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!
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...
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)