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.