Давно хотелось попробовать сделать внешний ЦАП, в последнее время очень много слышу разговоров на эту тему. Хотелось также попробовать сделать несколько разных ЦАП с использованием разных интегральных ЦАП, разных источников питания, вых. фильтров и т.д. При этом очень не хотелось каждый раз разводить заново всю плату:) Так и родилась идея первой конструкции из этой серии - тестовая платформа, предназначенная для сравнения разных подходов к построению ЦАП.
Любой звуковой ЦАП можно условно разделить на несколько функциональных блоков, присутствующих во всех конструкциях, а именно: блок питания, приемник цифрового потока, собственно ЦАП, фильтр и буферный усилитель, выходные цепи. Если выделить ЦАП, фильтр и буферные цепи в отдельный модуль (вместе с соответствующими стабилизаторами питания), то все остальные узлы можно оформить в виде универсальной объединительной платы, используемой в качестве платформы для постороения различных ЦАП. Именно такая конструкция и была разработана.
ЦАП состоит из двух узлов - объединительной платы, и собственно модуля ЦАП. Объединительная плата содержитй раздельные нестабилизированные источники питания для цифровой и аналоговой части и приемник SPDIF на CS8412. Схема включения стандартная, вход трансформаторный. Приемник допускает переключение форматов представления выходного сигнала. Блок питания - на двух тороидальных трансформаторах, емкость фильтров в каждом плече - 4400мкФ, в качестве выпрямителей применены стандартные мосты (W202). Питание каждого из потребителей осуществляется через собственный стабилизатор. Стабилизаторы напряжения - 7805, обеспечивающие, на мой взгляд, нормальное качество питания. Амплитуда пульсаций на выводах микросхемы приемника не превышает 50мВ в цифровой и 30мВ в аналоговой части (на частоте несколько МГц). Вполне нормальный результат. Схема объединительной платы и источника питания.
Вот так выглядят пульсации в цепях питания (смотрел на выводах блокировочных конденсаторов, припаяных в непосредственной близости от выводов):
Помеха на +5В цифровой части 8412. По горизонтали 0.1мксек/деление, по вертикали - 20мВ/деление. Выглядит жутко:)
Помеха на +5В аналоговой части 8412. По горизонтали 0.1мксек/деление, по вертикали - 20мВ/деление.
Недостаток конструкции - отсутствие буферных элементов на шине данных между приемником и модулем ЦАП. Если что-то не так, приемник может сгореть:( После некоторых размышлений я пришел к выводу, что "разрезАть" ЦАП надо было несколько по другому (выходные аналоговые цепи и разъемы надо было-бы оставить на объединительной плате), но это в следующей конструкции. Кстати, разрезание ЦАП на несколько модулей имеет, на мой ввзгляд, еще одно преимущество - упрощается разводка цифровых и аналоговых цепей (как следствие уменьшения плотности монтажа), что должно вести к уменьшению наводок и прочих паразитных эффектов.
Первый модуль решено было сделать на CS4390 - дешево и сердито:) Схема подключения стандартная и особенностей не имеет. Стабилизаторы везде 7805/7905, на мой взгляд, вполне со своей задачей справляются. На выходе - активный фильтр, построенный на OPA2604 от Burr-Brown. По принципиальным соображениям не применялось дорогостоящих припоев, разъемов и т.д. Единственное, что хотелось сделать, но не удалось - поставить хорошие конденсаторы в ФНЧ (сейчас стоит дешевая керамика), но это можно сделать и потом, если удастся их купить. Схема модуля.
Теперь о звуке. Я в глубине души надеялся, конечно, что эта штука будет играть неплохо. Что удивительно, именно так и произошло:) Играет практически так же, как и мой SONY XA30ES (разницы я не почувствовал) - очень добротный HI-FI высокого уровня. Но разница в цене просто нокаутирующая! Попробовал ради интереса заменить выходной операционный усилитель на TL082 - я не ожидал, что звук деградирует так сильно:( Пропадает прозрачность, начинает со страшной силой выпирать бас, уходят высокие, в общем, нельзя это в звуке ставить, увы.
Фотографии конструкции:
Объединительная плата. Кусочек фольги над проводниками шины данных, идущей к разъему, удален для уменьшения емкости на землю (как оказалось, она и так была мизерная).
Объединительная плата, вид со стороны пайки, некоторые компонеты заменены перемычками.
Модуль 4390, не запаяны элементы, отвечающие за де-эмфасайзис.
Модуль 4390 - вид со стороны пайки, из-за ошибки в схеме (не дотянул "провод" на пол-миллиметра, заметил это только сильно увеличив схему) плюс питания выходного ОУ пришлось тянуть проводом.
Объединительная плата и модуль в сборе.
Теперь на очереди TDA1541, потом - PCM63.
P.S. Внимательное прослушивание показало небольшое преимущество данной конструкции над XA30ES, лучше это заметно при прослушивании с отключенными регуляторами тембра. Думаю, что с более "правильными" колонками и усилителем преимущество было бы куда более явным. Ну что ж, для такого простого устройства это просто выдающийся результат.
Чертеж объединительной платы находится здесь, расположение компонентов на ней - здесь. Чертеж печатной платы модуля для cs4390 находится здесь, расположение компонентов на ней - здесь.
