TDA1541 ЦАП

[ready]

Добрый день!

Интересуюсь DIY ЦАП проектами на чипе TDA1541*. Подскажите пожалуйста с чего вообще начать?
Где купить адекватные схемы, можно уже готовую. Где можно почитать про сборку схема-питание-корпус? На выходе я хочу получить ЦАП который будет получать внешнее питание от розетки 220v, usb, optical входы, 2xRCA выход.
Из того что я нашел это:
http://www.ebay.com/itm/Hi-End-CD-DA...53.m1438.l2649
адекватный ли это вариант?

[Walter]

14-15, но это зависит от DEM (описано выше).

Там в обмене впечатлениями жентельмен спрашивал, что ему с ESS 9018 с ее 20 эффективными битами делать, потому что по факту намерил он их толи 12, толи 13...
китайцап оказался неудачный.

[Hrun]

Не видел. Прокомментировать не могу. Просто если у него только фон сети (с чего мы с Вами обсуждение начали), то мог бы и начхать на такое несоответствие. На прослушивание музыки он никак не влияет. А если повыпендриваться или в измерениях использовать, то надо было на другую аппаратуру ориентироваться, наверное. Но не знаю...

[Hrun]

Поковырялся сегодня с внешним DEM тактированием. Возникло ощущение, что в связи с тем, что этот генератор симметричный, надо обязательно подавать два симметричных инверсных сигнала на оба входа. Такое ощущение, что от каждой из двух половинок генератора тактируется свои части DEM-ячеек. Если сигналы несимметричные, то DEM работает некорректно.
Так то генератор заводится и от одной ноги, но DEM толком не работает.
Завтра ещё буду пробовать. Но может до завтра кто-нибудь напишет...

[Hrun]

Внешнее тактирование DEM

Поскольку ранее было установлено, что понижение частоты DEM генератора благотворно сказывается на линейности ЦАПа за счёт меньшего количества коммутационных помех, я начал работу сразу с частоты 88,2 кГц. Получил её из LRCK и LRCK сдвинутым на 16 тактов BCK при 32-битном формате путём применения элемента XOR.

Схема
Не стал заморачиваться со схемой на двух транзисторах, рекомендованной, вроде бы, разработчиком ЦАПа, так как мне непонятен смысл их использования. Использовал только конденсаторы и резисторы. Все конденсаторы были по 10 нФ.

Сколько сигналов подавать
В этом вопросе мнения разделились. Аббас без угрызений совести советовал заливать всё в одну (любую) ногу, Сухоруков говорил, что тоже можно в одну, но нужен конденсатор. У меня заработало только в одном варианте – два инверсных меандра. Конденсатор между 16 и 17 ногами я не применял, чтобы всё было по честному.
Изначально подключил один меандр (размах колебаний 5 В) через 10 нФ и 100 кОм на 17 ногу – нет результата. Затем через 10 кОм – нормально затактировалась только половина генератора. Судя по всем измерениям, DEM не работала. Она таки и не заработала при 2,2 кОм на 16 ноге.
Попытки подачи двух инверсных сигналов начал с 22 кОм – плохо. Попробовал 47 кОм – ещё хуже. От 10 кОм затактировалось нормально, но с разной амплитудой. И на 16 и 17 ногах был уже не совсем меандр – с экспонентами. Решил, что для стабильности лучше сделать более крутые фронты. Потом примерно подобрал сопротивления для одинаковой амплитуды на разных ногах. На обеих получилось около 4 В. 16 нога 10 нФ + 2,2 кОм, 17 нога 10 нФ + 3 кОм.
По мере проведения всех этих манипуляций сигналы на свободных выходах для фильтрующих конденсаторов были всё более и более стабильными.

Небольшой вывод по экспериментам Аббаса. К сожалению, схем его не видел (если они есть в открытом доступе выкладывайте), но предполагаю, что он отслушивал результаты некорректной работы DEM. Если подавать сигнал на одну ногу, то услышать можно многое, но не корректную работу ЦАП.

Результат
Пока не отслушивал, но судя по измерениям лучше, чем с нестабильным конденсатором, не стало. Шум такой же. Даже появился пик шума в районе 22 кГц. А вот линейность даже немного хуже. Думаю, что это связано с ухудшением условий коммутации. В релаксационном режиме этот генератор даёт меньше выбросов, чем в режиме вынужденного меандра амплитудой 4 В. А, как было установлено ранее, выбросы и являются причиной нелинейности.
Поэтому вполне правдоподобным представляется вывод Аббаса, что лучше всего туда заливать синус. Только вот надо сразу в две ноги с инверсией и частоту не 800 кГц, а 80 кГц.

Частота
С самим этим генератором я пока не разобрался. Вот его схема отсюда (хотя она из какой-то книги вроде).

У меня большие сомнения, что в этой схеме есть делитель частоты на 4. Разбираться лень и не факт, что моих способностей хватит. Возможно, это есть в статьях. Надо почитать. Интуитивно кажется, что там что-то типа деления на 2. То есть за один период генератора проходят две фазы уравновешивания токов из всех четырёх. При воспроизведении синуса 1 кГц -60 дБ и тактировании принудительными 88,2 кГц на выходе левого канала ЦАПа у меня получилось, что помехи DEM полностью повторяются за период 88,2 кГц, а на выходе другого – за период 44,1 кГц. А если бы происходило деление 88,2 кГц на 4, то было бы 22,05 кГц.

[Hrun]

Новости по внешнему тактированию DEM


Схема
Сопротивления резисторов пришлось увеличить с уменьшением размаха колебаний до 1 В. 16 нога 10 нФ + 8,2 кОм, 17 нога 10 нФ + 10 кОм.
Это из-за того, что после установки реле РЭС60 для переключения между работой с конденсатором и работой от внешних тактовых сигналов, внешнее тактирование стало работать нехорошо. Огромные коммутационные помехи пролезли на выход. Раньше с теми же сопротивлениями такого не было. Амплитуду точно не запоминал, но стало раз в пять больше. После увеличения сопротивления коммутационные помехи в схемах с конденсатором и с внешним тактированием стали примерно одинаковыми.
Отсюда вывод: амплитуду внешних тактовых сигналов надо выбирать наименьшей, при которой сохраняется работоспособность. И отсюда же подтверждение вывода про синус. Лучше подавать для тактирования мягкий сигнал.
В-принципе, для смягчения работы можно ещё пробовать ставить конденсатор вместе с внешними тактовыми сигналами, но на текущий момент я уже не вижу смысла заморачиваться с внешней синхрой вообще.

Частота DEM
Неоценимая польза в работе с внешней синхронизацией заключается в том, что можно экспериментально определить насколько же делится частота DEM генератора. При работе от конденсатора сложно адекватно засинхронизировать осциллограф. Здесь всё видно. Где бы что ни смотрели, при тактовой частоте 88,2 кГц на всех выводах микросхемы все процессы, связанные с DEM повторяются с периодом, соответствующим 44,1 кГц. Таким образом стало очевидным, что для адекватной работы DEM на всех воспроизводимых частотах достаточно превышение частоты дискретизации всего лишь в два раза. В дальнейшем планируется эксперимент с понижением частоты ещё в два раза (адекватная работа до 11 кГц).

Результаты измерений
Наиболее существенные отличия работы DEM с внешними тактовыми сигналами проявились при воспроизведении синуса 1 кГц с уровнем 0 дБ. На меньших уровнях наблюдаются аналогичные отличия, но в меньшей степени.
Что касается линейности преобразования, то в очередной раз подтвердился вывод, что она в основном определяется частотой DEM, а не другими параметрами. Поскольку частоты при работе с конденсатором и внешним тактированием были примерно одинаковыми, то и различия в линейности преобразования на малых уровнях были не более 1 дБ.
Отличие внешнего тактирования заключаются в том, что наблюдается меньший шум при существенно большей амплитуде гармонических составляющих (голубая спектрограмма – внешнее тактирование, розовая – конденсатор). Что из этого лучше вопрос отрытый. Как по мне, то однозначно шум. Поэтому я и делаю выбор в пользу конденсатора или внешнего асинхронного тактирования. Только вот зачем оно нужно? Нестабильность работы внутреннего генератора только сильнее размазывает гармонические составляющие и превращает их в равномерный шумовой ковёр.


Рассуждения
В-принципе, подтверждается вывод Аббаса о предпочтительности внешнего асинхронного тактирования слабым гармоническим сигналом. Только я так и не понял, сколько выводов он тактировал. Если один, то это бред, а его выводы – чистая случайность.
Насчёт повышения частоты до 800 кГц – это не логично. Однако при работе с гармонической внешней синхронизацией возможно. Также это может зависеть от конкретного экземпляра микросхемы. И да. Всё это написано для случая отсутствия фильтрующих DEM конденсаторов.

Результаты прослушивания тестовых гармонических сигналов
При включении внешней синхронизации на уровнях до 60 дБ слышно уменьшение шума. При этом добавление звона гармонических составляющих заметно гораздо слабее.

Результаты слепого прослушивания музыки
Предварительно в подавляющем большинстве случаев в качестве предпочтительного я выбирал вариант с конденсатором. Типа, более ясное звучание, менее замылено. Но никаких гарантий. Прослушивание продолжится.

Много раз слушал. Или с конденсатором лучше (ну, я больше выбирал этот вариант), или без разницы. Сделал вывод, чтобы лишние сопли в схеме не торчали, ставить конденсатор и не выпендриваться.

[Hrun]

Очередной эксперимент

В дальнейшем планируется эксперимент с понижением частоты ещё в два раза (адекватная работа до 11 кГц).

Кое-что прояснилось.

Частота DEM
Всё-таки всё логично. Для выполнения четырёх фаз DEM-уравновешивания необходимо четыре периода DEM-генератора. Это видно по сигналам на выводах для фильтрующих конденсаторов.
Но на выходе ЦАПа по какой-то причине достаточно двух периодов.

Во-первых это видно по осциллограмме:

Где бы что ни смотрели, при тактовой частоте 88,2 кГц на всех выводах микросхемы все процессы, связанные с DEM повторяются с периодом, соответствующим 44,1 кГц.

Всё-таки не на всех выводах, а только на выходе. Возможно, с внешней синхронизацией случайно получилось и что-то другое или я там раза в два ошибся. Посмотрел все записи. С конденсатором однозначно - на выводах для конденсаторов частота делится на 4.

Во-вторых, при установке 2200 пФ (51,1 кГц) наконец-то появился шум. При 1000 пФ (около 100 кГц) шума на выходе от работы DEM не было.

Наверное, можно как-то объяснить почему для полного уравновешивания хватает двух фаз DEM, но мне лень.

Результаты измерений
Итак, что же сравнивалось? 2200 пФ против 1000 пФ в DEM-генераторе. При 2200 пФ теоретически полное уравновешивание DEM (четыре фазы) происходит за период 12,8 кГц.
Вот в этом эксперименте разница была во всём, кроме линейности. Что касается линейности, то она улучшилась не более, чем на 0,5 дБ при воспроизведении сигнала по уровню -90 дБ.
Разница в шуме.
-94 дБ - ничего страшного - в спектрограмме появились несущественные палки на 10, 13 и 23 кГц.
-90 дБ - уровень шума на ВЧ возрос приблизительно на 7 дБ.
-60 дБ - начиная с 8 кГц чётные гармоники обрастают боковыми составляющими и их амплитуда на 12 дБ больше.
-30 дБ - почти то же самое.
0 дБ - уровень шумовых гармоник достигает -78 дБ. То есть уже имеем как минимум минус 3 разряда, а то и больше.

Результаты прослушивания тестовых гармонических сигналов
Тут уже было слышно многое.
-90 дБ - шум слышно в точке прослушивания.
-60 дБ - вблизи динамика слышен звон.
-30 дБ - аналогично.
0 дБ - разница в воспроизведении синуса 1 кГц при 1000 пФ и 2200 пФ тоже слышна.

Результаты слепого прослушивания музыки
Здесь я уже угадывал. Здесь было очень слабо, но слышно разницу. На тарелках - при 2200 пФ они становились более гладкими и шипящими, в то время как при 1000 пФ выделялся металлический оттенок (который, в-принципе, должен быть). И было слышно, как при 2200 пФ разрастаются полушумовые синтезированные тона. Но ничего фатального.
Оно и логично. То, что появилось в этом эксперименте вполне попадает в область слышимости. Все предыдущие эксперименты и теоретически не должно было быть слышно.

Выводы
По даташиту ёмкость конденсатора в DEM-генераторе 470 пФ. При отсутствии фильтрующих конденсаторов без опасений можно её увеличить до 560 пФ, а можно и рискнуть, увеличить до 1200 пФ для небольшого улучшения линейности преобразования. С внешним DEM-тактированием связываться нецелесообразно.

[Furious_Dima]

Hrun, Спасибо! С интересом читал ваши эксперименты. Такой бы разбор для DEM TDA1540, там номиналы конденсаторов несколько выше.

[Hrun]

Hrun, Спасибо!

И Вам спасибо за оценку трудов

Такой бы разбор для DEM TDA1540

1. Планируется.
2. Планируется, но уже в меньшей степени, так как будут учитываться уже полученные знания.
3. Планируется, но неизвестно когда, так как ещё будет сравнение с другим чипом TDA1541, c установленными фильтрующих конденсаторов, с 1543, с LC7881.

там номиналы конденсаторов несколько выше

Осциллографа достаточно, чтобы с частотами разобраться. Генератор и вся DEM схема там такие же, как я понял из доступных источников.

Ну а в том ЦФ , про который мы тут говорим ( SAA7030 ) - они просто совместили две функции , только и всего .

Вот, в тему TDA1540. А нельзя ли в SAA7030 отключить интерполяцию и оставить только нойз-шейпинг? Так, чтобы осталось только расширение возможностей TDA1540. Из даташита я понял, что нельзя. Буду ещё смотреть, но, может, кто знает.

[Сухоруков Сергей]

LC7881

Интересная микросхема, самобытная. Её "помучить" и сравнить с 1541 было бы интересно.

[Hrun]

Интересная микросхема, самобытная. Её "помучить" и сравнить с 1541 было бы интересно.

Подписываюсь под каждым словом

[Hrun]

Вот. Под руку попалась схема, которую использую. Безфильтровый выхлоп. Можно смеяться, издеваться. Конструктивная критика тоже приветствуется.
Вложение 357063

В схеме выхлопа стоит C3. Изначально поставил я его по принципу "кашу маслом не испортишь". А тут подумал "А чего он и место там занимает?" Не тут то было. Попытка внедрения туда реле с целью определения значимости этого конденсатора не увенчалась успехом. Схема зажила "своей жизнью". Начала ловить помехи от релюшек коммутатора, да так, что это аж влияло на работу TDA1541. Немного поубирал соплей, поиграл с топологией, соединил корпус реле с общим проводом - всё меняется, но лучше не становится. Убрал и то и другое: и реле и конденсатор - помехи ловятся, чудеса происходят. Ставлю на место К73-17 0,68 - всё работает нормально.
Так то, конечно, если бы это был не макет, собранный навесным монтажом, то этот конденсатор, возможно, так сильно бы не влиял, но я его и в конечном варианте оставлю.

Думаю, что делать.
Там ещё VT1 может быть неоригинальный. VT2 получше выглядит. Можно с этим поиграться. Думаю, электролит ещё можно попробовать поставить на 330 мкФ примерно. Так бы и вовсе убрать этот VT1 и оставить конденсатор, но термостабильность...
Так то схема и с конденсатором по уровню -60 дБ ловит наводки, но в звуковой диапазон они не проникают. Усилку на них наплевать, поэтому не заморачивался. А тут (без конденсатора) всё в звук полезло и на работу ЦАП влиять стало.

Ещё я было подумывал сделать один выхлоп на два ЦАПа, которые будут релюшкой переключаться. Теперь уже склоняюсь к тому, что так делать не надо. Лепить вход выхлопа поближе к выходу ЦАПа.

Любые адекватные комментарии приветствуются.

Уфф... успел. Проблема была, по ходу, не в отсутствии конденсатора. Сейчас и без него нормально запустил.

[Guslik]

Всем, привет !
Помогите разобраться в чем проблема .
Собственно о проблеме . Был приобретен на али кит analogMetric TDA1541A.Собрал , запустил без проблем ,TDA 1541 шла в ките .
Цап звучит детально ,но! Через минуты 2 начинаются щелчки в каналах поочередно , как будто статистический разряд .
Что самое интересное при отсутствии сигнала на входе цап щелчков нет , как только снимаю с паузы появляются щелчки примерно через минуту .
Проверил все напряжения на TDA ,все в норме .. +5V,-5V,-15V ТDA греется примерно градусов до 45.
Пробовал убрать фильтр SAA7220,поставил три перемычки , не помогло , заменил перемычки резисторами 33 ОМ ,не помогло .
Менял конденсаторы в обвязке TDA с 0.1 до 2.5 мкф , не помогло .
Что еще можно попробовать ?
Пробовал стереть надпись на TDA ацетоном не стирается .
Клеил радиаторы к SAA ,TDA не помогает .

[zstk-nsk]

Проблема вполне может быть в CS84xx или с самой TDA. У меня был похожий случай на одном цапе, глючный цироз (CS8412) давал похожий эффект, при этом на 24/96 проявлялось сильно чаще чем на 16/44.1.

[Serge_L]

Осцил-то есть?
А то писать много, а если нет - то клейте железяки дальше!
Общая мысль: очень похоже на неверное декодирование СПДИФ потока.
Если осцила нет попробуйте УМЕНЬШИТЬ размах сигнала на входе, либо вообще поиграться со входной цепью

[maxssau]

Проблема вполне может быть в CS84xx или с самой TDA. У меня был похожий случай на одном цапе, глючный цироз (CS8412) давал похожий эффект, при этом на 24/96 проявлялось сильно чаще чем на 16/44.1.

8412 не умеет 24/96

Offтопик:

интересная тенденция разгона "лохматых", в соседней ветке про Audio Alchemy DDE3 гоняют PMD100 на вдвое бОльших частотах мастерклока и удивляются глюкам и трескам.

[Guslik]

Осцил-то есть?
А то писать много, а если нет - то клейте железяки дальше!
Общая мысль: очень похоже на неверное декодирование СПДИФ потока.
Если осцила нет попробуйте УМЕНЬШИТЬ размах сигнала на входе, либо вообще поиграться со входной цепью

Думаю что именно Вы правы!
Брал SPDIF с андройд приставки , он регулируется, то есть уменьшается на SPDIF.
Сейчас навернул в приставке на полную, и регулирую ручкой громкости на усилке ..
Тресков - щелчков пока нет .
Позже отпишусь ....
Собственно есть вопрос!
Cтоит-ли менять приемник SC8414 на DIR9001 ?
И какие кондеры поставить для TDA ,вернуть родные 0.1 мкф WIMA или керамику ?
Опять-же какой емкости?
Ну и последний вопрос .....
Что лучше установить, предпочтительней на выхлоп из этих ..OPA134 ,AD797,NE5534,OPA627?

[Сухоруков Сергей]

Cтоит-ли менять приемник SC8414 на DIR9001 ?

"Дирка" чувствительнее к помехам. Я бы не стал.

И какие кондеры поставить для TDA ,вернуть родные 0.1 мкф WIMA или керамику ?

Верните штатные. Керамика тоже подойдёт (C0, NP0, Х7), но не сегнетокерамика. Основное требование: низкий ток утечки.

Что лучше установить, предпочтительней на выхлоп из этих ..OPA134 ,AD797,NE5534,OPA627?

Только не AD797, не место ей тут.

[zstk-nsk]

8412 не умеет 24/96

Offтопик:

интересная тенденция разгона "лохматых", в соседней ветке про Audio Alchemy DDE3 гоняют PMD100 на вдвое бОльших частотах мастерклока и удивляются глюкам и трескам.

Точно, была 8416, но вела себя аналогично.

[Guslik]

"Дирка" чувствительнее к помехам. Я бы не стал.



Верните штатные. Керамика тоже подойдёт (C0, NP0, Х7), но не сегнетокерамика. Основное требование: низкий ток утечки.



Только не AD797, не место ей тут.

Хорошо , понял ! Я буду ставить OPA134 . AD-шки подделки оказались , сигнал шум дикий был ..
Они из кита ..
Уже час и более слушаю ,треска пока нет .. Но я удалил согласующий трансформатор перед 8412 ,пустил через два кондера и параллельно им резюк 75 Ом.
Вимовские верну . Стоит- ли лепить радиаторы на TDA ? SAA прилично грелась, вот на нее обязательно думаю , но без нее детализация высоких не-та!
Завтра кулю оперы и панельки под микры . как еще твикнуть можно этот кит ?

[segr]

NE5534

JRC5534 хорошие.