Kartë zanore DIY. DAC audio e thjeshtë me lidhje USB (kartë zanore) Kartë zanore DIY USB

27.10.2023

Siç rezulton, bërja e një karte zanore të jashtme USB është e lehtë dhe e lirë. Në këtë artikull do t'ju tregoj se si e bëra atë.

Sfondi:

Nja dy vjet më parë, në internet, në një nga forumet, një temë rreth DAC-ve audio më tërhoqi vëmendjen. Isha shumë i emocionuar për idenë e bashkimit të një karte audio(!) dhe fillova të lexoj përshkrime të dizajneve të ndryshme me shumë interes. Unë u zmbraps nga përsëritja e tyre nga qarqet komplekse (nuk e kisha idenë se nga do ta merrja "autobusin katror" I2C në një kompjuter ose ku ta merrja S/PDIF) dhe komponentët e shtrenjtë (ky ishte argumenti më bindës). Ka ende shumë pak material për këtë temë në rusisht ...

Pas nja dy muajsh, gjeta një dizajn të thjeshtë në një çip PCM2702 dhe, më e rëndësishmja, u lidha me një kompjuter përmes USB. Nuk kisha frikë nga paketa e çipave SSOP, por kisha frikë nga çmimi - më shumë se 500 rubla secila. Unë gjithashtu kisha frikë të prishja një mikrocircuit kaq të shtrenjtë me papërvojën time (mbinxehje, statike... nuk e dini kurrë?). Fillova të kërkoja zgjidhje të tjera. Dhe hasa në një dizajn të bazuar në PCM2705. Ky është gjithashtu një kodek USB, por me karakteristika më të ulëta në krahasim me PCM2702.

E gjeta mikroqarkun në një turmë në një nga forumet. Kam porositur një për vete dhe një mik. Nuk e mbaj mend saktësisht me çfarë çmimi, por jo më shumë se 150 rubla për copë.

Skema u përsërit pothuajse identike me burimin origjinal. Dhe ai ka një fletë të dhënash pothuajse të pastër atje.

Paguaj:

Unë bëra versionin tim të tabelës së qarkut të printuar. Unë e kisha zotëruar tashmë teknologjinë e hekurosjes me lazer atëherë.

Fillimi i parë:

E lidha me saldim (mendova se nuk mund ta bashkoja me një majë prej pesë milimetrash, por falë DI-HALT për idenë me mikrovalën).

Me duar që dridheshin e lidha me kompjuterin... Sistemi operativ zbuloi një pajisje të re. Instaluar drejtuesit. I futa kufjet dhe fillova të këndoj! Dhe, për më tepër, jo më keq se sistemi i zërit i integruar në laptop. Dhe akoma më mirë! Të paktën kam dëgjuar një ndryshim në frekuencat e ulëta. Nuk e vura re në HF. Por kufjet e mia nuk janë të cilësisë më të mirë.

Ia ngjita edhe shokut, e lidha dhe... nuk funksionon. Kam ndryshuar kondensatorët në parzmoren e kuarcit - nuk më ndihmoi, ndryshova vetë kuarcin - funksionoi!

A e përdorni atë?

Une e perdor ate. Ndonjëherë e ndez kur dua zë më të mirë. Do ta ndizja më shpesh, por është e papërshtatshme ta përdorësh - nuk e kam bërë ende rastin, e mbaj laptopin përpara dhe mbrapa...

Modernizimi:

Nëse përdorni një furnizim të jashtëm me energji elektrike me stabilizues me zhurmë të ulët, tingulli do të bëhet më i mirë, sepse Fuqia e autobusit USB përmban shumë zhurma të ndryshme. Ju gjithashtu mund të eksperimentoni me rezistorët R7, R8 - vendosni ato më të vogla dhe rritni kondensatorët C12, C13 - transmetimi i frekuencave të ulëta do të përmirësohet.

Ishte gjithashtu e mundur të nxirrja S/PDIF, por nuk kisha ku të lidhja një pjesë në tabelën e qarkut të printuar dhe nuk më duhej atëherë. Dhe kështu, ajo është e vendosur në pinin e 5-të të mikroqarkut.

Një PCB e dyanshme dhe e dizajnuar mirë nuk do të ishte e dëmshme për këtë dizajn. Meqenëse një shtresë e tërë bakri do të ndahet në tokë, kjo do të shkurtojë shtigjet e rrymës së kthimit dhe do të zvogëlojë nivelin e ndërhyrjes. Për momentin, nëse ka një telefon celular pranë këtij DAC dhe merr një telefonatë ose mesazh në hyrje, atëherë "ti-ti-ti-ti-ti... ti-ti-ti-ti... ti-s-s-s-s" mund të dëgjohet qartë në kufje. s..."

Nuk mund ta gjej PCM2705...

Analogët e PCM2705 janë linja PCM2704-2707. Shkurtimisht rreth tyre:
PCM2704: SSOP me 28 pin, dalje kufjesh dhe S/PDIF, ndërfaqe e jashtme ROM
PCM2705: SSOP me 28 pin, dalje kufjesh dhe S/PDIF, ndërfaqe programimi serik
PCM2706: TQFP me 32 pin, dalje kufjesh dhe S/PDIF, ndërfaqe I2S, ndërfaqe ROM e jashtme
PCM2707: TQFP me 32 pin, dalje kufjesh dhe S/PDIF, ndërfaqe I2S, ndërfaqe programimi serik

Ju mund të përdorni ndonjë prej tyre, ato janë të njëjta në cilësi.
Unë bashkëngjit fletën e të dhënave në arkiv së bashku me diagramin dhe tabelën (hapur në Sprint Layout 5).

Duke qenë pronari "fat" i një nënsistemi të integruar të zërit, unë ende ëndërroja për një kartë të mirë zanore dhe as nuk mund të mendoja se mund ta bëja vetë në shtëpi. Një ditë, duke shfletuar World Wide Web, hasa në një përshkrim të një karte zanore me një ndërfaqe USB në një çip PCM2702 nga Burr-Brown dhe, pasi pashë listat e çmimeve të kompanive që shesin komponentë radio, kuptova se kjo ishte jo për ne ende - askush nuk dinte asgjë për të. Më vonë, kompjuteri im u ndërtua në një kuti të vogël microATX, e cila nuk kishte hapësirë të mjaftueshme as për Creative Audigy2 ZS të vjetër. Më duhej të kërkoja diçka të vogël dhe mundësisht të jashtme me një ndërfaqe USB. Dhe pastaj përsëri hasa në çipin PCM2702, i cili tashmë ishte përdorur në mënyrë aktive dhe i lavdëruar për cilësinë e riprodhimit të muzikës - me modelin e duhur të qarkut, tingulli ishte shumë më i këndshëm se ai i të njëjtit Audigy2 ZS. Kërkoni përsëri sipas listave të çmimeve dhe ja, mikroqarku i kërkuar është i disponueshëm me një çmim prej rreth 18 "para armiku". Si rezultat, disa çipa u porositën për eksperimente, si të thuash, për të dëgjuar atë që kishin bashkuar "ndërtuesit e DAC" borgjezë.

Pra, çfarë lloj bishe është ky kontrollues PCM2702, nga kompania legjendare Burr-Brown, e cila ka fituar zemrat e audiofilëve në të gjithë botën me zgjidhjet e saj më të mira? Pyes veten se çfarë mund të bëjë një zgjidhje buxhetore?

Sipas dokumentacionit teknik për çipin (pcm2702.pdf), ne kemi një konvertues dixhital në analog (DAC) me një ndërfaqe USB me karakteristikat e mëposhtme:

Madhësia e bitit 16 bit;
Shkalla e kampionimit 32 kHz, 44.1 kHz dhe 48 kHz;
Gama dinamike 100 dB;
Raporti sinjal-zhurmë 105 dB;
Niveli i shtrembërimit jolinear 0,002%;
ndërfaqe USB1.1;
Filtër dixhital me mbikampionim 8x;
Punon me drejtuesin standard të pajisjes audio USB.

Karakteristikat doli të ishin mjaft të mira, unë isha veçanërisht i kënaqur me mbështetjen për një frekuencë kampionimi prej 44.1 kHz, e cila është standarde për shumicën e formateve audio, ndërsa Creative Audigy2 ZS nuk ishte në gjendje të punonte në këtë frekuencë. Procesori i kartave të zërit Creative rimodeloi transmetimet me një frekuencë prej 44,1 kHz në një transmetim me një frekuencë prej 48 kHz, dhe jo gjithmonë sipas algoritmit optimal, gjë që rezultoi në një humbje të cilësisë së riprodhimit të muzikës. Avantazhi i madh i PCM2702 është se për të rivendosur gjendjen origjinale të sinjalit pas përpunimit dixhital, përdoret një filtër i jashtëm me kalim të ulët (LPF), nga i cili varet shumë cilësia e zërit. Shumica e zgjidhjeve buxhetore kanë LPF të integruar dhe ne marrim një sinjal audio tashmë të rivendosur në dalje, por nuk ka asnjë mënyrë për të ndikuar disi në këtë proces.

Tani për vetë pajisjen. Për të filluar, një version i thjeshtë u mblodh sipas skemës së rekomanduar të prodhuesit me ndryshime të vogla në ushqim. Rezultati ishte një "altoparlant zanor" i vogël i mundësuar nga USB.

Por një pajisje e tillë nuk ishte e plotë dhe kërkonte një përforcues të jashtëm dhe nuk mund t'i drejtonte kufjet siç duhet. Më vonë, motherboard u zëvendësua me një tjetër, me një kodek normal HAD dhe paraqitje të mirë të pllakës. Rruga audio ishte e lirë nga zhurma dhe shushurima e jashtme, dhe cilësia e sinjalit të daljes nuk ishte më e keqe se ajo e PCM2702. Dhe, me siguri, këto rreshta nuk do të kishin ekzistuar, nëse vetëm një kuti e tillë nuk do të më kishte rënë në sy:

Ky është një sistem ftohës pasiv për HDD, por për mua, para së gjithash, është një rast elegant për pajisjet radio. Menjëherë kuptova se do të përmbajë diçka, për shembull, një kartë zanore me një përforcues; për fat të mirë, nuk duhet të ketë probleme me ftohjen. Mendova shumë për dizajnin e qarkut të pajisjes. Nga njëra anë, doja cilësi të lartë, por nga ana tjetër, nuk doja të paguaja më shumë se kartat e gatshme të zërit nga kostoja Creative. Pyetja kryesore u ngrit në lidhje me përforcuesin LPF dhe kufje, sepse përbërësit me cilësi të lartë për këto qëllime mund të kushtojnë sa vetë PCM2702, ose edhe më shumë. Për shembull, çmimi i amplifikatorëve operacionalë me cilësi të lartë për LPF - OPA2132 dhe OPA627, kushton përkatësisht rreth 10 dhe 35 dollarë. Nuk gjeta asnjë çip përforcues të kufjeve - AD815 ose TPA6120 në listat e çmimeve, dhe çmimet për to gjithashtu nuk janë të vogla.

Por ka gjithmonë një rreshtim argjendi, dhe gjeta në internet një qark të një LPF të thjeshtë dhe me cilësi të lartë në transistorë, autori i të cilit pretendonte tingull të mirë, madje jo më keq se amplifikatorët e shtrenjtë operacionalë. Vendosa ta provoj. Si një përforcues kufjesh, instalova çipin LM1876 - "motra" më e re me dy kanale e legjendar LM3886 me të njëjtin tingull, por më pak fuqi. Ky mikroqark ju lejon të lidhni altoparlantët duke rritur fitimin.

Rezultati është ky diagram - USB-DAC_PCM2702_Sch.pdf, vizatimi i bordit të qarkut të printuar - USB-DAC_PCM2702_Pcb.pdf në imazhin pasqyrë për transferimin e imazhit duke përdorur metodën e hekurit lazer në fletë bakri, e ashtuquajtura LUT (mund të lexoni më shumë në interneti), vizatimi i vendndodhjes së elementeve dhe kërcyesve në tabelë, si dhe një diagram lidhjeje për kontrollin e volumit - USB-DAC_PCM2702.pdf.

Kur montohet, bordi duket si ky:

Unë do t'ju tregoj pak se si funksionon gjithçka, nëse papritmas ka njerëz që duan të mbledhin një njësi të tillë. Qarku i lidhjes PCM2702 është standard - LPF është një filtër Sallen-Kay, një filtër me kalim të ulët të rendit të dytë me fitim uniteti, pasi elementi aktiv funksionon si ndjekës, mund të përdorni një emetues ose ndjekës burimi pa asnjë problem. Këtu tashmë ka vend për eksperimente. Ju mund të zgjidhni llojin e transistorëve që ju pëlqen më shumë për sa i përket zërit - testimi nga ajo që ishte në dispozicion, u vendosa në KT3102E në një kuti metalike (VT3, VT4 - shih diagramin USB-DAC_PCM2702_Sch). Elementët e filtrit ndikojnë më së shumti në zë, veçanërisht kondensatorët C25, C26, C31, C32. Ekspertët në këtë çështje rekomandojnë instalimin e kondensatorëve të filmit WIMA FKP2, polistirenit me fletë FSC ose PM sovjetike. Por nuk kishte asgjë normale në stok dhe më duhej të instaloja atë që kisha, dhe vetëm atëherë e ndërrova me një më të mirë. Pllaka ka jastëkë kontakti për kondensatorët e daljes dhe SMD. Rezistorët R9, R10, R11, R12 nevojiten në çifte identike, për të cilat marrim rezistorë me një saktësi prej 1% ose zgjedhim çifte duke përdorur një multimetër. Përzgjodha nga disa dhjetëra rezistorë me një saktësi prej 5%, pasi nuk kishte kohë për të pritur derisa t'i sillnin me një saktësi prej 1%. Vlerat e rezistorëve dhe kondensatorëve mund të zgjidhen sipas zërit, siç ju pëlqen më së miri, por kushti i vetëm është që çifti të jetë i njëjtë në mënyrë që secili kanal të mos këndojë ndryshe.

Qarku siguron shkëputjen e furnizimit me energji analoge PCM2702 dhe daljen e filtrit nga lidhësit X5, X6 nëse kablloja USB nuk është e lidhur me lidhësin X1. Kjo bëhet në mënyrë që impedanca e ulët e daljes së filtrit të mos ndërhyjë në sinjalin e dhënë në këto lidhëse kur përdorni pajisjen si përforcues kufjesh. Kur lidhet, energjia analoge në DAC furnizohet përmes transistorit VT2, i cili kontrollohet nga transistori VT1; nëse ka tension në lidhësin USB, atëherë të dy transistorët janë të hapur. Daljet e filtrit lidhen me lidhësit në panelin e pasmë përmes stafetës K1, i cili kontrollohet gjithashtu nga energjia USB. Kam përdorur stafetën V23079-A1001-B301 nga AXICOM. Nëse nuk ka një stafetë të tillë, atëherë në vend të tij mund të instaloni një ndërprerës të rregullt me dy grupe kontakti. Në vend të tranzistorit VT2, mund të instaloni gjithashtu një ndërprerës dhe të gjithë elementët përgjegjës për ndërrimin e furnizimit me energji nuk do të kenë nevojë të bashkohen, por këshillohet që të kaloni vetë furnizimin me energji USB përmes të njëjtit ndërprerës.

Përforcuesi dhe pjesa analoge mundësohen nga një burim i jashtëm energjie me një tension prej 12-15 V dhe 0,5 A AC, i lidhur përmes lidhësit X2 në panelin e pasmë.

Furnizimi me energji në vetvete është bërë nga një furnizim konvencional i stabilizuar 12 V 0,5 A duke hedhur çdo gjë të panevojshme.

Në përforcues, gjithashtu duhet të zgjidhni rezistorët R15-R18 në çifte, të cilat vendosin fitimin (kanali i majtë Cool = R17/R15, Coup = R18/R16). Nëse nuk planifikoni të përdorni kufje, atëherë mund të lidhni altoparlantë, atëherë duhet të zvogëloni rezistencën e rezistorëve R15, R16 në 4.7-10 kOhm, mund të rrisni pak rezistencën e R17, R18. Kështu, do të jetë e mundur të merret një fuqi nominale dalëse prej rreth 2 x 5 W. Nëse e fuqizoni mikroqarkun D6 me një tension prej +/- 20...25 V, i cili merret menjëherë pas ndreqësit nga kondensatorët C6, C7, mund të merrni një fuqi maksimale dalëse prej 2 x 18 W, por për këtë ju do të duhet të instalojë diodat VD2, VD3 me një rrymë prej të paktën 3A, të zëvendësojë siguresën F2 me një rrymë prej të paktën 3A, të dyfishojë kapacitetin e kondensatave C6, C7 dhe të përdorë një transformator në një furnizim me energji më të lartë, afërsisht 16 V. 4 A AC.

Të gjitha rezistorët SMD, rezistorët R20, R22 me madhësi standarde 1206, rezistorët R13, R14 me madhësi standarde 2010, në vend të tyre mund të vendosen kërcyes, të gjithë rezistorët e tjerë me madhësi standarde 0805. Të gjithë kondensatorët qeramikë SMD me madhësi standarde 0805, të gjithë elektrolitikë me një temperaturë maksimale funksionimi prej 105 ° C dhe rezistencë të ulët të brendshme, me një tension operativ 16 V, kondensatorë C6, C7 me një tension maksimal funksionimi 25-35 V. Shumica e lidhësve janë ngjitur nga pajisjet e vjetra; t'ju tregoj shenjat e sakta, sipas pamjes. Rezistenca e kontrollit të volumit është e lidhur me një tel të mbrojtur me dy bërthama, dy kanale sinjali dhe tokëzim në të gjithë ekranin, një rezistencë me origjinë të panjohur kineze me një rezistencë prej 20 kOhm grupi B (me një varësi eksponenciale të rezistencës nga këndi i rrotullimit të pullës).

Unë gjithashtu dua t'ju tregoj pak se si të bashkoni mikroqarqet në një rast kaq të vogël. Disa njerëz gabimisht besojnë se mikroqarqe të tilla duhet të bashkohen me saldim me fuqi të ulët dhe një majë të hollë. Është shumë qesharake të shikosh kur njerëzit mprehin majën si një fëndyell dhe përpiqen të bashkojnë secilën këmbë veçmas me të. Në fakt, gjithçka është e lehtë dhe e thjeshtë. Së pari, instaloni mikroqarkun në pozicionin e dëshiruar, mbajeni me dorë ose rregulloni me ngjitës, lidhni një nga terminalet e jashtëm, më pas përqendroni, nëse është e nevojshme, dhe lidhni terminalin e kundërt. Nëse disa kunja janë ngjitur së bashku, atëherë ky nuk është problem. Përdorni një hekur saldimi me fuqi 30-50 W me një majë të konservuar, të sapomprehur në një kënd prej rreth 45° dhe mos kurseni në fluks ose kolofon. Fluksi preferohet të mos jetë aktiv, përndryshe do t'ju duhet ta lani bordin me shumë kujdes duke u përpjekur ta lani atë nga poshtë mikroqarkut. Ne ngrohim të gjitha këmbët me një pikë të vogël saldimi, duke filluar nga një skaj dhe gradualisht, ndërsa ngrohet, e lëvizim hekurin drejt kapave të pa salduar, duke larguar saldimin e tepërt mbi to, ndërsa dërrasa mund të mbahet në një kënd në mënyrë që vetë saldimi të rrjedhë poshtë nën ndikimin e gravitetit. Nëse nuk ka saldim të mjaftueshëm, hidhni një pikë tjetër; nëse ka shumë, atëherë duke përdorur një leckë heqim të gjithë saldimin që ndodhet në majën e saldimit dhe pa kursyer fluksin, heqim tepricën nga terminalet e mikroqarkut. . Kështu, nëse pllaka është e gdhendur siç duhet, e pastruar mirë dhe e degdisur, atëherë saldimi bëhet brenda 1-3 minutash dhe rezulton i pastër, i bukur dhe uniform, siç mund të shihet në tabelën time. Por për besim më të madh, unë rekomandoj të praktikoni në dërrasa të djegura nga pajisje të ndryshme kompjuterike me mikroqarqe që kanë afërsisht të njëjtin hap me kunjat.

Unë rekomandoj që së pari të mos lidhni mikroqarqet D2 dhe D6 dhe elementët që mund të ndërhyjnë në instalimin e tyre. Para së gjithash, është e nevojshme të bashkoni nyjet përgjegjëse për furnizimin me energji elektrike, të testoni qarkun e energjisë për qarqe të shkurtra, ta lidhni atë me portën USB dhe të furnizoni me tension alternativ 14 V nga furnizimi me energji elektrike në X2. Daljet e ardhshme të çipave stabilizues duhet të kenë tensionet e mëposhtme:

D1: +3,3 V;
D3: +12 V;
D4: -12 V;
D5: +5 V.

Tjetra, duhet të kontrolloni funksionimin e njësisë së shkëputjes së furnizimit me energji analoge për DAC në transistorët VT1, VT2. Nëse gjithçka është në rregull, atëherë ne bashkojmë mikroqarqet D2 dhe D6, kontrollojmë praninë e lidhjeve aty ku është e nevojshme dhe mungesën aty ku nuk është e nevojshme, dhe kjo është e gjitha, mund të përpiqeni të dëgjoni atë që ndodhi.

Kur lidhni PCM2702 me kompjuterin tuaj për herë të parë, sistemi gjen një pajisje të re - Altoparlantët Burr-Brown Japan PCM2702 USB.

Pasi drejtuesi të instalohet automatikisht në Device Manager, do të shfaqet një pajisje e re - Altoparlantët USB. Kjo do të thotë që gjithçka funksionon, pasi mund dhe duhet të aktivizoni muzikën, videot apo edhe të ekzekutoni lojëra.

Sistemi transferon automatikisht tingullin në çipin PCM2702 kur lidhet me një kompjuter dhe e kthen atë në gjendjen e tij origjinale kur bordi shkëputet; për të rifilluar riprodhimin, thjesht duhet të rinisni programin e dëshiruar. Volumi rregullohet duke përdorur kontrollin standard të volumit të Windows. Kontrollova performancën e bordit vetëm nën Windows XP SP2.

Pak për montimin e të gjithë pajisjes në një strehim. Gjëja më e vështirë është instalimi i një rezistence të ndryshueshme për kontrollin e volumit. Paneli i përparmë është i lidhur me shasinë nëpërmjet një zgjatjeje që kalon përgjatë anës së pasme të panelit dhe është mjaft e trashë. Kjo zgjatje duhet të pritet me një sharrë hekuri ose një makinë bluarje në vendin ku do të vendoset kontrolli i volumit, por duhet të jeni shumë të kujdesshëm, pasi mund të gërvishtni veshjen e aluminit, gjë që do të bëjë që paneli të humbasë atraktivitetin e tij. . Pastaj hapim një vrimë për ngjitjen e rezistencës, vendndodhja për të cilën vlerësohet në bazë të pozicionit të dorezës që do të vendoset në të njëjtën rezistencë. Në anën e përparme heqim pak brinjët pranë vrimës në mënyrë që arra të arrijë te fijet në bazën e rezistencës. Ekziston edhe një problem - qendra e panelit nuk përkon me qendrën e dhomës së brendshme të shasisë, dhe rezistenca e kontrollit të volumit mbështetet kundër trupit. Më duhej ta ngrija panelin me 2-3 mm, për të cilin preva cepin e zgjatjes për fiksim me një Dremel.

Unë nuk do të përshkruaj në detaje të gjitha veprimet me panelin dhe shasinë. Ata që mund ta bëjnë vetë këtë lloj pajisjeje do të kuptojnë gjithçka nga fotografitë. Aty ku duhej të hapeshin vrimat dhe të priheshin fijet, gjatë instalimit u vendosën 2 rondele nën panel pranë çdo vidhe për ta ngritur atë me 2 mm. Shasia gjithashtu ka vrima të shpuara dhe të filetuara për montimin e tabelës. Çipat D3, D4 dhe D6 shtypen në shasi me vida M2.5, ndërsa D4 dhe D6 duhet të izolohen nga paneli duke përdorur një pllakë mike ose dielektrik tjetër që përcjell nxehtësi ose të përdorin patate të skuqura me një strehë të izoluar, si D6 në mua. rast. Paneli i pasmë është bërë nga një prizë plastike nga njësia e sistemit. E gjithë kjo mund të shihet më në detaje në foto.

Gjëja kryesore në biznesin tonë është të bëjmë fillimin e duhur! Nuk duhet të shqetësohem për ndërtimin e një linje produktesh nga mallrat e lira të konsumit deri tek ato të nivelit shumë të lartë. Prandaj, mund të përballoj të zgjedh menjëherë çipin e konvertuesit dixhital në analog që më pëlqen dhe të ndërtoj një dizajn rreth tij. Pra, "DAC mistik" u mor si bazë " siç quhet në internet. Unë nuk do të bëj një sekret të madh nga një mikroqark i vogël, por le ta mbajmë akoma intrigën për fillim.

Ndërtoni një DAC të mirë Unë kam planifikuar për të dashurin tim që nga shekulli i kaluar, por në një farë mënyre nuk ia dola mbanë dhe detyrat më prioritare morën përsipër. Dhe këtu, për kënaqësinë time, u shfaq një klient, nga njëra anë, i aftë të vlerësonte tingullin e mirë, nga ana tjetër, i gatshëm të duronte një nivel të caktuar "të bërë në shtëpi" në pajisjen e përfunduar. Natyrisht, unë do të bëj çdo përpjekje për të siguruar që klientët e mi të jenë të kënaqur me zgjedhjen e tyre. Ajo që humbasin produktet e mia të "para-prodhimit" në krahasim me pajisjet serike të markave të njohura është:

një pjesë e redaktimit bëhet me rrjetë kacaforni te minjtë e nishanit, dhe jo në shtyp, gjë që ndikon pozitivisht në cilësinë e zërit, por, mjerisht, nuk do të jetë e disponueshme në mostrat e prodhimit;
Unë nuk kursej në gjëra të vogla si një mbrojtës i mbitensionit ose kondensatorë shunt, të cilët, meqë ra fjala, janë kapur nga autoritetet e njohura më shumë se një herë;
"Marka" ime nuk është ende shumë e njohur në qarqe të ngushta :)

Le të fillojmë, kushtojini vëmendje ...

Ku të fillojë? Kjo është e drejtë, është më mirë të filloni me një pajisje të gatshme, qoftë edhe të thjeshtë, por që përmban komponentë kryesorë. Në Kinë për SHBA $ 50 Bleva një çantë përgjithësisht të mirë për vetë-montimin e një DAC. Siç thashë tashmë, gjeniu ekonomik kinez nuk dallohet nga ndonjë talent i veçantë teknik, kështu që gjithçka në atë grup ishte në minimum, pikërisht sipas të dhënave. Përveçse krijuesit e setit ndërtuan, siç u dukej, shumë cilësi e lartë: ngjisnin "KRENOK" me kurora, por kompletet vinin me transformatorë shumë të përshtatshëm me bërthama R.

Në këtë fazë, detyra nuk ishte të kontrolloja disi në mënyrë specifike marrësin dixhital ose DAC, kështu që zinxhiri minimalist me kabllo S/PDIF->I2S->DAC më përshtatej mjaft mirë.

Nuk u përpoqa me vetëdije të gjeja një DAC me një hyrje USB. Arsyeja është e thjeshtë: kompjuteri gjeneron shumë zhurmë dhe nuk ka dëshirë që të gjitha këto mbeturina të futen në pajisjen audio. Sigurisht, ka metoda, por unë ende nuk kam hasur në një DAC të vetëm me shkëputjen e duhur të hyrjes USB (pajisjet për 1K jeshile dhe më të lartë, si dhe produktet nga audio "majtas" ruse nuk llogariten) .

E konsideroj të nevojshme të theksoj se pavarësisht nga të gjitha grindjet e mia në lidhje me dizajnin e qarkut, etj., cilësia e tabelës së qarkut të printuar është thjesht e shkëlqyeshme!

Marrja e kontrollit të situatës në duart tona

Në dokumentacionin për DAC, në një vend shkruhet se këmbës analoge të fuqisë duhet të anashkalohet me një elektrolit 10 μF dhe qeramikë 0.1 μF. Në diagram, këmba 18 është anashkaluar pikërisht kështu.

Pak më tej në të njëjtin dokument thuhet se këshillohet që të anashkalohet hyrja në pinin 17 me elektrolit 10 μF dhe qeramikë 0,1 μF. Zhvilluesi veproi në përputhje të plotë, një shok i përgjegjshëm, thjesht i shkëlqyeshëm!

Një vend tjetër në dokumentacion thotë se 17 këmbë Mund drejtojeni direkt në fuqinë analoge. Kjo është ajo që shohim në diagram :)

Ajo që është për të qeshur është se jo vetëm në qark, por edhe në tabelën e qarkut të printuar, gjithçka është e vendosur kështu: me dy elektrolite dhe dy kondensatorë 0,1 µF, me një të shkurtër midis këmbëve të 17-të dhe 18-të të çipit ( rruga drejt kondensatorëve nga këmba e 17-të shkon nën trupin e çipit):

Gjithçka erdhi kaq pis nga fabrika. Si e lava është një histori tjetër :)

Për ata që janë veçanërisht kuriozë: hapi i këmbëve të trupit të mikrocirkut është 0.65 mm.

Një herë hasa në një foto të mrekullueshme nga miku im Vadich-Borisych në VKontakte: " Rezistenca është e kotë Këtu, më frymëzoi, është po aq i padobishëm këtu sa kondensatorët e dyfishtë të shuntit në diagramin e mësipërm, unë rivizatova "qarkun" posaçërisht për ju:

Më duhej të kontrolloja atë që po ndodhte në ndeshjen e 17-të. Më duhej ta prisja të gjallë. Është mirë që ata nuk kanë vendosur ende një kërcyes nën çip - perspektiva e shkyçjes së njërës këmbë të rastit SSOP nuk është disi inkurajuese.

Mediokriteti shkon jashtë kufijve

Cili konvertues dixhital në analog është i plotë pa amplifikatorë operacionalë?

Është e drejtë, vetëm DAC me cilësi të lartë. Kështu që unë thjesht nuk e bashkova filtrin modest në NE5532. Ndoshta ia ka vlejtur të kem diçka për të dëgjuar për krahasim dhe të sigurohemi se sa jo bindshëm luajnë op-amp-të me mbështetje të thellë... Por unë tashmë kam një CD player nga një prodhues i nderuar, i cili me shumë zell luan tingujt shumë mediokër të op-amps, edhe pse të fshehura pas emrit të zhurmshëm HDAM dhe të ngjitur në ekrane të vegjël. Dhe ka shumë "mostra" të tjerë të ngjashëm.

Studioni, studioni dhe... mendoni!

Ndoshta, pa përjashtim, në të gjithë DAC-të nga prodhuesit nga "Perandoria Qiellore" shoh të njëjtat lokomotiva nga "KRENOK" (foto në të djathtë nuk është e imja, e kapur në internet). Duke ndezur stabilizuesit serial të tensionit, zhvilluesit padyshim po përpiqen të arrijnë izolim më të mirë të furnizimit me energji elektrike dhe të zvogëlojnë depërtimin e ndërhyrjes nga pjesa dixhitale në pjesën analoge. Fatkeqësisht, masave u mungon ajo që unë e quaj "të menduarit aktual" në dizajnimin e qarkut. Në fakt, gjithçka është e thjeshtë dhe... pak e trishtueshme.

Shikoni disa LM317 nga ana e daljes. Ndoshta do të gjeni një elektrolit 10 µF dhe disa kontejnerë të tjerë të vegjël. Tani le të vlerësojmë konstanten kohore në këtë qark: thjesht shikoni fletën e të dhënave dhe sigurohuni që rezistenca e daljes së "manivelit" është shumë e vogël, gjë që kërkuan zhvilluesit e stabilizatorit të integruar. Për të qenë i sinqertë, jam shumë dembel për të numëruar tani, por ndërhyrja në frekuenca nga, të themi, 100 kHz dhe poshtë rrotullës "sheh" pikërisht në daljen e saj, domethënë elektrodën e kontrollit dhe, siç ishte projektuar, transmeton këto pulsimet "në rrjedhën e sipërme me komandë", duke u përpjekur me zell për të ruajtur tensionin në dalje.

Luhatjet e rrymës arrijnë në daljen e një stabilizuesi të tensionit më të lartë. Duke ndjekur të njëjtën logjikë, ndryshimet e rrymës me frekuencë mjaft të lartë ende rrjedhin pothuajse të papenguara në të gjithë zinxhirin e stabilizuesve. Dhe ata fishkëllejnë dhe bëjnë zhurmë për të gjithë përreth.

Unë shoh të vetmen kokrra racionale në përdorimin e dy stabilizuesve linearë me radhë është se stabilizuesit e vegjël me precizion zakonisht nuk tolerojnë tensione të larta hyrëse, dhe kompletet për vetë-montimin e DAC-ve shpesh bien në duart e pajisjeve të saldimit, të cilët shpesh nuk tolerojnë madje mund të shikoni dokumentet për komponentët e përdorur, dhe kompletet duhet të funksionojnë akoma...

Përhapja e ndërhyrjeve mjaftueshëm me frekuencë të lartë mund të parandalohet lehtësisht duke shtuar... rezistorë të zakonshëm në qark. Filtra të thjeshtë RC me hyrje Stabilizuesit linearë do të sigurojnë shkëputje të shkëlqyeshme të pulsimeve RF në të dy drejtimet, duke reduktuar ndjeshëm "distancën" në qarkun ku arrijnë rrymat e mbitensionit (duke përfshirë telin "tokë"!)

Pra, furnizimi me energji elektrike ka pësuar ndryshime të mëdha në tabelë. Mjerisht, nuk ishte pa disa gjurmë të prera dhe instalime të varura.

Ndonjëherë një rezistencë e vogël është shumë më efektive se një kondensator i madh:

Ne respektojmë trashëgiminë e të parëve tanë

Në vend të një ure të trashë, ne instalojmë dioda super të shpejta në ndreqës, gjë që zvogëlon ndjeshëm "goditjet" aktuale kur diodat fiken. Kjo teknikë është mjaft e popullarizuar dhe mjaft domethënëse, ndaj do ta përdorim edhe ne:

Nga rruga, është pikërisht mungesa e të kuptuarit se si të shkëputen stabilizuesit linearë në HF ajo që i shtyn zhvilluesit e përpiktë të fillojnë të instalojnë një transformator të veçantë për çdo bllok të qarkut. Një zgjidhje tjetër shumë e popullarizuar, por edhe e kushtueshme për problemin e stabilizuesve të serisë: përdorimi i kombinimeve aktuale të stabilizatorit të burimit paralel. Në këtë rast, gjithçka është në rregull me shkëputjen, por fuqia duhet të shpërndahet me një diferencë të konsiderueshme.

Le të mos kërkojmë shumë nga "balena"

Një artikull i veçantë nevojitet për të përshkruar një seri eksperimentesh me stabilizues të ndryshëm. Këtu thjesht do të vërej se, për nder të zhvilluesve nga Mbretëria e Mesme, stabilizuesi LDO që ata zgjodhën, lm1117, është ndoshta opsioni më i mirë midis stabilizuesve të integruar të prodhuar në masë dhe relativisht të përballueshëm. Të gjitha llojet e 78XU, LM317 dhe të tjera si ato thjesht pushojnë për shkak të rezistencës së lartë të prodhimit të papërshtatshëm (e matur në 100 KHz). Mjerisht, saktësia LP2951 hyri në të njëjtën shportë. TL431 sillet pak më mirë në një qark stabilizues shunt, por ka historinë e vet: TL431 mund të jetë shumë i ndryshëm, në varësi të asaj se kush i ka bërë ato. 1117 fiton me rrëshqitje. Mjerisht, rezulton gjithashtu të jetë stabilizuesi më i zhurmshëm. Gërmon e kërcit, si me ngarkesë ashtu edhe pa.

Më duhej ta grumbulloja vetë stabilizuesin, duke përdorur përbërës diskrete. Nga vetëm dy tranzistorë modestë, duke ndjekur ideologjinë HotFET, ne arritëm të "shtrydhim" gjithçka që në një dizajn të integruar kërkon dhjetëra transistorë dhe ende nuk ka. Natyrisht, për të siguruar punën e "çiftit të ëmbël", kërkoheshin disa komponentë më aktivë... por kjo është përsëri një histori krejtësisht tjetër.

Një rezultat interesant i fotografisë makro: Nuk vura re me sy të lirë që bordi nuk ishte larë plotësisht nga fluksi.

Polimeret sundojnë koshin

Modifikimi i fundit që synonte arritjen e transmetimit më të saktë të zërit ishte "zbutja" e furnizimit me energji elektrike.

Në vendet kritike, elektrolitët e zakonshëm (megjithëse të mirë ChemiCon) të aluminit nga kompleti u zëvendësuan me alumin në gjendje të ngurtë Sanyo OS-CON. Meqenëse mblodha dy grupe identike paralelisht, ishte e mundur të organizoja testimin "A/B". Dallimi është mezi i dëgjueshëm, por është aty! Pa një sinjal me elektrolite konvencionale, me fitim (shumë) të lartë, kishte një "hapësirë zhurme" të caktuar në kufje. Elektrolitet polimer na çojnë në absolut.

Sanyo OS-CON - fuçi vjollce pa një nivel në kapak.

Nëse nuk doni të mendoni me kokën tuaj, punoni me duart tuaja

Pothuajse në të gjitha bordet dhe kompletet DAC që përdorin marrësin dixhital CS8416, kinezët vendosin një çelës kyç në mënyrë që përdoruesi të mund të zgjedhë midis një hyrjeje S/PDIF optike dhe bakri (fotoja në të djathtë është një shembull tipik i kapur në internet). Pra: nuk ka nevojë për një ndërprerës atje, çipi i marrësit mund të dëgjojë lehtësisht dy hyrje pa ndonjë ndihmë nga jashtë, qoftë ky një ndërprerës i papërpunuar ose një mikrokontrollues inteligjent.

Po ndaj me ju një truk që kam parë në një tabelë demo nga vetë Cristal Semiconductor. Mjafton të lidhni, për shembull, S/PDIF bakri me RXN, dhe daljen e marrësit optik TOSLINK me RXP0.

Shpresoj se nuk ka nevojë të shpjegoj se si funksionon kjo? 😉

Edhe në modelin e referencës, kompanitë vidhosën dhe harruan kondensatorin e shuntit në furnizimin me energji TORX :)

Ekonomi apo analfabetizëm?

Mund të jetë shumë e dobishme të lexoni dokumentacionin e prodhuesve, veçanërisht ata që bëjnë vetë mikroqarqet për të cilat betohen më pas audiofilët. Unë po zbuloj sekretin më sekret: bordi i dizajnit të referencës, bordi i vlerësimit dhe "sonda" të ngjashme nga prodhuesit zakonisht përmbajnë shembuj të shkolluar përdorimi i të njëjtave mikroqarqe. Për më tepër, nuk është aspak e nevojshme të blini të gjitha këto dërrasa, dhe etiketat e çmimeve për "mostra" të tilla mund të jenë shumë të ndryshme: 50, 400 dhe mund të kalojnë një mijë dollarë të gjelbër. Por, zhvilluesit e mi të dashur, dokumentacioni për të gjitha këto borde është i disponueshëm publikisht! Mirë, mirë për të mësuar.

Pra, ajo që kinezët nuk lexuan, ose çfarë kursyen: kondensatorë modest qeramikë shunt prej 1000 pF paralelisht me 10 μF dhe 0.1 μF. Do të duket - pse, sepse me kondensatorë të tillë ne anashkalojmë frekuencat nga dhjetëra megaherz dhe më të larta. Gama e audios konsiderohet të jetë deri në 20 kHz, mirëpo, deri në qindra kHz. Por askush nuk e ka anuluar pjesën dixhitale në konvertuesin dixhital në analog. Pra, është pikërisht ndërhyrja në dhjetëra megaherz që kalon lirshëm nëpër DAC-të e lira të ndërtuara vetë, duke bërë që të gjitha PLL-të të dridhen nga frika dhe duke krijuar kështu kushte ideale për shfaqjen e JITTER-it të tmerrshëm.

Një mënyrë tjetër popullore për të kursyer ndeshjet

Shumica dërrmuese e prodhuesve të burimeve audio dixhitale dhe konvertuesve dixhital në analog kursejnë 30...50 cent për çdo pajisje. Ne, përdoruesit, paguajmë për këtë. Lexoni detajet.

Çfarë është niveli i lartë pa llamba?

Jam argëtuar nga turma e tubave DAC dhe përforcuesve tub-kufjesh me çmim prej njëqind e gjysmë deri në qindra dollarë që kanë vërshuar tregun kohët e fundit. Duket se njerëzve u pëlqen se si një llambë fërshëllehet dhe shtrembëron në anodë 15 ... 24 volt. Megjithatë, analiza e të gjitha problemeve të DAC-ve të tilla dhe amplifikatorëve pseudo-tuba për kufje është një temë për një artikull të veçantë, por jo vetëm një.

(foto në të djathtë është një shembull, unë nuk kam një llambë të tillë)

Tema e pasur. Unë thjesht e zhveva sipërfaqen këtu dhe nuk e preka fare pjesën analoge. Dhe sa interesante mund të jetë shtrimi i duhur i "tokës" ose organizimi i kontrollit të thjeshtë dhe megjithatë të përshtatshëm të pajisjes. Dhe sa vlejnë zbutësit - mund t'i zgjidhni me rezistenca të ndryshme, t'i ndërtoni sipas topologjive të ndryshme dhe t'i lidhni në pjesë të ndryshme të shtegut. Koordinimi i burimeve me ngarkesën është një pyetje shumë, shumë interesante, e dini!... Por sot është koha që unë ta përfundoj.

BOM, ose Bill of Materials

Natyrisht, çështja nuk është e kufizuar në pesëdhjetë dollarë. Kondensatorët qeramikë nga kompleti u zëvendësuan me film. Duheshin shtuar dioda Schottky, elektrolite me cilësi të lartë dhe shumë të tjera, për të mos përmendur strehimin. Dhe, sigurisht, amplifikatori im HotFET: vetëm 2 (dy) faza të amplifikimit nga dalja DAC në daljen e kufjeve ose të amplifikatorit. As më shumë e as më pak, por në vetë amplifikatorin numërova 32 transistorë në versionin stereo. Po, të gjithë transistorët janë JFET dhe MOSFET të varfërimit. Në asnjë mënyrë Unë nuk mund të futem në pesëdhjetë kopekët e gjelbër edhe përsa i përket komponentëve 🙂 Vini re se kjo është pa asnjë ezoterizëm audiofil. Epo, po, edhe unë kam mendimin tim për këtë çështje. Në fund të fundit, ka njerëz që besojnë se duke instaluar përbërësit "të duhur", çdo qark mund të tingëllojë. Nëse ju, i dashur lexues, jeni nga radhët e tyre, më mëso, unë do të dëgjoj, argumentoj, dëgjoj dhe tregoj të gjithëve për përvojat e mia pikërisht në këtë faqe.

Pra, ku është pagesa e premtuar???

Miq, ky artikull është vetëm mendime, shënime në margjina, u shkrua nxehtë në këmbët e ribërjes së një DAC kinez. Unë vetë nuk do të përfshihesha më në një aventurë të tillë: megjithëse doli mirë, ishte shumë e shtrenjtë për sa i përket kohës dhe mundit. Dhe nuk ia rekomandoj askujt. Kur u mora me atë grup, helmi thjesht doli jashtë, gjë që u pasqyrua në artikull :) Kërkoj falje për stilin pak arrogant të prezantimit, dhe nëse nuk i përmbusha pritjet tuaja dhe nuk ofrova shpërndarjen pothuajse falas DAC të nivelit të lartë për popullatën 😉

Nëse jeni të interesuar, ju lutem më njoftoni. Ka ende shumë materiale nëpër kosha, por forca, motivimi për të publikuar dhe zyrtarizuar të gjitha këto vijnë kryesisht nga komentet dhe komentet e lexuesve të mi.