Vidalgo DYA  -  Do Your Audio
Авторская страница Виталия Овсейцева

ПРОЕКТЫ СТАТЬИ БАРАХОЛКА ФОТО ОТЗЫВЫ миниЛАБ ПРОГРАММЫ РАЗНОЕ ГОСТИ

 EMAIL ME


>  
>  цена:  70 $  включая пересылку   << РАСПРОДАЖА ОСТАТКА >> 
>  поставляется в собранном виде - то что на фото, плата + переключатель входов (не присоединён)
>  малотиражный проект
>  размеры платы  100мм х 70мм

FOTO top

FOTO bottom
   
 
     Целью проекта была разработка простой компактной платы ЦАП с хорошим звуком и стандартными способами подключения,
для использования в качестве внешнего ЦАПа.
Организовать интерфейсы несложно, а вот как простыми средствами получить хороший звук.  Известно, что звучание ЦАП
во многом определяется "выхлопом", а нет ли случайно вариантов обойтись вообще без оного?  Оказывается, есть!
Это реализовано (к сожалению - было реализовано) в м/с CS4328, старом однобитнике, который помимо встроенного аналогового фильтра
имеет также выходной буферный каскад на полевых транзисторах, с неплохой нагрузочной способностью.
Измерения показали единицы ом выходного сопротивления и отличную устойчивость на ёмкостную нагрузку. Годится.
А для устранения неизбежного паразитного ВЧ-проникания на выходе достаточно включить простую RC-цепочку.
То есть имеем "короткий тракт", короче некуда.  Как раз для тех кто не любит ОУ.
    Эта м/с имеет также интересную конструктивную особенность - физически раздельные кристаллы цифрового фильтра и собственно ЦАП,
о чём можно догадаться анализируя топологию демонстрационной платы от изготовителя (а также при помощи омметра :) ).  
Если подвернется неисправная м/с то стоит расковырять для проверки.
    К сожалению, этот старичок разработан для потока данных с Fs не выше 48кГц, что как бы и немодно уже, но работает-то хорошо,
почему не пользовать.  (Разными способами этот чип можно заставить переварить 96кГц, но качества не будет. )

    Поскольку встроенный цифровой фильтр CS4328 не содержит функцию деэмфазиса, в качестве SPDIF-приёмника был выбран
CS8416 (похоже, это единственный случай обработки эмфазиса в приёмнике, почти курьёз).  Кроме того, данный приёмник имеет
удобный мультиплексор входов.

    Питание - это не менее важная часть устройства.  Для ответственных мест я применил локальные стабилизаторы на TL431,
параллельного типа, они обеспечивают малый (миллиомы) и равномерный импеданс в широкой полосе частот (до мегагерц),
а дополнительный конденсатор в цепи управляющего электрода снижает уровень шумов и пульсаций.  
По поводу слухов о "возбудах" 431-х  должен заметить, что нужно внимательно читать даташиты, ну как обычно.  

    Вся схема реализована на плате размерами 100х70мм, имеет стандартные входы SPDIF (коаксиальный и оптический),
а также USB-вход.  Все входы гальванически развязаны от цепей ЦАП.  Выбор входа - при помощи трёхпозиционного тумблера.
При подключении по USB к среде Windows дополнительные драйверы не требуются.
Поддерживаются режимы 32, 44.1 и 48кГц с разрядностью до 24бит.  Выход ЦАП на полной шкале (0дБ) - 4В двойной размах
(1.4В действующего значения синусоидального сигнала), может немного отличаться у конкретного экземпляра.
Постоянного напряжения смещения на выходах нет.
Для питания платы необходимы 2 источника:  однополярный 9...10В на ток не менее 100мА для цифровой части,
и двуполярный 11...12В  на токи не менее 100мА для аналоговой части.  
Желательна стабилизация, вполне достаточно обычных "трёхногих" стабилизаторов, например на LM317.
"Щелчки" при включении/выключении практически отсутствуют (зависит также от первичных источников питания).

   Нужно отметить, что к этому ЦАП  пожалуй не стоит подключать усилитель со входным сопротивлением значительно
меньше обычных сегодня 10К (работать разумеется будет, и даже например 300ом наушники он тянет неплохо). Это связано с тем,
что встроенный в м/с буфер имеет конечные возможности по току (вкупе с возможностями питающего его параллельного
стабилизатора) , а главное - ему приходится перезаряжать значительную ёмкость.  По этой же причине не стоит пытаться
уменьшить тепловыделение на балластных резисторах стабилизаторов путем уменьшения их рабочего тока
(80...100мА, в зависимости от входного напряжения питания).

    Приводится  схема ЦАП , в базовом варианте. 
Актуальная сборка имеет несколько непринципиальных отличий в номиналах.
    Монтажная  схема . 
    Чертеж отверстий задней панели, в форматах  PDF и  DWG.   Зеленой линией обозначен низ платы, т.е посадочная плоскость.
Кожух USB-разъёма не должен касаться стенок отверстия панели.


    Свой экземпляр я выполнил в таком вот виде:
FOTO
FOTO
( С учётом особенностей конкретной электросети и применяемых источников питания
могут потребоваться дополнительные меры защиты от внешних помех. )


   Что же в итоге.  Макет данной конструкции прожил у меня на столе месяца два или три, непредвиденной
"обработки напильником" за это время не потребовалось.  После чего хозяйство переехало на плату и в корпус.
Звучание ЦАПа можно вкратце охарактеризовать как комфортное, музыкальное, с нетипичными для простой
конструкции детальностью и динамикой.  Не шепелявит, не визжит и т.д.  Естественность присутствует.
Несмотря на такой простецкий вид и небольшие в общем затраты (больше половины которых ушло на корпус
и трансформаторы).
   Поэтому я и выбрал такое название - "Цирроз", как бы в усмешку тому расхожему мнению о продукции
Cirrus Logic.  Вполне себе продукция, играть может.


20 окт 2011 -   добавлены  монтажная схема  и  чертёж сверловки задней панели.


3 ноя 2011

По просьбе выполнил измерения искажений и шумов.

Измерявшийся экземпляр на полной шкале (0dB) имел  1.3Vrms  вых.напряжения.

Взвешенное значение THD+N составило:
Сигнал    0dB, режим 48/24 :      -93.5dB  (0.0021%)
Сигнал    0dB, режим 44.1/16 :   -91.5dB  (0.0027%)
Сигнал -20dB, режим 48/24 :      -75.5dB  (0.017%)
Сигнал -20dB, режим 44.1/16 :   -73.5dB  (0.021%)
Результаты хорошо совпадают с паспортными значениями CS4328.
Измерялось прибором "Amber 3501".

При воспроизведении "цифровой тишины"  в режиме 48/24  взвешенное (IHF-A) значение
отношения сигнал/шум составило  96.7dB.
Невзвешенное значение в диапазоне 20Hz-20kHz  (DIN AUDIO) -  93.3dB.
А на паузе (так измерял изготовитель м/с ЦАП) - показания моего прибора независимо от типа измерения
практически соответствовали его порогу чувствительности (1uV), что в данном случае дает  122dB.
Использовался прибор "National VP-9690A".




февраль - май  2011


Плата ЦАП "Цирроз"