ЦАП на AK4490⁠⁠

Специально для моих 3(!) подписчиков... снова про своё хобби. Закончил очередной девайс, поэтому внесу в массы немного своего бреда на эльфийском.

Решил разработать для себя ЦАП на к сожалению уже снятом с производства АК4490.

Основные требования к конструкции, на момент начала разработки:

- максимально возможное качество на выходе при доступных компонентах и схемотехнике

- генераторы на плате ЦАП

- процессорное управление ИМС ЦАП

- гальваническая изоляция от источника

- PCM и DSD режимы

- минимум органов управления, по возможности только ВКЛ/ВЫКЛ

Получился аппарат, играющий в PCM до 32 бита 384 кГц и DSD до DSD256(включительно).

При DSD512 ИМС ЦАП переводится в MUTE состояние. Т.к. аппаратного MUTE на плате нет, то при переключении режимов слышен щелчек.В качестве транспорта изначально я рассчитывал использовать адаптер USB-I2S на CM6631A. Но такой транспорт не позволяет использовать DSD, а так же не выводит информацию о текущей частоте LRCK. В окончательном варианте используется адаптер Amanero(китайский клон), для чего была специально разработана плата гальванической изоляции.

Схемотехника. Разрабатывая данную конструкция я никуда не "подглядывал" и использовал только тот набор знаний и решений, которыми обладаю на данный момент. Плата построена не по "мотивам" какой либо конструкции и может содержать достаточно очевидные недостатки.

В качестве ИМС ЦАП выбрана АК4490. Отзывы о данной ИМС ЦАП в большинстве случаев положительные, да и конструкции вроде ATDAC10 и Lynx D70 имеют весьма большую популярность и хорошие отзывы.

Для управления режимами работы на плате установлен контроллер ATMega328. В принципе можно было установить любой из серии ATMega48/88/168/328. В наличии было достаточное кол-во mega328, поэтому этот контроллер и установлен. Изначально планировалось на плате установить пару генераторов на сетки 44/48 кГц. Решил не распаивать на плате, оставив внешнее тактирование от Amanero.

Питание цифровой части осуществляется от стабилизатора AMS1117-3.3. Питание аналоговой части ИМС ЦАП сделано отдельно для каждого потребителя. Стабилизаторы выбраны TPS7A4901.

Фильтр построен по схеме FDA+ОУ. В качестве напряжения Vocm дифф. ОУ используется напряжение VCM от ЦАП, предварительно буферезированное через ОУ OPA2134. Номиналы фильтра первый раз посчитал в Filter Pro от TI. Честно говоря на первом макете звучание было весьма посредственным, да и замеры были на уровне 0.002% (THD). После поиска "своего" звука остановился на номиналах отмеченных на схеме. При этом уровень THD находится на достаточно низком уровне 0.0001-0.0003%. Хотелось бы отметить очень высокую детализацию звука.

Схема фильтра на FDA взята из даташита на OPA1632, собственно этот ОУ и применяется. В качестве сумматора были опробованы AD8066, LME49720, OPA2134. Остановился на AD8066, дающий наиболее детальный звук. Конденсаторы пробовал как керамические (жёлтенькие X7R, синие NP0), так и плёнка WIMA. Честно говоря при слепом тестировании я скорее всего не отличу, какие конденсаторы стоят, остановился на WIMA, теоретически дающие максимально качество среди опробованных.Питание ОУ выхлопа от TPS7A4901 и TPS7A3001.Столкнулся мелкой неприятностью, в виде необходимости адаптера для программирования с уровнями 3.3В. В следующей плате установлю диод Шоттки в разрыв цепей питания контроллера.

Конструкция ПП. Печатная плата 2х сторонняя с плотным монтажом SMD компонентов. Габариты 130х60мм.

Конструкция ЦАП. ЦАП собран в корпус от старого ресивера триколор (финальная версия). Были собраны 2 макета с разными источниками питания и разной элементной базой: трансформаторный, с первичными стабилизаторами на 317/337 и ИИП MeanWell PT-45C. Субъективно разницы на слух я не услышал, нет её. Я использовал ИИП с чаcтотой преобразования 65 кГц.

На печатной плате предусмотрен DIP переключатель, на который выведено переключение режимов MCLK (Master/Slave) и 3 переключателя для ЦФ.Прошивка контроллера позволяет управлять ЦАП полностью в автоматическом режиме. Индикацию решил не делать, хотелось по принципу включил и забыл.

Замеры с ИИП.

Замеры с 317/337 линейными стабилизаторами в первичном источнике питания:

Шум на частотах до 1 кГц думаю от АЦП, его тоже нужно доводить до ума (перевести на ИИП, и проблема шума должна исчезнуть).

В целом звучание очень понравилось. Отличная детализация, отличная проработка. Особенно удивило качество звука в DSD. Первое прослушивание Вивальди в формате DSD128 повергло в шок, звук естественный и натуральный.

Вроде всё, чукча не писатель, не судите строго. Всем добра и котиков.