Плата конвейера для работы с «мультибитными» микросхемами ЦАП

[Turbo_man]

Давно планировал создать отдельную ветку для этого отдельного направления своих устройств. И вот своё обещание выполняю, поскольку устройство закончено.

См. фото универсальной платы конвейера.



Заинтересованные вегалабовцы, конечно, уже в курсе о чём идёт речь, а остальным немного поясню.

Каждая микросхема «мультибитного» ЦАП имеет свои ограничения по максимальной частоте Ц-А преобразования. Как правило, это не более 8…16Fs (за Fs принято принимать стандартную частоту 44,1 или 48 кГц), полученные в цифровом фильтре (ЦФ) типа SM5847AF например.
Таким образом, пределом по частоте для них будет 352…768кГц (для разных микросхем ЦАП разная предельная частота преобразования). Хотя на практике TDA1541A прекрасно работает и на 768кГц (16х), а PCM1702P на 1536кГц (32х). Правда это не документировано и не гарантируются качественные характеристики.

Так вот, чтобы обойти эти ограничения и получить МНОГО больше, можно включить N штук (2…16) в режиме конвейера, когда они работают одновременно со сдвигом во времени в рамках одного периода частоты преобразования. Суммарный результат при этом получается в N раз более быстродействующим.
Интересно это в первую очередь тем пользователям, которые таким образом хотят снизить требования или практически исключить восстанавливающий ФНЧ после ИУ преобразователя.

Что ОЧЕНЬ позитивно сказывается на пространственных характеристиках получающегося "саунд-стейджа" фонограммы. Локализация мнимых источников звука (КИЗов) получается просто ошеломляющей. Такого не удавалось получить ни от одного другого ЦАП-а.

А поскольку при этом складываются аналоговые сигналы с выходов микросхем ЦАП с жёсткими временными сдвигами, то попутно и получить AFIR (или гребенчатый фильтр), подавляющий нежелательные остаточные продукты преобразования цифровых фильтров (ЦФ).

Кроме этого, для сторонников NOS-ЦАП-ов, в конвейере предусмотрено отключение (обход) ЦФ по желанию.

В предлагаемом устройстве дополнительно к изложенному осуществляется 16-ти кратная линейная интерполяция (ЛИ) аудио-семплов, полученных от ЦФ. То есть мы получаем итоговую скорость аудио-потока 8 (ЦФ) х 16 (ЛИ) = 128Fs. А уже этот скоростной поток мы распределяем на 8 потоков по 16Fs (или 8Fs для TDA1541(A) - переключается управляющим сигналом), с которым легко и непринуждённо справляется каждая микросхема ЦАП в конвейере. Всё изложенное справедливо для каждого исходного левого (ЛК) и правого (ПК) каналов.

Таким образом, к предлагаемой плате конвейера можно подключить до 2 по 8 микросхем «мультибитных» ЦАП-ов.
Для удобства пользователя и обеспечения гибкости использования на плате предусмотрено место для ЦФ SM5847AF (точнее там их 2, но 1 теперь не используется и был предусмотрен для экспериментов) и PLL формирователя 768Fs для неё. А также стабилизатор +5В для питания платы изолятора USB.

Существует несколько вариантов прошивки ПЛИС, специализированных для разных типов применяемых микросхем ЦАП (пока доступны для PCM1702P, TDA1541(A) и AD1862N (общая с PCM63ми). Скоро будут готово и для PCM58P, AD1865, PCM1704U). Варианта сразу для нескольких типов ЦАП не планируется. Менять прошивку можно будет дополнительно, если планы пользователя поменяются.

Теперь описание разъёмов устройства:
Х1 – вход управления режимами платы конвейера (8 управляющих сигналов).
Х2 – вход аудио-потока I2S до 384кГц от платы ФИФО или иного цифрового аудио-источника. А также входы 2х управляющих сигналов и выход +5В для питания изолятора USB.
Х3…Х6 – выходы 2 по 8 (суммарно 16) аудио-потоков для подачи на 16 моно-микросхем ЦАП (или 8 стерео типа TDA1541(A)). На каждом разъёме по 4 потока.
Х7 – вход питания платки генов 1024Fs. (+7…12В примерно 30…50 мА). Гальванически развязанный и стабилизированный.
Х8 – вход питания остальной цифровой части конвейера, включающий основную ПЛИС и PLL и стаб +5В для USB. (+7…9В примерно 70…100 мА). Гальванически развязанный и стабилизированный.

Подробное описание контактов каждого разъёма следует…



Привожу фото для иллюстрации возможного применения конвейера, управляющего 2мя платами NOS ЦАП на 8 шт. PCM1702P суммарно.

[Turbo_man]

Можно точно. Но не на х9 а на х1 был сигнал. Кажется. Завтра проверю какая нога.

---------- Сообщение добавлено 18:51 ---------- Предыдущее сообщение было 00:07 ----------

на х1 был сигнал.

да.
Х17 (разъём Х1 контакт 7) переключает режим SLOW-0/SHARP-1. Кстати, загорится ледик. Он связан с 27-й ногой панельки ДИП28.

[Михаил45]

Владимир спасибо. Отличное устройство у тебя получилась. Но у меня при замыкании перемычкой 7-8 на Х1 ледик не горит.

[Turbo_man]

Владимир спасибо.

Рад, что нравится.

Отличной устройство у тебя получилась.

Самому тоже нравится. Только им и пользуюсь. Правда у меня 16шт. PCM1702P-J.
Подумываю о переделке платы ЦАП. Хочу локальное питание улучшить по мотивам ML30.6.
И переработать платки на мелкие с 1 или 2 шт. 1702.

[Михаил45]

Не думаю, что это принципиально - светодиод.

[Turbo_man]

ледик не горит.

Может он перепутан по полярности? Я его не помню, что проверял. Уровень на 27-й ноге ДИП28 меняется?

---------- Сообщение добавлено 19:35 ---------- Предыдущее сообщение было 19:31 ----------

А он там вообще запаян?

[Михаил45]

Меняется. Не запаян. Все работает. Запаян у Х9.

[Turbo_man]

Не запаян.

Сорри тогда. Забыл.

---------- Сообщение добавлено 19:52 ---------- Предыдущее сообщение было 19:49 ----------

Я про HD-CD ледик писал. + 2 по питаниям. Больше там их нет.

[Михаил45]

По питаню есть. Подбирал 1702 по 14 ноге, вроде близкие потенциалы, а все же в одном канале на 0.0004% больше КНИ (0.0016, 0.002), что на слух неощутимо - по сему забил. Потом еще помучаю, будет время.

[Turbo_man]

КНИ (0.0016, 0.002)

У меня тоже примерно. 0,0014 в одном, чуть хуже в другом.

[Михаил45]

. ОУ. Я использую AD846 по совету С.Агеева.

Владимир, ad811 пробовал ставить?

[Turbo_man]

ad811 пробовал ставить?

Да, на этапе макетирования. До п/платы. Что-то на 100МГц немножко было. Попробуй и ты. Расскажешь.
АД846 это к ТДА-шкам. С ПЦМ-ками ОПА602БП (если захочешь, у меня есть их запас б/у, и 846х и 602х).

[Михаил45]

У меня сейчас 811. Прилично играет. Заказал 4 шт. 846 - проверить. В любом случае, пригодятся, так как выбор оу весьма ограничен для i\u.

[Turbo_man]

Заказал 4 шт. 846 - проверить.

Я для пцм-ок их не выбрал для себя.

[Furious_Dima]

Offтопик:

У меня сейчас 811. Прилично играет. Заказал 4 шт. 846 - проверить. В любом случае, пригодятся, так как выбор оу весьма ограничен для i\u.

у меня ad812 всех заткнул в i/u. p.s. это не сдвоенная версия ad811, тоже ТОС но двухканальный

[Михаил45]

Думаю, тут работает сочетание : цап+оу.

[vladimir sim]

Не-не-не, так можно договориться то того что органы слуха у таракана в ногах. Нувыпонели. Rin- у 811 и 812 различаются на порядок- 13 и 120 Ом, и при работе к примеру с 1702 и Rfb 3000 Ом от 95 дб гейна 811 остается 50 дб, от 86 дб гейна 812 остается 60 дб, вот вам и слышимая разница. Кг в обоих случая хорош- 120-130 дб, но звучит по -разному. Низкое входное ТОС-ников по инв. входу- главное препятствие для хорошей работы с токовыми DAC c Iоut 1-2 ма. Для того , чтобы индуцированный джиттер {возникающий в преобразователе I-V на ОУ- cм статью М Хауксфорда} был малым, нужно еще и приличное усиление на DC- желательно 300000-500000, а у ТОС с этим беда. Одной полосы и скорости мало.

[Михаил45]

Ты где читал эту статью про "индуцированный джиттер" в оу?

[vladimir sim]

Это известный труд М Хауксфорда, и не в ОУ, а в преобразователе I-V на ОУ. Там у него выведен набор параметров - 50 МГц, 50 В /мкс, Кu больше 300000, цифры , разумеется,приблизительные.Раньше валялся в свободном доступе, щас вряд ли. Ачо?

[Turbo_man]

Offтопик:

Хауксфорда

Мне показалось, или фамилиё сменилось?

[vladimir sim]

Вчера машинально написал какого-то Кроуфорда, ктоето- XЗ. Ошибка вышла, а остальное все правда.