Высококачественный ЦАП AH-D6 версия 2.0


  1. Увеличены габаритные размеры под емкости в питании аналогового фильтра и в питании референса VrefhL/R  AK4493EQ
  2. Для всех стабилизаторов со структурой ИОН-ОУ-ФШ  добавлены посадочные места под низкоомные резисторы, отвязывающие выходную емкость. Что позволяет применять различные емкости в широком диапазоне номиналов и совершенно не заботиться об их ESR.
  3. Цепочка точной подстройки нуля сделана независимой от ОУ, что также значительно расширило возможный выбор ОУ в звене разностной обработки.
  4. Кроме этого, по запросам трудящихся, добавил Т-фильтр на выходе ЦАП.
  5. Еще для лучшей переносимости емкостной нагрузки на выходе фильтра, в звене вычитателя предусмотрена возможность реализации внутрипетлевой (in-the-loop) коррекции ОУ. 
  6. Референсное напряжение  для стабилизаторов питания аналоговой части ЦАП и референса сделал с общим источником опорного напряжения, также увеличил порядок фильтра ФШ (фильтра шума от ИОН), причем для стабилизаторов референса получился вообще третий порядок. Таким образом, требования к шумам ИОН сведены до минимума.
  7. В питании аналога и референса увеличены габаритные размеры для шунтирующих SMD конденсаторов типоразмера 1206 до 1210. Что позволило применять здесь также пленочные емкости PPS серии типоразмера 1210.

Схема ЦАП AH-D6 версия 2

Схема ЦАП AH-D6 v2.x

Схема аналогового фильтра ЦАП AH-D6 v2

 

Схема аналогового фильтра ЦАП AH-D6 v2.x

В ФНЧ предлагается использовать высококачественные стерео ОУ: OPA2810, OPA1656(OPA2156), OPA2189, OPA1642 (полные аналоги OPA2141 и прецизионный OPA2140), THS4062, LME49880 с несколько худшими результатами в порядке убывания AD8066, AD823, OPA1652, ADA4610-2, OPA2132, OPA2134. В звено вычитателя дифференциальных сигналов можно установить следующие ОУ: OPA828, OPA189, OPA1641, ADA4627, LT1122, OPA211, AD797, OPA627, OPA827, OP42, AD825, ADA4610-1, ADA4898-1, LT1468, OPA134.

При отсутствии возможности приобрести емкости номиналом 270pf, можно применить в фильтре номинал 220pf, с корректировкой номиналов резисторов ФНЧ 5,36k -> 6.8k и 2,7k -> 3k.

Также возможна альтернативная, низкоомная версия фильтра - ФНЧ 5,36k ->2.2k / 2,7k -> 1.1k, емкости 680pf -> 1800pf / 270pf -> 680pf, в звене разностной обработки 1.8k и 680pf. В этой версии фильтра предпочтительнее использовать ОУ с достаточно мощным ВК, такие как:  THS4062, LME49880, ADA4898-2, AD8066, в вычитателе: ADA4898-1, AD825, ADA4627, OPA827, LT1468, OPA211, AD797.

В качестве реле можно применить AXICOM IM03TS-5V, HFD4/5 или NEC UC2-5NU.

Дополнительные опции на плате

Если вы используете тактовые генераторы с полным гашением генерации (именно полное гашение генерации, а не просто z-state выхода), то вместо электронных ключей U11 / U12 рекомендуется установить дроссель-перемычки L1 / L2. 

Также для удешевления конструкции можно подать 3.3в  на питание с микроконтроллера с питания цифровой части ak449х, установив дроссель-перемычку L4, при этому распаивать стабилизатор U21 не следует.

Вместо  U21/U22 (LP2985) можно установить более качественные LP5907 / ADP150 / ADP151 (цена на них опустилась) , для них распаивать С102 / С101 не следует.  Обратное верно и в отношении U8.

На плате предусмотрен разъем J9  / R19, в текущей прошивке никак не используются (и не планируется), поэтому распаивать его не следует.

Разъём I2S

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

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 ЦАП-а 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 срыве DSD потока необходимо, чтобы транспорт заранее подавал соответствующие сигналы. По умолчанию контакт 10 подтянут к уровню «1». Таким образом по умолчанию ЦАП находится в режиме сброса, а замыкание пина 10 на землю переводит ЦАП в рабочий режим.

 

Разъем CONTROL

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

Другими словами по всем разъемам управления имеет место инвертированная логика относительно наличия джампера. Его присутствие задает логический 0, а отсутствие — 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 наличие 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 9Pin 5
44.1кГц/48.0кГц/DSD6400
88.2кГц/96.0кГц/DSD12801
176.4кГц/192.0кГц/DSD25610
352.8кГц/384.0кГц/DSD51211

Если в CONFIG выбрана опция автоматического определения частоты дискретизации, значения контактов 5 и 9 игнорируются (в режиме PCM для AK4493 выставляется ACKS бит = “1” см. раздел CONFIG, а при воспроизведении DSD потока, выбирается сразу максимально доступная частота сэмплирования).

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» (отсутствие джампера) задает ведущий режим (master mode). При подаче «0»(присутствие джампера) устройство переходит в ведомый режим (slave mode), другими словами цап должен тактироваться вешним клоком. При этом оба тактовых генератора на боту ЦАП-а полностью отключаются.

Контакт 7 — режим определения частоты дискретизации. Если уровень «1» (отсутствие джампера), то частота мастер клока и частота дискретизации определяются автоматически (AK4493 — Auto Setting Mode, ACKS bit = “1”). Если «0» (присутствие джампера), то частота MCLK определяется автоматически, а частота дискретизации передается с транспорта, задается пинами управления 5 и 9.

Контакт 9 — автоматическое определение DSD потока. Уровень «1» (отсутствие джампера) задает ручной режим определения потока, т.е. транспорт должен передавать ЦАП-у информацию о воспроизводимом формате (разъем Control контакт 7). При «0» (присутствие джампера) устройство переходит в автоматический режим определения входного потока.  Благодаря  функции автоматического определения DSD в AK4493 удалось значительно расширить универсальность устройства, теперь ЦАП можно использовать практически с любым транспортом. Но к сожалению в таком режиме наблюдаются заметные щелчки при переключении  между DSD -> PCM треками.

Прошивка ЦАП

Прошивка у новой версии ЦАП осталась идентичной старой версии.

Ссылка для заказа печатных плат v2.1 в Китае 

Вложение: AH-D6-v2.png 178,40 KB (Скачиваний: 30)

Вложение: AH-D6-v2-output-stage.png 51,11 KB (Скачиваний: 28)

Приватное вложение: BOM.zip ()

80 комментариев
Поздравляю! В аналоговой части melf 0204 влезет?
К сожалению нет, посмотри на свою плату, тут на аналог еще меньше места осталось, лезет MELF 0102 [2211 Metric], они как раз вместятся на площадки типоразмера 0805.
Да я туда только контроллер прошил и отдал товарищу уже!
Ясно ))
Рекомендации по изменению номиналов C3, C17, C53, C67 с 270пФ на 220пФ те же, что и для прошлой версии? Просто 270 гораздо труднее достать, чем 220. Плёночные, обозначенные как Wima FKP, с какой точностью брать? 2.5% достаточно или упираться в однопроцентные? Можно ли Виму ФКП менять на Panasonic (Polyphenylene Sulfide (PPS), Metallized — Stacked) в корпусе 0805? 
  

У самого 270 на исходе, почти те же, только немного скорректировал - 3.3k->3k. В статье дописал о возможной замене. Я брал 5%, просто подбирал в пары близкие из кучки. Сложно сказать, их в основном в питании применяют, хотя надо послушать, применять в фильтре не пробовал.

Паять PPS надо очень аккуратно, не перегревая, быстрым оплавлением припоя на площадках. Поэтому у кого мало опыта, и нет хорошего паяльного оборудования, то лучше ставьте в шунты np0 керамику.
Герберы на новую версию платы будут доступны?
Будут, но чуть позже, пока выложил сами схемы для тех, кто к тестированию присоединился, чтоб не рассылать. Схема не окончательная, пока может немного обновляться и дополняться.

Поздравляю с выходом новой версии!

В описании к предыдущей версии была рекомендация не увлекаться увеличением ёмкостей, в этой версии основные ёмкости, которые должны быть максимально качественными, увеличились довольно существенно, от силмиков с керафайнами придётся отказаться ибо в таких номиналах по размерам просто не влезут. Если сравнивать, к примеру 470uF силмик/керафайн против Панасоника FM 2200uF, что будет лучше?

Тут уже каждый может сделать так, как считает нужным, плата дает больше свободы для маневра, те же силмики и ничиконы можно большей емкости поставить, чем ранее. Все емкости отделены от стабов резисторами, так что в среднем повторяемость должна возрасти. 

Питание референса можно ставить емкости от 220мкф и до 2200мкф. Мое личное здесь предпочтение это хорошая качественная емкость с прицелом на аудио применение с минимальным уровнем собственного шума.

В питание аналога ak4490/4493 рекомендую ставить LOW ESR типа Panasonic FR/FJ — 470-1500мкф.

В аналоге вопрос спорный, пусть каждый выбирает сам, 

  • пробовал здесь Panasonic FM 2200мкф — динамика отличная, бас отличный плотный, быстрый, но ВЧ слегка хрустят и режут слух.
  • еще пробовал из того, что было,  elna silmic II — 220мкф 25В звучит менее динамично, бас не тот, но самые верхние ВЧ идеальные. Примерно такое же впечатление от Panasonic PXL (D-10мм, что в первой версии), но бас только плотнее, хотя вч, наверное, все же похуже силмика.
  • пока у себя оставил nichicon KT — 2200мкф 16в — получилось что-то среднее.

Думаю теперь, как бы заказать слимики большего номинала и на 16В

Ну, что? Ждем партлист и схему, которые соответствуют печатной плате, или будет как с d5?))) 
Если бы успел рассмотреть плату, то увидел бы, что там теперь все метки)), они соответствуют схеме. А так начиная с D6 метки и схема приведены в соответствие.  BOM выложу на неделе.
я успел только прошить контроллер, и все)))
270 pF есть у scarpa и alekabra. Это проверенные годами продавцы с веги.
Также есть на Али:  https://ru.aliexpress.com/item/10-50-KP1830-270pF-100-V-100v270pf-2-5-0/32916541022.html?spm=a2g0s.13010208.99999999.443.56f13c00mx8HPy
я алику не доверяю.
Я эти брал — отличные, точность 2,5%.
Имеются и такие.
На Али боязно брать. Ценник какой-то подозрительно низкий.
Уважаемые энтузиасты этой ветки — может кто-то через знакомые ИП или Юр.  возьмется скомплектовать кит-ы для версии V2. Ведь те же Элитан и Терраэлектроника смогут ещё и скидку на опт дать, а то по мелочи из-за бугра поодиночке накладно выходит. А на платы уважаемый автор дал добро «http://audiohobby.ru/vysokokachestvennyj-czap-ah-d6-s-podderzhkoj-dsd-i-pcm-2-in-1-na-ak4493-ak4490.html#comment2811»
radiodetali.perm.ru прокладка элитана. Энтузиастов сейчас нет...
Дофига народу надо, чтоб в Элитане и Терре не то что скидки, а хоть слегка мелкий опт набрался. И что-то не нашёл я там всей комплектухи — как бы не пришлось чего с DigiKey тянуть.
Begemot, даже что-то мелкое на 10 чел купить на DigiKey (или иных не в РФ) пусть с доставкой напрямую или коммерческих посредников, то уже немалая цена доставки станет нормальной, нежели платить за доставку в разы дороже чем стоимость деталей, когда сам берешь на одну плату. 
Если так, то можно на GlobalKey посмотреть. Они посредники DigiKey в России.

За ссылку спасибо, но у них обозначено, что только с Юриками работают, а я же и писал, что ищу тех, кто от ИП или Юрика оформит коллективный заказ 

Ну можно над коллективным заказом подумать. Я у GlobalKey брал через ЮЛ в виде своей конторы. Шефу потом наличкой отдал и всё.
Есть еще Arrow, у них бесплатная доставка от 20$, но надо чтоб заказ был от юрюдического лица. Тогда все приходит без проблем, да и цены там ниже чем в дигикей.
А можно ссылку на продавана?
Arrow.com
Так это же буржуи. Надо у бухгалтера узнать, можем ли мы напрямую с буржуинами торговать.
Ну мы с 91го года тоже буржуйская страна, так что все ровно. Если у вас ооо то без проблем должно дойти. Вам достатнодо адрес компании указать, хотя иногда могут попросить подписать бумаги что детали не для Крыма и т.д.
getshket, ориентируясь на ваш ник, вероятно на Веге вы присутствуете, а значит можете увидеть там людей, отважившихся проявить такую инициативу по организации коллективных закупок, например Asx, Msgrass. Под термином «энтузиаст» я подразумевал наличие определенной степени коммерческой заинтересованности такого лица-организатора закупки.
Нет, не обращал внимания на коллективные закупки. Но заранее представляю геморрой для энтузиаста))))
Обновил схемы и выложил список компонентов.
Чем вызван «отказ» от ADA4627 ?

Ничем я от него не отказываюсь, отличный ОУ. Здесь указана opa1611 просто как один из вариантов. Теперь выбор ОУ просто огромный, подстройка нуля независима от ОУ.

Переслушал некоторые ОУ здесь, на мой слух ADA4627 здесь остается одной из лучших. Еще понравились AD825 (дешево и музыкально), ada4898-1, opa1641, lt1122, OPA211(=opa1611 ). Можно и другие, просто все не перепробовать и плата не вечная и кошелек не резиновый)).

т.е. можно вместо 1611 установить 4627, а ноль корректировать на ФНЧ, правильно?
Да, подстрока 0 от ОУ не задействована.
Здравствуйте, подскажите, в версии 2.0 можно поставить реле поверхностного монтажа? (например G6K-2F-Y) Спасибо.
Плата разведена под выводные, работать должны, но получится ли припаять вопрос, предлагаемая альтернатива AXICOM IM03TS-5V, HFD4/5 или NEC UC2-5NU.
Нет, не получится.

Друзья, есть кто продает такие платы готовые? Нужны пустые платы: ЦАП, развязка и первичные стабы БП. Еще вопрос по индикации параметров входного потока и режима цифрового фильтра. Понятно, что на звук это не влияет, но хочется «мордочку» оформить будущему ЦАПу.

 

Плат пока ни у кого нет, так как пока идет тестирование. Но в целом уже 2 устройства было собрано, ошибки в печатной плате не выявлены. Провел ревизию имеющихся плат и выложил свои излишки.

http://audiohobby.ru/prodam-izlishki-plat-k-proektu-ah-d6-v2.html

Андрей, как поменялся звук по сравнению с предыдущей версией на 4493?
Вопрос автору: Андрей, а вам удалось услышать разницу между opa1642 и opa2141?
Нет, opa2141 индустриальный полный аналог opa1642, по звуку разницы между ними не уловил.
Возможно ли вместо 5534 (в стабилизаторах), чтобы гарантировано избежать возбуждения, применить ОР27?
А зачем, цепь компенсации под 5534 на плате предусмотрена 47-68pf.

Понятно.

Тем не менее, возможно применить ОР27? (ну... есть они в наличии) 

Можно.
Андрей, спасибо Вам за обновление проекта. В чем заключается разница в звучании по сравнению с «обычной» версией?
В звуке минимальна, за счет более емких банок в питании ОУ, бас стал плотнее и фактурнее. Ну и появилась возможность перебрать больше разных оу не задумываясь о цепочке подстроки нуля. Так нашелся новый лидер по соотношению цена/качество в звено вычитателя OPA189.
Вместо OPA1611 лучше ставить OPA189? Или более дорогую ADA4627?

Из отслушанного OPA189 — лучший выбор по соотношению цена / качество. Звучит открыто, дает много воздуха. Из недостатка малый ток ВК и рост искажений на нагрузку менее 2кОм. А лучше так вообще использовать на нагрузку > 5кОм. В общем, если не грузить выход, то ОУ мне очень понравился.

Отлично себя показал и в AH-P2 (главное не забыть установить опцию на стандартный 6-выход).

Если нужна лучшая нагрузочная способность и хочется мощного баса, то OPA1611/OPA211 с этим у нее лучше прочих. 

Спасибо. Значит надо OPA189, много баса не надо. В Электронщике есть по 200р., но не продают. 

А АК4490 по этой ссылке:  https://ru.aliexpress.com/item/AK4490-AK4490EQ-AK4490EQ-L-AK4490EQ-32BIT-LQFP48-1/32844544729.html?spm=a2g0o.cart.99999999.305.6ff43c005tCs3N

можно брать? Там в отзывах пишут, что микросхему высылают просто приклееной скотчем на картонку. Весьма странно.

4490 прислал в упаковке, а 4493 приклеенной на карточку, видно раз на раз не приходится
Значит можно брать.

Сложно сказать, я c жалобами на фейки из Китая в отношении АК4490 пока не сталкивался. Сам их брал на ali только один раз, мои были в ленте — как обычно. Подозрения не вызвали. Тарился ими еще в диги-кей разницы никакой и меряются одинаково. 

В терраэлектроника как раз на пробу взял парочку OPA189. Как собрался хорошенько затариться... так...и огорошили.

Да, и цена вроде была на OPA189  160р. Я отложил покупку «на потом» и вот и цена 200 и не купить.  

А АК4490 значит буду брать на али.

Добрый день! Ну почему же эта статья про 2.0 не в топе на главной странице? 

Невнимательно посмотрел и заказал платы для первой версии. Но надеюсь, что и 1.0 не разочарует. Если что — потвикаю до 2.0 :) Буду как на 4490, так и на 4493 делать. Заказал обе.

Спасибо за конструкцию!

Здравствуйте, kdas! Если у вас образуются лишние платки- я бы купил...
Есть  лишняя плата AH-D6 версия 2.0. Объявление в разделе Куплю-продам

Добрый день!!!

Пробовал ли кто-нибудь альтернативные варианты «выхлопа»? ...больше всего интересует трансформаторный вариант.

 

Здравствуйте, DAC AH-D6 ver 2.0 (Engineering version) на pcbway.com можно уже заказывать или лучше подождать?

Да, вобщем-то можно, 3 платы на сколько мне известно уже народ собрал кроме меня, на ошибки в плате не жаловались. 

Официально выложу версию 2.1 там по схеме все идентично просто подвигал детальки немного, чтобы лучше паялось. В ней еще убрал опцию Цобеля (ОУ для которых он предусматривался совсем не понравились).

Благодарю, а когда, примерно, планируете выложить 2.1? 
В майские праздники.

Добрый день!!!

...а можно про Цобеля подробнее?...

Есть на продажу платы клона ЦАПа AH-D6 v2 ув. Андрея. Разводку делал под себя, разработка Андрея послужила прототипом, за что ему особая благодарность.

Подробности см. в разделе «Куплю-продам»: http://audiohobby.ru/plata-czapa-ah-d6-v2m-slegka-modificzirovannaya.html

Недавно собрал и только что запустил конструкцию. Авторская плата от Андрея, среднебюджетная комплектация. Пока конфигурация в слейве с китайским клоном Аманеры. Поёт великолепно. Даже не знаю, что еще сказать.... Разве что благодарности и восхищение автору. Крайне рекомендую к повторению, особенно учитывая возможную (в моём случае неоценимую) помощь от автора советами и инструкциями. 

Мне одному кажется или С38 взорвётся? Он минусом подключён на положительное питание VDD.

А ещё есть такой вопрос: зачем для генераторов нужен буфер LVC, если на входе стоит свич, который отключает питание для неактивного клока?

Да и у самих генераторов же есть OutputEnable пин обычно, а сигнал на него с мк подаётся, зачем аж 2 дополнительные микросхемы для каждого генератора на данном этапе?

Большинство тактовых генераторов, в частности используемые NZ2520SD(A), не реализуют полного гашения генерации в неактивном режиме (только Z-state выхода). По большому счету в своем составе они имеют на выходе подобный буфер, где происходит только отключения выхода, но сама генерация не прекращается, что меня совершенно не устраивает.

С добавление электронных ключей по питанию происходит полное отключение клока, но тут стоит учесть, что и сам буфер с Z-состоянием в его составе тоже обесточивается -  теперь буфер перестает выполнять свою задачу — это уже просто обесточенная ерунда висящая на линии клока и как она будет влиять на такт не ясно... Поэтому и добавляется это самый буфер с Z-состояние снаружи, который не обесточивается вместе с клоком как встроенный, т.е. продолжает оставаться буфером я Z-состоянием и выполняет гарантированную отвязку линии от выключенного клока.

Благодарю за ответ) А не подскажите ещё, вот у вас пару диодов есть в схеме в основном сразу после питания. Какие хорошие диоды посоветуете на это место и для чего они там? Защита что ли?
Примитивная защита от переполюсовки. Если перепутаете полярность, то отработает защита по току в LM780х, а в аналоге резисторы примут удар в модуле питания.
Я давно предлагал использовать полевик вместо диода! Цена та же.
 Я вообще поставил 1-ваттные стабилитроны (в корпусе MELF или другом): на 5,1В — на входе питания цифровых цепей +5В, 16В — на входе аналогового питания ЦАП, 2x24В — на входе питания выхлопа. В этом случае кроме защиты от переполюсовки есть ещё защита от перепутывания выходов блока питания (которых довольно много), чего в принципе нельзя исключить при различных экспериментах.

Да вроде правильно. Не помню только точно с какого клока брал Enable. На пин1 там подходит XTMS, дрогоу перерезать придется.

Хотя можно сначала проверить и послушать и без переключалки клоков (их можно джампером попереключать). 

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.