Զուգահեռ DAC-ներ Բարձրորակ DIY USB աուդիո ադապտեր Տնական hi-fi մակարդակի DAC
Զուգահեռ DAC սխեմաների մեծ մասը հիմնված է հոսանքների գումարման վրա, որոնցից յուրաքանչյուրի ուժը համամասնական է թվային երկուական բիտի կշռին, և պետք է գումարվեն միայն բիթային հոսանքները, որոնց արժեքը հավասար է 1-ի: Օրինակ, ենթադրենք, որ ցանկանում եք. չորս բիթանոց երկուական կոդը վերածելու անալոգային ընթացիկ ազդանշանի: Չորրորդ, առավել նշանակալից թվանշանը (MSB) կունենա 2 3 =8 կշիռ, երրորդ թվանշանը կունենա 2 2 =4, երկրորդը կունենա 2 1 =2, իսկ ամենաքիչ նշանակալից թվանշանը կունենա 2 0 =1: Եթե քաշը MZR Ի MZR =1 մԱ, ապա Ի SZR =8 մԱ, և փոխարկիչի առավելագույն ելքային հոսանքը Իելքային առավելագույնը = 15 մԱ և համապատասխանում է 1111 2 կոդի: Հասկանալի է, որ օրինակ 1001 2 ծածկագիրը կհամապատասխանի Իդուրս = 9 մԱ և այլն: Հետևաբար, անհրաժեշտ է կառուցել մի շղթա, որն ապահովում է ճշգրիտ կշռման հոսանքների առաջացում և միացում՝ համաձայն տվյալ օրենքների: Ամենապարզ սխեման, որն իրականացնում է այս սկզբունքը, ներկայացված է Նկ. 3.
Ռեզիստորների դիմադրությունն ընտրվում է այնպես, որ երբ անջատիչները փակ են, դրանց միջով հոսում է լիցքաթափման քաշին համապատասխանող հոսանք։ Բանալին պետք է փակվի, երբ մուտքային բառի համապատասխան բիթը հավասար է մեկի: Ելքային հոսանքը որոշվում է հարաբերությամբ
DAC-ի բարձր բիթային հզորությամբ ընթացիկ կարգավորող դիմադրիչները պետք է համապատասխանեցվեն բարձր ճշգրտությամբ: Ճշգրտության ամենախիստ պահանջները դրվում են ամենաբարձր թվանշանների դիմադրիչների վրա, քանի որ դրանցում հոսանքների տարածումը չպետք է գերազանցի ցածր կարգի նիշի հոսանքը: Հետևաբար, դիմադրությունը տարածվեց կ-րդ նիշը պետք է փոքր լինի
Դ Ռ /Ռ=2 –կ
Այս պայմանից հետևում է, որ ռեզիստորի դիմադրության տարածումը, օրինակ, չորրորդ թվանշանում չպետք է գերազանցի 3%-ը, իսկ 10-րդ նիշում՝ 0,05% և այլն։
Դիտարկված սխեման, չնայած իր բոլոր պարզությանը, ունի թերությունների մի ամբողջ փաթեթ: Նախ, տարբեր մուտքային կոդերի համար հոսանք, որը սպառվում է հղման լարման աղբյուրից (RPS) տարբեր կլինի, և դա կազդի ելքային լարման RES արժեքի վրա: Երկրորդ, քաշի դիմադրիչների դիմադրության արժեքները կարող են տարբերվել հազարավոր անգամներ, և դա շատ դժվար է դարձնում այդ դիմադրիչների ներդրումը կիսահաղորդչային IC-ներում: Բացի այդ, բազմաբիթ DAC-ներում բարձր կարգի ռեզիստորների դիմադրությունը կարող է համեմատելի լինել փակ անջատիչի դիմադրության հետ, և դա կհանգեցնի փոխակերպման սխալի: Երրորդ, այս շղթայում զգալի լարում է կիրառվում բաց անջատիչների վրա, ինչը բարդացնում է դրանց կառուցումը:
Այս թերությունները վերացվել են AD7520 DAC միացումում (572PA1-ի կենցաղային անալոգը), որը մշակվել է 1973 թվականին Analog Devices-ի կողմից, որն այժմ ըստ էության արդյունաբերության ստանդարտ է (համաձայն դրա պատրաստման են բազմաթիվ սերիական DAC մոդելներ): Նշված դիագրամը ներկայացված է Նկ. 4. MOS տրանզիստորներն այստեղ օգտագործվում են որպես անջատիչներ:
Բրինձ. 4. DAC շղթա անջատիչներով և մշտական դիմադրողականության մատրիցով
Այս շղթայում փոխարկիչի աստիճանների կշռման գործակիցների կարգավորումն իրականացվում է հղման լարման հաջորդական բաժանմամբ՝ օգտագործելով կայուն դիմադրողականության դիմադրողական մատրիցա։ Նման մատրիցայի հիմնական տարրը լարման բաժանարարն է (նկ. 5), որը պետք է բավարարի հետևյալ պայմանին. եթե այն բեռնված է դիմադրությամբ։ Ռ n, ապա դրա մուտքային դիմադրությունը Ռ inx-ը նույնպես պետք է վերցնի արժեքը Ռ n. Շղթայի թուլացման գործակիցը a = U 2 /U 1-ը այս բեռնվածքում պետք է ունենա նշված արժեքը: Երբ այս պայմանները բավարարված են, մենք ստանում ենք դիմադրության հետևյալ արտահայտությունները.
Նկար 4-ի համաձայն:
Քանի որ անջատիչների ցանկացած դիրքում Ս կնրանք միացնում են ռեզիստորների ստորին տերմինալները ընդհանուր միացումային ավտոբուսին, հղման լարման աղբյուրը բեռնված է մշտական մուտքային դիմադրությամբ Ռմեջ = Ռ. Սա ապահովում է, որ հղումային լարումը մնում է անփոփոխ ցանկացած DAC մուտքային կոդի համար:
Համաձայն Նկ. 4, շղթայի ելքային հոսանքները որոշվում են հարաբերություններով
 |
(8) |
 |
(9) |
և մուտքային հոսանքը
 |
(10) |
Քանի որ ռեզիստորների ստորին տերմինալները 2 Ռմատրիցներ ցանկացած անջատիչ վիճակի համար Ս կմիացված է ընդհանուր միացումային ավտոբուսին փակ անջատիչների ցածր դիմադրության միջոցով, անջատիչների վրա լարումները միշտ փոքր են՝ մի քանի միլիվոլտի սահմաններում: Սա հեշտացնում է անջատիչների և կառավարման սխեմաների կառուցումը և թույլ է տալիս օգտագործել հղման լարման լայն շրջանակից, ներառյալ տարբեր բևեռականություններ: Քանի որ DAC-ի ելքային հոսանքը կախված է U op գծային (տես (8)), այս տեսակի փոխարկիչները կարող են օգտագործվել անալոգային ազդանշանը բազմապատկելու համար (այն կիրառելով հղման լարման մուտքի վրա) թվային կոդով: Նման DAC-ները կոչվում են բազմապատկելով(MDAC):
Այս շղթայի ճշգրտությունը նվազում է նրանով, որ բարձր բիթային DAC-ների համար անհրաժեշտ է համապատասխանեցնել դիմադրությունը Ռ 0 անջատիչներ լիցքաթափման հոսանքներով: Սա հատկապես կարևոր է բարձր կարգի ստեղների համար: Օրինակ, 10-բիթանոց AD7520 DAC-ում վեց ամենակարևոր բիթերի հիմնական MOSFET-ները տարբերվում են տարածքով և դիմադրությամբ: Ռ 0-ն ավելանում է ըստ երկուական կոդի (20, 40, 80, ..., 640 Օմ): Այսպիսով, առաջին վեց բիթերի անջատիչների վրա լարման անկումները հավասարեցվում են (մինչև 10 մՎ), ինչը ապահովում է DAC-ի անցողիկ արձագանքի միապաղաղությունը և գծայինությունը: 12-բիթանոց DAC 572PA2-ն ունի մինչև 0,025% դիֆերենցիալ ոչ գծայինություն (1 LSB):
MOS անջատիչների վրա հիմնված DAC-ներն ունեն համեմատաբար ցածր կատարողականություն՝ MOS անջատիչների մեծ մուտքային հզորության պատճառով: Նույն 572PA2-ն ունի ելքային հոսանքի կարգավորման ժամանակ՝ մուտքային կոդը 000...0-ից 111...1 փոխելիս, որը հավասար է 15 մկվ: Burr-Braun 12-բիթանոց DAC7611-ն ունի ելքային լարման կարգավորման ժամանակը 10 µs: Միևնույն ժամանակ, MOS անջատիչների վրա հիմնված DAC-ներն ունեն նվազագույն էներգիայի սպառում: Նույն DAC7611-ը սպառում է ընդամենը 2,5 մՎտ: Վերջերս վերը քննարկված տիպի DAC մոդելները հայտնվել են ավելի բարձր կատարողականությամբ: Այսպիսով, 12-բիթանոց AD7943-ն ունի ընթացիկ կարգավորման ժամանակը 0,6 մկվ և էներգիայի սպառումը ընդամենը 25 մկՎտ: Ցածր ինքնասպառումը թույլ է տալիս նման միկրո էներգիայի DAC-ներին սնուցվել անմիջապես հղման լարման աղբյուրից: Ավելին, նրանք կարող են նույնիսկ փին չունենալ ION-ի միացման համար, օրինակ՝ AD5321:
DAC ընթացիկ աղբյուրների վրա
Ընթացիկ աղբյուրների վրա հիմնված DAC-ներն ունեն ավելի բարձր ճշգրտություն: Ի տարբերություն նախորդ տարբերակի, որտեղ քաշային հոսանքները ձևավորվում են համեմատաբար ցածր դիմադրության դիմադրիչներով և արդյունքում կախված են անջատիչների դիմադրությունից և բեռից, այս դեպքում քաշի հոսանքները ապահովվում են տրանզիստորի հոսանքի աղբյուրներից՝ բարձր դինամիկությամբ։ դիմադրություն. Ընթացիկ աղբյուրների օգտագործմամբ DAC-ի պարզեցված միացում ներկայացված է Նկ. 6.
Բրինձ. 6. DAC միացում ընթացիկ աղբյուրների վրա
Քաշի հոսանքները ստեղծվում են դիմադրողական մատրիցով: Տրանզիստորների հիմքերի պոտենցիալները նույնն են, և որպեսզի բոլոր տրանզիստորների թողարկիչների պոտենցիալները հավասար լինեն, դրանց թողարկիչների մակերեսները տարբերվում են կշռման գործակիցներին համապատասխան։ Մատրիցի աջ դիմադրությունը միացված չէ ընդհանուր ավտոբուսին, ինչպես նկարում ներկայացված է դիագրամում: 4, և զուգահեռաբար միացված երկու նույնական տրանզիստորներին ՎՏ 0 և ՎՏ n, որի արդյունքում ընթացիկ միջոցով ՎՏ 0-ը հավասար է անցնող հոսանքի կեսին ՎՏ 1 . Դիմադրողական զանգվածի մուտքային լարումը ստեղծվում է հղման տրանզիստորի միջոցով ՎՏօպերացիոն և գործառնական ուժեղացուցիչ OU1, որի ելքային լարումը սահմանված է այնպես, որ տրանզիստորի կոլեկտորի հոսանքը ՎՏ op-ը արժեք է ստանում Ի op. Ելքային հոսանքը համար Ն-bit DAC.
 |
(11) |
Երկբևեռ տրանզիստորներով որպես անջատիչներ ունեցող ընթացիկ անջատիչների վրա հիմնված DAC-ների տիպիկ օրինակներ են 12-բիթանոց 594PA1-ը՝ 3,5 մկվ կարգավորման ժամանակով և 0,012%-ից ոչ ավելի գծային սխալով և 12-բիթանոց AD565-ը, որն ունի 0,2 նստեցման ժամանակ։ μs նույն գծային սխալով: AD668-ն ունի նույնիսկ ավելի բարձր կատարողականություն՝ 90 ns նստեցման ժամանակով և նույն գծային սխալով: Նոր զարգացումների շարքում մենք կարող ենք նշել 14-բիթանոց AD9764-ը՝ 35 նս կարգավորման ժամանակով և 0,01%-ից ոչ ավելի գծային սխալով:
Որպես ընթացիկ անջատիչներ Ս կհաճախ օգտագործվում են երկբևեռ դիֆերենցիալ փուլեր, որի դեպքում տրանզիստորները գործում են ակտիվ ռեժիմով։ Սա թույլ է տալիս նստեցման ժամանակը կրճատել մինչև մի քանի նանվայրկյան: Դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչների ընթացիկ անջատիչ սխեման ներկայացված է Նկ. 7.
VT 1 –VT 3 և VT" 1 –VT" 3 դիֆերենցիալ կասկադները ձևավորվում են ստանդարտ ESL փականներից: Ընթացիկ Այ, քեյ, ելքային էմիտերի հետևորդի կոլեկտորային տերմինալով հոսում է բջջի ելքային հոսանքը։ Եթե թվային մուտքագրման համար ԴկԲարձր մակարդակի լարման դեպքում տրանզիստոր VT 3 բացվում է և տրանզիստոր VT" 3 փակվում է: Ելքային հոսանքը որոշվում է արտահայտությամբ.
Ճշգրտությունը մեծապես բարելավվում է, եթե ռեզիստորը Ռփոխարինել ուղղակի հոսանքի աղբյուրով, ինչպես Նկ. 6. Շղթայի համաչափության շնորհիվ հնարավոր է առաջացնել երկու ելքային հոսանք՝ ուղիղ և հակադարձ: Նման DAC-ների ամենաարագ մոդելներն ունեն ESL մուտքային մակարդակներ: Օրինակ է 12-բիթանոց MAX555-ը, որն ունի 4 նս-ից մինչև 0,1% մակարդակի կարգավորման ժամանակը: Քանի որ նման DAC-ների ելքային ազդանշանները ծածկում են ռադիոհաճախականության տիրույթը, դրանք ունեն 50 կամ 75 ohms ելքային դիմադրություն, որը պետք է համապատասխանի փոխարկիչի ելքին միացված մալուխի բնորոշ դիմադրությանը:
Ելքային ազդանշանի ձևավորումը լարման տեսքով
Գոյություն ունեն մի քանի եղանակներ ելքային լարման առաջացման համար DAC-ի համար՝ քաշի հոսանքների գումարմամբ: Նրանցից երկուսը ներկայացված են Նկ. 8.
Բրինձ. 8. Լարման ձևավորում՝ օգտագործելով DAC-ի ընթացիկ ելքը
Նկ. Նկար 8ա-ում ներկայացված է գործառնական ուժեղացուցիչի վրա հոսանքի լարման փոխարկիչով միացում (op-amp): Այս սխեման հարմար է բոլոր ընթացիկ ելքային DAC-ների համար: Քանի որ ֆիլմի դիմադրությունները, որոնք որոշում են DAC-ի քաշի հոսանքները, ունեն դիմադրության զգալի ջերմաստիճանի գործակից, հետադարձ ռեզիստորը ՌՕՀ-ը պետք է արվի DAC չիպի վրա և նույն տեխնոլոգիական գործընթացում, որը սովորաբար արվում է։ Սա հնարավորություն է տալիս 300...400 անգամ նվազեցնել փոխարկիչի ջերմաստիճանի անկայունությունը։
MOS անջատիչների վրա հիմնված DAC-ի համար, հաշվի առնելով (8), շղթայի ելքային լարումը Նկ. 8 ա.
Սովորաբար հետադարձ ռեզիստորի դիմադրությունը հետևյալն է Ռ os = Ռ. Այս դեպքում
 |
(12) |
DAC մոդելների մեծ մասը ունեն զգալի ելքային հզորություն: Օրինակ, MOS անջատիչներով AD7520-ի համար՝ կախված մուտքային կոդից ՀԵՏելքը 30...120 pF է, ընթացիկ աղբյուրներով AD565A-ի համար ՀԵՏդուրս = 25 pF: Այս հզորությունը DAC ելքային դիմադրության և դիմադրության հետ միասին ՌՕՀ-ն ստեղծում է լրացուցիչ բևեռ op-amp հետադարձ կապի հանգույցի հաճախականության արձագանքում, որը կարող է անկայունություն առաջացնել ինքնագրգռման տեսքով: Սա հատկապես վտանգավոր է զրոյական մուտքային կոդով MOS անջատիչներ ունեցող DAC-ների համար: ժամը Ռ os =10 kOhm, երկրորդ բևեռի հաճախականությունը կլինի մոտ 100 կՀց 100% հետադարձ խորության վրա: Այս դեպքում ուժեղացուցիչ, որի միասնությունը ստանում է հաճախականություն զ t-ը գերազանցում է 500 կՀց-ը, կունենա ակնհայտորեն անբավարար կայունության սահմաններ: Կայունությունը պահպանելու համար այն կարող եք զուգահեռ միացնել ռեզիստորի հետ ՌՕՀ-ի կոնդենսատոր ՀԵՏ k, որի հզորությունը, առաջին մոտավորությամբ, կարելի է հավասար ընդունել ՀԵՏելք Ավելի ճշգրիտ ընտրության համար ՀԵՏԱնհրաժեշտ է իրականացնել շղթայի կայունության ամբողջական վերլուծություն՝ հաշվի առնելով կոնկրետ op-amp-ի հատկությունները: Այս միջոցները այնքան լուրջ են վատթարացնում շղթայի աշխատանքը, որ առաջանում է պարադոքսալ իրավիճակ. նույնիսկ էժան DAC-ի բարձր կատարողականությունը պահպանելու համար կարող է պահանջվել համեմատաբար թանկ բարձր արագությամբ (կարճ նստեցման ժամանակ) օպերացիոն ուժեղացուցիչ:
DAC-ի վաղ մոդելները MOS անջատիչներով (AD7520, 572PA1 և այլն) թույլ են տալիս բացասական լարման անջատիչների վրա ոչ ավելի, քան 0,7 Վ, հետևաբար, անջատիչները պաշտպանելու համար DAC ելքերի միջև պետք է ներառվի Schottky դիոդ, ինչպես ցույց է տրված Նկ. . 8 ա.
Ընթացիկ աղբյուրների վրա թվայինից անալոգային փոխարկիչի համար ելքային հոսանքի փոխակերպումը լարման կարող է իրականացվել ռեզիստորի միջոցով (նկ. 8բ): Այս շղթայում ինքնագրգռումը անհնար է, և արագությունը պահպանվում է, այնուամենայնիվ, ելքային լարման ամպլիտուդը պետք է լինի փոքր (օրինակ, AD565A-ի համար երկբևեռ ռեժիմում ± 1 Վ-ի սահմաններում): Հակառակ դեպքում, ընթացիկ աղբյուրի տրանզիստորները կարող են դուրս գալ գծային ռեժիմից: Այս ռեժիմը տրամադրվում է ցածր բեռի դիմադրության արժեքներով. Ռ n » 1 կՕհմ. Այս շղթայում DAC ելքային ազդանշանի ամպլիտուդը մեծացնելու համար դուք կարող եք միացնել ոչ ինվերտացիոն op-amp ուժեղացուցիչ իր ելքին:
MOS անջատիչներով DAC-ների համար լարման տեսքով ելքային ազդանշան ստանալու համար կարող եք օգտագործել դիմադրողական մատրիցայի հակադարձ կապը (նկ. 9):
Բրինձ. 9. DAC-ի հակադարձ միացում MOS անջատիչների հետ
Ելքային լարումը հաշվարկելու համար մենք գտնում ենք լարման հարաբերությունները UIբանալու վրա Ս իև հանգուցային լարումը U"ես. Եկեք օգտագործենք սուպերպոզիցիայի սկզբունքը. Անջատիչների վրա բոլոր լարումները կհամարենք հավասար զրոյի, բացառությամբ դիտարկվող լարման UI. ժամը Ռ n =2 Ռ 2 դիմադրություն ունեցող բեռները միացված են աջ և ձախ յուրաքանչյուր հանգույցին Ռ. Օգտագործելով երկու հանգույցի մեթոդը, մենք ստանում ենք
Մենք կգտնենք DAC-ի ելքային լարումը որպես ամենաաջ հանգույցի ընդհանուր լարումը, որը պայմանավորված է բոլորի ընդհանուր գործողությամբ UI. Այս դեպքում հանգույցների լարումները գումարվում են դիմադրողական մատրիցայի բաժանման գործակիցներին համապատասխանող կշիռներով. R- 2Ռ. Մենք ստանում ենք
Կամայական բեռի դեպքում ելքային լարումը որոշելու համար մենք օգտագործում ենք համարժեք գեներատորի թեորեմը։ Համարժեք DAC միացումից Նկ. 10 պարզ է, որ
Գեներատորի համարժեք դիմադրություն Ռ e-ը համընկնում է մատրիցայի մուտքային դիմադրության հետ R- 2Ռ, այսինքն. Ռ e = Ռ. ժամը Ռ n =2 Ռ(14)-ից մենք ստանում ենք
Այս շղթայի թերությունները հետևյալն են. անջատիչների վրա մեծ լարման անկում, հղման լարման աղբյուրի տարբեր բեռ և ելքային զգալի դիմադրություն: Առաջին թերության պատճառով այս սխեման չի կարող ներառել 572PA1 կամ 572PA2 տիպի DAC-ներ, սակայն կարող են օգտագործվել 572PA6 և 572PA7: Երկրորդ թերության պատճառով հղման լարման աղբյուրը պետք է ունենա ցածր ելքային դիմադրություն, հակառակ դեպքում փոխակերպման բնութագիրը կարող է լինել ոչ միապաղաղ: Այնուամենայնիվ, դիմադրողական մատրիցայի հակադարձ կապը բավականին լայնորեն օգտագործվում է լարման ելքով DAC IC-ներում, օրինակ, 12-բիթանոց MAX531-ում, որը ներառում է նաև ներկառուցված օպերատիվ ուժեղացուցիչ ոչ շրջվող միացումում, ինչպես. բուֆեր կամ 16-բիթանոց MAX542 առանց ներկառուցված բուֆերի: AD7390 12-բիթանոց DAC-ը կառուցված է հակադարձ մատրիցայի վրա՝ չիպային բուֆերային ուժեղացուցիչով և սպառում է ընդամենը 0,3 մՎտ էներգիա: Ճիշտ է, դրա նստեցման ժամանակը հասնում է 70 մկվ-ի։
Զուգահեռ միացված կոնդենսատոր DAC
Այս տիպի DAC-ի հիմքը կոնդենսատորների մատրիցն է, որի հզորությունները կապված են որպես երկուսի ամբողջ հզորություններ: Նման փոխարկիչի պարզ տարբերակի դիագրամը ներկայացված է Նկ. 11. Կարողություն կրդ մատրիցային կոնդենսատորը որոշվում է հարաբերությամբ
Կոնդենսատորը նույնպես ստանում է հավասար լիցք ՀԵՏ op-amp հետադարձ կապի մեջ: Այս դեպքում op-amp-ի ելքային լարումը կլինի
Փոխակերպման արդյունքը (հաստատուն լարումը) ցանկացած ժամանակի ընթացքում պահելու համար նմուշի և պահելու սարքը պետք է միացված լինի այս տեսակի DAC-ի ելքին: Անջատված կոնդենսատորներ օգտագործող փոխարկիչները չեն կարող անսահմանափակ ժամանակ պահել ելքային լարումը, ինչպես դա կարող են անել քաշի հոսանքների ամփոփմամբ և սողնակով հագեցած DAC-ները՝ լիցքավորման արտահոսքի պատճառով: Հետեւաբար, դրանք օգտագործվում են հիմնականում որպես անալոգային-թվային փոխարկիչների մաս: Մեկ այլ թերություն է IC չիպի մեծ տարածքը, որը զբաղեցնում է նման միացում:
DAC լարման գումարմամբ
Լարման գումարմամբ ութ բիթ փոխարկիչի շղթան, որը արտադրվել է IC-ի տեսքով, ներկայացված է Նկ. 8.12. Փոխարկիչը հիմնված է 256 հավասար դիմադրության դիմադրության շղթայի վրա, որոնք միացված են հաջորդաբար: Եզրակացություն Վբանալիների միջոցով Ս 0 …Ս 255-ը կարող է միանալ այս շղթայի ցանկացած կետին՝ կախված մուտքային թվից: Մուտքագրեք երկուական կոդը Դ 8x256 ապակոդավորիչով վերածվում է միասնական դիրքային կոդի, որն ուղղակիորեն կառավարում է ստեղները: Եթե դուք լարում եք կիրառում U AB քորոցների միջև ԱԵվ IN, ապա տերմինալների միջեւ լարումը ՎԵվ Բկլինի
UՀԲ = UԱԲ Դ.
Այս սխեմայի առավելությունը ցածր դիֆերենցիալ ոչ գծայինությունն է և փոխակերպման բնութագրի երաշխավորված միապաղաղությունը: Այն կարող է օգտագործվել որպես թվային կարգավորվող ռեզիստոր: Նման DAC-ների մի քանի մոդելներ կան: Օրինակ, AD8403 չիպը պարունակում է չորս ութ-բիթանոց DAC-ներ, որոնք նախագծված են Նկ. 8.12, տերմինալների միջև դիմադրությամբ ԱԵվ IN 10, 50 կամ 100 կՕհմ՝ կախված փոփոխությունից: Երբ ակտիվ մակարդակը կիրառվում է «Տնտեսական ռեժիմ» մուտքագրման վրա, բանալին բացվում է Սանջատեք և փակեք բանալին Ս 0 . IC-ն ունի վերակայման մուտք, որը կարող է օգտագործվել DAC-ը սանդղակի կեսին դնելու համար: Dallas Semiconductor-ը արտադրում է մի քանի DAC մոդելներ (օրինակ՝ երկակի DS1867) լարման գումարումով, որոնցում մուտքային ռեգիստրը ոչ անկայուն պատահական մուտքի հիշողության սարք է, որը հատկապես հարմար է ավտոմատ կարգավորմամբ (կալիբրացիա) սխեմաներ կառուցելու համար։ Շղթայի թերությունը չիպի վրա արտադրելու անհրաժեշտությունն է մեծ թվով(2 N) համապատասխան դիմադրություն: Այնուամենայնիվ, ներկայումս հասանելի են այս տիպի 8, 10 և 12-բիթանոց DAC-ները՝ ելքային բուֆերային ուժեղացուցիչներով, օրինակ՝ AD5301, AD5311 և AD5321:
Լինելով ինտեգրված ձայնային ենթահամակարգի «հաջողակ» սեփականատերը, ես դեռ երազում էի լավ ձայնային քարտի մասին և չէի էլ կարող մտածել, որ այն կարող եմ ինքս պատրաստել տանը: Մի օր, համաշխարհային ցանցում ճամփորդելիս, ես հանդիպեցի Burr-Brown-ից PCM2702 չիպի վրա USB ինտերֆեյսով ձայնային քարտի նկարագրությանը և, նայելով ռադիոյի բաղադրիչներ վաճառող ընկերությունների գնացուցակները, հասկացա, որ սա դեռ մեզ համար չէ, ոչ ոք ոչինչ չգիտեր այդ մասին: Հետագայում իմ համակարգիչը կառուցվեց փոքրիկ microATX պատյանում, որը բավարար տեղ չուներ նույնիսկ հին Creative Audigy2 ZS-ի համար: Ես պետք է փնտրեի ինչ-որ փոքր և գերադասելի արտաքին USB ինտերֆեյսով: Եվ հետո նորից հանդիպեցի PCM2702 չիպին, որն արդեն ակտիվորեն օգտագործվում էր և գովաբանվում էր երաժշտության նվագարկման որակի համար. ճիշտ շղթայի դիզայնով ձայնը շատ ավելի հաճելի էր, քան նույն Audigy2 ZS-ի ձայնը: Նորից փնտրեք գնացուցակներով, և ահա, պահանջվող միկրոսխեման հասանելի է մոտ 18 «թշնամի փողի» գնով։ Արդյունքում մի երկու չիպեր պատվիրեցին փորձերի համար, այսպես ասած, լսելու, թե ինչ էին հավաքել բուրժուական «DAC շինարարները»։
Այսպիսով, ի՞նչ գազան է այս PCM2702 կարգավորիչը՝ լեգենդար Burr-Brown ընկերության, որն իր լավագույն լուծումներով նվաճել է ամբողջ աշխարհի աուդիոֆիլների սրտերը: Զարմանում եք, թե ինչ կարող է անել բյուջետային լուծումը:
Համաձայն չիպի տեխնիկական փաստաթղթերի (pcm2702.pdf) մենք ունենք թվային-անալոգային փոխարկիչ (DAC)՝ USB ինտերֆեյսով՝ հետևյալ բնութագրերով.
- Բիթ չափը 16 բիթ;
- Նմուշառման արագությունները 32 կՀց, 44,1 կՀց և 48 կՀց;
- Դինամիկ միջակայք 100 դԲ;
- Ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը 105 դԲ;
- Ոչ գծային աղավաղման մակարդակը 0,002%;
- USB1.1 ինտերֆեյս;
- Թվային ֆիլտր 8 անգամ գերնշվածությամբ;
- Աշխատում է ստանդարտ USB աուդիո սարքի վարորդի հետ:
Հիմա հենց սարքի մասին։ Սկսելու համար, պարզ տարբերակը հավաքվել է արտադրողի առաջարկած սխեմայի համաձայն, սննդի փոքր փոփոխություններով: Արդյունքը եղավ USB-ով աշխատող փոքրիկ «ձայնային բարձրախոս»:
Բայց նման սարքը ամբողջական չէր և պահանջում էր արտաքին ուժեղացուցիչ, և այն չէր կարող ճիշտ վարել ականջակալները: Ավելի ուշ փոխարինվել է մայր տախտակմյուսին, նորմալ HAD կոդեկով և տախտակի լավ դասավորությամբ: Աուդիո ուղին զուրկ էր կողմնակի աղմուկից և խշշոցից, և ելքային ազդանշանի որակը ավելի վատ չէր, քան PCM2702-ը: Եվ, հավանաբար, այս տողերը չէին լինի, եթե միայն այդպիսի տուփը չբռներ իմ աչքը.
Սա պասիվ հովացման համակարգ է HDD-ի համար, բայց ինձ համար, առաջին հերթին, դա շքեղ պատյան է ռադիոսարքավորումների համար։ Միանգամից հասկացա, որ դրա մեջ ինչ-որ բան է պարունակվելու, օրինակ, ուժեղացուցիչով ձայնային քարտ, բարեբախտաբար, հովացման հետ կապված խնդիրներ չպետք է լինեն։ Ես շատ էի մտածում սարքի շղթայի դիզայնի մասին: Մի կողմից ուզում էի Բարձրորակև, մյուս կողմից, ես չէի ուզում վճարել ավելին, քան պատրաստի ձայնային քարտերը Creative cost-ից: Հիմնական հարցը ծագեց LPF-ի և ականջակալների ուժեղացուցիչի վերաբերյալ, քանի որ այդ նպատակների համար բարձրորակ բաղադրիչները կարող են արժենալ այնքան, որքան ինքնին PCM2702-ը կամ նույնիսկ ավելին: Օրինակ, LPF-ի համար բարձրորակ օպերացիոն ուժեղացուցիչների գինը՝ OPA2132 և OPA627, արժեր համապատասխանաբար մոտ 10 և 35 դոլար։ Ես չգտա ականջակալների ուժեղացուցիչի չիպսեր՝ AD815 կամ TPA6120 գնացուցակներում, և դրանց գները նույնպես փոքր չեն:
Բայց միշտ կա արծաթյա ծածկույթ, և ես ինտերնետում գտա տրանզիստորների վրա պարզ և բարձրորակ LPF-ի միացում, որի հեղինակը պնդում էր պատշաճ ձայն, նույնիսկ ոչ ավելի վատ, քան թանկարժեք գործառնական ուժեղացուցիչները: Ես որոշեցի փորձել: Որպես ականջակալների ուժեղացուցիչ, ես տեղադրեցի LM1876 չիպը՝ լեգենդար LM3886-ի կրտսեր երկալիք «քույրը», նույն ձայնով, բայց ավելի քիչ հզորությամբ: Այս միկրոսխեման թույլ է տալիս միացնել բարձրախոսները՝ ավելացնելով շահույթը:
Արդյունքն այս գծապատկերն է՝ USB-DAC_PCM2702_Sch.pdf, գծանկար տպագիր տպատախտակ- USB-DAC_PCM2702_Pcb.pdf հայելային պատկերով՝ լազերային երկաթի մեթոդով պատկերը պղնձե փայլաթիթեղի վրա փոխանցելու համար, այսպես կոչված, LUT (կարող եք կարդալ ավելին ինտերնետում), տախտակի վրա տարրերի և ցատկերների դասավորության գծանկար։ , ինչպես նաև ձայնի կարգավորիչի միացման դիագրամ՝ USB-DAC_PCM2702. pdf։
Երբ հավաքվում է, տախտակն այսպիսի տեսք ունի.
Ես ձեզ մի փոքր կպատմեմ այն մասին, թե ինչպես է այդ ամենը աշխատում, եթե հանկարծ մարդիկ լինեն, ովքեր ցանկանում են հավաքել այդպիսի միավոր: PCM2702 միացման սխեման ստանդարտ է. LPF-ն Sallen-Kay ֆիլտր է, երկրորդ կարգի ցածր անցումային ֆիլտր միասնության շահույթով, քանի որ ակտիվ տարրը աշխատում է որպես հետևորդ, դուք կարող եք առանց որևէ խնդրի օգտագործել էմիտեր կամ աղբյուրի հետևորդ: Այստեղ արդեն փորձերի տեղ կա։ Դուք կարող եք ընտրել տրանզիստորների տեսակը, որը ձեզ ամենաշատն է դուր գալիս ձայնի առումով. փորձարկելով այն, ինչ առկա էր, ես տեղավորվեցի KT3102E-ի վրա մետաղական պատյանով (VT3, VT4 - տես գծապատկեր USB-DAC_PCM2702_Sch): Ֆիլտրի տարրերը ամենաշատը ազդում են ձայնի վրա, հատկապես C25, C26, C31, C32 կոնդենսատորները: Այս հարցում փորձագետները խորհուրդ են տալիս տեղադրել WIMA FKP2 ֆիլմի կոնդենսատորներ, FSC փայլաթիթեղի պոլիստիրոլ կամ խորհրդային PM: Բայց պահեստում ոչ մի նորմալ բան չկար ու ստիպված էի տեղադրել այն, ինչ ունեի, հետո նոր փոխանակեցի ավելի լավի հետ։ Տախտակն ունի կոնտակտային բարձիկներ ինչպես ելքային, այնպես էլ SMD կոնդենսատորների համար: R9, R10, R11, R12 ռեզիստորները անհրաժեշտ են նույնական զույգերով, որոնց համար մենք վերցնում ենք 1% ճշգրտությամբ դիմադրիչներ կամ ընտրում ենք զույգեր՝ օգտագործելով մուլտիմետր: Ես մի քանի տասնյակ ռեզիստորներից ընտրեցի 5% ճշգրտությամբ, քանի որ ժամանակ չկար սպասելու, մինչև նրանք բերեին 1% ճշգրտությամբ: Ռեզիստորների և կոնդենսատորների արժեքները կարող են ընտրվել ըստ ձայնի, ինչպես ձեզ ամենաշատը դուր է գալիս, բայց միակ պայմանն այն է, որ զույգը պետք է նույնը լինի, որպեսզի յուրաքանչյուր ալիք տարբեր կերպ չերգի:
Շղթան նախատեսում է անջատել PCM2702 անալոգային սնուցման աղբյուրը և ֆիլտրի ելքը X5, X6 միակցիչներից, եթե USB մալուխը միացված չէ X1 միակցիչին: Դա արվում է այնպես, որ ֆիլտրի ցածր ելքային դիմադրությունը չխանգարի այս միակցիչներին մատակարարվող ազդանշանին սարքը որպես ականջակալների ուժեղացուցիչ օգտագործելիս: Երբ միացված է, DAC-ին անալոգային էներգիան մատակարարվում է VT2 տրանզիստորի միջոցով, որը կառավարվում է VT1 տրանզիստորով, եթե USB միակցիչում լարում կա, ապա երկու տրանզիստորները բաց են: Ֆիլտրի ելքերը միացված են հետևի վահանակի միակցիչներին K1 ռելեի միջոցով, որը նույնպես կառավարվում է USB-ից: Ես օգտագործել եմ V23079-A1001-B301 ռելեը AXICOM-ից: Եթե նման ռելե չկա, ապա դրա փոխարեն կարող եք տեղադրել սովորական անջատիչ երկու կոնտակտային խմբերով: Տրանզիստորի VT2-ի փոխարեն կարող եք նաև տեղադրել անջատիչ, և էլեկտրամատակարարումը միացնելու համար պատասխանատու բոլոր տարրերը պետք չէ զոդել, բայց խորհուրդ է տրվում նույն անջատիչի միջոցով միացնել USB սնուցման աղբյուրը:
Ուժեղացուցիչը և անալոգային մասը սնուցվում են 12-15 Վ լարման արտաքին աղբյուրից և 0,5 Ա լարման միջոցով, որը միացված է հետևի վահանակի X2 միակցիչի միջոցով:
Էլեկտրաէներգիայի մատակարարումն ինքնին պատրաստված էր սովորական կայունացված 12 Վ 0,5 Ա սնուցման աղբյուրից՝ դեն նետելով ամեն ինչ ավելորդ:
Ուժեղացուցիչում անհրաժեշտ է նաև զույգերով ընտրել R15-R18 ռեզիստորները, որոնք սահմանում են շահույթը (ձախ ալիք Cool = R17/R15, Coup = R18/R16): Եթե դուք չեք նախատեսում ականջակալներ օգտագործել, ապա կարող եք միացնել բարձրախոսները, ապա պետք է նվազեցնել R15, R16 ռեզիստորների դիմադրությունը մինչև 4,7-10 կՕմ, կարող եք մի փոքր բարձրացնել R17, R18 դիմադրությունը: Այսպիսով, հնարավոր կլինի ստանալ մոտ 2 x 5 Վտ անվանական ելքային հզորություն։ Եթե դուք սնուցում եք D6 միկրոսխեման +/- 20...25 Վ լարմամբ, որը վերցված է ուղղիչից անմիջապես հետո C6, C7 կոնդենսատորներից, կարող եք ստանալ առավելագույն ելքային հզորություն 2 x 18 Վտ, բայց դրա համար դուք կպահանջվի տեղադրել VD2, VD3 դիոդներ առնվազն 3A հոսանքով, F2 ապահովիչը փոխարինել առնվազն 3A հոսանքով, կրկնապատկել C6, C7 կոնդենսատների հզորությունը և օգտագործել տրանսֆորմատոր ավելի բարձր հզորության սնուցման մեջ՝ մոտավորապես 16 Վ. 4 A AC.
Բոլոր SMD ռեզիստորները, ռեզիստորները R20, R22 ստանդարտ չափսերով 1206, ռեզիստորներ R13, R14 ստանդարտ չափսերով 2010, դրանց փոխարեն կարող են տեղադրվել ցատկողներ, մնացած բոլոր ռեզիստորները 0805 ստանդարտ չափսով: Բոլոր SMD կերամիկական կոնդենսատորները 0805 ստանդարտ չափսերով, բոլորը էլեկտրոլիտային: 105 ° C առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանով և ցածր ներքին դիմադրությամբ, աշխատանքային լարմամբ 16 Վ, կոնդենսատորներ C6, C7 առավելագույն աշխատանքային լարման 25-35 Վ: Միակցիչների մեծ մասը զոդված է հին սարքավորումներից, ես կարող եմ: չասեք ճշգրիտ գծանշումները, վերաբերեք տեսքը. Ձայնի կարգավորիչ ռեզիստորը միացված է երկմիջուկ պաշտպանված մետաղալարով, երկու ազդանշանային ալիքով և գետնին էկրանով, անհայտ չինական ծագման ռեզիստոր՝ 20 կՕմ խմբի B դիմադրությամբ (դիմադրության էքսպոնենցիալ կախվածությամբ պտտման անկյան վրա։ բռնակի):
Ես նաև ուզում եմ ձեզ մի փոքր պատմել, թե ինչպես կարելի է զոդել միկրոսխեմաները նման փոքր պատյանում: Որոշ մարդիկ սխալմամբ կարծում են, որ նման միկրոսխեմաները պետք է զոդել ցածր էներգիայի զոդման երկաթով և բարակ ծայրով: Շատ ծիծաղելի է դիտել, երբ մարդիկ թմբուկի պես սրում են ծայրը և փորձում են յուրաքանչյուր ոտքը առանձին զոդել դրանով։ Իրականում ամեն ինչ հեշտ է և պարզ: Նախ տեղադրեք միկրոսխեման ցանկալի դիրքում, պահեք այն ձեր ձեռքով կամ ամրացրեք սոսինձով, կպցրեք արտաքին տերմինալներից մեկը, ապա անհրաժեշտության դեպքում կենտրոնացրեք այն և կպցրեք հակառակ տերմինալը: Եթե մի քանի կապում զոդված են միասին, ապա դա խնդիր չէ: Օգտագործեք 30-50 Վտ հզորությամբ զոդող երկաթ՝ թիթեղավորված, թարմ սրած ծայրով մոտ 45° անկյան տակ և մի խնայեք հոսքի կամ ռոսինի վրա: Ցանկալի է, որ հոսքը ակտիվ չլինի, հակառակ դեպքում դուք ստիպված կլինեք շատ ուշադիր լվանալ տախտակը, փորձելով այն հեռացնել միկրոշրջանի տակից: Մենք տաքացնում ենք բոլոր ոտքերը մի փոքր կաթիլ զոդով, սկսած մի եզրից և աստիճանաբար, երբ այն տաքանում է, մենք զոդման երկաթը տեղափոխում ենք դեպի չզոդված լարերը՝ հեռացնելով ավելորդ զոդումը դրանց վրա, մինչդեռ տախտակը կարող է պահվել անկյուն այնպես, որ զոդումն ինքնին հոսում է ներքև՝ ձգողականության ազդեցության տակ։ Եթե բավականաչափ զոդում չկա, մի կաթիլ էլ վերցրեք, եթե շատ է, ապա կտորի միջոցով հեռացնում ենք զոդման երկաթի ծայրի վրա գտնվող ամբողջ զոդը և առանց հոսքը խնայելու՝ ավելցուկը հեռացնում ենք միկրոշրջանի տերմինալներից։ . Այսպիսով, եթե տախտակը պատշաճ կերպով փորագրված է, լավ մաքրված և յուղազերծված, ապա զոդումը տեղի է ունենում 1-3 րոպեի ընթացքում և ստացվում է մաքուր, գեղեցիկ և միատեսակ, ինչպես երևում է իմ տախտակի վրա: Բայց ավելի մեծ վստահության համար խորհուրդ եմ տալիս պարապել տարբեր համակարգչային սարքավորումներից այրված տախտակների վրա միկրոսխեմաներով, որոնք ունեն մոտավորապես նույն քորոցների բարձրությունը:
Խորհուրդ եմ տալիս նախ չզոդել D2 և D6 միկրոսխեմաների և տարրերի մեջ, որոնք կարող են խանգարել դրանց տեղադրմանը: Նախևառաջ անհրաժեշտ է զոդել սնուցման համար պատասխանատու հանգույցները, ստուգել հոսանքի միացումը կարճ միացումների համար, միացնել այն USB պորտին և սնուցման աղբյուրից X2-ին մատակարարել 14 Վ փոփոխական լարում։ Կայունացուցիչ չիպերի ապագա ելքերը պետք է ունենան հետևյալ լարումները.
- D1: +3,3 Վ;
- D3: +12 V;
- D4: -12 V;
- D5: +5 Վ.
Երբ PCM2702-ն առաջին անգամ միացնում եք ձեր համակարգչին, համակարգը գտնում է նոր սարք՝ Burr-Brown Japan PCM2702 USB Speakers:
Սարքի կառավարիչում վարորդի ավտոմատ տեղադրումից հետո կհայտնվի նոր սարք՝ USB բարձրախոսներ: Սա նշանակում է, որ ամեն ինչ աշխատում է, քանի որ դուք կարող եք և պետք է միացնեք երաժշտությունը, տեսանյութերը կամ նույնիսկ խաղերը:
Համակարգն ավտոմատ կերպով ձայնը փոխանցում է PCM2702 չիպին, երբ այն միացված է համակարգչին և այն վերադարձնում է իր սկզբնական վիճակին, երբ տախտակն անջատված է, նվագարկումը վերսկսելու համար պարզապես անհրաժեշտ է վերագործարկել ցանկալի ծրագիրը: Ձայնը կարգավորվում է Windows-ի ստանդարտ ձայնի կարգավորիչի միջոցով: Ես ստուգեցի տախտակի կատարումը միայն տակ Windows համակարգ XP SP2.
Մի փոքր ամբողջ սարքը պատյանում հավաքելու մասին: Ամենադժվարը ձայնի կարգավորիչի համար փոփոխական ռեզիստորի տեղադրումն է: Առջևի վահանակը ամրացված է շասսիին ելուստի միջոցով, որն անցնում է վահանակի հետևի մասով և բավականին հաստ է: Այս ելուստը պետք է կտրվի սղոցով կամ ֆրեզերային մեքենայով այն վայրում, որտեղ կկցվի ձայնի կարգավորիչը, բայց դուք պետք է շատ զգույշ լինեք, քանի որ կարող եք քերծել ալյումինե ծածկը, ինչը կհանգեցնի վահանակի կորստի իր գրավչությանը: . Այնուհետև մենք անցք ենք փորում ռեզիստորը ամրացնելու համար, որի գտնվելու վայրը գնահատվում է՝ ելնելով այն բռնակի դիրքից, որը դրվելու է այս նույն դիմադրության վրա: ՀԵՏ Առջեւի կողմըԱնցքի մոտ գտնվող կողերը մի փոքր հեռացնում ենք, որպեսզի ընկույզը հասնի ռեզիստորի հիմքի թելերին։ Կա ևս մեկ խնդիր՝ վահանակի կենտրոնը չի համընկնում շասսիի ներքին խցիկի կենտրոնի հետ, իսկ ձայնի կարգավորիչ ռեզիստորը հենվում է մարմնի վրա: Պահանջը պետք է բարձրացնեի 2-3 մմ-ով, որի համար Dremel-ով ամրացնելու համար կտրեցի ելուստի անկյունը։
Ես մանրամասն չեմ նկարագրի վահանակի և շասսիի հետ կապված բոլոր գործողությունները: Նրանք, ովքեր կարող են ինքնուրույն պատրաստել այս տեսակի սարքը, ամեն ինչ կհասկանան լուսանկարներից: Այն վայրերում, որտեղ անհրաժեշտ էր փորել անցքեր և թելեր կտրել, տեղադրման ժամանակ յուրաքանչյուր պտուտակի մոտ պանանի տակ տեղադրվեցին 2 լվացքի մեքենաներ, որպեսզի այն բարձրացնեին 2 մմ-ով: Շասսին ունի նաև անցքեր՝ փորված և թելերով տախտակը տեղադրելու համար: D3, D4 և D6 չիպերը սեղմված են շասսիի վրա M2.5 պտուտակներով, մինչդեռ D4 և D6-ը պետք է մեկուսացված լինեն վահանակից՝ օգտագործելով միկա ափսե կամ այլ ջերմահաղորդիչ դիէլեկտրիկ կամ օգտագործել մեկուսացված պատյանով չիպսեր, ինչպիսին է իմ D6-ը: գործ. Հետևի վահանակպատրաստված է համակարգի միավորի պլաստիկ խրոցից: Այս ամենն ավելի մանրամասն կարելի է տեսնել լուսանկարում։
Այստեղ էլեկտրական դիագրամտնական թվային-անալոգային փոխարկիչ, որն օգտագործում է PCM2707 չիպը՝ պատրաստի USB DAC մոդուլ: Այն սահմանվում է որպես USB Audio Class 1.0 սարք և չի պահանջում որևէ հատուկ դրայվեր:
Շղթան կազմված է տվյալների թերթիկի համաձայն, ավելացվել են ընդամենը մի քանի ցուցիչ LED, որպեսզի այն տեսանելի լինի, երբ սարքն անջատված է և միացված է համակարգչին: Մենք նաև տեղադրեցինք խեղդուկ USB 5V գծի վրա՝ զսպելու բարձր հաճախականության ցանկացած աղմուկ, որը տեսականորեն կարող էր արտահոսել DAC սնուցման միջոցով:
DAC-ը տեղադրելիս փորձեք օգտագործել մակերեսի վրա տեղադրված ռադիո բաղադրիչներ: Պասիվ բաղադրիչների մեծ մասը (ռեզիստորներ, կոնդենսատորներ, ֆերիտային ուլունքներ) ունեն 0805 չափս։
PCM2707 չիպի վրա հնարավոր է օգտագործել ձայնի ձայնի, նվագարկման, դադարի և բաց թողնելու կոճակները այն համակարգչի համար, որին միացված է միավորը: IN այս տարբերակըԱյս գործառույթներն օգտագործելու պլաններ չկան, սակայն կոնտակտային փիներն ավելացվել են, եթե ապագայում ինչ-որ բան օգտագործենք:
Եվ սա հավաքված USB DAC ապակոդավորիչ PCB-ի տեսքն է, որն անմիջապես գործեց առաջին անգամ միացնելուց հետո: Այս դեպքում ականջակալներն օգտագործվում են երաժշտություն լսելու համար, սակայն կարող եք միացնել ցանկացած տնական ուժեղացուցիչ։
Բարեւ բոլորին. Այսօր ես ուզում եմ խոսել բավականին լավ մուտքի մակարդակի USB DAC-ի մասին:
Այս սարքըՀետևյալ կատեգորիաները պետք է հետաքրքրված լինեն.
1) նոութբուքերի և ստացիոնար սարքերի օգտատերեր, որոնք ունեն անսարք ներկառուցված աուդիո քարտ.
2) Նոթբուքերի օգտատերեր, որոնց արտադրողը լիովին չի ավելացրել Windows 10-ի աջակցությունը:
Սա հենց իմ դեպքն է, ավելի մանրամասն.
Ընդլայնել բացատրությունը
Աշխատանքի ժամանակ նրանք ինձ տվեցին «նոր» օգտագործված նոութբուք՝ փոխարինելու իմ Lenovo T420-ը, որն աշխատում էր Windows 7-ով և գտնվում էր շատ լավ վիճակում, բայց համատեղելի չէր Windows 10-ի հետ, որին ընկերությունը որոշեց ամբողջովին անցնել մի շարք պատճառներով: (պաշտոնապես անվտանգության նկատառումներից ելնելով, բայց պարզ է, որ այստեղ դեր է խաղացել նաև աջակցության և համատեղելիության գործոնը, ոչ միայն Microsoft-ից)։
Նրանք ինձ տվեցին HP Revolve 810, որը կարծես թե համատեղելի է Windows 10-ի հետ: Ամեն ինչ կարծես այնտեղ է, բայց հատուկ ձայնային համակարգի համար պաշտոնական դրայվեր չկա: Քանի որ աուդիոը բավականին հազվադեպ է, IDT:
HDAUDIO\FUNC_01&VEN_111D&DEV_76E0&SUBSYS_103C21B3&REV_1003
(Intel-ը նույնպես սիրում էր նման չիպսեր տեղադրել իր մայր տախտակների վրա), վառելափայտ գտնելու տեղ չկա։
HP-ի ֆորումում հանդիպեցի իմ հետ նույն օգտատերերի համատեղելի դրայվերի հղումին, ասում է՝ դրայվերը ծուռ է...
Քանի որ դրայվերը վերցվել է անհայտ վայրից, և դեռ պարզ չէ, թե որքանով է այն աշխատում, ես որոշեցի այն չտեղադրել իմ աշխատանքային նոթբուքի վրա և ստիպված էի բավարարվել Windows-ի ստանդարտ դրայվերով։
Ինչպես ցույց է տվել պրակտիկան, դուք կարող եք օգտագործել ստանդարտ, ավտոմատ տեղադրված դրայվեր աուդիո համար, բայց ձայնը ավելի վատ կլինի, քան կարող էր լինել վարորդի հետ:
Եթե դուք ունեք աշխատասեղանի տախտակ, ապա նման դրայվեր օգտագործելիս կարող են խնդիրներ առաջանալ գծի մուտքագրման ֆունկցիոնալության, ինչպես նաև այլ գործառույթների հետ: Բացի այդ, «ստանդարտ» դրայվերի վրա աշխատելիս չկա հավասարեցնող, որը, ի թիվս այլ բաների, կարող է կարգավորվել, օրինակ, foobar2000-ի օգտագործման ժամանակ:
Lenovo T420-ից հետո նույն ականջակալների վրա ձայնը ինձ չէր սազում։ Այո, կարծես թե նվագում է, և թվում է, թե դա առանց աղավաղումների է, բայց ես իսկապես չեմ ուզում երաժշտություն լսել, քանի որ այն ինչ-որ կերպ ներկայացվում է չոր, առանց նույն զգացմունքային երանգավորման կամ որևէ այլ բանի:
3) Որպես այլընտրանքային աուդիո քարտ Android-ով աշխատող շարժական սարքերի վրա (ես այն պայմանականորեն անվանում եմ աուդիո քարտ, քանի որ առարկան չունի միկրոֆոնի մուտք, ինչը սովորական է այս կատեգորիայի սարքերի համար): IOS-ի մասին չեմ կարող ասել, միգուցե այնտեղ էլ աշխատի։
4) Այլ սարքերի օգտատերեր, որոնց վրա ձայնագրություն չկա, և որոնք ունեն համատեղելի ՕՀ:
Ավելի վաղ նմանատիպ սարքերն արդեն վերանայվել էին այս կայքում, բայց ես չկարողացա գտնել դրանք այս դիզայնում՝ նախկինում վերանայվածների թվում փնտրելուց հետո:
Անմիջապես նշեմ, որ այս DAC-ի ավելի մատչելի անալոգը կա.
, ինքնարժեքը մոտ 2 անգամ ցածր է, բայց գործն ու նյութերը ավելի վատն են... Համեմատության համար մտածում էի գնելու մասին, բայց դեռ չեմ արել, քանի որ ամեն դեպքում ելքը կվերամշակեմ (իսկ սա. լրացուցիչ ժամանակ), և ես դեռ բավականաչափ չեմ խաղացել առաջին DAC-ի հետ -ohm:
Aliexpress-ում, ի դեպ, PCM2704-ի վրա հիմնված DAC-ները 2 անգամ ավելի թանկ են, և այնտեղ հիմնականում «մեծ» տարբերակներ կան՝ օպտիկական ելքով և RCA:
Եկեք անցնենք DAC-ին, որը մենք վերանայում ենք
Տախտակը պատրաստված է շատ բարձր որակով։ Տեքստոլիտը շատ հաստ է, զոդումը բավականին կոկիկ է, հոսքը լվացված է։ Շարֆը շատ գեղեցիկ տեսք ունի, բայց, այնուամենայնիվ, ավելի լավ կլիներ, եթե այն լիներ պատյանով։ Արտադրողը ագահ չէր և ելքային ֆիլտրում տեղադրեց տանտալային կոնդենսատորներ: Տեսեք ինքներդ.
Գործողություն և աշխատանքի տպավորություններ:
DAC-ով սկսելը շատ հեշտ է: Ոչ մի վարորդի ձեռքով տեղադրում չի պահանջվում: Windows XP/7/10-ում վարորդն ինքնաբերաբար վերցվեց:
Ի տարբերություն ներկառուցված աուդիոյի, DAC-ը նկատելիորեն ավելի բարձր է նվագում ձայնի նույն մակարդակում: Այն բավականին լավ է նվագում, մի փոքր ավելի լավ, քան իմ նոութբուքում ներկառուցված ձայնը, բայց տարբերությունն առանձնապես նկատելի չէ, սխալի մակարդակով:
Ըստ գործընկերոջ, Lenovo նոութբուքով, որը բախտ է վիճակվել realtek-ի առկայությամբ (և, համապատասխանաբար, տասի համար լիարժեք վառելափայտ), իր նոութբուքը ունի ավելի հետաքրքիր ներկառուցված, քան այս DAC-ը:
Անձամբ, իմ կարծիքով, թեմային բացակայում է «միս» (ես վերցրեցի այս բավականին տեղին այլաբանությունը ինչ-որ «աուդիո ֆորումում») և մանրամասն, համենայն դեպս 32 Օմ դիմադրություն ունեցող ականջակալներ օգտագործելիս:
Իմ ականջակալներն այնքան են, բայց ոչ ամենավատը.
Սա Pioneer SE-MJ21-ն է:
Հատկապես թեստերի համար մեծ զեղչով ձեռք են բերվել դյուրակիր սարքավորումների համար հարմարեցված լրացուցիչ ականջակալներ, այդ թվում՝ սարքերի համար հարմարեցված Apple-ի արտադրանք արտադրողի կողմից.
Այս ականջակալներում, ըստ երևույթին, բարձր զգայունության պատճառով DAC-ն ավելի բարձր է ճչում, ձայնն ավելի հաճելի և հետաքրքիր է, եթե լսում եք ձայնը նույն ծավալով, ինչ նախորդ ականջակալներում, բայց ոչ շատ բարձր:
Ըստ երևույթին, դա պայմանավորված է PCM2704C-ում ներկառուցված ուժեղացուցիչի ցածր հզորությամբ և բավականին մեծ աղավաղումներով, երբ աշխատում է 32 Օմ բեռով: DAC-ն ինքնին այդպես է աուդիոֆիլ ստանդարտներով, ինչը հաստատվում է տվյալների աղյուսակի պարամետրերով:
Ես ներկայումս չունեմ «ավելի սառը» DAC, որպեսզի համեմատեմ դրանք դեմ առ դեմ:
Ես ինձ աուդիոֆիլ չեմ համարում, բայց, այնուամենայնիվ, հաճախ նրանց խոսքերն անիմաստ չեն, նույնիսկ եթե նրանք համաձայն չեն փաստաթղթերի տվյալների հետ, բայց սա հազվադեպ դեպք է թվում:
Ինչպես արդեն նշեցի, թեման կառուցված է PCM2704-ի վրա Գ, կա նաև PCM2704 չիպի ավելի հին տարբերակ՝ առանց «C» նախածանցի, որը TI-ն խորհուրդ չի տալիս նոր նախագծերի համար։ Որքանով ես հասկացա տվյալների թերթիկի բավականին մակերեսային ուսումնասիրությունից, չիպերի միջև առանձնահատուկ տարբերություններ չկան, մատիտները և բնութագրերը նույնն են:
Աշխատեք Android-ի ներքո.
DAC-ն աշխատում է Android-ով, հայտնաբերվում է հեռախոսի կողմից 5 վայրկյանի ընթացքում, այնուհետև մենք հեռանում ենք:
Ես միայն արագ թեստ արեցի՝ փորձելով մի քանի խաղացողների: Նրանք բոլորը ձայնը վերարտադրում են DAC-ի միջոցով, բայց չեն կարողանում կառավարել ձայնը, ուստի ձայնը առավելագույնն է:
Ես դեռ պետք է խորամուխ լինեմ պարամետրերի մեջ, բայց ես չեմ կարող դա անել հիմա, քանի որ ես այն հակիրճ փորձարկել եմ այլ մարդկանց սմարթֆոնների վրա, քանի որ իմ կարմիր բրինձը «սպառվել է» մոտ երկու շաբաթ առաջ, և Russian Post-ը Արդեն մեկ շաբաթ է, ինչ ծանրոցը սառեցնում է Մոսկվայում, դժվար է, ես այլևս չեմ կարող սպասել վերանայմանը)): Ավելի ուշ, կարծում եմ, կավելացնեմ վերանայմանը կամ կհրապարակեմ առանձին նշում Android-ի համար՝ ձայնը կարգավորելու մասին նշումով:
Ես չեմ փորձարկել ֆունկցիոնալությունը Linux-ի տակ, բայց այն պետք է աշխատի: Եթե մուսկովցիներից որևէ մեկը շատ հետաքրքրված է, ես կարող եմ ստուգել այն:
Երեկո էր, անելու բան չկար... Հարմարեցում.
Ես որոշեցի կառուցել պարզ ուժեղացուցիչ (փորձնական մոդել, ոչ ավելին) առկա երկակի վրա գործառնական ուժեղացուցիչներ, աուդիո համար նախատեսված, իսկ եթե արտանետվող արտանետումները «ռոքի», մտածեցի։
Այնպես ստացվեց, որ ես ունեի երկու այդպիսի միկրոսխեման, և երկուսն էլ տարբեր էին։ Մեկ NE5532P գնել է տեղական չիպով և 15 ռուբլով, իսկ OPA2134-ը գնել է մի քանի տարի առաջ taobao-ով, կարծես իրական է):
Երբ ես հավաքում էի ուժեղացուցիչը, ես սկզբում հավաքեցի մեկ ալիք, և մի քանի օր այն քշեցի տարբեր օպերատիվ ուժեղացուցիչներով, դրանք արագորեն տեղափոխելով այդ նպատակների համար նախապես տրամադրված վարդակից, անմիջապես լսելու ընթացքում: Ձայնը տարբեր էր, բայց դրա մասին ավելին մեկ այլ բաժնում:
«Ավարտված նախագծում» (կարծում եմ, որ ամեն ինչ նոր է սկսվում, եթե ես շատ ծույլ չեմ) ես օգտագործում եմ երկու NE5532AP, չիպից և դիփից, դրանք յուրաքանչյուրը 21 ռուբլի են):
Արդյունքը այս «ստեղծագործությունն» է, որը նախատեսված է գործարկման և փորձարկման համար. 
Այստեղ շատ երկար լարեր կան, բայց դա միայն շղթայի ավելի քիչ նշանակալի մասերում է, մուտքը կատարվում է հնարավորինս կարճ (բացառությամբ էլեկտրոլիտի) և էկրանին:
Ալիքներից մեկը. 
Այստեղ էլեկտրամատակարարումը իմպուլսային է, powerbank-ից, առաջին ներդրումներից մեկը։ Սնուցման մասին լրացուցիչ տեղեկություններ ստորև:
Ուժեղացուցիչի սխեման:
Այսպիսով, գոյություն ունեցող minijack-ը (մշակութային պատրաստված) կորել էր ինչ-որ տեղ տանը, որոշվեց այն զոդել չիպի համապատասխան ոտքերին՝ ուժեղացուցիչին մուտքային ազդանշան ստանալու համար:
Փաստաթղթերի համաձայն, 14-15 ոտքերը պատասխանատու են DAC-ից ազդանշանի թողարկման համար: Ես այն զոդեցի այս ոտքերին՝ օգտագործելով համեմատաբար բարակ 50 Օհմ ալեհավաքի մալուխ. Միևնույն ժամանակ, բարակ, լաքապատ պղնձե մետաղալար, մոտավորապես 0,2 մմ հաստությամբ, զոդել են հենց ոտքին (ես միկրոմետր չունեմ, այնպես որ չեմ կարող հստակ ասել, և դա այնքան էլ կարևոր չէ) և արդեն զոդված է մալուխի միջուկին: Մալուխի էկրանը զոդվել է տախտակի GND-ին, որը գտնվել է երկու կերամիկական կոնդենսատորների միջև, որոնք նույնական են դրանցից յուրաքանչյուրի համար:
Ուժեղացուցիչն ինքնին հիմնված է հետևյալ պարզ սխեմայի վրա՝ որպես ականջակալի ուժեղացուցիչ՝ կրկնակի օպերատիվ ուժեղացուցիչը միացնելու համար, որը վերանայվել է BB (TI) կողմից. 
Դիագրամը վերցված է այստեղից.
Այս շղթայի մուտքին ավելացվել է 4.7K ռեզիստորի և 10uF էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորի մի շարք շղթա: Կոնդենսատորը դրականորեն միացված է մուտքային ազդանշանին:
Նաև, առաջին օպերատիվ ուժեղացուցիչի և հողի ոչ շրջվող մուտքի միջև ավելացվեց դիմադրություն:
Ահա վերջնական դիագրամը. 
Ինչպես եմ զոդել և ինչպես եմ այն կարգավորել:
Մի քանի տարի առաջ ես զոդեցի դինամիկ խոսափողի համար նախաամպը և դրանից մի բան սովորեցի.
Նախ, եթե պատրաստվում է փորձնական նախատիպ, ներառյալ մակերևույթի վրա տեղադրված, լարերի միացումները պետք է հնարավորինս կարճ լինեն և հնարավորինս նվազագույնի հասցվեն: Բաղադրիչների միջև հեռավորությունը նույնպես պետք է լինի նվազագույն:
Ցածր հոսանքի մուտքային սխեմաները պետք է պաշտպանված լինեն և չպետք է խանգարեն էլեկտրամատակարարմանը:
Այս ամենը կօգնի նվազեցնել ուժեղացուցիչի մուտքային աղմուկը:
Սկզբում ես զոդում էի փոփոխական ռեզիստորներ մուտքային ֆիլտրը փորձարկելու և շահույթը կարգավորելու համար, չնայած այն հանգամանքին, որ այն սովորաբար նախապես սահմանված է, և հզորությունը արդեն կարգավորվում է փոփոխական ռեզիստորի կողմից, որը գտնվում է մուտքի մոտ, ֆիլտրի դիմաց:
Դասավորության վերջնական տարբերակում ես թողեցի միայն 4.7K փոփոխական, որը միացված է սերիական 3.3K ռեզիստորով, յուրաքանչյուր ալիքի համար, որը սահմանում է շահույթը շղթայում:
Բացի այդ, ես ստիպված էի մանրացնել մուտքային ֆիլտրը՝ օպտիմալ պարամետրեր փնտրելու համար: Այստեղ ես նայեցի այս միավորի դիագրամին.
Ես գտա մոտ մեկ տասնյակ տարբեր կոնդենսատորներ իմ պաշարներում: Սրանք թուղթ, էլեկտրոլիտներ, թաղանթ և այլն էին.
Կոնդենսատորներ
Արդյունքում ինձ դուր եկավ 63V 10uF էլեկտրոլիտի ձայնը, որի դիմաց դրված էր 4,7K ռեզիստոր։
Սնուցման մասին
Այս միացումում op-amp-ը պետք է սնուցվի երկբևեռ էներգիայի աղբյուրից:
Անհրաժեշտ էր փոխարկիչ մեկ բևեռային լարումից երկու բևեռային:
Ebay-ից, այժմ ինչ-որ տեղ կա այս նպատակների համար մասնագիտացված միկրոսխեման, բայց դա վերցվել է պարզապես համեմատելու տարբերությունը համեմատաբար նորմալ երկբևեռ սնուցման հետ (որը ես պլանավորել էի ինքս հավաքել), քանի որ Կիրիչը հաջողությամբ փորձարկեց այն այս կայքում և պարզեց, որ այն «աղմկոտ» էր, ինչը լավ չէ ձայնի համար: Երբ այն հասնի, ես կստուգեմ և կզեկուցեմ:
Արդյունքում այս սխեման հիմք է ընդունվել. 
Բեռնվում է...
