Высококачественный ЦАП AH-D5 с поддержкой DSD и PCM

Предлагаю вашему вниманию высококачественный ЦАП с поддержкой форматов PCM и DSD. Устройство выполнено на премиальном цифро-аналоговом преобразователе AK4490 от Asahi Kasei Microdevices.

При относительной простоте и невысокой себестоимости, ЦАП обладает отличным звучанием и превосходными парамерами. Устройство совместимо с транспортами Bolero v2 или Charleston от Energy Audio без каких-либо дополнительных переходных устройств.

В устройстве предусмотрена возможность выбора типа цифрового фильтра, выбора режима тактования — master/slave. Цап комплектуется качественными тактовыми генераторами NZ2520SD(A) частотами 24.576Mhz и 22.5792Mhz для поддержки двух сеток частот. Эти генераторы отличаются низким уровнем фазового шума и на частотах ниже 25кГц даже превосходят легендарные Crystek CCHD-957. Переключение сетки частот 44.1/48, режима PCM/DSD, блокировка ЦАПа (Mute) производятся по внешним сигналам с транспорта. Для предотвращения щелчков при изменении режимов аналоговый выход замыкается на землю при помощи реле. 

Для использования всех  возможностей AK4490EQ, в частности для реализации поддержки DSD,  чип работает в soft mode под управлением микроконтроллера atmega48/88. 

Схема AH-D5

Все цифровые потребители: цифровая часть AK4490EQ, микроконтроллер, внешнее питание для гальваноразвязки, имеют персональные стабилизаторы на LP2985/LP2992/ADP151. Для питания тактовых генераторов предусмотрена отдельная линия питания с низкошумящим стабилизатором на основе ИОН-ФШ-ОУ.

Питание выхлопа и аналоговой части AK4490EQ (VDDL/VDDR) выполнено по классической схеме ИОН-ФШ-ОУ. Опорные напряжения VREFHL и VREFHR формируются также отдельными стабилизаторами ИОН-ФШ-ОУ c применением низкошумящих ОУ, но уже без умощняющего транзистора, т.к. потребление по этой линии не более 1мА. Питание AVDD реализовано на простом стабилитроне 3.3в.

В качестве ФНЧ рекомендуется использовать высококачественные сдвоенные ОУ: LME49880 или ADA4898-2, имеющие Thermal Pad (обязательна пропайка на плату). Возможно применение других ОУ: OPA1642, OPA1652, AD823, LME49720, LT1364. В звено вычитателя дифференциальных сигналов предлагается использовать высколинейные ОУ: ADA4627, OP42, OPA627. Цепочка точной подстройки нуля на выходе вычитателя должна быть скорректирована согласно даташиту для выбранного ОУ.

Печатная плата AH-D5

Цап выполнен на двусторонней печатной плате.

Разъём I2S

Разъём i2s имеет распиновку Lynx Audio. Контакты 2, 4, 6, 8 — земля ЦАПа. Контакт 9 — питание гальванической развязки Bolero / Charleston +3,3 со стороны ЦАПа.

Контакты 1, 3, 5, 7 — сигналы шины i2s:

ФорматPin 1Pin 3Pin 5Pin 7
PCMBCK INSDATA INLRCK INMCLK IN/OUT
DSDDSD BCK INDSD LEFT INDSD RIGHT INMCLK IN/OUT

Контакт 10 — сигнал сброса ЦАПа при смене частоты дискретизации или PCM/DSD режима. Низкий логический уровень — нормальная работа, высокий логический уровень — сброс. Данный сигнал не является обязательным. Микроконтроллер сам отслеживает изменение режимов и подает необходимые сигналы сброса для AK4490, но для предотвращения щелчков при смене потока PCM->DSD или обрыве DSD потока необходимо, чтобы транспорт заранее подавал соответствующие сигналы. По умолчанию контакт 10 подтянут к уровню «1».

 

Разъем CONTROL

По умолчанию все сигнальные пины разъема CONTROL подтянуты к уровню «1».

Контакт 1 — сигнал включения нужного генератора мастерклока (на частоту х44.1кГц либо х48.0кГц). Если в конфигурации выбран ведомый режим (см. CONFIG)), то данный пин не используется. 

Контакт 3 — сигнал Connect. ЦАП активен, если уровень «0». При подаче «1» ЦАП переходит в режим Mute.

Контакт 7 — сигнал PCM/DSD. Уровень «0» определяет наличии DSD потока на выходе. Для PCM потока — уровень «1».

Контакты 5, 9 — На них выдаются уровни в зависимости от текущей частоты дискретизации:

Частота дискретизации Pin 5Pin 9
44.1кГц/48.0кГц/DSD6400
88.2кГц/96.0кГц/DSD12810
176.4кГц/192.0кГц/DSD25601
352.8кГц/384.0кГц/DSD51211

Значения контактов 5 и 9 игнорируется, если в CONFIG выбрана опция автоматического определения частоты дискретизации (см. CONFIG).

 

Разъем CONFIG

По умолчанию все сигнальные пины разъема CONFIG подтянуты к уровню «1». Установка джампера устанавливает уровень «0».

Контакты 1, 3 задают режим работы цифрового фильтра:

Режим фильтра Pin 1 (SLOW bit)Pin 3 (SD bit)
Sharp roll-off filter00
Slow roll-off filter10
Short delay Sharp roll-off filter01
Short delay Slow roll-off filter11

Контакт 5 — режим тактования ЦАП-а. Уровень «1» задает ведущий режим (master mode). При подаче «0» устройство переходит в ведомый режим (slave mode), другими словами цап должен тактироваться вешним клоком.

Контакт 7 — режим определения частоты дискретизации. Если уровень «1», то частота мастер клока и частота дискретизации определяются автоматически (AK4490 — Auto Setting Mode, ACKS bit = “1”). Если «0», то частота MCLK определяется автоматически, а частота дискретизации передается с транспорта, задается пинами управления 5 и 9.

[Статья находится в разработке]

Фотографии готовой конструкции

Ниже на фотографиях представлены: сам ЦАП, транспорт Bolero v2, модуль питания AH-PW5, усилитель для наушников AH-P2. Описание модуля питания AH-PW5, используемого для питания ЦАПа, представлено в отдельной статье.

Модуль ЦАП AH-D5Модуль питания AH-PW5Тестовый стендЦап с Bolero v2

Вложение: ah-d5-output-stage-scheme.png 99,54 KB (Скачиваний: 23)

Вложение: ah-d5-scheme.png 169,99 KB (Скачиваний: 18)

Похожие статьи

  • AH-D3 простой SPDIF ЦАП на ak4490 и ak4113
    На замену ранее предложенному мною ЦАП-у на базе AD1853 решено было собрать новый ЦАП AH-D3 на базе значительно более совершенной — ak4490.   При построении изделия ставились...
  • Качественный дискретный выхлоп для ЦАП
    Еще давно для сборки качественного ЦАПа мною была приобретена микросхема PCM1794. К сожалению, в экспериментах с ней мне не удалось добиться желаемого звука, заметно...
  • Модуль источника питания AH-PW5
    Хочу представить вашему вниманию схему источника питания AH-PW5 для ЦАП-а AH-D5. Данный модуль питания весьма универсален и может быть использован для питания многих других...
  • Переходник soic8 to dip8 для ОУ с термалпадом.
    Для экспериментов с такими замечательными ОУ, как LME49880 и ADA4898-2, мне понадобился переходник soic8 на dip8. Эти микросхемы имеют достаточно большой ток покоя выходного...
2 комментария
Герберы и прошивка таки будут?
Таки да, пока разбираюсь с сайтом. Прошивка и gerber-ы будут доступны только для зарегистрированных пользователей.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.