Простой I2S ЦАП на ak4399

 

Хочу представить вашему вниманию простой цап на ak4399

Схема стабилизаторов питания ЦАП на AK4399

питание ЦАПа на AK4399

Блок питания ЦАП требует 4 гальванически не связанных источника переменного напряжения: 2х9Вх0,5А и 2х15Вх0,3А. (4 обмотки на трансформаторе.) В выпрямителе применён RC фильтр для уменьшения помех, проникающих из сети.

Цифровая часть AK4399 питается от стабилизатора на базе LM317.

Эксперименты показали очень сильную зависимость качества звучания от организации питания аналоговой части AK4399.

Питание аналоговой части AK4399 выполнено на классической схеме ИОН-ФШ-ОУ, что позволяет получить предсказуемо отличный результат без лишних затратах на дорогостоящие низко шумящие стабилизаторы. Причем в питании аналога ЦАП используются 3 отдельных стабилизатора для VDDL / VDDR и AVDD. Опорные напряжения VREFHL и VREFHR берутся с VDDL / VDDR  и фильтруются RC цепочкой (R ~ 1кОм и емкостями до 2200мКф).

Питание выхлопа также выполнено также по классической схеме ИОН-ФШ-ОУ. На выходе стабилизаторов применены шунтирующие конденсаторы большой емкости 1000-1500мкФ. Для обеспечения устойчивости их выходы отделены от этих конденсаторов защитными резисторами небольшого номинала в 0.68Ом.

Печатная плата ЦАП на AK4399

печатная плата цапа на ak4399 со стороны SMD элементов    печатная плата цапа на ak4399

Вид печатной платы со стороны SMD элементов.

Изготовление платы возможно с помощью ЛУТ. Так как плата выполнена со стороны SMD элементов не забываем отзеркалить ее. Изготовить плату можно как в двустороннем исполнении, так и в одностороннем варианте, сделав верхнюю сторону полностью земляной, а дорожки слоя выполнить перемычками. Во вложении к статье доступна для скачивания плата в Sprint-Layout 6.

Результаты изменерний ЦАП на ак4399 в связке с WaveIO

RMAA результаты измерений цап на ak4399

RMAA результаты измерений цап на ak4399 спекрты

 Спектр выходного сигнала 1кГц, -5Дб (24bit. 48кГц)  

Вложение:
dac-ad4399-v2.zip 62 Кбскачан 33 раза
RSS
Storm  
22:20

Приступил к изучению данного дака. А где вы соединяете землю с корпусом? При двухстороннем изготовлении ПП земля присутствует с двух сторон? если так то правильно ли понимаю, что земля на  С20 и С14 соединена с двух сторон через метализацию, но тогда получается петля с входным разъемом питания или я чегото не понимаю.

Спасибо.

01:42
Я криминального ничего не нахожу; земля с корпусом соединяется через крепежные винты, судя по разводке, но зачем в двух местах я не знаю. Но я бы добавил соединительных отверстий между слоями в местах вырезов синего слоя, если бы взялся повторять, но это моё скромное имхо ))
admin  
21:50

Да земля с корпусом действительно соединяется через крепежные винты. Земля с двух сторон, с учетом того, что верхний слой полностью земляной, то петлей в нижнем можно пренебречь, хотя лай обновил, уже на изготовленой плате был добавлен разрез по линии транзисторов в нижнем слое, но это никакой роли не сыграло.

Storm  
19:36

Измерения уже проводили? Как с линейностью дела? Как звук? ДД ?

У самого щас играет PCM63 с выхлопом Гагарин, хочу повторить этот вариант.

Я слушал много дельтасигм, АК4399 давно охото послушать.

P.S. Нет ли желающих изготовить плату на заказ ?

З.Ы. SPI вход бы добавить, с мк менять режимы фильтра, в паралленом режиме вроде как недоступны.

admin  
00:45

Измерения выложил, звуком очень доволен, АК4399 один из самых любимых ЦАП-ов.

Сейчас цель была сделать на ней как можно более простую плату, чтобы ее можно было повторить в домашних условиях (как альтернативу китайским конструкторам), да и в сравнении с D60 не спасовать. Результатом остался доволен — китайцы далеко позади, да и в сравнении с линксом — ЦАП в связке с WaveIO (переделан под slave режим, тактуется от ЦАП) весьма хорош, уступил лишь немного по детальности на ВЧ. С платы убрано все лишнее. Смысла делать софтовое управления для нее не вижу. Для этого будут интереснее АК4490/95, где есть нативная поддержка DSD, ради которой и стоит заморачиваться.  Пока целей делать на заказ данный ЦАП нет.

P.S. Занимаюсь следующим проектом — это дуал на AK4495SEQ. В ней как раз реализую софтовое управление. Сама микросхема очень понравилась по звуку. Ее реальные искажения еще меньше чем у АК4399 (в схожей схеме).  Сейчас потихоньку запаиваю макет с двумя чипами в  моно. Далее буду заниматься прошивкой и проектированием 4-слойных плат под 2 чипа в моно включении для заказа на производстве. После запуска проекта возможен вариант с коммерческим изготовлением на заказ и продажей самих плат. Но, к сожалению, проект движется очень медленно из-за загрузки на работе. Вероятнее всего, конечный продукт будет сразу на АК4497.

admin  
01:30
Что касается сравнения самой AK4399 с другими дельтасигмами, то по мне — эта одна из самых лучших. Выше я бы поставил только АК4495/АК4490. Из параллельников слушал AD1865 с гагаринским выхлопом, но к сожалению в другом сетапе. Ее оценил высоко и считаю AK-ки (из стана дельтасигм) самыми достойными конкурентами паралльникам. Самому сейчас было бы интересно сравнить АК4399/4495 с хорошим параллельником.
Storm  
11:01

Lynx писал, что не имеет смысла для этих МС моновключения, выйгрыша нет. 

Этот я пожалуй повторю, начал список деталей оформлять.

22:31

Добрый день,

А можно у Вас попросить фотку готовой платы.

Tor  
09:13

Приветствую!

Есть  MINI  на АК44956VF, доработал питание и ОУ на выходе!

Вопрос, наверно не в тему) но не могу понять как включить поддержку DSD?  Даташит, весь изучил, там не понятно, даны 2-решения для DSD и PCM-но они разные, у меня DSD не понимает, как можно сделать, если можно) чтобы понимал и DSD, Автоматически!

Спасибо))

admin  
11:57
Добрый день, включить поддержку DSD задача не простая, для этого надо, чтобы сам источник мог выдать поток в DSD и кроме этого требуется еще сконфигурировать сам ЦАП для того чтобы он мог принимать этот самый поток в нужном формате. К сожалению для AKM требуется софтовое управления для выбора DSD, а это требует модификации самой прошивки для микроконтроллера, что уже задача мало выполнимая без самиих исходников.
admin  
12:01
Думаю, стоит обратиться на прямую к изготовителю, возможно поддержка dsd значится в его планах.
2122  
14:43

@чтобы сам источник мог выдать поток в DSD@

Да источник SPDI\F-pзвуковой карты(PCM)-  но по аналогу играет DSD на ура,

@К сожалению для AKM требуется софтовое управления для выбора DSD, а это требует модификации самой прошивки для микроконтроллера@

НЕ понял про контроллер? и софт, там этого нет, есть два решения(-дя DSD и PCM) по даташиту), но разные номиналы/ Тоесть переключать в ручную? Но Она умеет работать с DSD? как сказано автоматом,

Или я не догоняю, может она и работает с DSD автоматом, просто мой «источник „не может передать DSD&

admin  
11:07
АК4495 или АК4456 не могут автоматом определять и принимать DSD поток, им так сказать, нужна подсказка, в нужный регистр записывается нужное значение, делается это микроконтроллером, в параллельном режиме (управление с помощью pin) dsd не поддерживается (((
admin  
11:27
Да и передача dsd через SPDIF это еще отдельная песня, даже если ваша звуковая карта и поддерживает DSD сильно сомневаюсь что она спсобна отдавать DoP (DSD Audio over PCM Frames) по SPDIF, а сам цап принять.
2122  
11:49

У меня звуковая Хонар D1(через ASIO), играет DSD64, плеер JRiver,AIMP, звуковая переключается на выод потока на SPDI\F(PCM)/

15:45

Симпотичный у Вас ЦАП получился. Однако решение по питанию аналоговой части несколько странное. Компенсационный регулятор за счет большого петелевого усиления ОУ обеспечивает достаточно низкий импеданс на выходе, особенно на НЧ. В этом случае использование «конских» номиналов емкостей после регулятора не имеет никакого смысла. С такими номиналами Вы получаете проблемы с устойчивостью регулятора которые потом «героически» преодолеваете резистором номиналом менее 1 Ом на выходе регулятора. При этом все преимущества использованного регулятора нивелируются, за исключением вероятно шума, который на самом деле не столь критичен. С таким же успехом можно было бы просто ограничить напряжение да хоть стабилитроном, зашунтировать конской емкостью и запитать этим МС ЦАП :)

На выходе регулятора более чем достаточно порядка 10-20 мкФ без всяких резисторов для обеспечения устойчивости регулятора на ВЧ. У меня в реальных тестах с AK4399 и ES9018 увеличение блокировочных емкостей более 33 мкФ приводило к заметному ухудшению качества звучания баса и локализациии КИЗ.

22:44
Какие транзисторы используются в выхлопе и в БП? На схемах нет их маркировки.
Ivan  
15:46
В выхлопе ЦАПа и блоке питания использованы транзисторы BD140 (pnp) и BD139 (npn).
14:54
А Q3 и Q4 в корпусе sot-23 какие?  Индуктивность какая L1 ... L4 ?
admin  
11:56

 Q3 —  bc850, Q4 — bc860,

L1 L4 - 20мГн http://www.chipdip.ru/product/blm21pg331sn1d/

можно ставить любые по порядку номинала

Rea_  
23:22

Подскажите, какие генераторы Y1 и Y2 были использованы?

02:53

скажите, данную схему дальше к усилителю для наушников JLH можно подключить? или что-то нужно переделывать в выхоной части? — спасибо.

Ivan  
21:23

Да, можно.

elfnt  
23:11
Подскажите, на какую частотку были использованы генераторы Y1 и Y2?
admin  
11:32
24.576 и 22.5792 МГц
elfnt  
19:07
Скажите пожалуйста, в каком режиме работает ЦАП, (вывод PSN на схеме не подключён) Parallel или Serial mode, на печатке через резик на земле — значит Serial?
admin  
20:50

По умолчанию в Parallel , т.е. резистр не запаивается (согласно даташиту Internal pull-up pin)

Хотя резистор для перевода в Serial на плате предусмотрен.Так вместо дип-переключателя запаивается разьем и можно экспериментировать с софтовым управлением.

Tor  
15:32

ваша звуковая карта и поддерживает DSD сильно сомневаюсь что она спсобна отдавать DoP (DSD Audio over PCM Frames) по SPDIF

Jriver(плеер) воспроизводит(понимает) DSD, и выводит звук на колонки.

Звуковуха Хонар D1

ПО Оптике или через SPDI\F-pзвуковой карты(PCM)-отправить на AK АК4496- ,будет «понимать» автоматом???

00:31
Подскажите проект на 4495 так и не доехал до релиза?
admin  
13:36

Да как-то лень стало публиковать, изделие получилось не очень удобным для повторения. Цап вышел громоздкий и сделан был на двух платах: на одной сам ЦАП (работа возможна только в софтовом режиме), а на второй отдельно микроконтроллер. Делал интерфейсно для работы с WaveIO (который для dsd оказался крайне неудобен. Через одно место из транспорта можно вытащить флаг dsd (((. Вобщем ему на смену пришел AH-D5 на ak4490, который получился более удачный. 

А так много разных цаповы было сделано, которые не дошли до публикации по разным причинам.