|
De
ezDAC |
|
| De ezDAC (spreek uit: 'easy-DAC') is een erg mooie do-it-yourself high-end 24bit/96kHz upsampling audio D/A converter., ontworpen door Evan van ezDIYaudio.com. Het ontwerp gebruikt een Crystal CS8416 S/P-DIF ontvanger die de digitale data d.m.v. I2S naar een Asynchrone Sample Rate Converter (ASRC) stuurt. Hier wordt een AD1896 van Analog Devices of een SRC4192 van Texas Instruments voor gebruikt. Deze upsamplet de 16bit/44.1kHz data naar een 24bit/96kHz datastroom, die vervolgens door een TI PCM1794 of 1798 high-end D/A-converter wordt verwerkt. De twee uitgangsstromen van de D/A-omzetter worden met twee weerstanden passief in een spanning omgezet en vervolgens door een opamp opgeteld (in dit geval een AD8610A). De filtering aan de uitgang is minimaal. De DAC heeft een 8x oversampling filter, waardoor het aanwezige hoogfrequent restsignaal zich ver buiten de audio-band bevindt. De onderdrukking in de stopband is minimaal 100dB. De officiële ezDAC homepage is hier te vinden: www.ezdiyaudio.com De truuk bij de ezDAC is dat de ASRC en de DAC door hun eigen stabiele on-board 24,576MHz oscillator worden geklokt (of extern, door The Flea :-) en niet door het herstelde kloksignaal dat door de PLL van de S/P-DIF ontvanger wordt gegenereerd, zoals gebruikelijk. Er is dus geen relatie tussen de klok van het ingangssignaal en de on-board klok, vandaar de term 'asynchroon'. De jitter die in het ingangssignaal aanwezig is wordt door de ASRC chip beter onderdrukt, omdat zijn interne Polyphase Locked Loop een veel kleinere bandbreedte heeft dan de PLL in de CS8416.  Al deze wijsheid is terug te vinden in deze thread over Asynchrone Sample Rate Conversie, op het diyAudio forum. Met dank aan 'Werewolf' voor deze zeer uitgebreide uitleg! Er staat ook een zeer interessant stuk theoretische achtergrond informatie over het principe van ASRC in de datasheet van de AD1890 van Analog Devices. De SSOP28 IC's Het lastigste gedeelte is het solderen van de ASRC en het DAC IC. Deze hebben een SSOP28 behuizing, met slechts 0,35mm ruimte tussen de pootjes. Geheel tegen de basisregels van de elektronica in ('eerst de weerstanden en condensators monteren') zijn deze twee IC's als eerste gemonteerd om geen last te hebben van andere componenten tijdens dit precieze klusje. Lijn de IC's uit op de pads en zet ze eerst vast op de print door een pootje op twee tegenoverliggende hoeken te solderen. Soldeer dan de rest van de pootjes vast, zonder te proberen om geen sluitingen te maken. Waarschijnlijk komen ze allemaal aan elkaar te zitten, maar dat is geen probleem, zolang ze maar contact maken met de print. Neem vervolgens een stukje desoldeer-litze en leg dit langs een zijde van het IC. Ga met de bout langs de pennentjes zonder het litze te verschuiven. Alle overtollige tin wordt nu opgezogen. Til gelijktijdig het litze op zodra de bout erlangs is geweest zodat het niet aan het IC of de print wordt vastgesoldeerd. Lukt dit niet in één keer ga dan nog een keer langs de pootjes om het litze te verwijderen. Gebruik een niet te fijne punt zodat er voldoende warmte-overdracht is naar het litze. De overtollige flux is goed te verwijderen met wat isopropyl alcohol.
De rest van de componenten Na het monteren van de twee SSOP28 IC's is de rest niet moeilijk meer :-). De 0805 onderdelen zijn wat aan de kleine kant, maar met een goede SMD pincet en wat geduld zijn deze goed te solderen. De S/P-DIF receiver en de opamps in SO-behuizing kunnen gewoon pin voor pin gesoldeerd worden. Over het algemeen geldt voor de SMD onderdelen: eerst vlak en recht op de print zetten door de ene kant provisorisch vast te solderen, daarna de andere kant solderen en dan de eerste kant nasolderen.
De voeding Voor de ezDAC schakeling zijn in totaal vier verschillende voedingsspanningen nodig: 3,3V en 5V voor de digitale logica en +/-12V voor de opamps. Deze spanningen worden lokaal geregeld d.m.v. vier LM317/337 spanningsregelaars. De print heeft één aansluiting voor de positieve spanning en één voor de negatieve, zodat de print in principe op een simpele symmetrische voeding kan draaien, zolang die maar minimaal ongeveer +/-15V levert. De 3,3/5V en +12V worden allen uit dezelfde positieve 15V spanning gemaakt. Dit heeft tot gevolg dat vooral de 3,3V regelaar aardig wat warmte krijgt te verstoken. Ook is het niet aan te bevelen de opamps uit de spanning te voeden die ook gebruikt wordt voor het digitale gedeelte. Hoogfrequent storing krijgt zo de kans om door te dringen in het analoge uitgangsgedeelte. Door het +12V printspoor te onderbreken kan deze spanning van de 3,3 en 5V gescheiden worden en kan een aparte voeding voor het analoge gedeelte worden gebruikt.
In deze DAC zijn voor het voeden van de print in totaal drie voedingsmodules gebruikt. Eén daarvan levert een gestabiliseerde 9V voor de 3,3 en 5V aansluiting en de andere twee leveren +/-15V voor de opamps. Zo wordt de warmteontwikkeling verminderd en gespreid, en hoeft alleen een klein koellichaam te worden gebruikt voor de 3,3V regelaar. Twee kleine ringkerntrafo's van 2x12V en 2x15V voorzien de modules van spanning. Voor de symmetrische +/-15V zijn hier twee dezelfde universele modules gebruikt, op basis van een 7815. Die voor de -15V zit met de plus-aansluiting van de uitgang op de massa van de print aangesloten. Op de massa of nul-aansluiting van de module is dan -15V beschikbaar. Het voordeel hiervan is dat elke module aan één kant van de print kan worden geplaatst, dicht bij de voedingsaansluiting. Er moet dan wel een trafo gebruikt worden met twee gescheiden wikkelingen, zonder middenaftakking. Er kan natuurlijk ook één standaard symmetrische voeding worden gebruikt met een 7815 en een 7915.
Inbouw in de behuizing Voor de inbouw van dit alles is een aluminium profiel-behuizing van het merk Hammond, type 1455T2201 gebruikt. In de achterwand zijn de aansluitbussen voor de in- en uitgangen en een net-entree met ingebouwde zekeringhouder gemonteerd. De print van de ezDAC is dicht tegen de achterwand geplaatst, om de afstand naar de aansluitbussen kort te houden. De voedingsmodules zijn aan weerszijde van de print geplaatst, dicht bij de overeenkomende aansluitingen. Voor in de kast zijn de ringkerntrafo's gemonteerd. Deze kunnen zo gemakkelijk op de netschakelaar worden aangesloten die in het front is gemonteerd. Een andere mogelijkheid is een net-entree te gebruiken waarbij de schakelaar ook is ingebouwd.
Naar pagina 2: **De Tweaks** >> |
