Данная конструкция изначально создавалась для отработки некоторых идей (в основном, было интересно попробовать приемник CS8415), да и интересно было, что же можно получить от CS4390, если сделать все по уму. Сделано все это было в конце 2002 года в в течение двух недель перед новым годом, когда я был в отпуске.
Приемник CS8415 - относительно новая разработка Crystal. Позволяет принимать цифровой поток с частотой дискретизации до 96кГц, имеет 7 входов, и достаточно дешев. Для того, чтобы полностью использовать его возможности необходим внешний контроллер. Но есть и аппаратный режим работы, когда используется только один вход, а режимы задаются внешними перемычками. В данной конструкции применен управляющий микроконтроллер (AT90S1200 производства Atmel). Применение контроллера позволило задействовать дополнительные входы, ввести распознавание не-аудио дисков для отключения звука и т.д.
При проектировании ЦАП особое внимание было уделено снижению помех по шинам питания и разделению земель. При построении ЦАП на 4390 по схеме, приведенной в даташите, земли разделить практически невозможно - так или иначе их нужно соединить, и речь может идти только о точке соединения земель и о способе их объединения (резистор, перемычка и т.д.). В данной конструкции для приема сигнала с CS4390 применен специальный дифференциальный приемник от Burr-Brown - INA134. Это позволило полностью разделить земли аналоговой и цифровой части, и устранить еще один недостаток схемы, приведенной в даташите.
Стандартная (приведенная в описании) схема включения CS4390 предполагает использование фильтра, построенного с использованием ОУ и дискретных элементов. Теоретически эта схема должна работать очень неплохо, однако в действительности все, как обычно, несколько иначе. Все дело в разбросе параметров дискретных элементов, примененных в фильтре. Даже при очень точном подборе резисторов и емкостей остаются различия номиналов, которые приводят к появлению паразитной помехи, прикладываемой ко входу операционного усилителя фильтра. Они создают дополнительные искажения, которые проявляются как уменьшение "прозрачности" и естественности звучания, особенно на малых уровнях сигнала. Дифференциальный приемник INA134, в отличие от своих дискретных собратьев, имеет в своем составе резисторы, подогнанные с высокой точностью с помощю лазера. Точность подгонки на несколько порядков превышает точность согласования дискретных элементов (особенно, если говорить о любительской практике). кроме того, применение данной интегральной схемы, как я уже говорил, позволяет полностью развязать цифровую и аналоговую земли.
Источник питания цифровой части выполнен двухступенчатым. Первая ступень собрана на 7809, вторая - на шунтовых стабилизаторах TL431 (два на ЦАП и один на приемник). Применение TL431 позволило существенно снизить помехи в цепях питания. Аналоговая часть питается от обычного компенсационного стабилизатора (7812/7912).
Осциллограммы пульсаций в цепях питания:
Помеха на выводах питания CS8415. По горизонтали 0.1мксек/деление, по вертикали - 10мВ/деление. Вглядит гораздо лучше, чем при питании непосредственно от 7805 (если интересно, можно сравнить с помехой при традиционном построении БП.
Помеха на +5В цифровой части 4390. По горизонтали 0.1мксек/деление, по вертикали - 10мВ/деление.
Помеха на +5В аналоговой части 4390. По горизонтали 0.1мксек/деление, по вертикали - 10мВ/деление.
Помеха на +15В аналоговой части. По горизонтали 0.1мксек/деление, по вертикали - 5мВ/деление.
Звучит эта конструкция, несмотря на свою простоту. довольно убедительно, особенно заметно это на малых уровнях. Один из тех, кто принимал участие в сравнительном прослушивании со стационарным проигрывателем (SONY XA30 ES, не самый плохой:)), сказал, что очень удивлен количеством новых деталей, появившихся в звуке. Особенно это заметно на малых уровнях. В общем, звук вполне достойный.
Вид на печатную плату со стороны компонентов. Панель управления тогда была собрана на макетке.
Вид на печатную плату со стороны пайки.
Принципиальные схемы ЦАП и панели управления находятся здесь и здесь, соответственно. Печатных плат, прошивок и т.д. пока вывешивать не собираюсь. Если кому-то нужно, могу собрать. Для предметного разговора - пишите письма:)
