Arpeggio DAC- PCM1794, с мощным H-MOS выходом.

[Djemshut]

Представляю вниманию общественности еще один ЦАП на PCM1794. В основе разработки- концепции, предложенные Nazar_ом в Picardian Chord и Lynx_ом в Lynx P45.
Цифровая часть и система питания не претерпела никаких принципиальных изменений. Питание цифровой части переведено на другую элементную базу-смд, питание аналоговой части- умощнено для обеспечения лучшего теплового режима и возросших токовых аппетитов выхлопа. Основное отличие- в аналоговой части, а именно в буферном каскаде. Почему пришло такое решение? Опыт изготовления и прослушки нескольких экземпляров ДАКов по схемотехнике Пикардиан показал очень хорошую повторяемость и отличное звучание схемы. Однако, потенциал для улучшения, как оказалось, есть, и немалый. При опытах с прикручиванием трансформатора после каскада и/у на ths4131 было обнаружено существенное улучшение воздушности звучания и полное отсутствие пресловутой пластмассовости, зажатости звука. Оказалось, что причиной был вовсе не трансформатор- вернее не столько трансформатор, сколько уменьшенный втрое номинал резисторов i/u. Что именно влияет на звук- изменение частоты среза фильтра или же другой режим работы THS - непонятно. Но звуку именно "легчает". Причем попытка просто уменьшения номинала емкости, стоящей параллельно этому резистору давала бОльшую открытость, но при этом привносила некоторую жесткость в звук. Предполагаю, что возросшая частота среза первичного ФНЧ субъективно "облегчала" звучание каскада I/U (многие отмечали, что в ДС преобразователях уменьшение емкостей, шунтирующих токовые выходы ЦАПа сильно "облегчает" звук). Но при этом, из за возросшего уровня вч составляющих на входе второго каскада в последнем возникает перегрузка по входу, на частотах за пределами слышимого диапазона, что и приводит к жесткости звучания.
Уменьшение же номинала I/U резистора дает еще лучший эффект, причем без жестких ноток. Каскад I/U при этом работает в облегченном режиме, а следующий каскад аккуратно усиливает (в 2-4 раза)-фильтрует-буферизует выходной сигнал до необходимой кондиции. В общем, вырисовалась такая концепция: и/у с малыми номиналами резисторов, после - фильтр-усилитель- буфер с необходимым усилением, высокой перегрузочной способностью по входу и мощным буферизированным выходом в классе А. Таким условиям прекрасно, как мне кажется, удовлетворяет связка AD744 + КП 902. Как в LYNX P45. Вот такой вот гибрид.
Неизбежная плата за такую топологию - потеря нескольких теоретических дБ динамического диапазона. ИМХО- абсолютно несущественно.
-------------------------------------------------------------------------------------
Измеренные параметры для версии без подтяжки токовых выходов:
При уровне выходного сигнала -3дБ на 1кГц:
THD- 0.00053%, THD+N- 0.00055%
-20дБ на 1кГц:
THD- 0.00072%, THD+N- 0.00152%
-10дБ на 10кГц:
THD- 0.00074%, THD+N- 0.00091%
-------------------------------------------------------------------------------------

Первый, отладочный вариант платы уже запущен. Первые впечатления исключительно положительные. Впереди- сравнительная отслушка и подбор номиналов элементов в фильтрах. Конструктивные замечания, особенно по обвязке фильтра особо приветсвуются .Схема пока неполная, нарисовал только выхлоп по сути. Номиналы- прикидочные. Нарисовал полную схему с рабочими номиналами.
Новая ревизия
БП здесь

[steel_monkey]

Offтопик:
Electrovoicer, если есть интерес, могу предоставить "на растерзание" ЦАП на AD1853 с подобной аналоговой частью, так сказать, для сравнения

[Electrovoicer]

И в том и другом случае выходной ток I-V равен выходному току ДАКа.

на мой взгляд, это утверждение верно только в низкочастотной области - области основного спектра рабочего сигнала, когда скорость нарастания полезного сигнала (аудиосигнала) существенно меньше собственной скорости нарастания усилителя с данными цепями коррекции.
но мы ведь понимаем, что схемы с ООС хороши лишь тогда, и лишь тогда корректируют ошибки, приведенные ко входу, когда на вход таких схем поступают компоненты, частоты которых соответствуют постоянным времени цепи ООС. Высоколинейное усиление требует многократного запаса по скорости ООС относительно полосы частот входного сигнала. Т.е. если мы подаем на вход усилителя с ООС сверхширокополосный сигнал, скорость нарастания которого существенно превышает скорость нарастания в цепи ООС, и собственную скорость нарастания усилителя - он просто не может с этим справиться. Кстати, безООСНые схемы, обладая куда меньшей результирующей линейностью, совершенно не боятся широкополосных входных сигналов - у них падает коэффициент усиления с ростом частоты, не приводя к драматическим последствиям. Попытки сузить спектр полезного сигнала, уменьшив скорость нарастания тока на выходе ЦАП с помощью фильтра на 3 конденсаторах большой емкости не имеют существенного успеха из-за особенностей внутренней архитектуры и режима работы токовых выходов, находящихся при потенциале, близком к 0, на практике ослабляя только свервысокочастотные компоненты, которых на самом деле там и нет, как показывают измерения.
Вполне можно понять идею автора данного решения - не имея возможностей для точных инструментальных измерений и изучения реальных процессов, протекающих в схеме, он полагает, что ему удалось существенно ограничить скорость нарастания тока на выходе ЦАПа, и без страха использует ФНЧ с токовым входом, будучи уверенным, что скорости нарастания в петле ООС достаточно для нормальной работы усилителя.

[Слава К]

Таким образом, прихожу к выводу, что данный характер искажений присущ именно семейству PCM179x.
Вид искажений, и спровоцированный ими характер звучания не может быть в заметной степени скорректирован каскадом выходного сумматора, каким бы образом его не реализовать.

Вы правы на 100%. Выходной спектр с PCM1792/1794 всегда будет содержать гармоники вплоть до пятой (и даже выше), а также, многочисленные гармоники интермодуляции. Если шумовая полка достаточно низка. Единственный способ минимизировать влияние данного фактора на звучание, это снижение общего уровня искажений, вплоть до 0,0001/0,0005% THD/IMD.

[piter200]

А какова нагрузочная способность выхода? В частности, можно ли подключить прямо к выходу наушники сопротивлением 120 Ом?
Думаю применить вариант с TPA6120A2 как на схеме, через коммутацию посредством реле.

[Candidate]

вариант с TPA6120A2 как на схеме

Потянет.

[piter200]

"Потянет" что, телефоны? Кто нибудь расшифрует фразу ? - Джампер DEM - замкнут дем. выкл., разомкнут дем. вкл. Джампер DF - замкнут бриквол цф, разомкнут монотонный цф

[Djemshut]

piter200, DEM- деэмфазис. ЦФ= цифровой фильтр, режимы слоу и шарп.

[Audiomaniac]

Offтопик:

Попытки сузить спектр полезного сигнала, уменьшив скорость нарастания тока на выходе ЦАП с помощью фильтра на 3 конденсаторах большой емкости не имеют существенного успеха из-за особенностей внутренней архитектуры и режима работы токовых выходов, находящихся при потенциале, близком к 0, на практике ослабляя только свервысокочастотные компоненты, которых на самом деле там и нет, как показывают измерения.

А что там есть? Я на выходе I/U подключенного к мультибиту наблюдаю весь спектр помех от входных цифровых сигналов через паразитные емкости цапа - битклок, сигнал загрузки, данные (последнее особо опасно, т.к. сигналозависимо).

впрочем, здесь это оффтоп

[Djemshut]

Вполне можно понять идею автора данного решения - не имея возможностей для точных инструментальных измерений и изучения реальных процессов, протекающих в схеме, он полагает, что ему удалось существенно ограничить скорость нарастания тока на выходе ЦАПа, и без страха использует ФНЧ с токовым входом, будучи уверенным, что скорости нарастания в петле ООС достаточно для нормальной работы усилителя.

и что? не вижу никаких проблем. Там действительно всё нормально. Вторая гармоника -110, третья -120, пятая -120. Правда, второй канал немного хуже- но это, похоже, проблемы конкретного экземпляра.
выделено мной в цитате-поднимите руки те, кто реально имеют такие методики и возможности?
Насчет разницы спектров поканально- при изменении полярности сигнала(после дифампа) в одном из каналов- уровень гармоник приходит в норму. Возможно какое то взамовлияние каналов друг на друга. Есть мысль, кроме традиционного разделения земель на аналог и цифру сделать разделение на земли левого и правого аналогового каналов и отдельно выделить полигон под аналоговую часть 1794-й (до входных точек каскада и\у). Топология платы позволяет это сделать очень легко. Интересно, будет ли толк?



Плата новая, "Arpeggio T2" поэтому схеме не сооответсвует- но принцип понятен.

[Nialpo]

Кстати, приведу сайт http://www.hottconsultants.com/tips.html
Там написано: (правда это относится больше к четырёхслойным платам и ВЧ, но всё же)
В основном, - под каждой дорожкой на соседнем слое земля
- никаких щелей в земле по пути следования дорожек
- в принципе, землю можно вообще не делить, но разные по шуму участки должны быть разнесены по отдельным местам. Хотя Ваше размещение похоже на это http://www.hottconsultants.com/techt...nd%20plane.gif
- если дорожка переходит куда-то (к примеру на другой слой), то рядом должен быть переход и для земли (на соответствующий соседний слой).

[Lexus]

никаких щелей в земле по пути следования дорожек

Инженеры по ЭМС настоятельно не рекомендуют дробить слой заземления. Возвратный ток не протекает по всему участку металлизации, но для ВЧ трасс следует прямо под трассой, а для НЧ занимает некоторую область около трассы. Конечно, если нарочно возвратный ток не пустить по другому пути.

[Djemshut]

Ладно, раз пошло такое дело убираю поперечные прорези но оставляю продольное разделение между каналами.
есть еще один момент -хотелось бы вынести на обсуждение. Нужны мелкие 3.3 v стабы в питание генераторов, с выключающим пином. Присмотрел два варианта : ADP150 VS SPX5205M5- из тех, что доступны по месту. Оправдана ли четырехкратная разница в цене?

[SergVKS]

Нужны мелкие 3.3 v стабы в питание генераторов, с выключающим пином. Присмотрел два варианта : ADP150 VS SPX5205M5- из тех, что доступны по месту. Оправдана ли четырехкратная разница в цене?

Использовал SPX5205M5, сейчас MC78PC33NTRG.
Кстати у PCM179x нет артефактов на выходе при пропадании мстреклока как у ад1853 ?
Просто если выключать питание генератора он запускается при включении какое-то время и в этот момент на выходе 1853 идёт щелчёк.

[Djemshut]

SergVKS, я не пробовал включать -выключать генераторы именно снятием напряжения питания. Просто пробовал отключать клок на ходу от цапа. Явных щелчков не помню, звук пояляется после подсоединения клока- ресетить цапу не нужно. Однако возможно появление постоянки на выходе без тактового- видимо выходные ключи микрухи повисают в неопределенном состоянии.
---------------------------------------------------------------------------------------
А чего перешел на моторы с сипексов- просто по наличию, или МС лучше? Первым, правда, емкость нужна шумодавщяя дополнительно. Аналог же декларирует значительно меньший уровень шума и полную непритязательность по емкостям на выходе...

[SergVKS]

А чего перешел на моторы с сипексов- просто по наличию, или МС лучше?

по наличию, на работе в серийной радиостанции для питания опорных генераторов шли сипексы, по приборам заявленные голледжем параметры выдерживались, потом снабженцы их не смогли достать и их заменили на MC, на выходе шум у них меньше, но т.к. после стаба стоит ещё RC на параметрах изделия замена не отразилась. Себе в плату я поставил 78PC33 чтобы душу успокоить, всё таки если смотреть выход стаба он у них почище. Аналог не пробовали, т.к. у нас питание 6В.

[Djemshut]

SergVKS, спасибо, понятно. В принципе, там распиновка одинаковая, разведу универсально. А там посмотрим. Первичный стаб на 1117adj будет полюбому - с целью расширить диапазон входного питающего и облегчить тепловой режим мелкоте.

[Lexus]

Аналог же декларирует значительно меньший уровень шума и полную непритязательность по емкостям на выходе...

Лукавят, либо Вы их неправильно поняли. Сильно снижена чувствительность к ESR и емкости у семейства anyCAP, а другие LDO оптимизируются под некоторый диапазон емкости. Если останавливать свой выбор на LDO, то для подстраховки лучше выход LDO напрямую к шунту не подключать. Не совсем хорошо, так как увеличивается импеданс на НЧ, но лучше, чем в случае, когда LDO "заведется".

[Djemshut]

пишут что

Stable with 1 µF ceramic input and output capacitors:
. A minimum of 1 µF
capacitance with an ESR of 1 Ω or less is recommended to
ensure the stability of the ADP150.

Насчет ограничения по минимальному ESR- абсолютно ничего. А вот у ОНсеми- там как я понял нижняя граница тоже оговаривается, на уровне 0.1 - если я правильно понял белый участок внизу графика. http://www.onsemi.com/pub_link/Colla...MC78PC00-D.PDF, картинка 48-50. И примечание:

(note: When
additional ceramic capacitors are connected to the Output
Pin with Output capacitor for phase compensation, there
is a possibility that the operation will be unstable. Because
of this, test these circuits with as same external
components as ones to be used on the PCB).

[dortonyan]

Присмотрел два варианта : ADP150 VS SPX5205M5- из тех, что доступны по месту. Оправдана ли четырехкратная разница в цене?

А дискретные схемки не рассматриваете? Они хоть и чуть сложнее, зато дешевле и "тише" всяких ADP и им подобных, и на счет емкостей париться не нужно.

[Djemshut]

dortonyan, Мне кажется что не сильно они и дешевле получатся, возможно, для питания генераторов один качественный стаб плюс схема коммутации на полевых ключах (а ля Lynx-60) займет места не больше чем два-три интегральных. Этот вариант тоже не отбрасывается. Просто мне нужно еще и под спдиф версию- а там получается топология такая: один первичный стабилизатор помощнее и от него три или четыре линии питания через свои стабилизаторы. Я думаю, что дикретная схема на спдиф приемник - слишком жирно