DIY DAC építés útmutató: részletes útmutató a csöves és hagyományos DAC-ok világához

Építettem Erősítőt, majd építettem hozzá hangfalat. Ez a DAC nem úgy készült mint ahogyan általában készül. Ennek egyszerű oka van. A paraméterek megszállott kergetői kizárólag Delta Sigma DAC-ot építhetnek! Pont. Meg is érdemlik. Az Ő részükről ugyanis meghasonlás lenne egy R2R DAC! Neeeem! Ők hallgassanak csakis Delta Sigmát! rajtuk. Mi a különbség? szűréssel, digitális zoom, stb. Könnyű lenne! A válasz, mert ez kimerül a lejátszó folyamat végén a meglévő olcsó műveleti erősítő elektroncsövesre cserélésében. Egy csöves kimenet szuper és ez rögtön hallatszik is egy ilyen CD játékos végső hangján. Ugyanis minden ami ez előtt van a régi marad. Olyan ez mint Ferrari motort építeni egy Zsiguliba. A DAC csip egész kiszolgáló áramköre, a tápellátás, azok kondenzátorai, stabilizálása minden a régi marad. az ez előtti csipek áramkörei, azok tápellátása, kondenzátorai, stabilizálása. Csöves DAC-ra vágytam. Gyárilag készen egy viszonylag rendesen kiépített ilyen DAC több millió Forint. De csak nyákos kivitelben. szükséges. Sőt USB DAC ot szerettem volna. A DAC minimum AD1865N chipre kell épüljön, (Időközben sikerült AD1864N-K chipet találnom.) elektroncsöves egyenirányítással és 6N2P-EV csővel szerelt műveleti erősítővel. Csatornánként külön. Passzív I/U átalakítóval. és igen komoly tápegységgel. Ilyen terv nincs az interneten, tehát magamnak kellett megterveznem. Ezt nem bántam mert úgy is bizalmatlan vagyok az iránt amit nem én terveztem. A DAC hangja mindennél jobb amit valaha életemben hallottam. Szóba hoztam az AD1864N-K chipet. A 1864 annyiban különbözik a 1865-től, hogy a 1865 chip, 16.-lábának nincs funkciója. A 1864, 16.-lábra viszont -5V kell! A DAC 8 Transzformátort tartalmaz. Már megint a tápegység… Ilyen kialakítás nélkül felesleges nekiállni. Miért kell 8 áramkör? Mit értek külön tápláláson? Külön transzformátor, külön egyenirányítás, külön szűrés, stb… minden külön! Ezt értem alatta. A DAC mindenképp légszereléssel ajánlom megvalósítani. Az a tapasztalatom, hogy bizonyos szint fölé nem lehet eljutni NYÁK-os kivitelben. Ez nehéz mert az áramkör összetett, de mindenképp megéri a plusz erőfeszítést. chipeket fára tanácsolom építeni, így még jobban szól! Mára ugy érzem minden még az akárhánymilliós Audio Note DAC is csak NYÁKos vacak! Sőt minden készülék is az mely NYÁK-ra épül. Ennek oka pedig a FÖLDELÉS! kialakítani a független földelést arról nem is beszélve, hogy ki kell hallgatni, hogy mit, hogyan, hova , milyen sorrendben! . Ennél a DAC nál 7 rétegű NYÁK kellene… A FÖLDELÉS az audiofil zenehallgatás “Szent Grál”-ja! Erre 30 évvel ezelőtt is rájöhettem volna, hisz: Van az áramkörök “technikai” iránya és van a “fizikai” iránya! Emlékszünk? Ezen kívül több tanulmány elérhető a neten amelyek a NYÁK lapok káros hatásaival foglalkoznak különösen magas frekvenciájó áramkörökben (pl DAC). Mára persze egész másként néz ki, mind a tápellátás mind a kondenzátorok mind a földelés komoly átalakításokon esett át. Minden elért eredményem nem teszem közzé. csak ez után kezdődik! Miért készült fára? Nos az áramköreimet először úgynevezett deszkamodellként próbálom ki. Ha jól szól megépítem. hogy bizonyos részeket fán hagyok. Ezzel nem vagyok egyedül, pl. a Border Patrol is fára rögzíti a DAC panelt. Az egész áramkört lehetne fa dobozba építeni, ám ekkor elveszítenénk a zavarok ellen védelmet nyújtó fém dobozt. Ezért azt a megoldást használom, hogy a DAC áramkörei fa lapon vannak amit pici fa bakok tartanak. Az egész áramkör sakalatos pontja a földelés. A fenti képen látható deszkamodell kialakításon több helyen módosítani kellett. A lényeg a digitális és az analóg föld ág különválasztása. találkozik csak. Ide a csillagpontba kell bekötni az S/PDIF árnyékolását is. Ez így együtt Az egyetlen a bolygón! És életem végiég hallgathatom! Az erősítőrészhez az egyik legjobban a 6N2P-EV cső. Ennek oka a színarany vezérlőrács és ezüst anód-on túl a nagy feszültségerősítő képessége. Mivel a AD1865N chip áram kimenetű ezt fordítjuk feszültségre és ezt kell felerősíteni. A 6N2P-EV épp ideális erre a célra. 6N2P-ER csőre is ezek bizony ha lehet még jobb hangúak és megerősítettek még több, kb 10.000 üzemórát bírnak ha igaz. Az mindenkép tény, hogy jó hangú! Vagy ECC85 is. Kiváló hangzást képvisel de kevésbé erőteljels. A rajzon jól látszik, hogy a két csőfél nem a divatos SRPP-ben van kötve Miért? Próbáltam SRPP-ben de nem tetszett, egyszerűen rosszul szólt. Ennyi. A zajmentes kialakítás ebben a kapcsolásban sajnos azt is feltételezi, hogy a csövek fűtését kizárólag nagyon szűrt és stabilizált DC, azaz egyen feszültségről kell megoldani. potenciálemelés ellenére is zavaróan zajos maradt. A tápegység rész kialakítása ennek a DAC-nak is a lelke. Szinte minden független tápellátást kap, így a zajok nem tudnak átmodulálódni. Galvanikusan vannak leválasztva. Itt a fojtótekercses leválasztás nem elég. Próbáltam. Felesleges megemlíteni, hogy minden alkatrész kimagasló minőségű! Visszatekintve mindenképp megéri a fáradtságot. Olyanra építettem ami szerintem a legjobb olyan alkatrészköltségekkel amiket még ésszerű kifizetni. 2020-08

A DAC megértése: alapok és architektúrák

A DAC (Digital-To-Analog Converter) egy olyan eszköz, amely digitális számokat konvertál analóg feszültséggé. A digitális szám a referenciavoltához viszonyított tört (%) alapján adja meg az analóg kimenetet. A különböző architektúrák lehetővé teszik ezt a funkciót: string DAC, létra hálózatú DAC és különböző többkimenetes konstrukciók. A legkisebb egység az LSB, amely a kód egy egységnyi növelésével járó feszültségváltozást jelent.

A string DAC és az interpoláció fogalma

A string DAC a legegyszerűbb DAC, amely egy ellenállásos létra és kapcsolók segítségével állítja elő a kívánt kimenetet. Több bit esetén a kapcsolók és ellenállások száma nő, ezért gyakran osztható két részre és két kimenettel (Vlow és Vhigh) dolgozhatunk. A két busz és a multiplexerek segítségével csökkenthető a komponenskódolás, miközben megőrizhető a kívánt felbontás. A projektben bemutatott három bit és hat bit közötti átmenetek, valamint a CD74HCT283 bináris adder és a multiplexerek használata részletesen kidolgozott.

Egyensúly és földelés fontossága

A DAC és a fejhallgató- vagy hangerősítő közötti zajmentes működés érdekében kiemelten fontos a digitális és analóg földelés különválasztása, a csillagpont használata és a megfelelő árnyékolás. A földelés és a DC fűtés kombinációja is befolyásolja a hangminőséget: egyes kísérletek DC fűtés mellett is érdemes virtuális földet használni, míg a stabilizált DC-t tartalmazó tápok hangja gyakran már nem hozza a várt javulást. A fém doboz és a fa doboz közötti döntés a zavarok elleni védelem és a hőmenedzsment között dől el.

Az építés konkrét lépései és gyakorlati megfontolások

Az adott DAC 7 transzformátort tartalmaz, és a végleges konfigurációban 11 transzformátor van az USB konverterrel együtt. A csőformákhoz a 6N2P-EV cső az egyik kedvenc a vezetőképes, erősítő képesség miatt, de ECC85 is szóba jöhet. A végső hangzás érdekében a tápegység galvanikusan leválasztott, szigorú szűréseket és független tápegységeket alkalmaz. A deszkamodell fa lapokra szerelve készült, a fém doboz pedig a zavarral szemben védelmet nyújt. A végleges áramkör 11 független áramkörből áll, összesen 127 alkatrésszel, és a cél zenét közvetíteni.

A külső és belső árnyékolás mellett kiemelt fontosságú a tápegységek minősége és a transzformátorok megfelelő elosztása. A DAC8831-et használtam például referenciafeszültség és mérhető kimeneti értékek meghatározásához, ahol az INL és DNL monitorozása segít a lineárisítás értékelésében. A kísérletek között a lényeg a zajmentes és meleg hangzás elérése volt, amelyhez a DC fűtés és a virtuális föld összhangját is optimalizálni kellett.

Felső ábra a DAC projekt architektúrájáról: külön analóg és digitális földelés

Az építés során számos változtatást eszközöltem a nyomtatott áramkörön és a trafóelrendezésen. A végső koncepció: „7 transzformátor, 11 független áramkör”, és a tápellátás külön kezelése minden áramkör számára. A műveleti erősítéshez a 6N2P-EV csövet és a passzív I/U átalakítót alkalmaztam, amely lehetővé tette a jel feszültségre történő átalakítását és a külön-külön fázisok hangzást követő finomhangolását. A SRPP megoldás helyett a külön külön erősítő ágak alkalmazása tette hangsúlyossá a hangkép finomságait.

Részletes áramkör-diagram a csőerősítő részekkel

A DIY DAC-hoz kapcsolódó gyakorlati tippek

Használj légszerelést a DC fűtési áramköröknél a zaj minimalizálására.
„Fából készült” doboz és a fémdoboz kombinációja megőrizheti a zavarok elleni védelmet.
Az USB konverterrel együtt 11 transzformátor szükséges lehet a teljes stabilitáshoz.
A DAC8831 mérési és programozási oldalát PC-vel és ATmega8A mikrokontrollerrel lehet kezelni.
A SCPI paranccal végzett mérés segít megérteni az INL és DNL jellemzőket a végső teljesítményhez.

Válassz acél- vagy alumínium- szerelési tokot a zavarszint és a hő-menedzsment érdekében.
Különítsd el a digitális és analóg földelést, miközben a csillagpontot megfelelően bekötöd.
Használd a DC-fűtést, és kísérletezz a földhöz való kapcsolás módjaival a hangzási különbségek feltárásához.
Építsd meg a kísérleti deszkamodellt, majd tedd át a végleges panelt fára vagy fém dobozba a zajvédelmi szempontok szerint.

A gyártás és a tesztelés folyamata

A trafók elhelyezése kritikus: a transzformátorok számának növelése javítja a hangzást és a stabilitást, de növeli a méretet és a költségeket. A CAD/PCB tervek alapján a szalagkódolások és a buszok összekapcsolása során a multiplexerek és az adatok kezelése kritikus. A mérőeszközök között szerepel a DAC8831 és a SCPI protokollal kommunikáló mérőeszköz, amely lehetővé teszi az INL és DNL vizsgálatát és a végső jelminőség kiértékelését. A projekt végleges állapotában a rendszer úgy működik, hogy a PC parancsokra az ATmega8A küldi a DAC-nek a 16 bites SPI adatokat, csatlakoztatva a referenciafeszültséghez és a mérési pontokhoz.

Hasznos összefüggések a DIY világban

A DIY DAC és erősítő építés összekapcsolja a barkácsolást a hangzás iránti szenvedéllyel. A DIY nem kizárólag a drága elemekről szól; a filléres IC-kből is lehet DAC-ot építeni, és a megfelelő architektúra kiválasztásával hihetetlen hangzást lehet elérni. A történet szemlélteti, hogy a konstrukciók elindulhatnak alacsony költségű tervekből, majd fokozatosan nőhetnek minőségi kábelezéssel, külön táppal és audiofil alkatrészekkel.

Részletesebb mérnöki háttér a végső architektúrához

Az erősítő modulok kulcsfontosságúak: a végfokok és az op-amp-ok közötti különbségeket megértve könnyebb megtervezni a teljes rendszer hangszínezését. A modern kapcsolóüzemű D osztályú erősítők kiemelten népszerűek a magas hatásfok és a kompakt méret miatt. A műveleti erősítők feladata a jel feszültségszintjének pontos feldolgozása, és a végső erősítés úgy történik, hogy a jel alakja és információtartalma megőrződjön. A DAC és az erősítő közötti összhang meghatározza a végső hangképet, ahol a tápellátás minősége és a földelés protokollja kulcsfontosságú.

tags: #diy #dac #epites