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

[Romanoff]

Провода питания свить надо

А трансформаторы заменить на нормальные...

[Wired]

А трансформаторы заменить на нормальные...

єто какие таки "нормальньіе"?

[Serge_L]

Я ставлю и ТПП очень часто. Все - ОК, если подобрать снабберы во вторичке и емкость в первичке. Правильно спроектировать входной фильтр (что не мешало бы в любой конструкции). Уж какая там индукция не знаю - но форма тока х.х. там нормальная.А поля рассеивания - так располагать трансики тоже надо грамотно. Я не спорю, конечно бублики интереснее, но если их нет - это не есть камень преткновения.
Да, кстати, в последнее время в слаботочных устройствах стал делать такой финт: беру вторичку напряжением повыше, ставлю в первичку последовательно резистор (подбираю из соображений здравого смысла), он, во-первых, разгружает транс по индукции (т.к. напряжение на первичке меньше процентов на 10-20), а во-вторых, по возможной постоянке в сети. Только мощность надо брать с запасом. Но, правда, во всех последних конструкциях, я уже ставил конденсаторные фильтры от постоянки, для бубликов их как доктор прописал!

[Romanoff]

єто какие таки "нормальньіе"?

Это уже столько раз обсасывалось, что повторяться просто лень - есть на форуме ребята, которые могут намотать любой трансформатор. И в России, и на Украине. Ставить в хорошее устройство трансы с индукцией "в потолок" - глупость.

[Ромыч]

ставлю в первичку последовательно резистор

Года два уже так делаю

я уже ставил конденсаторные фильтры от постоянки, для бубликов их как доктор прописал!

+1. Для торов это обязаловка. Хоть в усе, хоть в цапе.

Ставить в хорошее устройство трансы с индукцией "в потолок" - глупость.

Талемы очень даже прилично работают при выполнении двух вышеозначенных и процитированных пунктов. Проверено.

Offтопик:
Чего не скажу про их силовики. Там резисторы в первичку не поставишь.

[ViktKors]

Я ставлю и ТПП очень часто. Все - ОК, если подобрать снабберы во вторичке и емкость в первичке. Правильно спроектировать входной фильтр (что не мешало бы в любой конструкции). Уж какая там индукция не знаю - но форма тока х.х. там нормальная.А поля рассеивания - так располагать трансики тоже надо грамотно. Я не спорю, конечно бублики интереснее, но если их нет - это не есть камень преткновения.
Да, кстати, в последнее время в слаботочных устройствах стал делать такой финт: беру вторичку напряжением повыше, ставлю в первичку последовательно резистор

Мало использую торы в слаботочных цепях. В сигнальных устройствах для меня часто важно именно хорошее разделение между питаниями. Собственно, какой смысл делать раздельное питание, если оно разделено не до конца? Имеется в виду банальная межобмоточная емкость, через которую питания например цифры и аналога оказываются связаны через первички их трансов (от экранирующей обмотки тут мало толку). Лечить емкость индуктивностями отдельных синфазных фильтров на каждой обмотке - решение имеющее как плюсы, так и неоднозначности.
Потому обычные трансы с конструкционно разнесенными обмотками (и меньшей емкостью) подчас оказываются привлекательным способом (в основном финансово).
К сожалению, качество таких трансов обычно никакое, и питать их приходится пониженным напряжением (когда ток в первичке станет похожим на синус). Я просто ставлю автотрансформатор на ~180 Вольт (мощность там ничтожна). Но естественно, мощность трансов в таком включении падает существенно.

[Ромыч]

Лечить емкость индуктивностями отдельных синфазных фильтров на каждой обмотке - решение имеющее как плюсы, так и неоднозначности.

И в чем неоднозначность? кстати, эту же функцию можно возложить и на синфазные фильтры на входе питаний в платы (пример - cpfc74 в цапах Lynx).

[ViktKors]

И в чем неоднозначность? кстати, эту же функцию можно возложить и на синфазные фильтры на входе питаний в платы (пример - cpfc74 в цапах Lynx).

Поймите меня правильно, я не хочу показаться категоричным в этом вопросе поскольку измерений не делал. Поэтому все сказанное можно спокойно игнорировать (у меня и подпись есть ). Неоднозначность я вижу например в том, что давить емкость индуктивностью - означает нарываться на резонансы. Гасить добротность - выход, но уже несколько кружной.
Меня эти неприятные эффекты когда-то доставали в УНЧ, (имхо, это продолжение темы "полярность сетвой вилки"), потому просто стараюсь минимизировать причину.

Синфазные фильтры (с поглощением на ВЧ) на вводе питаний в плату - имхо, абсолютно обязательная вещь, тут речь вести не о чем. Более того, я на 90% уверен, что их будет более чем достаточно на практике.
Просто это решение уже более высокого класса. И если для ЦАПов (благодаря Дмитрию) оно станет нормой, можно только порадоваться. Но у нас тут куча народу, кторые делают не только ЦАПы, но и кучу других вещей, требующих слабых питаний (преды, фильтры и т.п.), где синфазные дроссели на вводе есть далеко не всегда, и вдвойне обидно, если замена транса на более качественный (и дорогой) не дает эффекта, но порождает проблемы.

[Wired]

дял справки, недавно межобмоточную измерял:
10 ватт тороид мелкий = 400-500пФ
10 ваттньій залитьій низкопрофильньій (скорее всего ПЛ железо) = 30-40пФ

[krulfa]

Offтопик:

Талемы очень даже прилично работают при выполнении двух вышеозначенных и процитированных пунктов.

У трансов малой мощности настолько большое сопротивление обмоток и собственная индуктивносить, что напряжение на конденсаторах фильтра уже не пила, а почти синусоида. И здесь чем больше мощность транса, тем хуже, тем острее пила. Т.е. лучше мощность брать без большого запаса. И просадка слабых трансов под нагрузкой - до 40-50% относительно холостого хода, поэтому за индукцию можно не волноваться.

[ViktKors]

дял справки, недавно межобмоточную измерял:
10 ватт тороид мелкий = 400-500пФ
10 ваттньій залитьій низкопрофильньій (скорее всего ПЛ железо) = 30-40пФ

Вот-вот. И для типичной индуктивности синфазного дросселя в райное миллигенри это даст резонанс питания на тороиде на частотах порядка мегегерца или ниже, где свойство ферритов поглощать энергию еще не работает толком. На ПЛ резонанс будет повыше и благодаря ферриту уже не такой острый. Отсюда-же понятно, что синфазный дроссель нужен не просто "какой под руку попался".
Кстати, а есть указания на их поведение под нагрузкой? как сильно на практике меняются свойства таких дросселей если ток через них не только переменный?
В датащитах встречал только разницу между "дифференциальным" и "синфазным" измерением катушек, а это слишком уж косвенный параметр.

---------- Добавлено в 13:47 ---------- Предыдущее сообщение в 13:45 ----------

.. просадка слабых трансов под нагрузкой - до 40-50% относительно холостого хода, поэтому за индукцию можно не волноваться.

Почему?
Нет, я конечно понимаю, что номинально напряжение на первичке падает, но ведь намагничивает сердечник не только напряжение на первичке.

[krulfa]

Offтопик:

Почему?

Потому, что индукция пропорциональна напряжению, подведенной к первичной обмотке, за вычетом величины падения напряжения на активном сопротивлении первички, которое зависит от нагрузки. Для мощных трансов эффект незначителен, для мелких существенен. Писали здесь на форуме, что дешевые китайские трансы перегревались на холостом ходу, однако без перегрева работали под полной нагрузкой - все потому, что сэкономили на меди и индукция на холостом ходу вводила сердечник в насыщение. А под нагрузкой все приходило в норму.

Можно нескромный вопрос по выхлопу: а если сигнал снять не с полевиков, а прямо с выхода 744 - звук будет хуже?

[ViktKors]

Offтопик:

Писали здесь на форуме, что дешевые китайские трансы перегревались на холостом ходу, однако без перегрева работали под полной нагрузкой - все потому, что сэкономили на меди и индукция на холостом ходу вводила сердечник в насыщение. А под нагрузкой все приходило в норму.

Спасибо. В такое вполне могу поверить, правда эти 40% регуляции распределяются между первичной и вторичной обмотками, и на первичную оствется несколько меньше.
Просто "опасаются" пониженной индукции обычно не из-за перегрева, а из-за импульсных пиков тока в первичке. А если транс плох настолько, что греется, от этих импульсов не избавиться, наверное, даже если понизить напряжение питания вдвое, а снижение на 20-30% точно принципиально не изменит ситуацию.
Ну и помимо этого остаются проблемы от того, что сердечник намагничивается разными обмотками неравномерно - индуктивность рассеяния, которая способствует не уменьшению индукции, а наоборот.
Поэтому (даже призывая не ограничиваться исключительно высококачественными трансами) я уж никак не могу представить применение подобных приборов в звуке, даже для питания реле.

[krulfa]

Offтопик:

но ведь намагничивает сердечник не только напряжение на первичке.

Под нагрузкой ток в первичной обмотке начинает возрастать, потому что ток во вторичной обмотке работает против ЭДС индукции, созданной током холостого хода первичной обмотки. Это главное по принципу работы трансформатора. Отсюда магнитная индукция в идеальном трансформатора остается неизменной, а в реальном - немного уменьшается под нагрузкой.

---------- Добавлено в 16:11 ---------- Предыдущее сообщение в 16:08 ----------

Offтопик:

А если транс плох настолько, что греется, от этих импульсов не избавиться

C Талемой как раз проблем не было.

[Ромыч]

Синфазные фильтры (с поглощением на ВЧ) на вводе питаний в плату - имхо, абсолютно обязательная вещь

+100. Иначе начинается свистопляска с выхлопами, трансами и лампами.

давить емкость индуктивностью - означает нарываться на резонансы

Offтопик:
так резисторы небольшие в первичку

просадка слабых трансов под нагрузкой - до 40-50% относительно холостого хода

Offтопик:
Даташит на талемы почитайте, сильно удивитесь

[Djemshut]

Можно нескромный вопрос по выхлопу: а если сигнал снять не с полевиков, а прямо с выхода 744 - звук будет хуже?

Выходной каскад у 774-й- весьма кривой. Оно работает конечно, но совсем не то. Я пробовал ставить AD744 в пикардиан- мне не понравилось

[JazMan]

Хочется вариант платы без установки радиаторов, с транзисторами под платой (а ля ZD-50), для установки на алюминиевое шасси.
Еще немного смущают доп радиаторы приклеенные поверх термал-падов...

[Djemshut]

Еще немного смущают доп радиаторы приклеенные поверх термал-падов...

А чем смущают то? (я читал изначальный вариант фразы ). THS4131 наоборот, совсем не смущены фактом наличия этих радиаторов.

Хочется вариант платы без установки радиаторов

схема есть...

[JazMan]

А чем смущают то? (я читал изначальный вариант фразы ). THS4131 наоборот, совсем не смущены фактом наличия этих радиаторов.

Ну, наверное лучше бы сделать многослойную плату с большой теплоемкостью этих падов..

[krulfa]

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

Я пришел к точно такому же выводу.

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.

Здесь ИМХО все достаточно сложно. "Облегчение" звука необязательно правильное, оно может быть и гипертрофированное. Т.е. на слабых и тихих звуках объем и легкость подчеркнута, все хорошо, а громкие искажаются и режут "металлом".

Я размышляю о том, что может быть связь со схемотехникой ОУ. Для варианта без конденсаторов - линеный IU - лучше обычный скоростной ОУ с выходом в виде параллельного повторителя. Для варианта с конденсатором, т.е. когда IU является ФНЧ, лучшие результаты могут быть с выходом rail-to-rail на каскадах ОЭ или еще лучше ОИ. Или к обычному ОУ добавить внешний истоковый повторитель. Хотя, возможно, результат и не проявит себя на одиночном ОУ, а только в композите.

Кто-нибудь в Москве соберет? Обязательно послушать надо.