Простой и качественный выхлоп для токовых выходов типа PCM1794. Советы и рекомендации.

[Rova]

Приобрел на ибее DAC на PCM1794. Доработка привела к решению на одном ОУ вместо четырех. Руководствовался только прослушиванием. Опасался, что увеличится нелинейность из за ненулевой нагрузки токового выхода микросхемы дака. Реально практически не изменилась - RMAA на 1 килогерце намерил 0.0003%.

Может кому будет полезна схема.
Схему стоит рассматривать комплексно вместе с подсистемой питания.
Внесение, скажем, реактивности в питание в виде конденсаторов, конечно, не ухудшит формальных параметров, но изрядно изменит звук.

p.s. И вариант без общей обратной связи. Нелинейность порядка 0.002%.
p.p.s. И лучший вариант по звуку. Нелинейность порядка 0.01%.
p.p.p.s. И балансный вариант.
p.p.p.p.s. И вариант пассивный.

[viktor8m]

Там, где ОУ уменьшает входное сопротивление ОБ или ОЗ каскада - ОУ работает с сигналом и определяет и характер звука.

Это верно для сигнала в виде напряжения, но совсем не обязательно для сигнала от генератора тока.

Раз ОУ влияет на работу модуляторов он не может не влиять на полезный сигнал, неужели это непонятно?

Это понятно, но я вёл разговор про влияние ОУ на преобразование ток-напряжение, а его в моей схеме нет, а что касается влияния ОУ на работу модуляторов, то оно не такое большое, т.к. модуляторы представляют собой ГТ (пусть и неидеальные), поэтому если обеспечить на звуковых частотах сопротивление на выходе модулятора меньше скажем 0.1 Ом, то стабильность этого сопротивления уже не отразится на звуке (сравните выходное сопротивление модулятора и 0.1 Ом, даже при выходном сопротивлении модулятора 100к получается отношение -120 дБ, вот я сейчас в симуляторе проверил, при выходном сопротивлении модулятора 5к, а такого малого не может быть, искажения моей схемы возросли всего в 2 раза, по сравнению с 1000к).

[Semigor]

сравните выходное сопротивление модулятора и 0.1 Ом, даже при выходном сопротивлении модулятора 100к получается отношение -120 дБ, вот я сейчас в симуляторе проверил, при выходном сопротивлении модулятора 5к, а такого малого не может быть, искажения моей схемы возросли всего в 2 раза, по сравнению с 1000к

Какие 100...1000кОм? Выходное сопротивление звуковых ЦАПов единицы килоом.

[viktor8m]

Какие 100...1000кОм? Выходное сопротивление звуковых ЦАПов единицы килоом.

Вы уверены? Мы обсуждаем дельта-сигма ЦАП типа PCM1794 (согласно теме), а не вообще звуковые ЦАП.

[Сухоруков Сергей]

а как иначе добиться малого сопротивления на выходе модуляторов?

Ну, например, используя БТ с большим током покоя. Если он будет на уровне 100 мА, входное сопротивление схемы ОБ будет порядка 0,3 Ом.
Но возникают другие сложности.

В целом, диспут и в самом деле затянулся. Смакетируйте, послушайте, измерьте - и расскажете всем нам.

[viktor8m]

Смакетируйте, послушайте, измерьте - и расскажете всем нам.

Не решил вопрос с вычитателем противофазных сигналов с выходов преобразователей, хочется не испортить прекрасные характеристики преобразователей.

[Semigor]

Вы уверены? Мы обсуждаем дельта-сигма ЦАП типа PCM1794 (согласно теме), а не вообще звуковые ЦАП.

Уверен, померяй.

[viktor8m]

померяй.

Как? Кстати, судя по схеме модуляторов псмков, выходное сопротивление не должно быть малым, кроме того, если оно малое, почему у ROVA получаются искажения -90 дБ при нагрузке на такие большие сопротивления, они должны быть значительно выше?

[viktor8m]

Поискал в Гугле про выходной импеданс модуляторов PCM1794, на diyAudio так же дискутировали на эту тему, один из участников написАл, что мучал специалистов TI и получил ответ, что в модель у них заложено 100к в параллель с 22 пФ, но измерений не проводилось. Также на diyAudio приводился в пример ВЧ ЦАП dac5674, он конечно по входной части совсем не похож на PCM1794 (он ВЧ и не дельта-сигма), но у него такой же токовый выход (схема показана в даташите), а выходной импеданс указан как 300к (в параллель с 5 пФ).

[Djemshut]

что в модель у них заложено 100к в параллель с 22 пФ

я тоже подобные цифирки где то видел.

Хотелось бы отметить следующий момент: мне кажется, что для правильной работы токовых выходов подобных дивайсов важно не столько абсолютное снижение входного импеданса последующих каскадов, сколько его линеаризация в разумной полосе частот. На резисторе, как раз, это достигается проще всего.

[viktor8m]

Хотелось бы отметить следующий момент: мне кажется, что для правильной работы токовых выходов подобных дивайсов важно не столько абсолютное снижение входного импеданса последующих каскадов, сколько его линеаризация в разумной полосе частот. На резисторе, как раз, это достигается проще всего.

Понятно, что измерений я не делал, но чисто из логики и простейших расчётов я бы поправил, если входное сопротивление преобразователя значительное (скажем 1 Ом и выше в звуковой полосе), то несомненно Вы правы, для минимизации искажений требуется линейность сопротивления, а вот при очень малом входном сопротивлении преобразователя (0.1 Ом и ниже в звуковой полосе) при выходном сопротивлении действительно 100к нелинейность сопротивления практически не будет ощущаться (искажения от этого уже ниже -120дБ).

[Semigor]

Как?

По закону Ома. Посылаете на ЦАП тестовый сингнал, например синус 1кГц максимальной амплитуды. Нагружаете выход ЦАПа на резистор R1 и измеряете напряжение на этом резисторе U1.
Затем меняете резистор на R2 и измеряете напряжение на нем U2.
Выходное сопротивление ЦАПа расчитываете по формуле:
Rвых. = (U2-U1)/(U1/R1-U2/R2)
Для измерений резисторы лучше выбрать побольше, скажем 100 и 200 Ом.

[Djemshut]

а вот при очень малом входном сопротивлении преобразователя

Ну это понятно, чем меньше абсолютная цифра тем меньше её девиация, опять же в абсолютных значениях.

[krulfa]

... я планирую использовать более сложный преобразователь тока в напряжение (см. рисунок), здесь вся схема обеспечивает малое напряжение на выходе модулятора ЦАП, а весь ток ЦАП проходит на выход, т.е. преобразование тока в напряжение здесь обеспечивает исключительно токовый резистор R3, а ОУ влияние не оказывает (симулятор показывает искажения ниже 10 мкВ на 10 кГц при размахе тока ЦАП от 2 до 10 мА на токовом резисторе 200 Ом и абсолютно апериодическую реакцию на меандр как на выходе, так и на входе при выходной ёмкости ЦАП 100 пФ с ОУ AD825).

Viktor8m, браво, решение (пост 571) интересное и с отличным потенциалом для совершенствования. Хорошо убрать бы R1, чтобы от него ток остаточных помех и искажений не ответвлялся бы.

[Alex]

По закону Ома. Посылаете на ЦАП тестовый сингнал, например синус 1кГц максимальной амплитуды. Нагружаете выход ЦАПа на резистор R1 и измеряете напряжение на этом резисторе U1.
Затем меняете резистор на R2 и измеряете напряжение на нем U2.

Игорь, именно так на diyaudio и меряли, там даже схемка приведена, сотни килоом и намеряли.

[Semigor]

так что схема приобретает окончательный вариант (один ОУ и два мосфета, где второй мосфет в ГТ).

Если уж упрощать, то лучше применить p-канальный полевик, тогда можно обойтись и без ГТ.

Alex, дай ссылку пожалуйста. Конкретно с этим ЦАП дело не имел, у AD 1853 например выходное гораздо меньше.

[Alex]

Alex, дай ссылку пожалуйста.

См. #8

http://www.diyaudio.com/forums/digit...g-pcm1794.html

у AD 1853 например выходное гораздо меньше.

Так у нее и ток намного меньше, и вообще выход немного по другому устроен.

[viktor8m]

Viktor8m, браво, решение (пост 571) интересное и с отличным потенциалом для совершенствования.

Спасибо.

Если уж упрощать, то лучше применить p-канальный полевик, тогда можно обойтись и без ГТ.

Во-первых, p-канальные мосфеты (и JFET-ы) имеют большие паразитные ёмкости, а т.к. у PCM1794 ток вытекающий, то благодаря ГТ поменял направление тока и смог использовать n-канальный полевик, а во-вторых, для получения малого сопротивления истока нужна большая крутизна (а это токи как минимум 10 мА для мосфетов), поэтому ГТ обеспечивает минимальный ток не менее 10 мА (поэтому даже для ЦАП с втекающим током при применении показанной мной схемой лучше использовать ГТ).

Кстати, если Вам не нравится моя схема из поста 571 сильным влиянием ОУ на входное сопротивление, то здесь https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1696275 я приводил вариант с Шиклаи, там ООС обеспечивает биполяр, поэтому ОУ можно включить просто интегратором, правда входное сопротивление тогда малым не сделать (в 10 раз больше схемы из поста 571), но зато оно будет постоянным в звуковой частоте. Для примера выкладываю схему и график входного сопротивления.

[Semigor]

Посмотрел, действительно по его измерениям получается порядка 100кОм. Хотя такой метод измерения дает большую погрешность на больших сопротивлениях, но на прорядок вряд-ли он ошибся.
Значит насчет данного ЦАПа я был неправ.
Интересно другое, когда автор той ветки мерял искажения на разных сопротивлениях нагрузки, то не нашел разницы при входном сопротивлении преобразователя 0 и 50 Ом.
Это к вопросу о снижении искажений по сравнению с преобразователем I/U на резисторе

[viktor8m]

Интересно другое, когда автор той ветки мерял искажения на разных сопротивлениях нагрузки, то не нашел разницы при входном сопротивлении 0 и 50 Ом.

Надо смотреть схему измерений и применённые детали, возможно искажения схемы значительно выше искажений модуляторов даже при 50 Ом нагрузки (при таком выходном сопротивлении модуляторов при 50 Ом входном искажения не намного превышают при нулевом входном сопротивлении) и поэтому изменения не видны. С другой стороны измерения на одиночном синусе одно, а реальный звук другое, возможно на реальной музыке входное сопротивление влияет сильнее (возможно измерение интерм. искажений это покажет).

[Semigor]

Надо смотреть схему измерений и применённые детали, возможно искажения схемы значительно выше искажений модуляторов даже при 50 Ом нагрузки (при таком выходном сопротивлении модуляторов при 50 Ом входном искажения не намного превышают при нулевом входном сопротивлении) и поэтому изменения не видны.

По ссылке Алекса схема измерений приведена, а величина искажений 0,00049% соответствует даташиту (0,0004 типовое и 0,0008 максимум).

С другой стороны измерения на одиночном синусе одно, а реальный звук другое, возможно на реальной музыке входное сопротивление влияет сильнее (возможно измерение интерм. искажений это покажет).

Возможно, но лучше всего сделать, как сделал Rova - собрать послушать и сравнить.