Доработка DAC и мастер-клок

Дополнительная плата DAC на TDA1305T

Вид со стороны деталей:


Вид на плату со стороны пайки и на микросхему DAC с модернизированными цепями питания и земляными дорожками:


Основные изменения на плате DAC:
  1. непосредственно на ножки DAC IC402 напаяны блокировочные конденсаторы типоразмера 0402 номиналом 0.1µF X7R между ножками 1-2 (аналоговое питание), 9-10 (или 10-11, цифровое питание) и 27-28 (питание встроенных ОУ постфильтров). К сожалению, добраться до линиц питания не представляется возможным, потому что они под корпусом микросхемы, а снимать её не хочется;
  2. выход system clock IC401 брошен перемычкой на F01, а дорожка от А01 на 16-ю ножку DAC перерезана;
  3. земляная дорожка дополнительно усилена монтажным проводом длиной 5 см от ножки 27/IC402 на минусовый вывод C418 (земля постфильтров DAC - земля постфильтра на ОУ IC403);
  4. выпаиваем С403/0.1µF, на его место устанавливаем твердотельный "компьютерный" 330µFx10V;
  5. перерезаем дорожку питания между C403 и С427;
  6. со стороны печати параллельно ножкам C403 и С427 припаиваем smd конденсаторы 10µFx25V X7R Murata
Теперь питание для master clock подается на C403. Ток потребления генератора будет около 10 мА. Старый стабилизатор на Q401+R401+C401+D401 сохраняется и он питает DAC. Сам он питается от IC109/7805, которая питает также и сервомикросхему YM7121C.

Доработка стабилизатора на плате DAC:


Рабочий диапазон напряжений питания DAC TDA1305T по даташиту от 3.4V до 5.5V по всем трем линиям. Потребление тока в покое (данные не принимаются и не обрабатываются): 10/Vddd = 30mA, 1/Vdda = 8mA (max), 28/Vddo = 9mA (max). Суммарно 57 mA в покое.

Можно применить интегральный стабилизатор типа REF198 (4.096V) или REF194 (4.5V) или параллельный стабилизатор типа TL431A, на каждую шину питания - свой.
Part Number
 Nominal Output Voltage (V)
 Подходит для NJU6321P
 Подходит для TDA1305T
 REF191 2.048-
-
 REF192 2.50--
 REF193 3.00+-
 REF194 4.50++
 REF195 5.00-*-*
 REF196 3.30
+-
 REF198 4.096++
* при входном напряжении 5.00 Вольт (от стабилизатора IC109 / 7805)

Техническое решение стабилизатора на TL431A выходит дешевле на порядок и имеет более высокие параметры, но решение на REF19x гораздо проще (почти нет обвески).


Типовая схема включения REF19X (максимальный ток в нагрузке - 30 мА):


Решение параметрического стабилизатора на двух TL431A (прецизионный источник тока + прецизионный шунт)


например, так (очень малый собственный шум, единицы микровольт; очень малое динамическое сопротивление - Z|ka| порядка 0,2 Ома; R = 10 Ом при Uвх = 5.0V, Uвых = 4.0V, но коэффициент подавления пульсаций и помех источника будет определяться соотношением R / Z|ka| - и при этих номиналах будет не лучше ~50 или ~34дБ)

или даже так (коэффициент подавления пульсаций и помех источника будет лучше на порядок, чем в предыдущем случае; но все остальные параметры хуже, как внутреннее сопротивление, импульсный отклик и, что важно, собственный шум стабилизатора, определяемый здесь в основном фликкер-шумом перехода эмиттер-база транзистора)




(раздел не закончен)

Принципиальная схема штатно устанавливаемого в плеер DAC


Схема проста, если не сказать, примитивна.

Чип DAC TDA1305T. Просто чип. Без развязок по питанию - всё до кучи. Более того, в даташите написано, что он вообще 5-bit (ужас). Питание DAC (фактически измеренное) 4.05 Вольта, задается каскадом параметрического стабилизатора на транзисторе Q401 и стабилитроне D401. От этого же стабилизатора питается и генератор мастер-клок, что не есть хорошо.

The TDA1305T is a new generation of filter-DAC which features a unique combination of bitstream and continuous calibration techniques. The converter functions as a bitstream converter for low signals while large signals are generated using the dynamic continuous calibration technique, thus resulting in low power consumption, small chip size and easy application.
The TDA1305T is a dual CMOS DAC with up-sampling filter and noise shaper. The combination of high oversampling up to 16fs, 2nd order noise shaping and continuous calibration conversion ensures that only simple 1st order analog post filtering is required.
The TDA1305T supports the I2S-bus data input mode with word lengths of up to 20 bits (at fsys = 256fs) and the LSB fixed serial data input format with word lengths of 16, 18
and 20 bits (at fsys = 384fs).  Four cascaded FIR filters increase the oversampling rate to 16 times. A sample-and-hold function increases the oversampling rate to 96 times (fsys = 384fs) or 128 times (fsys = 256fs). A 2nd order noise shaper converts this oversampled data to a bitstream for the 5-bit DACs.

Надо будет подумать об этом.

Пост-фильтр

Организован на ОУ широкого применения NJM5523D по схеме классического фильтра 2-го порядка с несимметричным входом.  Выход фильтра
в режиме стоп глушат ключи mute на транзисторах Q401/Q402. Выход (кабеля и внешние цепи) отвязаны от выхода фильтров цепочками C421+L401+C423 / C422+L401+C424 с частотой среза около 800 кГц для отсечки ВЧ помех, которые могут повлиять на работу ОУ фильтра. Эти ключи на транзисторах, и CLC-фильтры, к слову, довольно заметно ухудшают звучание DAC.

В первую очередь под ОУ была поставлена панелька, а сам ОУ был заменен на OPA2132, что заметно лучше, чем NJM5532. При модернизации исключены (выпаяны и заменены перемычкой) цепочки R413+L401 и R414+L402 и удалены С423, С424, а вышеупомянутые цепочки изъяты - теперь сигнал с правой обкладки конденсаторов С419/С420 поступает непосредственно на выходные клеммы. За здоровье ОУ я не беспокоюсь, если статикой убъет один ОУ (если такое вообще возможно) - я не поленюсь поставить другой, мне качество важнее. Питание операционника штатно  составляет +/-6 Вольт и определяется стабилизаторами 78L06 / 79L06 в корпусе TO92 на основной плате; хотел было поднять питание, но по платам напихано так много кондеров Rubycon 220uF x 6.3V что лучше оставить как есть иначе "разгон" выходит "золотой",  а конденсаторы уж очень хорошие - выигрыша не будет.


Мастер-клок

Организован на специальной микросхеме-осцилляторе NJU6321P. В даташите не указано, что она обладает какими-то выдающимися параметрами - просто осциллятор. Особенность - понижение частоты кварца вдвое. Неясно, борьба ли с джиттером или просто такой способ получить четкий меандр скважностью 2.

На ebay.com у Vintage Audio Lab был куплен вот такой генератор Valab 1PPM 16.9344 MHz Low Jitter Precision TCXO (290485326022), но стОит ли его применять - я ещё не решил. Технических данных на него нет никаких, что у него с фазовым шумом - непонятно. Будет ли прирост качества или нет, ещё вопрос. На этом сайте Vidalgo опубликована схема внешнего генератора мастер-клок, которую, возможно, я и применю в будущем.

По этой ссылке на сайт Vegalab был опубликован опыт апгрейда аналогичного плеера, выпускаемого под маркой Parasound путем замены микросхемы драйвера линии с 74AC04 на MAX485 (с изменением обвязки), которая обладает более высокими характеристиками и установкой платы мастер-клок от Vidalgo с отдельным питанием.

[Статья не закончена]

Ċ
MAX485.pdf
(161k)
Вадим Лимарь,
29 дек. 2011 г., 15:44
Ċ
Вадим Лимарь,
29 дек. 2011 г., 10:33
Ċ
Вадим Лимарь,
29 дек. 2011 г., 15:51
Ċ
Вадим Лимарь,
29 дек. 2011 г., 15:51
Ċ
Вадим Лимарь,
29 дек. 2011 г., 15:51
ċ
REF19xSeries.pdf
(497k)
Вадим Лимарь,
30 дек. 2011 г., 17:19
Ċ
Вадим Лимарь,
29 дек. 2011 г., 10:33
ċ
TL431A.pdf
(1001k)
Вадим Лимарь,
30 дек. 2011 г., 17:53
Comments