgan
Ushbu sxemaning afzalliklari uning soddaligi va ravshanligidir. Umumiy rektifikator bilan sxemaning raqamli va analog qismlari uchun turli stabilizatorlar qo'llaniladi - bu majburiydir. Ular o'rtasida C1, L1, C2, C3 dan iborat filtr orqali kirishda ajratiladi. Besh voltli 7805 regulyatorlari o'rniga boshqaruv chiqish pallasida mos keladigan rezistiv ajratgichlar bilan sozlanishi LM317 ni qo'yish yaxshiroqdir. Qarshilik qiymatlarini hisoblashni chiziqli mikrosxemalar bo'yicha har qanday ma'lumotnomada topish mumkin. 7805 bilan solishtirganda, LM317s kengroq chastota diapazoniga ega (nafaqat to'g'ridan-to'g'ri oqim elektr zanjirlari orqali o'tadi, balki keng polosali raqamli signalni ham unutmang), kamroq ichki shovqin va impulsli yukga nisbatan tinchroq javob beradi. Gap shundaki, impulsli shovqin paydo bo'lganda (va ular kuch jihatidan ko'rinmas!) Chuqur salbiy teskari aloqa bilan qoplangan stabilizatsiya sxemasi (yuqori stabilizatsiya koeffitsienti va past chiqish qarshiligini olish kerak) uning o'rnini qoplashga harakat qiladi. . OOS bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sxemalar uchun kutilganidek, so'ralgan tebranish jarayoni sodir bo'ladi, unga yangi kelgan shovqinlar qo'shiladi va natijada chiqish kuchlanishi doimiy ravishda yuqoriga va pastga sakrab turadi. Bundan kelib chiqadiki, raqamli kontaktlarning zanglashiga olib kirish uchun OS o'z ichiga olmaydigan diskret elementlarda stabilizatorlardan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Albatta, bu holda, manbaning chiqish empedansi ancha yuqori bo'ladi, shuning uchun impuls shovqiniga qarshi kurashish uchun barcha mas'uliyat bu vazifani yaxshi bajaradigan manevr kondansatkichlariga o'tadi va bu ovozga foydali ta'sir ko'rsatadi. . Bundan tashqari, raqamli mikrosxemalarning har bir quvvat chiqishi uchun quvvatni ajratish elementlari (2-rasmdagi L1, C2, C3 ga o'xshash) bilan birga alohida stabilizatordan foydalanish zarurati aniq paydo bo'ladi.
Markan DAC-larda bu amalga oshiriladi va raqamli shovqinni qo'shimcha bostiruvchi filtr va rektifikator tarmoq transformatorining alohida o'rashidan ishlaydi va turli transformatorlar hatto kontaktlarning zanglashiga olib keladigan raqamli va analog qismlarini qo'shimcha ajratish uchun ham qo'llaniladi. Xuddi shu narsa bizning DACimizni yanada yaxshilash uchun qilinmoqda, garchi 2-rasmdagi sxema boshlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lsa-da, u ovoz sifatining dastlabki darajasini ta'minlaydi. Rektifikatorda tezkor Schottky diodlaridan foydalanish yaxshiroqdir.
Sxemaning ko'p bitli varianti
Odatda, ko'p bitli DAClar turli xil polariteli bir nechta kuchlanish manbalarini va ularning ishlashi uchun juda ko'p qo'shimcha diskret elementlarni talab qiladi. Mikrosxemalarning keng assortimenti orasida biz Philips TDA1543 ni tanlaymiz. Ushbu DAC mukammal TDA 1541 chipining "byudjet" versiyasi bo'lib, bir tiyin turadi va mamlakatimizda chakana savdoda mavjud.
TDA 1541 chipi Arcam Alpha 5 CD pleerida ishlatilgan, u bir vaqtning o'zida ko'plab sovrinlarni to'plagan, garchi u ham qattiq qoralangan bo'lsa-da - antidiluviy DAC, kuchli shovqin, lekin bu qanday eshitiladi! Ushbu chip hali ham Naim aylanuvchi stollarida qo'llaniladi. TDA1543 bizning maqsadlarimiz uchun juda yaxshi, chunki. u faqat bitta +5V quvvat manbaini talab qiladi va qo'shimcha qismlarni talab qilmaydi. Biz CS4390 ni raqamli qabul qilgichdan ajratamiz va TDA 1543 ni rasmdagi diagrammaga muvofiq o'z o'rniga ulaymiz. 3.
Bu erda bir nechta qo'shimcha tushuntirishlar kerak. Barcha ko'p bitli DAClar oqim chiqishiga ega va signalni kuchlanishga aylantirish uchun bir nechta sxemalar mavjud. Eng keng tarqalgan bo'lib, DAC chiqishiga teskari kirish bilan ulangan operatsion kuchaytirgichdir. Joriy kuchlanish konvertatsiyasi uni qoplaydigan OS hisobidan amalga oshiriladi. Nazariy jihatdan, u juda yaxshi ishlaydi va bu yondashuv klassik hisoblanadi - uni har qanday ko'p bitli DACni kiritish uchun tavsiya etilgan variantlarda topish mumkin. Ammo ovoz haqida gapiradigan bo'lsak, unda hamma narsa oddiy emas. Ushbu usulni amalda qo'llash uchun yaxshi tezlik xususiyatlariga ega bo'lgan juda yuqori sifatli op-amplar talab qilinadi, masalan, AD811 yoki AD817, ularning narxi 5 dollardan oshadi. Shuning uchun, byudjet dizaynlarida ular ko'pincha boshqacha harakat qilishadi: ular oddiy rezistorni DAC chiqishiga ulashadi va u orqali o'tadigan oqim kuchlanishning pasayishiga olib keladi, ya'ni. to'liq signal. Ushbu kuchlanishning qiymati qarshilik qiymatiga va u orqali o'tadigan oqimga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'ladi. Ushbu usulning ko'rinadigan soddaligi va nafisligiga qaramay, u hali qimmat uskunalar ishlab chiqaruvchilari tomonidan keng qo'llanilmagan, chunki ham ko'plab tuzoqlarga ega. Asosiy muammo shundaki, DAC-larning joriy chiqishi undagi kuchlanish mavjudligini ta'minlamaydi va odatda orqa-orqaga ulangan diodlar bilan himoyalangan va rezistorda qabul qilingan signalga sezilarli buzilishlarni keltirib chiqaradi. Shunga qaramay, bunday usulga qaror qilgan taniqli ishlab chiqaruvchilar orasida Kondoni ajratib ko'rsatish kerak, bu M-100DAC-ga kumush simli rezistorni o'rnatadi. Shubhasiz, u juda kichik qarshilikka ega va chiqish signalining amplitudasi ham juda kichik. Standart amplitudani olish uchun naychani kuchaytirishning bir necha bosqichlari qo'llaniladi. Tokni kuchlanishga aylantirish masalasiga noan'anaviy yondashuvga ega bo'lgan yana bir taniqli kompaniya - Audio Note. O'zining DAClarida u bu maqsadda transformatordan foydalanadi, bunda birlamchi o'rash orqali o'tadigan oqim magnit oqimni keltirib chiqaradi, bu esa ikkilamchi o'rashda signal kuchlanishining paydo bo'lishiga olib keladi. Xuddi shu tamoyil Markan seriyasining ba'zi DAClarida amalga oshiriladi.
Ammo TDA 1543 ga qayting. Ko'rinishidan, ushbu mikrosxemani ishlab chiquvchilar, negadir, chiqishda himoya diyotlarini o'rnatmagan. Bu rezistorli oqim-kuchlanish konvertoridan foydalanish istiqbolini ochadi. R2 va R4 qarshiliklari shakl. 3 - buning uchun. Belgilangan ko'rsatkichlar bilan chiqish signalining amplitudasi taxminan 1 V ni tashkil qiladi, bu DACni quvvat kuchaytirgichiga to'g'ridan-to'g'ri ulash uchun etarli. Shuni ta'kidlash kerakki, bizning kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuk hajmi unchalik yuqori emas va noqulay sharoitlarda (o'zaro ulanish kabelining yuqori sig'imi, quvvat kuchaytirgichining past kirish empedansi va h.k.) ovoz dinamikada biroz siqilishi mumkin va "yog'langan". Bunday holda, chiqish buferi yordam beradi, uning sxemasi va dizayni turli xil mavjud variantlardan tanlashingiz mumkin. TDA 1543 mikrosxemasining ishlab chiqarilgan ba'zi versiyalarida himoya diodlari hali ham o'rnatilgan bo'lishi mumkin (garchi spetsifikatsiyalarda bunday ma'lumot yo'q va biz aniq misollarga duch kelmadik). Bunday holda, undan 0,2 V dan oshmaydigan amplitudali signalni olib tashlash mumkin bo'ladi va siz chiqish kuchaytirgichidan foydalanishingiz kerak bo'ladi. Buning uchun R2 va R4 rezistorlarining qiymatini 5 barobarga kamaytirish kerak. Shaklda C2 va C4 kondansatkichlari. 3 analog signaldan RF shovqinini olib tashlaydigan va diapazonning yuqori qismida kerakli chastotali javobni yaratadigan birinchi tartibli filtrni hosil qiladi.
Ko'pgina DAC dizaynlarida raqamli filtrlar qo'llaniladi, bu analog qismni loyihalashda ishlab chiquvchining vazifasini sezilarli darajada osonlashtiradi, biroq ayni paytda raqamli filtr qurilmaning yakuniy ovozi uchun mas'uliyatning katta qismini o'z zimmasiga oladi. Yaqinda ular tark etildi, chunki vakolatli analog filtr yuqori chastotali shovqinni samarali ravishda bostiradi va musiqiylikka unchalik zararli ta'sir ko'rsatmaydi. LC elementlarida ishlab chiqarilgan chiziqli fazali javobga ega an'anaviy uchinchi darajali filtrdan foydalanadigan Markan DAC-larda aynan shu narsa amalga oshiriladi. Shakldagi bizning sxemamizda. 3, soddaligi uchun birinchi darajali analog filtr qo'llaniladi, bu ko'p hollarda etarli, ayniqsa quvurli quvvat kuchaytirgichidan foydalansangiz va hatto fikr-mulohazasiz. Agar sizning uskunangiz tranzistorlangan bo'lsa, unda siz filtr tartibini oshirishga to'g'ri kelishi mumkin (ammo uni haddan tashqari oshirmang, juda tik kontur ovozni albatta yomonlashtiradi). Tegishli sxemalar va hisoblash formulalarini har qanday yaxshi havaskor radio qo'llanmasida topasiz.
E'tibor bering, R2, R4 rezistorlari va C2, C4 kondansatkichlari aynan analog tovush paydo bo'lgan joyda joylashgan. High End shu erdan boshlanadi va ular aytganidek, "hamma joyda". Ushbu elementlarning sifati (ayniqsa, rezistorlar) butun qurilmaning ovoziga katta ta'sir qiladi. Rezistorlar uglerod VS, ULI yoki bor-uglerodli BLP bilan o'rnatilishi kerak (ohmmetr yordamida bir xil qarshilik uchun ularni tanlagandan so'ng), import qilingan ekzotiklardan foydalanish ham mamnuniyat bilan qabul qilinadi. Yuqoridagi har qanday turdagi kondansatkichlarga ruxsat beriladi. Barcha ulanishlar minimal uzunlikda bo'lishi kerak. Albatta, sifatli chiqish konnektorlari ham talab qilinadi.
Biz nima oldik?
Men misralarni yomon kuylardim,
xirillashdi, qichqirdi va yolg'on gapirdi ...(J.K. Jerom, "Bir qayiqda uchtasi,
itdan tashqari)
Qurilmani birinchi marta yoqishdan oldin siz butun o'rnatishni diqqat bilan tekshirishingiz kerakligini eslatishga dangasa emasman. Bunday holda, kuchaytirgichning ovoz balandligini boshqarish minimal holatga o'rnatilishi va chiqishda shovqin, hushtak va fon bo'lmasa, ovoz balandligini asta-sekin oshirish kerak. Ehtiyot va ehtiyot bo'ling!
Umuman olganda, bitta bitli DAClar juda yumshoq, yoqimli ovoz bilan ajralib turadi, ko'p nozik tafsilotlar. Ko'rinishidan, ular o'zlarining barcha ovoz imkoniyatlarini yakkaxonning yordamiga sarflab, musiqiy ishning boshqa ishtirokchilarini orqa fonga suradilar. Yirik orkestrlar musiqachilarning tarkibi jihatidan biroz "qisqartirilgan", ularning ovozining kuchi va ko'lami azoblanadi. Ko'p bitli DAClar musiqiy aksiyaning barcha ishtirokchilariga bir xil e'tibor beradi, ularning hech birini ajratmasdan yoki ajratib ko'rsatmaydi. Dinamik diapazon kengroq, tovush yanada tekis, lekin ayni paytda biroz ajratilgan.
Masalan, ko'p bitli DAC orqali Creedence Clearwater Revival tomonidan ijro etilgan taniqli "I Put A Spell on You" qo'shig'ini ijro etganda, uning energiyasi mukammal tarzda uzatiladi, his-tuyg'ularning kuchli oqimi shunchaki hayratda qoladi, uni yaratuvchilarning niyati bo'ladi. aniq, biz ular bizga aytmoqchi bo'lgan narsalarni keskin his qilamiz. Kichkina tafsilotlar biroz xiralashgan, ammo yuqorida tavsiflangan bunday ovozni etkazib berishning ustun xususiyatlari fonida, bu jiddiy kamchilikka o'xshamaydi. Xuddi shu qo'shiqni bir bitli DAC orqali ijro etganda, rasm biroz boshqacha bo'ladi: tovush unchalik katta emas, sahna biroz orqaga surilgan, ammo ovoz ishlab chiqarish tafsilotlari, kichik teginishlar juda yaxshi eshitiladi. Musiqachi gitarani kuchaytirgichga yaqinlashtirganda, kuchaytirgichning ozgina o'zini o'zi qo'zg'atishiga erishgan payt yaxshi ifodalanadi. Ammo Elvis Preslini tinglaganda uning ovozining barcha boyligi mukammal tarzda namoyon bo'ladi. Yoshi bilan uning qanday o'zgargani aniq ko'rinib turibdi, tinglovchiga hissiy ta'sir ham kuchli va bir oz fonga tushib qolgan hamrohlik umumiy rasmga organik ravishda mos keladi.
Shunday qilib, DAC turini tanlash sizga bog'liq, ikkala variant ham kuchli va zaif tomonlarga ega, haqiqat, albatta, o'rtada yotadi. Oddiyligiga qaramay, tasvirlangan sxemalarning tovush salohiyati ancha yuqori va agar yuqoridagi tavsiyalar ijodiy tarzda amalga oshirilsa, yakuniy natijalar sizni xafa qilmasligi kerak. Sizga muvaffaqiyatlar tilaymiz!
Sxema dizaynerining savollari
Integratsiyalashgan ovoz quyi tizimining "baxtli" egasi bo'lib, men hali ham yaxshi ovoz kartasini orzu qilardim va uni uyda o'zim qilishim mumkinligini xayolimga ham keltira olmadim. Bir marta World Wide Web-ni kezib, Burr-Brown PCM2702 chipidagi USB interfeysli ovoz kartasining tavsifiga duch keldim va radio komponentlarini sotadigan kompaniyalarning narxlariga qarab, bu hali biz uchun emasligini angladim - hech kim bu haqda hech narsa bilmas edi. Keyinchalik mening kompyuterim kichik microATX korpusida qurilgan bo'lib, unda hatto eski Creative Audigy2 ZS uchun joy ham yo'q edi. Men USB interfeysi bilan kichik va afzalroq tashqi narsalarni izlashim kerak edi. Va keyin men yana faol ishlatilgan va musiqa tinglash sifati uchun maqtovga sazovor bo'lgan PCM2702 chipiga duch keldim - to'g'ri sxema bilan ovoz o'sha Audigy2 ZS ga qaraganda ancha yoqimli edi. Shunga qaramay, narxlarni qidirish va mana, kerakli mikrosxemalar taxminan 18 "dushman puli" narxida mavjud. Natijada, burjua "CABuilders" u erda qurgan narsalarni tinglash uchun tajribalar uchun bir nechta chiplar buyurildi.
Xo'sh, o'zining eng yaxshi yechimlari bilan butun dunyodagi audiofillar qalbini zabt etgan afsonaviy Burr-Brown kompaniyasining PCM2702 boshqaruvchisi qanday hayvon? Qiziq, byudjet yechimi nimaga qodir?
Mikrosxemaning texnik hujjatlariga (pcm2702.pdf) ko'ra, bizda quyidagi xususiyatlarga ega USB interfeysi bo'lgan raqamli-analogli konvertor (raqamli-analog konvertor - DAC) mavjud:
- Bit chuqurligi 16 bit;
- Namuna olish tezligi 32 kHz, 44,1 kHz va 48 kHz;
- Dinamik diapazon 100 dB;
- Signal-shovqin nisbati 105 dB;
- Chiziqli bo'lmagan buzilish darajasi 0,002%;
- USB1.1 interfeysi;
- 8x haddan tashqari namunali raqamli filtr;
- Standart USB audio qurilma drayveri bilan ishlaydi.
Endi qurilmaning o'zi haqida. Boshlash uchun oddiy versiya ishlab chiqaruvchi tomonidan tavsiya etilgan sxema bo'yicha ovqatlanishdagi kichik o'zgarishlar bilan yig'ildi. USB orqali quvvat oladigan kichik "zvukovuha" chiqdi.
Ammo bunday qurilma to'liq emas edi va tashqi kuchaytirgichni talab qildi va minigarnituralarni an'anaviy tarzda silkitib bo'lmaydi. Keyinchalik, anakart oddiy HAD kodek va yaxshi plata tartibiga ega bo'lgan boshqasi bilan almashtirildi. Ovoz yo'li begona shovqin va shovqinlardan mahrum edi va chiqish signalining sifati PCM2702 dan yomon emas edi. Va, ehtimol, bunday quti ko'zimga tushmaganida, bu satrlar mavjud emas edi:
Bu HDD uchun passiv sovutish tizimi, lekin men uchun, birinchi navbatda, bu radio jihozlari uchun ajoyib holat. Men darhol unda biror narsa yig'ilishini angladim, masalan, kuchaytirgichli ovoz kartasi, chunki sovutish bilan bog'liq muammolar bo'lmasligi kerak. Men qurilmaning sxemasi haqida ko'p o'yladim. Bir tomondan, men yuqori sifatni xohlardim, lekin boshqa tomondan, Creative cost-dan tayyor ovoz kartalaridan ko'proq pul to'lashni xohlamadim. Asosiy savol LPF va eshitish kuchaytirgichi haqida paydo bo'ldi, chunki bu maqsadlar uchun yuqori sifatli komponentlar PCM2702 ning o'zi yoki undan ham qimmatroq bo'lishi mumkin. Masalan, yuqori sifatli LPF op-amps OPA2132 va OPA627 mos ravishda taxminan 10 va 35 dollar turadi. Eshitish vositasi kuchaytirgich chiplari - AD815 yoki TPA6120, men narxlar ro'yxatida umuman topmadim, bundan tashqari, ularning narxlari ham kichik emas.
Ammo foydasiz hech qanday zarar yo'q va men Internetda tranzistorlardagi oddiy va yuqori sifatli LPF sxemasini topdim, uning muallifi munosib ovozni da'vo qilgan, hatto qimmat operatsion kuchaytirgichlardan ham yomonroq emas. Sinab ko'rishga qaror qildi. Eshitish vositasi kuchaytirgichi sifatida men LM1876 mikrosxemasini o'rnatdim - afsonaviy LM3886 ning kichik ikki kanalli "singlisi" bir xil ovozga ega, lekin kamroq quvvatga ega. Ushbu mikrosxema daromadni oshirish orqali dinamiklarni ulash imkonini beradi.
Natijada shunday sxema - USB-DAC_PCM2702_Sch.pdf, bosilgan elektron plataning chizmasi - tasvirni lazerli dazmollash usuli bilan mis folga, LUT deb ataladigan ko'zgu tasviriga o'tkazish uchun oyna tasvirida USB-DAC_PCM2702_Pcb.pdf (o'qishingiz mumkin) Internetda ko'proq), doskadagi elementlar va jumperlarning joylashuvi chizmasi, shuningdek ovoz balandligini boshqarishning ulanish diagrammasi - USB-DAC_PCM2702.pdf.
Yig'ilgan taxta quyidagicha ko'rinadi:
Bularning barchasi qanday ishlashi haqida bir oz aytib beraman, agar to'satdan bunday birlikni yig'ishni xohlaydiganlar bo'lsa. PCM2702 kommutatsiya davri standartdir - LPF Sallen-Kay filtri, birlik daromadli ikkinchi darajali past o'tkazuvchan filtrdir, chunki faol element izdosh sifatida ishlaydi, emitent yoki manba izdoshi muammosiz ishlatilishi mumkin. Tajriba uchun joy allaqachon mavjud. Ovoz jihatidan sizga ko'proq yoqadigan tranzistorlar turini tanlashingiz mumkin - men mavjud bo'lgan narsalarni sinab ko'rib, KT3102E-ga metall korpusda joylashtirdim (VT3, VT4 - USB-DAC_PCM2702_Sch diagrammasiga qarang). Filtr elementlari ovozga eng ko'p ta'sir qiladi, ayniqsa C25, C26, C31, C32 kondansatkichlari. Ushbu biznesdagi mutaxassislar WIMA FKP2 kino kondansatkichlarini, FSC folga polistirolini yoki Sovet PMni o'rnatishni tavsiya qiladi. Ammo zaxirada oddiy narsa yo'q edi va men bor narsani qo'yishim kerak edi va shundan keyingina uni eng yaxshisiga o'zgartirdim. Kengash chiqish va SMD kondansatkichlari uchun kontakt yostiqchalarini taqdim etadi. R9, R10, R11, R12 rezistorlariga bir xil juftlik kerak, ular uchun biz 1% aniqlikdagi rezistorlarni olamiz yoki multimetr bilan juftlarni tanlaymiz. Men bir necha o'nlab rezistorlardan 5% aniqlik bilan tanladim, chunki ularni 1% aniqlik bilan olib kelguncha kutishga vaqt yo'q edi. Rezistorlar va kondensatorlarning qiymatlari ovozga qarab tanlanishi mumkin, ammo yagona shart shundaki, har bir kanal o'ziga xos tarzda kuylamasligi uchun juftlik bir xil bo'lishi kerak.
Sxema, agar USB kabeli X1 ulagichiga ulanmagan bo'lsa, PCM2702 analog quvvat manbaini va X5, X6 ulagichlaridan filtr chiqishini o'chirishni ta'minlaydi. Bu qurilmani eshitish vositasi kuchaytirgichi sifatida ishlatganda filtrning past chiqish empedansi ushbu raz'emlarga beriladigan signalga xalaqit bermasligini ta'minlash uchun kerak. Ulanganda DAC ga analog quvvat VT1 tranzistori tomonidan boshqariladigan VT2 tranzistori orqali beriladi, agar USB ulagichida kuchlanish mavjud bo'lsa, ikkala tranzistor ham ochiq. Filtr chiqishlari orqa panel konnektorlariga K1 o'rni orqali ulanadi, u ham USB orqali quvvatlanadi. Men AXICOM-dan V23079-A1001-B301 o'rni ishlatardim. Agar bunday o'rni bo'lmasa, uning o'rniga ikkita kontakt guruhiga ega an'anaviy kalitni qo'yishingiz mumkin. VT2 tranzistorining o'rniga siz kalitni ham qo'yishingiz mumkin va siz quvvat manbaini almashtirish uchun mas'ul bo'lgan barcha elementlarni lehimlashingiz shart emas, faqat USB quvvatini xuddi shu kalit orqali almashtirish maqsadga muvofiqdir.
Kuchaytirgich va analog qism orqa paneldagi X2 konnektori orqali ulangan 12-15 V kuchlanishli va 0,5 A AC kuchlanishli tashqi quvvat manbaidan quvvatlanadi.
Elektr ta'minotining o'zi an'anaviy stabillashtirilgan 12 V 0,5 A PSUdan ortiqcha narsalarni tashlab yuborgan.
Kuchaytirgichda siz R15-R18 rezistorlarini juftlikda tanlashingiz kerak, bu esa daromadni o'rnatadi (chap kanal Cool = R17 / R15, Kubok = R18 / R16). Agar siz minigarnituralardan foydalanishni rejalashtirmasangiz, u holda siz dinamiklarni ulashingiz mumkin, keyin R15, R16 rezistorlarining qarshiligini 4,7-10 kOm gacha kamaytirishingiz kerak, R17, R18 qarshiligini biroz oshirishingiz mumkin. Shunday qilib, taxminan 2 x 5 vatt nominal chiqish quvvatini olish mumkin bo'ladi. Agar siz D6 chipini C6, C7 kondansatkichlaridan rektifikatordan so'ng darhol olinadigan +/- 20 ... 25 V kuchlanish bilan quvvatlantirsangiz, siz 2 x 18 Vt maksimal chiqish quvvatini olishingiz mumkin, ammo buning uchun siz VD2, VD3 diodlarini kamida 3A oqimga qo'yishingiz kerak, F2 sug'urtasini kamida 3A oqim bilan almashtiring, C6, C7 kondensatlarining sig'imini ikki baravar oshiring va katta quvvatli quvvat manbaida transformatordan foydalaning, taxminan. 16 V 4 A AC.
Barcha SMD qarshilik, qarshilik R20, R22 hajmi 1206, qarshilik R13, R14 hajmi 2010 jumper o'rniga o'rnatish mumkin, boshqa barcha qarshilik hajmi 0805. Barcha SMD seramika kondensatorlar hajmi 0805, maksimal ish harorati va past 15 ° C bilan barcha elektrolitik kondansatörler. ichki qarshilik , 16 V ish kuchlanishiga ega, C6, C7 kondansatkichlari maksimal ish kuchlanishi 25-35 V. Ulagichlarning ko'pchiligi eski jihozlardan lehimlangan, men aniq ayta olmayman, tashqi ko'rinish bilan boshqaring. Ovoz balandligini boshqarish rezistori ikki simli ekranlangan sim, ikkita signal kanali va ekrandagi tuproq, 20 kOm B guruhi qarshiligi bilan noma'lum xitoylik rezistor (burilish burchagiga qarshilikning eksponensial bog'liqligi bilan) bilan bog'langan. tugmasi).
Men sizga bunday kichik holatda mikrosxemalarni qanday lehimlash haqida bir oz aytib bermoqchiman. Ba'zilar, bunday mikrosxemalarni kam quvvatli lehim dazmollari va ingichka uchi bilan lehimlash kerak, deb noto'g'ri ishonishadi. Odamlarning chaqishi cho'chqadek o'tkirlashganini va har bir oyog'ini alohida-alohida lehimlashga harakat qilishini tomosha qilish juda qiziqarli. Aslida, hamma narsa oson va sodda. Boshlash uchun biz mikrosxemani kerakli joyga o'rnatamiz, uni qo'limiz bilan ushlab turamiz yoki elim bilan mahkamlaymiz, ekstremal terminallardan birini lehimlaymiz, keyin kerak bo'lganda uni markazga qo'yamiz va qarama-qarshi terminalni lehimlaymiz. Agar bir nechta xulosalar birlashtirilsa, bu qo'rqinchli emas. Lehimlash temir 30-50 Vt quvvatga ega konservalangan, yangi o'tkir uchi bilan taxminan 45 ° burchak ostida olinadi va biz oqim yoki rozinni ayamaymiz. Oqim faol emas, aks holda siz mikrosxema ostidan yuvish uchun taxtani juda ehtiyotkorlik bilan yuvishingiz kerak bo'ladi. Biz barcha oyoqlarni kichik bir tomchi lehim bilan isitamiz, bir chetidan boshlab va asta-sekin qizdirilganda, lehim temirni lehimlanmagan simlar tomon harakatlantiramiz, ortiqcha lehimni ularga suramiz, taxta esa ushlab turilishi mumkin. burchak, shunday qilib lehim tortishishning o'zi ostida pastga tushadi. Agar lehim etarli bo'lmasa, biroz ko'proq oling, agar ko'p bo'lsa, latta yordamida biz lehim dazmolining uchidagi barcha lehimlarni olib tashlaymiz va oqimni tejamasdan, ortiqcha qismini olib tashlaymiz. mikrosxema pinlaridan. Shunday qilib, agar taxta odatdagidek chizilgan bo'lsa, yaxshi tozalangan va yog'sizlansa, lehim 1-3 daqiqada amalga oshiriladi va u toza, chiroyli va bir xil bo'lib chiqadi, buni mening taxtamda ko'rish mumkin. Ammo aniqroq ishonch hosil qilish uchun men taxminan bir xil pin balandligiga ega bo'lgan mikrosxemalarga ega bo'lgan turli xil kompyuter jihozlaridan yonib ketgan taxtalarda mashq qilishni maslahat beraman.
Men sizga birinchi navbatda D2 va D6 chiplarini va ularni o'rnatishga xalaqit berishi mumkin bo'lgan elementlarni lehimlamaslikni tavsiya qilaman. Avvalo, elektr ta'minoti uchun mas'ul bo'lgan tugunlarni lehimlash, qisqa tutashuv uchun quvvat davrlarini qo'ng'iroq qilish, USB portiga ulanish va quvvat manbaidan X2 ga 14 V o'zgaruvchan tokni kiritish kerak. Stabilizator mikrosxemalarining kelajakdagi chiqishi quyidagi kuchlanishlarga ega bo'lishi kerak:
- D1: +3,3V;
- D3: +12V;
- D4: -12V;
- D5: +5 V.
PCM2702 ni kompyuterga birinchi marta ulashda tizim yangi qurilmani topadi - USB dinamiklari Burr-Brown Japan PCM2702.
Qurilma menejerida drayverni avtomatik ravishda o'rnatgandan so'ng, yangi qurilma paydo bo'ladi - USB dinamiklari. Bu shuni anglatadiki, hamma narsa kerakli tarzda ishlaydi va siz musiqa, videoni yoqishingiz yoki hatto o'yinlarni ishga tushirishingiz mumkin.
Tizim kompyuterga ulanganda ovozni avtomatik ravishda PCM2702 chipiga uzatadi va plata o'chirilganda asl holatiga qaytadi, ijroni davom ettirish uchun kerakli dasturni qayta ishga tushirish kifoya. Ovoz balandligi standart Windows ovoz balandligi boshqaruvi tomonidan boshqariladi. Men kengashning ishlashini faqat Windows XP SP2 da tekshirdim.
Butun qurilmani korpusga yig'ish haqida bir oz. Eng qiyin qismi - ovoz balandligini boshqarish moslamasining o'zgaruvchan qarshiligini o'rnatish. Old panel shassiga panelning orqa tomoni bo'ylab cho'zilgan va ancha jiddiy qalinlikka ega bo'lgan to'siq bilan biriktirilgan. Ovozni boshqarish moslamasi o'rnatiladigan joyda bu tokchani arra yoki frezalash mashinasi bilan kesish kerak, lekin siz juda ehtiyot bo'lishingiz kerak, chunki siz alyuminiy qoplamani tirnashingiz mumkin, bu panelni jozibadorligini yo'qotadi. Keyin biz rezistorni o'rnatish uchun teshik ochamiz, biz tutqichning holatiga qarab taxmin qiladigan joy, xuddi shu rezistorga o'rnatiladi. Old tomondan, biz teshik yaqinidagi qovurg'alarni biroz olib tashlaymiz, shunda yong'oq rezistorning tagida iplarni oladi. Yana bir muammo bor - panelning markazi shassisning ichki kamerasining markaziga to'g'ri kelmaydi va ovoz balandligini boshqarish qarshiligi korpusga qarama-qarshidir. Panelni 2-3 mm ga ko'tarishim kerak edi, buning uchun men dremel bilan mahkamlash uchun protrusion burchagini kesib tashladim.
Men panel va shassi bilan barcha harakatlarni batafsil tasvirlab bermayman. Bunday qurilmani o'zlari qila oladiganlar fotosuratlardan hamma narsani tushunishadi. Teshiklarni burg'ulash va tishli bo'lgan joylarda, har bir vintning yaqinida o'rnatish vaqtida panel ostida 2 mm ga ko'tarish uchun 2 yuvish moslamasi qo'yildi. Shassida ham teshiklar ochiladi va taxtani o'rnatish uchun iplar kesiladi. D3, D4 va D6 mikrosxemalari M2.5 vintlari bilan shassisga bosilgan, D4 va D6 esa paneldan slyuda plastinka yoki boshqa issiqlik o'tkazuvchan dielektrik yoki izolyatsiyalangan korpusli chiplar yordamida ajratilishi kerak, masalan, mening holimda D6, foydalanish kerak. Orqa panel tizim blokidan plastik vilkadan qilingan. Bularning barchasini fotosuratda batafsilroq ko'rish mumkin.
Aksariyat parallel DAC davrlari oqimlarning yig'indisiga asoslanadi, ularning har birining kuchi raqamli bitning og'irligiga proportsionaldir va faqat qiymatlari 1 ga teng bo'lgan bitlarning oqimlari yig'ilishi kerak. Masalan, ikkilik to'rt bitli kodni analog oqim signaliga aylantirish talab qilinadi. To'rtinchi, eng muhim raqam (SZR) uchun vazn 2 3 =8, uchinchi raqam uchun - 2 2 =4, ikkinchisi uchun - 2 1 =2 va kichik (MSR) uchun - 2 0 ga teng bo'ladi. =1. Agar MZR ning og'irligi I MZR \u003d 1 mA, keyin I SZR = 8 mA va konvertorning maksimal chiqish oqimi I out.max =15 mA va 1111 2 kodiga mos keladi. Masalan, 1001 2 kodi mos kelishi aniq I chiqish = 9 mA va boshqalar. Shuning uchun aniq og'irlik oqimlarining berilgan qonunlariga muvofiq generatsiya va almashtirishni ta'minlaydigan sxemani qurish talab etiladi. Ushbu printsipni amalga oshiradigan eng oddiy sxema rasmda ko'rsatilgan. 3.
Rezistorlarning qarshiliklari shunday tanlanadiki, kalitlar yopilganda, ular orqali oqim og'irligiga mos keladigan oqim o'tadi. Kirish so'zining tegishli biti birga teng bo'lganda kalit yopiq bo'lishi kerak. Chiqish oqimi tomonidan berilgan
Yuqori DAC quvvatiga ega bo'lgan holda, oqim o'rnatuvchi rezistorlar yuqori aniqlik bilan mos kelishi kerak. Yuqori tartibli rezistorlar uchun eng qat'iy aniqlik talablari qo'yiladi, chunki ulardagi oqimlarning tarqalishi eng muhim darajadagi oqimdan oshmasligi kerak. Shuning uchun qarshilikning tarqalishi k-chi raqam dan kichik bo'lishi kerak
D R /R=2 –k
Bu shartdan kelib chiqadiki, rezistorning qarshiligining tarqalishi, masalan, to'rtinchi raqamda 3% dan oshmasligi kerak va 10-raqamda - 0,05% va hokazo.
Ko'rib chiqilgan sxema, uning soddaligi uchun, bir qator kamchiliklarga ega. Birinchidan, turli xil kirish kodlari uchun mos yozuvlar kuchlanish manbasidan (REF) olingan oqim boshqacha bo'ladi va bu REFning chiqish kuchlanishining qiymatiga ta'sir qiladi. Ikkinchidan, og'irlik rezistorlarining qarshilik qiymatlari minglab marta farq qilishi mumkin va bu yarimo'tkazgichli IClarda ushbu rezistorlarni amalga oshirishni juda qiyinlashtiradi. Bundan tashqari, ko'p bitli DAClarda yuqori tartibli rezistorlarning qarshiligi yopiq kalitning qarshiligi bilan mutanosib bo'lishi mumkin va bu konvertatsiya xatosiga olib keladi. Uchinchidan, ushbu sxemada ochiq kalitlarga sezilarli kuchlanish qo'llaniladi, bu ularning qurilishini murakkablashtiradi.
Ushbu kamchiliklar 1973 yilda Analog Devices tomonidan ishlab chiqilgan AD7520 DAC pallasida (maishiy analog 572PA1) yo'q qilinadi, bu hozirgi vaqtda sanoat standarti hisoblanadi (ko'plab seriyali DAC modellari unga muvofiq ishlab chiqariladi). Ushbu sxema rasmda ko'rsatilgan. 4. Bu erda kalit sifatida MOS tranzistorlari ishlatiladi.
Guruch. 4. Kalitlar va doimiy empedans matritsasi bilan DAC sxemasi
Ushbu sxemada konvertor bosqichlarining og'irlik koeffitsientlarini o'rnatish doimiy empedans qarshilik matritsasi yordamida mos yozuvlar kuchlanishini ketma-ket bo'lish yo'li bilan amalga oshiriladi. Bunday matritsaning asosiy elementi kuchlanish bo'luvchidir (5-rasm), u quyidagi shartni qondirishi kerak: agar u qarshilik bilan yuklangan bo'lsa. R n, keyin uning kirish empedansi R in qiymatini ham olishi kerak R n. Devrenni zaiflashtiruvchi omil a = U 2 /U Ushbu yukda 1 berilgan qiymatga ega bo'lishi kerak. Ushbu shartlar bajarilganda, qarshiliklar uchun quyidagi ifodalarni olamiz:
4-rasmga muvofiq.
Kalitlarning har qanday holatida bo'lgani uchun Sk ular rezistorlarning pastki terminallarini umumiy elektron avtobusga ulaydi, mos yozuvlar kuchlanish manbai doimiy kirish qarshiligi bilan yuklanadi R= ichida R. Bu har qanday DAC kirish kodi uchun mos yozuvlar kuchlanishining o'zgarmasligini ta'minlaydi.
Shakl bo'yicha. 4, kontaktlarning zanglashiga olib chiqish oqimlari aniqlanadi
 |
(8) |
 |
(9) |
va kirish oqimi
 |
(10) |
Rezistorlarning pastki terminallari 2 R kalitlarning har qanday holatidagi matritsalar Sk yopiq kalitlarning past qarshiligi orqali umumiy elektron avtobusga ulanadi, kalitlarda kuchlanish har doim kichik, bir necha millivolt ichida. Bu kalitlarni va ularning boshqaruv davrlarini qurishni soddalashtiradi va turli xil polaritlarni o'z ichiga olgan keng diapazondagi mos yozuvlar kuchlanishidan foydalanishga imkon beradi. DAC ning chiqish oqimi bog'liq bo'lgani uchun U op lineer (qarang (8)), bu turdagi konvertorlar analog signalni (uni mos yozuvlar kuchlanish kirishiga oziqlantirish orqali) raqamli kod bilan ko'paytirish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu DAClar deyiladi ko'paytirish(MDAC).
Ushbu sxemaning aniqligi yuqori bit chuqurligiga ega bo'lgan DAClar uchun qarshiliklarga mos kelishi kerakligi bilan kamayadi. R Bo'shatish oqimlari bo'lgan 0 kalit. Bu yuqori tartibli kalitlar uchun ayniqsa muhimdir. Masalan, 10-bitli AD7520 DAC-da oltita eng muhim bitning asosiy MOSFET-lari maydon va ularning qarshiligi jihatidan farqlanadi. R 0 ikkilik kodga ko'ra ko'tariladi (20, 40, 80, ... , 640 ohm). Shu tarzda, dastlabki oltita raqamning kalitlaridagi kuchlanish pasayishi tenglashtiriladi (10 mVgacha), bu DAC vaqtinchalik javobining monotonligi va chiziqliligini ta'minlaydi. 12-bitli DAC 572PA2 0,025% gacha (1 LSM) differensial chiziqsizlikka ega.
MOS kalitlariga asoslangan DAClar MOS kalitlarining katta kirish sig'imi tufayli nisbatan past ishlashga ega. Xuddi shu 572PA2 kirish kodini 000...0 dan 111...1 ga o'zgartirganda, 15 mks ga teng bo'lgan chiqish oqimi uchun sozlash vaqtiga ega. Burr-Braunning 12-bitli DAC7611 qurilmasi 10µs oʻrnatish vaqtiga ega. Shu bilan birga, MOS kalitlariga asoslangan DAClar minimal quvvat sarfiga ega. Xuddi shu DAC7611 faqat 2,5 mVt quvvat sarflaydi. Yaqinda yuqorida muhokama qilingan turdagi DAC modellari yuqori tezlikda paydo bo'ldi. Misol uchun, 12-bitli AD7943 0,6 mks joriy o'rnatish vaqti va atigi 25 mkVt quvvat sarfiga ega. Kam o'z-o'zini iste'mol qilish ushbu mikro quvvatli DAC-larni to'g'ridan-to'g'ri mos yozuvlar kuchlanish manbasidan quvvatlantirishga imkon beradi. Shu bilan birga, ular hatto IONni ulash uchun chiqishi ham bo'lmasligi mumkin, masalan, AD5321.
Joriy manbalarda DAC
Joriy manbalardagi DAClar yuqori aniqlikka ega. Oldingi versiyadan farqli o'laroq, og'irlik oqimlari nisbatan past qarshilik rezistorlari tomonidan ishlab chiqariladi va buning natijasida kalitlarning qarshiligiga va yukga bog'liq bo'ladi, bu holda og'irlik oqimlari tranzistorli oqim manbalari bilan ta'minlanadi. yuqori dinamik qarshilik. Joriy manbalar bo'yicha DACning soddalashtirilgan diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 6.
Guruch. 6. Oqim manbalaridagi DAC sxemasi
Rezistiv matritsa yordamida og'irlik oqimlari hosil bo'ladi. Transistorlar asoslarining potentsiallari bir xil bo'lib, barcha tranzistorlar emitentlarining potentsiallari teng bo'lishi uchun ularning emitentlarining maydonlari og'irlik omillariga muvofiq farqlanadi. Matritsaning o'ng qarshiligi rasmdagi diagrammada bo'lgani kabi umumiy avtobusga ulanmagan. 4, lekin parallel ravishda ulangan ikkita bir xil tranzistorga VT 0 va VT n, buning natijasida oqim o'tadi VT 0 oqimning yarmiga teng VT 1 . Rezistiv matritsa uchun kirish kuchlanishi mos yozuvlar tranzistori yordamida yaratiladi VT op va operatsion kuchaytirgich OU1, uning chiqish kuchlanishi shunday o'rnatiladiki, tranzistorning kollektor oqimi. VT op qiymat oladi I op. uchun chiqish oqimi N-bit DAC.
 |
(11) |
Kalit sifatida bipolyar tranzistorli oqim kalitlaridagi DAClarning odatiy misollari 12-bitli 594PA1, o'rnatish vaqti 3,5 mks va chiziqlilik xatosi 0,012% dan ko'p bo'lmagan va 0,2 mks o'rnatish vaqtiga ega 12-bitli AD565. bir xil chiziqlilik xatosi bilan. 90 ns o'rnatish vaqti va bir xil chiziqli xatolikka ega bo'lgan AD668 ham tezroq. Yangi ishlanmalardan biz 14-bitli AD9764 ni o'rnatish vaqti 35 ns va chiziqlilik xatosi 0,01% dan oshmasligini qayd etishimiz mumkin.
joriy kalitlar sifatida Sk ko'pincha bipolyar ishlatiladi differentsial bosqichlar unda tranzistorlar faol bo'ladi. Bu joylashish vaqtini bir necha nanosoniyagacha qisqartiradi. Differensial kuchaytirgichlardagi oqim kalitining sxemasi shaklda ko'rsatilgan. 7.
Differensial bosqichlar VT 1 -VT 3 va VT "1 - VT" 3 standart ESL klapanlaridan hosil bo'ladi. Hozirgi Men k chiqish emitent izdoshining kollektor terminali orqali oqadigan hujayraning chiqish oqimi. Raqamli kirish bo'lsa D k yuqori darajadagi kuchlanish qo'llaniladi, keyin tranzistor VT 3 ochiladi va tranzistor VT "3 yopiladi. Chiqish oqimi ifoda bilan aniqlanadi.
Agar qarshilik bo'lsa, aniqlik sezilarli darajada yaxshilanadi R e shakldagi sxemada bo'lgani kabi to'g'ridan-to'g'ri oqim manbai bilan almashtiring. 6. Sxemaning simmetriyasi tufayli ikkita chiqish tokini hosil qilish mumkin - to'g'ridan-to'g'ri va teskari. Ushbu DAClarning eng tezkor modellari ESL kirish darajalariga ega. Masalan, 12-bitli MAX555, uning o'rnatish vaqti 4 ns dan 0,1% gacha. Ushbu DAClarning chiqish signallari RF diapazonini egallaganligi sababli, ular 50 yoki 75 ohm chiqish empedansiga ega, bu konvertorning chiqishiga ulangan kabelning xarakterli empedansiga mos kelishi kerak.
Chiqish signalini kuchlanish shaklida shakllantirish
Og'irlik oqimlarining yig'indisi bilan DAC uchun chiqish kuchlanishini yaratishning bir necha yo'li mavjud. Ulardan ikkitasi rasmda ko'rsatilgan. 8.
Guruch. 8. DACning joriy chiqishida kuchlanish hosil bo'lishi
Shaklda. 8a operatsion kuchaytirgichda (op-amp) oqim-kuchlanish konvertori bilan sxemani ko'rsatadi. Ushbu sxema barcha oqim chiqish DAClari uchun javob beradi. DAC ning og'irlik oqimlarini aniqlaydigan plyonkali rezistorlar qarshilikning sezilarli harorat koeffitsientiga ega bo'lganligi sababli, teskari aloqa qarshiligi R OT DAC chipida va odatda bajariladigan bir xil texnologik jarayonda amalga oshirilishi kerak. Bu transduserning haroratning beqarorligini 300...400 marta kamaytirish imkonini beradi.
MOS kalitlaridagi DAC uchun, (8) ni hisobga olgan holda, shakldagi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish. 8a.
Odatda qayta aloqa qarshiligining qarshiligi R oc = R. Unday bo `lsa
 |
(12) |
Ko'pgina DAC modellari sezilarli chiqish sig'imiga ega. Masalan, MOS tugmalari bilan AD7520, kirish kodiga qarab BILAN chiqish 30 ... 120 pF, oqim manbalari bilan AD565A uchun BILAN vy = 25 pF. Bu sig'im, DAC va qarshilikning chiqish empedansi bilan birga R oc o'z-o'zidan qo'zg'alishning beqarorligiga olib kelishi mumkin bo'lgan op-amp teskari aloqa halqasining chastotali javobida qo'shimcha qutb hosil qiladi. Bu, ayniqsa, nol kirish kodi bo'lgan MOS kalitlari bo'lgan DAClar uchun xavflidir. Da R os = 10 kŌ, ikkinchi qutbning chastotasi 100% teskari aloqa chuqurligida taxminan 100 kHz bo'ladi. Bunday holda, birlik daromad chastotasi bo'lgan kuchaytirgich f t 500 kHz dan oshsa, barqarorlik chegaralari aniq bo'lmaydi. Barqarorlikni saqlash uchun siz rezistor bilan parallel ravishda ulanishingiz mumkin R os kondansatörü BILAN ga, birinchi yaqinlikda sig'imi teng qabul qilinishi mumkin BILAN tashqariga. Aniqroq tanlash uchun BILAN Muayyan op-ampning xususiyatlarini hisobga olgan holda, sxemaning barqarorligini to'liq tahlil qilish kerak. Ushbu chora-tadbirlar kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ish faoliyatini shu qadar jiddiy ravishda pasaytiradiki, paradoksal vaziyat yuzaga keladi: hatto arzon DAC ning yuqori ishlashini saqlab qolish uchun nisbatan qimmat yuqori tezlikda (qisqa o'rnatish vaqti bilan) op-amp talab qilinishi mumkin.
MOS kalitlari (AD7520, 572PA1 va boshqalar) bo'lgan DAClarning dastlabki modellari 0,7 V dan oshmaydigan kalitlarda salbiy kuchlanishga imkon beradi, shuning uchun kalitlarni himoya qilish uchun, rasmda ko'rsatilganidek, DAC chiqishlari orasiga Schottky diodini ulash kerak. 8a.
Oqim manbalarida raqamli-analog konvertor uchun chiqish oqimi qarshilik yordamida kuchlanishga aylantirilishi mumkin (8b-rasm). Ushbu sxemada o'z-o'zidan qo'zg'alish mumkin emas va tezlik saqlanib qoladi, ammo chiqish voltajining amplitudasi kichik bo'lishi kerak (masalan, ± 1 V ichida bipolyar rejimda AD565A uchun). Aks holda, joriy manba tranzistorlari chiziqli rejimdan chiqib ketishi mumkin. Ushbu rejim yuk qarshiligining past qiymatlarida taqdim etiladi: R n » 1 kOm. Ushbu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan DAC chiqish signalining amplitudasini oshirish uchun siz op ampga teskari bo'lmagan kuchaytirgichni uning chiqishiga ulashingiz mumkin.
MOS kalitlari bo'lgan DAClar uchun kuchlanish shaklida chiqish signalini olish uchun qarshilik matritsasining teskari ulanishidan foydalanishingiz mumkin (9-rasm).
Guruch. 9. MOS kalitlari bilan DACni teskari yoqish
Chiqish kuchlanishini hisoblash uchun biz kuchlanish o'rtasidagi munosabatni topamiz U i kalit ustida Si va tugun kuchlanishi U"i. Keling, superpozitsiya printsipidan foydalanamiz. Ko'rib chiqilgan kuchlanishdan tashqari, kalitlardagi barcha kuchlanishlar nolga teng deb hisoblaymiz U i. Da R n=2 R har bir tugun qarshilik 2 bilan o'ng va chap yuklarga ulanadi R. Ikki tugunli usuldan foydalanib, biz olamiz
Biz DAC ning chiqish kuchlanishini eng o'ng tugundagi umumiy kuchlanish sifatida topamiz, bu hamma narsaning umumiy ta'siridan kelib chiqadi. U i. Bunday holda, tugunlarning kuchlanishlari qarshilik matritsasining bo'linish koeffitsientlariga mos keladigan og'irliklarga qo'shiladi. R- 2R. Oling
Ixtiyoriy yukda chiqish kuchlanishini aniqlash uchun biz ekvivalent generator teoremasidan foydalanamiz. Shakldagi DAC ekvivalent sxemasidan. 10 buni ko'rsatadi
Generatorning ekvivalent qarshiligi R e matritsaning kirish empedansi bilan mos keladi R- 2R, ya'ni. R e = R. Da R n=2 R(14) dan olamiz
Ushbu sxemaning kamchiliklari quyidagilardir: kalitlarda katta kuchlanish pasayishi, mos yozuvlar kuchlanish manbasining o'zgaruvchan yuki va muhim chiqish empedansi. Birinchi kamchilik tufayli ushbu sxema 572PA1 yoki 572PA2 tipidagi DAC-larni o'z ichiga olmaydi, lekin 572PA6 va 572PA7 mumkin. Ikkinchi kamchilik tufayli mos yozuvlar kuchlanish manbai past chiqish empedansiga ega bo'lishi kerak, aks holda konversiya xarakteristikasining monotonligi mumkin emas. Biroq, rezistiv matritsaning teskari ulanishi kuchlanish chiqishi bo'lgan DAC IC-larida, masalan, 12-bitli MAX531-da juda keng qo'llaniladi, u shuningdek invert bo'lmagan ulanishda o'rnatilgan op-ampni ham o'z ichiga oladi. bufer yoki o'rnatilgan bufersiz 16 bitli MAX542 da. AD7390 12-bitli DAC chipdagi bufer kuchaytirgichli teskari matritsaga qurilgan va faqat 0,3 mVt quvvat sarflaydi. To'g'ri, uning joylashish vaqti 70 mks ga etadi.
Kommutatsiyalangan kondansatör parallel DAC
Ushbu turdagi DACning asosi sig'imlari ikkining butun soni sifatida bog'liq bo'lgan kondansatörler matritsasi hisoblanadi. Bunday konvertorning oddiy versiyasining diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 11. Imkoniyat k matritsaning th kondensatori munosabat bilan aniqlanadi
Kondensator ham teng zaryad oladi. BILAN fikr bildirishda OU. Bunday holda, op-ampning chiqish kuchlanishi bo'ladi
Konversiya natijasini (shahar kuchlanish) istalgan vaqt davomida saqlash uchun ushbu turdagi DAC chiqishiga namuna va ushlab turish moslamasi ulanishi kerak. Chiqish kuchlanishini cheksiz saqlash uchun, mandal registr bilan jihozlangan og'irlik oqimlarining yig'indisiga ega bo'lgan DAClar qila oladi, yoqilgan kondansatkichlardagi konvertorlar zaryadning oqishi tufayli qila olmaydi. Shuning uchun ular asosan analog-raqamli konvertorlarning bir qismi sifatida ishlatiladi. Yana bir kamchilik - bunday sxema egallagan IC chipining katta maydoni.
Voltaj yig'indisi bilan DAC
IC ko'rinishida ishlab chiqarilgan kuchlanish yig'indisiga ega sakkiz bitli konvertorning diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 8.12. Konvertorning asosi ketma-ket ulangan teng qarshilikka ega 256 rezistordan iborat zanjirdir. Xulosa V kalitlari orqali S 0 …S 255 kirish raqamiga qarab ushbu zanjirning istalgan nuqtasiga ulanishi mumkin. Ikkilik kodni kiriting D 8x256 dekoder tomonidan kalitlarni bevosita boshqaradigan unitar pozitsion kodga aylantiriladi. Agar siz kuchlanishni qo'llasangiz U Pinlar orasidagi AB A Va IN, keyin terminallar orasidagi kuchlanish V Va B bo'ladi
U wb= U AB D.
Ushbu sxemaning afzalligi kichik differentsial nochiziqlilik va transformatsiya xarakteristikasining kafolatlangan monotonligidir. U raqamli sozlanishi rezistor sifatida ishlatilishi mumkin. Bunday DAClarning bir nechta modellari mavjud. Masalan, AD8403 chipi 4-rasmdagi sxema bo'yicha tayyorlangan to'rtta sakkiz bitli DACni o'z ichiga oladi. 8.12, terminallar orasidagi qarshilik bilan A Va IN Modifikatsiyaga qarab 10, 50 yoki 100 kOm. "Iqtisodiyot rejimi" kirishiga faol daraja qo'llanilganda, kalit ochiladi S o'chirish va yoqish tugmasi S 0 . IC da DACni o'lchovning o'rtasiga o'rnatish mumkin bo'lgan qayta o'rnatish kirishi mavjud. Dallas Semiconductor bir nechta DAC modellarini (masalan, dual DS1867) kuchlanish yig'indisi bilan ishlab chiqaradi, bunda kirish registrlari o'zgaruvchan bo'lmagan tasodifiy kirish xotirasi bo'lib, bu ayniqsa avtomatik sozlash (kalibrlash) bilan sxemalarni qurish uchun qulaydir. Sxemaning kamchiliklari chipda ko'p sonli (2 N) mos keladigan rezistorlarni ishlab chiqarish zarurati. Biroq, ushbu turdagi 8-bit, 10-bit va 12-bitli DAC-lar endi AD5301, AD5311 va AD5321 kabi chiqish bufer kuchaytirgichlari bilan mavjud.
Yuqori sifatli USB ovoz kartasi loyihasi. 16-bitli stereo raqamli-analogli konvertor bo'lgan PCM2706 chipiga asoslangan. Ushbu chip ikkita analog va bitta raqamli S/PDIF chiqishiga ega va ishlashi uchun minimal miqdordagi tashqi komponentlar talab qilinadi.
PCM2706 o'rnatilgan USB 1.0 va USB 2.0 interfeysiga ega va to'g'ridan-to'g'ri USB portidan quvvatlanadi. PCM2706 USB Plug-and-Play qurilmasi bo'lib, Windows va Mac OS ostida drayverlarni o'rnatishni talab qilmaydi.
Chipda tugmachalarni boshqarish uchun ettita qator mavjud:
ovoz balandligini nazorat qilish;
oldingi va keyingi trek;
ijroni boshlash/pauza qilish;
ijroni to'xtatish;
ovozsiz.
Bu funksiyalardan foydalanish uchun sizga qo‘shimcha dastur yoki drayverlar kerak emas, PCM2706 USB ga ulangan zahoti hammasi ishlaydi.
Texnik xususiyatlari:
Ta'minot kuchlanishi: 5V
Interfeys: USB 1.1, USB 2.0
Chiqish interfeysi: minigarnituralar, S/PDIF
Namuna olish chastotasi: 32 kHz, 44 kHz, 48 kHz
SNR: 98 dB
THD: 0,006%
Analog chiqish quvvati: 12 mVt
Quvvat iste'moli: 35 - 45 mA
OT: Windows 98, ME, 2000, XP va boshqalar, Mac OSX
PCM2706 ning strukturaviy diagrammasi:
DAC sxemasi:
Komponentlar:
PCM2706 - 32 pinli TQFP to'plami - 1 dona
Kvarts rezonatori 12 MGts - 1 dona
Rezistor 1 MŌ - 1 dona.
Qarshilik 3,3 kOhm - 4 dona
Qarshilik 1,5 kOhm - 2 dona
Qarshilik 22 Ohm - 2 dona
Qarshilik 15 Ohm - 2 dona
Kondensator 100 uF - 2 dona
Kondensator 47 uF - 2 dona
Kondensator 1 uF - 4 dona
Kondensator 22 nF - 2 dona
Kondensator 27 pF - 2 dona
Ferrit filtri (L1) - 1 dona
Tugmalar, ulagichlar - sizning ixtiyoringiz bilan
Bosilgan elektron plata:
Tayyor DAC fotosurati:
dan bepul tarjima, ayniqsa uchun
Yalang oyoq radio havaskor bolaligimni yaxshi eslayman. O'shanda sizning internetlaringiz yo'q edi, lekin "Yosh texnik", "Modelchi-konstruktor", "Radio" jurnallari bor edi.
Komponentlar axlatxonalardan, huckstersdan va ba'zan do'konlardan olingan. Ovoz uskunalari diapazoni unchalik keng emas edi. Uyda sanoat ishlab chiqarish uskunasiga ega bo'lish baxtiga muyassar bo'lgan o'rtoqlarim o'zlarining magnitafonlari, kuchaytirgichlari va pleyerlari pasportlarining xususiyatlari ko'rsatilgan sahifalarini o'lchadilar.
"Shovqin darajasi", "THD", "Chiqish quvvati" degan sehrli so'zlar bizning ongimizni hayajonga solib, tinch uxlashimizga imkon bermadi.
Yaponiyadan qurilma - bu kuchli taassurot qoldirdi. Faqat unga ega bo'lish uchun. Bu hozirgi yoshlar uchun so'nggi iPhone * dan ko'ra zamonaviyroq edi - aniq.
* Bu atama bilan men cho'zadigan, kattalashtiradigan va shuningdek, boshqalardan ko'ra sovuqroq yoki yomonroq bo'lmaslik imkonini beradigan har qanday elektron qurilmani nazarda tutyapman. Kechirasiz, chekining.
Men bolalarni uchratgan bo'lsam ham - mening tengdoshlarim - ular hali ham iPhone bilan o'zlarini o'lchaydilar. Va sotib olish imkoniyati bo'lmaganlar - buni o'zlari qilishdi. Va ba'zida zavoddan ham yaxshiroq. Tabiiyki, parametrlarni o'lchash mumkin emas edi, lekin ular quloq bilan solishtirishdi va bolalar kabi quvonishdi. Lekin nimani eslash kerak? O'shanda biz bola edik!
Vaqt o'tdi, imkoniyatlar oshdi. Kimdir bolalikdagi orzusini amalga oshirib, nihoyat Martin Logandan AC vakili bo'lgan BMW sotib oldi. Va kimdir, men kabi, o'z qo'llari bilan o'zi uchun asbob-uskunalar yasashda davom etmoqda. Va bu Logansni sotib olishga imkonim yo'qligida emas, lekin buni o'zingiz qilish qiziqroq. Muhimi natija emas, balki jarayon. Va shuning uchun siz sotib olasiz, qo'yasiz va haftada bir marta changni artasiz. Bolalikdagidek vaqt unchalik ko'p emas. Bu yerda ba'zan karavotga emaklab borardi. Men nima haqida gapiryapman? Oh Ha. Yana chalg'itdi!
OK, unda. qildim. Ishga tushirildi. Hammasi yaxshi. Lekin siz o'lchashingiz kerak! Va keyin, oxir-oqibat, kimdir darhol o'z hunarmandchiligining barcha ishlash xususiyatlarini ko'rsatadi, lekin bu erda ko'rsatish uchun hech narsa yo'q ... Va qanday qilib o'lchash kerak?
Kuchaytirgichning kuchi oson. Shuningdek, mustahkamlash. Ammo mashhur shovqin darajasi va chiziqli bo'lmagan buzilish koeffitsienti? Buning uchun chiziqli bo'lmagan buzilish o'lchagichni sotib olishim kerakmi? Bir o'lchov uchunmi? Ma'nosi? Laboratoriyaga temir parchasini sudrab borish uchunmi? Shunday qilib, laboratoriya hali ham topilishi kerak. Va nimani o'lchash kerak? Qanaqasiga?
Chiziqli bo'lmaganlar bormi, garmonik buzilishlar bormi? Bu tushunchalar har xil ekanligi aniq va audio yo'lning xususiyatlarini baholashda ular kichik qiymatlarda taxminan bir xil bo'ladi. Lekin kerak bo'lgan narsa tahlil emas, balki miqdoriy qiymatdir. Chet elliklar asosan THD (Total Harmonic Distortion) atamasini ishlatadilar. Ha, va kompyuter ko'rinishidagi o'lchash asboblari va u uchun dasturlar aynan shu parametrni o'lchaydi. U ma'lumotlar varaqlarida ko'rsatilgan. Forumlarda va qurilma sharhlarida u yana. Shuning uchun bu parametrni baholash mantiqan.
Mening kuzatishlarimga ko'ra, uy o'lchovlari uchun RMAA dasturidan foydalanish allaqachon "de-fakto" standartiga aylandi.
Men anchadan buyon “konservatoriyada nimadir noto‘g‘ri” deb gumon qila boshladim. Bu bir necha yil oldin edi. Creative Live allaqachon meni xafa qildi va ADCdan faqat o'rnatilgan ovoz tizimi qoldi. Va shuning uchun men o'lchovlarni olishga qaror qildim. RMAA yuklab olindi, simlar tayyorlandi. Va... Bummer.
O'rnatilgan ovozning o'ziga xos parametrlarini o'lchash natijasi shu qadar ajoyib ediki, men yig'lab, boshimni stolga urib, faqat o'z xohishim bilan tizim blokini derazadan uloqtirmadim.
Disklardagi porno musiqalar to'plamidan afsusdaman. -70 db shovqin va halqa atrofida 0,25% THD - bu hatto hi-fi emas. PCM2906-dagi quti ham xuddi shunday natijani berdi. Bu bilan qanday yashash kerak?
Shunday qilib, men o'lchovlar g'oyasidan voz kechdim. Raqamlarga hayron bo'lish uchun bir nechta DAC borligida o'zimni tashqi qimmat karta sotib olishga majbur qila olmadim. Qo'shiq aytasizmi? Yaxshi! Qani? Ajoyib!
Ammo nihoyat, mening ko'chamda pivo va chiplar solingan yuk mashinasi ag'darilgan! Do'stim tashqi karta oldi. Xo'sh, men shnurlardagi changni silkitishga qaror qildim va qiziqish uchun hali ham so'nggi paytlarda yaratgan narsamni sinab ko'rdim.
Mana qurilma. Ijodiy X-Fi THX. Sharhlar va tavsiflarga ko'ra, u o'lchash uchun mos bo'lishi kerak.
Xo'sh, endi men tirik qoldirgan narsalarni o'lchashga harakat qilaman. Gap shundaki, maqolalarimning oldingi qismlarida tasvirlangan ba'zi qurilmalarni men xohlaganlarga tarqatdim yoki demontaj qildim yoki qandaydir tarzda o'zgartirdim. Avvalo, men barcha PCM2704-2707 ni dafn qildim. Ulardan biri SPDIF/I2S sinov manbai sifatida qoldi.
Xuddi shu narsa TDA1541 bilan sodir bo'ldi, faqat SM5813 bilan birga tokchada chang to'playdi. Men ularni qanday pishirishni bilmayman, lekin ularning ovozi menga juda yoqmaydi.
Test №1
Sinovda men tomonidan turli vaqtlarda to'plangan va qisman hali to'planmagan DAClar ishtirok etdi.1.TDA1541+SM5813+ AD822 AD827-dagi egzoz ma'lumotlar jadvali (nima bo'lganini aniqladi, u qoladi)
2. PCM1702 + DF1706+ ma'lumotlar jadvali (RSM1702) 4x (!) OU ORA2604 uchun egzoz.
shunga o'xshash narsa tasvirlangan, ammo PCM63 da. Boshqa DAC uchun taxtaning tartibida farqlanadi.
3. AD1865 + DF1706+ Sovet o'lchov transformatorlaridagi egzoz, men tomonidan qora rangga bo'yalgan. Bu translar bu yerda Hali bo'yalgan emas.
4. Oxirgilardan biri. 2x differensial DAC PCM1700 + SM5842 + SRC4192+ egzoz ma'lumotlar jadvali. O'lchovlar paytida men uni yotqizib, stolga qo'ltiqsiz surtib qo'ydim.
Barcha DAClar SPDIF orqali SPDIF EDEL USB Audio interfeysi manbasidan ishlagan. O'lchov rejimi 16 bit 48 kHz. (TDA1541 yuqoriroq tortmaydi)
Aytmoqchi! Sizning orangizda ushbu Creative ovoz tizimini ishlab chiquvchilari bilan tanish bo'lganlar bormi? Agar bor bo'lsa, iltimos, mening nomimdan ularning boshiga mix qoqib qo'ying, men tirnoqni qaytarib beraman. Yoki qo'llar to'mtoq arra bilan tirsagigachami? A?
Xo'sh, audio qurilmadan 44 kHz ga ko'p bo'lgan chastotani to'liq o'chirish uchun siz qanday daho bo'lishingiz kerak ??? Bir oyoqsiz yurish kabimi? Syurpriz men uchun juda kutilmagan edi. Men sotuvchining smartfoni borligini tushunaman va u uni tinglaydi, lekin unchalik emas...
Mayli, bizda nima borligini o'lchaymiz. Dastur qanday ishlaydi va u qanday o'ylaydi, men bilmayman. Lekin nimadir xiralashgan. Men sizning ruxsatingiz bilan yo'lda to'plaganlarimni sharhlayman.
Natija
Ko'rib turganingizdek, bu juda kutilgan. Men uchun. Men bundan ham battarroq bo'ladi deb o'yladim. Grafika yanada qiziqarli.
chastotali javob:
Bu erda TDA1541da tushunarsiz pasayish va AD1865da o'sish kuzatilishi mumkin. Xo'sh, AD1865 bilan chiqishda transformator borligi aniq va u qaerdadir rezonans sxemasi borga o'xshaydi. Yoki kirishda yoki chiqishda. Ovoz jihatidan hamma narsa ajoyib.
Shovqin:
Bu erda 50 Gts chastotali tepalik aniq ko'rinadi. Hech narsa umuman olib tashlanmaydi. DAC va kompyuter umumiy zaminda, bitta rozetkada, nol alohida, SPDIF hamma joyda transformator orqali echiladi. Qoidalar bo'yicha filtrlar. Rozetkadagi vilkaning holati rasmga ta'sir qilmaydi. Quloq eshitmaydi. G'alati...
Xo'sh, THD + shovqin:
Bu erda siz harmonik halqa TDA1541 da ko'tarilishini va AD1865 da biroz pastroq ekanligini ko'rishingiz mumkin. Qolganlari yaxshi. 1541 bilan nima noto'g'ri - men ayta olmayman, egzoz ma'lumotlar varag'iga muvofiq amalga oshiriladi. Men OUni o'zgartirmadim, uni oddiygina o'lchash istagi bor edi. Aytganimdek, men ularni qanday pishirishni bilmayman. Ammo AD1865 o'zini transformatorga aylantirganga o'xshaydi. Shuning uchun uni tanlash va DAC va op-amp bilan muvofiqlashtirish birinchi qarashda ham oson ish emas.
KELISHDIKMI. Men saundtrekni biroz vaqt olganim uchun boshqa variantlarni sinab ko'rishim kerak.
O'lchov natijasiga manba va raqamni etkazib berish usulining ta'sirini tekshirish kerak.
Test №2
Endi men ikkita qurilmani sinab ko'rmoqdaman:1.PCM58 da DAC egzoz bilan "shoxlar - diskret" tasvirlangan:
2. Oxirgi hunarmandchilik PCM1700 differentsial inklyuziyada.
Ikkala qurilma ham bir xil topologiya bo'yicha yig'ilgan, SRC4192 "chiqish porti master 256fs" rejimida ishlaydi, soat chastotasi 48 kHz ga ko'p bo'lgan tarmoq uchun 24,576,000 MGts ni tashkil qiladi. SM5824 yarim chastotada (to'liq tezlikda muvaffaqiyatsiz).
Ikki raqamli signal manbalari ishlatiladi: EDEL USB Audio interfeysi va TAS1020 da Phantom USB interfeysi. 16*48 va 24*64 rejimi.
Mana, Creative-ning o'lchovlari darhol chiqdi:
16*48 uchun maʼlumotlar.
Va 24*96 uchun.
Shovqin darajasidagi ajoyib farq. Ikkala DAC ham shovqin bo'yicha Creative-ni ortda qoldirdi.
Mana shovqin grafiklari:
16*48:
va 24*96:
Men buni DAC ishi bilan bog'liq deb o'ylamayman, xuddi shu joyda SRC hamma narsani o'rtacha qiladi, lekin Creative-ning ADC 24 * 96 da aniq ishlaydi, buning uchun eng yaxshi rejimda ishlaydi, shuning uchun gag kamroq bo'ladi.
Ammo THD o'zgarishsiz, bu tushunarli.
16*48:
va 24*96:
PCM58 ning bunday xatti-harakatining sababini bu erda tushuntirish qiyin emas. "Shoxlar" ning egzozlari h21 ni tanlamasdan yig'ilmagan, shuning uchun uning ovozi yanada "uyg'unroq".
Aytgancha, men uning ovozini ma'lumotlar jadvali chiqindisi bilan PCM1700 dan ko'ra ko'proq yoqtiraman. Garchi ikkinchisi o'lchov jihatidan yaxshiroq bo'lsa-da.
Ammo bu holda, bir narsa aniq - raqamli signalning manbai o'lchovga ta'sir qilmaydi. Men hatto ASIO orqali ham yugurdim. Ushbu o'lchov tizimining o'lchamlari, shuningdek, mening DAC-larimning o'zlari, agar mavjud bo'lsa, manbalardagi farqni aniqlash uchun etarli bo'lmaydi deb o'ylamayman.
Men buni qulog'imga eshitmayman.
Test №3
Men uchun turli xil op-amplarni urish qiziq edi. Va solishtiring. Texnik nuqtai nazardan, bu to'g'ri emasligini tushunaman, nimani tanlash kerakqismlarning nominallari, kontaktlarning zanglashiga olib, ma'lum bir op-amp uchun platani sozlang, ammo sof sport qiziqishi bor edi.
Afsuski, qo'lda bitta op-amplarning katta tanlovi yo'q edi, shuning uchun sinov biz xohlagan darajada kengaytirilmadi.
DAC bir xil - PCM1700.
I / U bo'limida AD811 va LT1363 sinovdan o'tkazildi (ulardan 4 tadan ortiq), filtr qismida - OPA627, LME49990, LT1122.
THD:
Bu erda rasm faqat LME49990 tomonidan buzilgan, bu negadir harmonikaning ham, intermodulyatsiya buzilishining ham haddan tashqari oshirilgan darajasini ko'rsatdi.
Men uning filtrda joyi yo'q deb aytmayapman, lekin uning ostida mazhablar va bog'ichlarni ehtiyotkorlik bilan tanlash kerak. Agar o'lchov olib tashlanmasa, men buni bo'sh vaqtimda qilaman.
Xulosa qilib aytganda, havaskorlar va professionallar uchun bir litr balzam.
Tanishing! Delta va Sigma! Muz va olov! Qalay va plastmassa!
Bular meniki.
SPDIF. U erda boshqa hech narsa yo'q.
24 bit, 96 kHz.
1.AK4113 + 2*RSM1794A mono rejimida.
2. AK4113 + AK4396.
Egzoz hamma joyda - ma'lumotlar varag'i. 30mA sokin oqimga ega BUF634 buferi bilan mustahkamlangan.
Bu erda, o'rnatish va simlarni o'tkazishdagi kichik nuqsonlardan tashqari, hatto izoh beradigan hech narsa yo'q ....
chastotali javob:
Shovqin:
THD:
AK4396 ning IMD ortishi, menimcha, yig'indisi op-ampning ishlashi bilan bog'liq bo'lib, uning rejimi va quvurlari ehtiyotkorlik bilan tanlanishi kerak. Men op-amp turini eslay olmayman, men ishni ochishga dangasa bo'ldim.
Va ular mening ishimda emas, balki javonda bo'lgani uchun, men buni qachon qilishimni yoki uni boshqa quvvatda tezroq yig'ishimni bilmayman.
Ushbu natijalardan men o'zim uchun qanday xulosalar chiqardim?
Men o'zim uchun "qulay ovoz" atamasini uzoq vaqtdan beri ishlab chiqdim. Agar men bir marta THD qanchalik past bo'lsa, shunchalik qulay deb o'ylasam - yo'q. Faqat aksincha. Balki boshqalar yo'q. Bu, ehtimol, odamlarning kuchaytirgichlardagi quvurlarga bo'lgan sevgisini tushuntiradi. Yoritgichlar signalga o'zlarining harmonikalarini qo'shadilar va past buyurtmalar yanada eshitiladi va shu bilan tovushni uyg'unlashtiradi.Men o'zim amperlardagi toshlarga o'tdim, ko'zlarimdagi toshlar bilan solishtirganda haddan tashqari "uyg'unlik".
Haqiqat hali ham bir joyda.
Jami:
1. Ka-qurilish yirtqich hayvonlari oldida hali ko'p yo'lim bor.2. DAC ning ovoz sifati eng ko'p analog qismdan ta'sirlanadi. Delta-Sigma chiqishidagi oqim ko'p bitli DACga qaraganda kattaroq bo'lganligi sababli, oqim / kuchlanish konvertori bosqichida op-ampning ishlash rejimi boshqacha bo'ladi, shovqin va shovqin kamroq bo'ladi. Op-ampning turi ham muhim, ammo bu bilan hali ham shug'ullanish kerak.
3. Quvvat va simlarni ulash. Bu shovqin va boshqalarga bog'liq. Bu ajoyib eshitilsa-da. Shaxsiy kuzatuvga ko'ra, agar uyda anekoik kamera bo'lmasa, unda bu parametr unchalik muhim emas. Yozda yarim ochiq derazadan naushnikda o'tirgan bo'lsam ham, ko'chadan bolalarning shovqini va qichqirig'ini eshitaman.
Qanday shovqin -90 dB haqida gapirishimiz mumkin?
Agar pauzada qulog'ingizni chiyillashtirgichga tiqib qo'ysangiz va ovoz balandligini maksimal darajaga aylantirsangiz, siz ozgina shovqinni eshitishingiz mumkin. 50/100 Gts shovqin yo'q. Energiyani tejash, kompyuterlar, arzon DVD, WI-FI, GPRS, GPS va boshqa S hech kim bekor qilmaydi, yoki eng yaqin elektr tarmog'i 5-10 km uzoqlikda joylashgan dalada. Ammo bu ixlosmandlar uchun...
4. Past THD deltalari - noqulay ovoz. Xo'sh, agar PCM58 u bilan parallel ravishda ishlayotgan bo'lsa, men o'zimni tinglashga majbur qila olmayman va ikkita DACni almashtirish chegaradagi selektorni bir marta bosishdir. Men almashtirmayman.
5. Agar sizga ma'lumotlar varag'idagi kabi THD kerak bo'lsa, guru yoki taniqli ishlab chiqaruvchidan tayyor mahsulotni sotib olish yaxshiroqdir. Bir nechta noldan iborat raqamni o'zingiz tayyorlash juda qiyin va ba'zida uyingizda podvalda ko'p qatlamli PP ishlab chiqarish liniyasi bo'lmasa yoki qo'shningiz buni tasodifan qilsa, buning iloji yo'q. Agar kerak bo'lmasa, buni o'zingiz qiling - bu qiziq!
PCM1700 da DAC nima ekanligini qiziqtirganlar uchun
Sxema PCM58 da DACga o'xshaydi. To'rtta kirishdan ishlash qobiliyati qo'shildi. SPDIF koaksial , SPDIF optik , I2S , I2S master/slave EDEL bilan ishlash uchun. SN74LVC1G125 da kirishlarni ko'paytirish. To'liq tasdiqlangan qo'llab-quvvatlash 24 * 192.ADuM1400 va IL715 orqali I2S kirishlarining to'liq galvanik izolyatsiyasi. SPDIF qabul qiluvchisi AK4113. AK4113 192 kHz rejimida 128 fs dan yuqori soatni qayta tiklay olmagani uchun uning soati ishlatilmaydi va ma'lumotlar SRC4192 da TCXO dan 40.000 MGts chastotada tashqi soat bilan qayta ishlanadi.
Reklok uchta chastota uchun - 24,576000 MGts, 22,579400 MGts va 40,000000 MGts da asinxron.Hobbi radioelektronika.
Meni bolaligimdan temir olib ketdi, bu ota-onamga juda ko'p muammo tug'dirdi.
4-sinfda radio to'garagiga olib borishmadi, chunki. fizika hali maktabda o'qitilmagan (bu qoidalar edi).
Endi men kompyuterlarni ta'mirlayapman va sozlayapman, bo'sh vaqtimda biror narsani lehimlayman yoki yig'aman va demontaj qilaman :)
O'quvchi ovozi
