ЦАП на микросхемах R-2R
Предлагаю вашему вниманию простой ЦАП на древних, но неплохо звучащих микросхемах ЦАП с R-2R матрицей. Данный ЦАП появился после очередного разбора деталей в тумбочке, и при разработке данного ЦАП было желание как можно с большей пользой «утилизировать» найденные детальки. Также при разработке данной конструкции одной из целей было использование USB транспорта вSLAVE-режиме .
Схема ЦАП приведена на рисунке:
ЦАП построен по классической схеме с цифровым фильтром, с 8-ми кратной передискретизацией. В качестве микросхем ЦАП используется любые микросхемы AD1851, AD1861, AD1856, AD1860, PCM56, PCM61. В качестве цифрового фильтра используется прибор DF1700. Но плата ЦАП позволяет использовать не только такой фильтр, а например SM5842, а также с использованием переходника SSOP-DIP такие приборы как DF1704, DF1706.
ЦАП может работать как Master режиме так и Slave режиме. На плате ЦАП установлены генераторы на 22,579 МГц и 24,576 МГц. При работе в Slave режиме генераторы полностью отключаются. Установленный микроконтроллер переключает эти режимы и выбирает сетку частот 44,1/48 кГц. Имеющиеся у меня фильтры DF1700 и SM5842, к сожалению, работают с частотой дискретизации не более 50 кГц, соответственно ЦАП не будет работать с частотами дискретизации более 50 кГц. Это, к сожалению, огромный минус данной конструкции. Также к минусам можно отнести работу только в одном входном формате, это RJ. Сначала я использовал транспорт AMANERO с прошивкой поддерживающей вывод RJ формата, но в дальнейшем, для совместимости с другими USB транспортами пришлось придумывать конвертер форматов. Это как оказалась, довольно простая задача. Сначала я использовал несколько корпусов дискретной логики, потом все это перенес в ПЛИС. Также развел маленькую переходную плату под ПЛИС. Теперь все работает с форматом I2S, т.е. практически со всеми USB транспортами. ПЛИС преобразует формат24I2S в 16RJ.
Схема преобразователя входного формата.
В качестве преобразователя ток-напряжение я использовал классический AD811. В фильтре тоже применены ОУ, т.к. их тоже хотелось куда-то пристроить. Тут тоже широкое поле для экспериментов с типом используемого ОУ. В восстанавливающем фильтре я тоже использовал ОУ.
В качестве стабилизаторов аналогового питания ЦАП используются также старые M5230l с умощняющими транзисторами. Данное решение тоже давно проверенное и хорошо работающее. В качестве стабилизаторов цифрового питания применены стандартные стабилизаторы типа 7805.
Вся конструкция ЦАП собрана на плате размером 162*77 мм.
Также была разработана конструкция первичного блока питания. Его схема приведена на рисунке:
Блок питания конфигурируется в зависимости от типа примененных микросхем ЦАП. Например для работы ЦАП типа AD1851, AD1861 не требуется источник отрицательного питания для цифрового питания микросхем.
В целом, данная конструкция ЦАП была как бы стандартом лет так 20 назад. Но как оказалось с использованием USB транспорта переведенного в Slave, обладает очень неплохим звуком и в нынешнее время. Из имеющихся микросхем ЦАП мне больше всего понравились AD1860n-k. С ними получился самый интересный звук. Также слушал AD1861,AD1851, PCM56.PCM56оказались хуже всего.
Хорошая творческая работа!
Особенно если учесть что этой схеме уже лет 15 точно есть. у меня еще плата по ней собранная лежит давно, только с PCM63. Автор по сути ее допилил немного, добавил плис. Получилось немного другая схема. Но основа старая, хотя откуда оно новое возмётся, такие цап все схожи.
Вероятно контроллер в схеме должен быть PIC12F683, т.к. Microchip в 16 серии такого не имеет?
Да, конечно, контроллер серии PIC12.
SM5847 туда просится, оно тогда 192 сможет.
только где его сейчас найдёшь..
Да можно найти при желании, даже у китайцев они есть пока.
Или а АДВ спросить, он их раньше продавал.
Или еще как вариант ASRC заставить в роли фильтра работать с максимальным пересчетом, тут еще небольшой плюс добавится, можно в асинхронном режиме ему вход настроить и вообще по фигу будет принимаемый битрейд и формат данных.
У АДВ они уже давно закончились, по крайней мере в продаже у него их нет уже года два-три..
В том числе спрашивал, не продаёт.
Да, китайцы продают, но сколько не наблюдал, все БУ и просят денег как за лошадь..
Новые видел на маузере с пол-года, год назад (если ничего не путаю), но купить возможности нет.
В ASRC я вообще не силён, но с удовольствием воспользовался бы опытом или разработкой знающих людей.
Нет желания попробовать?
У меня пара микросхем ASRC от AKM есть, надо как-нибудь подумать над их применением. Лет 15 назад подобное на AD1896 делал, но плата была разведена коряво и я ее разобрал. Для этих целей весьма удобный ресемплер. А вот от АКМ микросхемы даже не знаю что получится, программ для микропроцессоров управления никогда не писал...
Предположу что путаете, на Маузере NPC уже очень давно нет. Я бы хотел купить 2-4 штуки про запас.
Отличная работа,
Поделитесь плз впечатлением от AD1861, 1851
И если было сравнение с другими конструкциями цапов тоже интересно.
На мой слух цф только портит звук а старые цф еще и ограничивают входные данные. Лучше бы в NOS режиме или чтобы была возможность отключить цф (но тогда нужны сдвиговые регистры).
В NOS 44100 слушать не станешь. Пробовал делать еще 20 лет назад. Это имеет смыл если файлы изначально с высоким битрейдом .
Нужны хорошие микрухи. У меня на AD1862, PCM1702 играют без передискретизации. Звук очень приятный.
Недостаток информации в потоке и слишком низкую частоту дискретизации никакими микрухами не исправишь.... к сожалению. Посчитай какой нужно сделать фильтр что бы корректно обрезать 22050 гц так, что бы не заваливало 20000гц . , а потом посчитай какой нужен фильтр что бы обрезать 176 кгц. вопросы сами отпадут. Хотя если у вас вся библиотека набита файлами с битрейдом от хотя бы 88.2 кгц и выше на канал! , можно и без фильтра обойтись.
Интересно можно ли цф на отдельной плате приспособить к своей плате цап на 1862 без сдвиговых регистров? Я видел продаются на али но как подключить — не знаю.
Конечно, можно. Можно подключить и не с али ЦФ, а кастомный на ПЛИС — можно найти хорошие проекты.
Подумаю над этим. Вообще хотелось бы в параллельном или в дифференциальном включении сделать по 2 чипа на канал.
Или где-то «по-дороге» к ЦАПу проводится качественный апсемплинг. Собственно, это тот же ЦФ. Кстати, исключение — конвеер (когда ставится несколько микросхем ЦАП)
Оно по сути тоже самое, только расплата за это раздувание размеров файлов многократно. Хотя хрен их знает что лучше считает, программный апсемплер или специально спроектированная микросхема.
Послушал AD1860N-K, PCM56P-K, PCM61, сравнил также с AD1864 и AD1865. На мой вкус и слух из всех перечисленных наиболее сбалансированно и естественно звучат PCM56.
в 2003г я выбирал на чем делать цап, рсм63 или 1862. дык вот на тот момент не было возможности купить оригинальный рсм63 кроме как выпаять из рабочего аппарата. с тех пор регулярно вижу конструкции на рсм... и у меня всегда возникает вопрос — а вы чего такое купили и слушаете то ???
Оригиналы AD1862 теоретически доставаемы в Рочесетере продавались, может и сейчас продаются, главная проблема это логистика.
Относительно доставаемы PCM58, пару чипов у самого лежат, ждут своего часа.
А слушаем мы микросхемы с личных запасов, купленных когда они еще производились и были свободно доступны к заказу у дистрибьютеров или через сервисные центры. а Алика не существовало и в помине. Вообще идея демонтажа мультибитов из серийных аппаратов не самая лучшая, у них часто наблюдается необратимая деградация линейности R2R матрицы при не слишком аккуратном демонтаже. Микры с Алика (если это не откровенная подделка конечно) именно этим и страдают, потому как их выдирают из старой техники.
В целом, из всех отслушанных AD-шек включая AD1862 не могу сказать чтобы мне что-то из них понравилось по характеру звучания. По мне так лучше всего звучат PCM58, чистое, очень динамичное звучание, с ровным тональным балансом и при этом эмоциональное и совершенно неутомительное. Особенно хорошо звучат с грейдом «S». Но эта микра более сложна в настройке линейности, капризна к обвязке, но она стоит того. Что касается вечно нахваливаемых и чрезмерно распиаренных PCM63P-K, у меня была отобрана хорошая пара старых микрух, которые совершенно замечательно настраивались по линейности. Но честно говоря разочаровали — их характерное несколько вальяжное и «расфокурисованное» звучание прослеживается практически во всех реализациях, и мне оно не по душе.
Экспериментировал с PCM56 и DF1700, но видимо не получилось заставить ADAU1452 выдать тот самый RJ16 (другого источника под этот формат под руками не было) а вот плис проектик ваш интересный, я бы его попробовал, если печаткой на него поделитесь, самому рисовать очень сильно некогда...
Живу с тремя мультибитами несколько лет. Как я выше писал 1702 мне наиболее приятна. За ней я бы поставил AD1862 и PCM1792 (дельта-сигма). Были и другие мультибиты — PCM63 был у меня аппарат — продал его, мутноват в целом, детальность такая себе. Приносили китайца на 58 чипах — ничего особенного, хотя видимо реализация плохая просто. Вообще все в них хорошо кроме одного — не работают с DSD, а вот хотелось бы иметь нативную поддержку, а не DoP или конвертацию. Неспешно собираю второй конвертер на AD1862 c цф, чип всего один есть к сожалению. Вообще разных цапов было довольно большое количество, но оставил эти три (AD1865 забыл упомянуть, но он требует доработок еще). АК — барахло полное если что. Сколько не слушал разные реализации — везде компромиссы, недосказанности. Видимо видение звука у этой фирмы слишком специфичное, у Сабры таких проблем нет к примеру.
У меня противоположное мнение в отношении Сабры и akm, к последнему только одно серьёзное нарекание это несколько тощий звук у чипов с выходами по напряжению (с токовыми выходами AK4499EX стоит особняком), но тут Сабра ничуть не лучше. Я вот Сабры по большей части долго слушать не могу, обычно стерильное, неестественное, быстро утомляющее звучание, слушал аппараты в основном на es9028Pro (даже сам собирал, чип полный хлам, зря потраченное время) / es9038q2m / es9038Pro разных мастей, начиная от китайских TOPPING D90SE / Gustard DAC-X26 PRO, заканчивая Matrix Audio X-Sabre. Возможно, есть где-то действильно хорошее их исполнение, но я таких пока не нашел. Пока слушабельной показалась последняя es9039Q2M, поэтому, возможно, es9039 Pro еще попробую.
Из ДС больше предпочитаю PCM1792 в DSD и цап-ы rohm.
Мне человек приносил полностью перепаханную Сабру ES9038pro (которая на али продается и готовой платой и как аппарат) — звучала она на удивление хорошо. Приходил он со своим транспортом и мы по коксу подключались. Матрикс Аудио еще на Сабре хорошо играет. Да, вот 1792 все таки звучит намного увереннее. Есть у меня старый Денон 3910, но там только диски и все. Цап из него сделать нельзя.