Практика‎ > ‎Аудио‎ > ‎

'Eclipse' USB DAC (PCM2702+OPA2134)

Продолжение части 1 и части 2 истории получения высококачественного звука из стационарного компьютера, ноутбука или смартфона как источника. Это устройство можно купить.
Так как DAC PCM2702 получился у Texas Instruments исключительно удачным, при правильном применении неизменно показывает высокие результаты, то решено его сделать промышленной мелкой серией - в пару десятков экземпляров.
Каждый экземпляр изготавливается на профессиональном оборудовании, ответственные компоненты проходят подбор по параметрам; каждое устройство полностью настраивается и проверяется.
Если всё в порядке - устройство считается готовым. 
DAC комплектуется  специально разработанным сетевым трансформатором очень высокого качества (по желанию), который позволяет без оглядок на компромиссы реализовать весь его потенциал. 
Трансформатор изготавливается на автоматической линии в производственных мелкой серией и разрабатывался специально под этот DAC. 
Трансформатор имеет резервную обмотку ~7V AC для других нужд; например, питания реле-коммутатора входов или накала ламп предварительного усилителя.

Фотография первого прототипа. 

Текущий образец. Третья версия.

Комплектация конкретного изделия может отличаться от прототипа без ухудшения характеристик и качества.


Схема

Перечень элементов

Спецификация

Параметры USB интерфейса:
  • Поддержка режима передачи данных USB 2.0 Full-Speed (12Mbps)
  • Полная совместимость со спецификацией USB 1.0
  • Обработка 16-bit стерео и моно аудиопотоков с частотой дискретизации 32kHz, 44.1kHz, 48kHz
Электрические параметры:
  • Динамический диапазон: 100dB
  • Отношение сигнал/шум: 105dB
  • Коэффициент гармонических искажений: 0.002%
  • Выходное напряжение (max): 0.775V (2.0V от пика до пика)
  • Неравномерность АЧХ: ±0.002dB
  • Уровень паразитных сигналов выше частоты 50 кГц: –82dB
Питание:
  • Напряжение питания: 2 x ~17V AC, 1 x ~7V AC
  • Ток потребления по каждому источнику: 40...100 mA (150 mA max) AC
Физические параметры:
  • Габариты печатной платы: 85x85x30mm
  • Высота монтажа на печатной плате: 25mm
  • Габариты устройства в корпусе: 90x90x35mm (для изделий в корпусе)
Готовое модульное законченное решение высококачественного USB DAC, раскрывающего полностью потенциал pcm2702e. С любезного разрешения автора  http://eclipsevl.livejournal.com/3297.html выпущено и реализуется ограниченной серией.

Особое внимание уделено качеству питания DAC, как основному фактору, определяющему общее качество работы изделия; так как "выходной сигнал - это есть не что иное, как промодулированное напряжение питания". Поэтому реализовано питание DAC pcm2702 пятью независимыми высококачественными стабилизаторами: два питают постфильтр на ОУ, один  - цифровую часть DAC, один - аналоговую часть DAC и ещё один стабилизатор формирует прецизионное опорное напряжения смещения для ОУ постфильтра. Для формирования напряжений используется три независимые обмотки силового трансформатора.

На печатной плате, кроме входа USB, собственно DAC и постфильтров, размещен источник питания и все стабилизаторы (кроме самого трансформатора, он может быть отдельным или общим во встраиваемой конструкции). Питание 2х ~17V (150mA) и ~7V (150mA). Аудиовыход реализован клеммной колодкой с 4-мя разъемами к которому можно многократно подключать RCA-гнезда или непосредственно кабель к необходимому устройству. В комплекте поставляется шлейф со светодиодами индикации состояния "POWER", "NO CONNECTED", "DATA" длиной 40 см., который можно вывести на переднюю панель устройства.

Плата работает сразу после подачи питания и не требует никаких настроек.

Дополнительно возможно встраивание платы DAC в готовое устройство типа FM-тюнера, сабвуфера мультимедийной акустики, полного усилителя - тогда DAC будет управлять коммутацией входов и режимом mute прибора сам, в зависимости от состояния шины USB.

Программная поддержка

Специальных драйверов для работы устройства не требуется, устройства само определяется в системе как "Звуковое устройство USB" под операционными системами Windows XP, Windows Vista, Windows 7 x32 / x64, а также ОС семейства Linux: проверены сборки Mint, Ubuntu, ASPLinux и пр., а также stanlalone-решения типа XBMC на базе Linux. Возможно, потребуется лишь соединение с Интернет для того, чтобы операционная система подгрузила необходимые модули для работы устройства. Также рекомендуется использовать универсальный драйвер ASIO for WDM Audio ; программный плеер AplayerAIMP или foobar2000 как самые качественные из доступных в среде Windows из-за особенностей вывода звука в этой операционной системе. Под Mac OS устройство тестировалось и показало прекрасные результаты

Комплектация и цены

Комплектация
  1. Ссобранная и налаженная плата Eclipse USB DAC - 1 шт.
  2. Шлейф со светодиодами индикации - 1 шт.
  3. Кабель USB высокого качества длиной 1,8 м - 1 шт.
  4. Трансформатор питания (для KIT №2) - 1 шт.
Основное применение платы DAC - встраивание в существующие аудиокомпоненты: усилители интегральные и предварительные, тюнеры, ресиверы и прочее.
При необходимости использовать DAC как самостоятельное устройство для установки платы подходит алюминиевый корпус 
При заказе DAC со специализированными комплектующими Audio Grade класса цена будет выше, это связано с применением более дорогостоящих компонентов.

Силовой трансформатор

По специальному заказу на производстве под этот DAC рассчитаны и изготовлены высококачественные трансформаторы питания мощностью 24 Вт с пониженной индукцией в магнитопроводе. При расчете трансформатора для избежания неприятнейшего в аудиотехнике эффекта - попадания сердечника трансформатора в режим насыщения и образования при этом спектра жестких ВЧ-помех, от которых потом крайне трудно избавиться, использовался параметр индукции 1.1 Тл против 1.6 Тл и более для обычных трансформаторов для массовых применений. Также в этом трансформаторе применяется сердечник из железа более высокого качества. 

Основные особенности трансформатора:
  • повышенное расчетное (до 242 Вольт) допустимое рабочее напряжение и хороший запас по насыщению магнитопровода;
  • наличие дополнительной экранной обмотки, эффективно снижающей взаимовлияние техники путем отсечения ВЧ помех из сети на устройство;
  • изготовление с вакуумной пропиткой лаком МЛ-92 по всему объему
  • к 3-м необходимым для питания USB DAC дополнительная 4-я изолированная обмотка на 7В для питания других узлов (контроллера, блока реле, ЖК-дисплея, накалов ламп или других устройств);
  • комплектация двумя чашками и двумя резиновыми прокладками для крепления.
Минусом, в каком-то смысле платой за улучшение параметров является увеличение габаритных размеров и веса примерно в полтора раза относительно стандартного тора той же мощности.
https://sites.google.com/a/lvsystem.ru/lab/praktika/audio/eclipse-usb-dac/dac-transformer-40w.jpg

Фото трансформатора в сборе.


Параметры трансформатора:


Параметр Значение
 Напряжение на первичной обмотке (номинальное)
 220 V
 Напряжение на первичной обмотке (максимальное рабочее при отсутствии насыщения магнитопровода), не менее
 242 V
 Ток холостого хода в первичной обмотке при отсутствии нагрузки  < 1 мА
 Напряжение на вторичной обмотке I и II (холостого хода)
 8.2 V
 Напряжение на вторичной обмотке I и II (под номинальной нагрузкой)
 7 V
 Напряжение на вторичной обмотке III и IV (холостого хода)
 19.5 V
 Напряжение на вторичной обмотке III и IV (под номинальной нагрузкой)
 17 V
 Номинальный ток нагрузки по обмоткам I, II, III, IV
 350 мА
 Расчетная индукция в сердечнике
 1,2 Тл
 Расчетное количество витков на Вольт
 174
 Вакуумная объемная пропитка лаком МЛ-92
 есть
 Экранная обмотка (один слой поверх первичной)
 есть
 Комплект крепежа (2 алюминиевые шайбы, 2 резиновые прокладки, болт М4х40, гайка М4)
 есть
 Тип выводов
 мягкие
 Длина выводов, не менее
 200 мм
 Габаритные размеры, DxH, мм
 75x35
 Вес, Грамм
 530


Как купить?

Способы оплаты, виды доставки и контакты см. в разделе lab sales / Прайс-лист
counter customizable
Comments