Поделки начинающего цапостроителя. Часть 5. ADM485 + DIR9001 + TDA1541

TDA1541 – «винтажный» ЦАП от Philips.

Прогресс не стоит на месте. А мы, прихрамывая и матюгаясь, плетемся за ним, пытаясь хотя бы не догнать и перегнать, но не отстать, оставшись лежать в пыли со стоваттным паяльником в одной руке и резистором СП-1 в другой.

В некоторых отраслях народного хозяйства современной техники прогресс не шагает, и даже не бежит, а летит над землей, огибая рельеф местности.
И горе тому специалисту, который, зазевавшись в созерцании очередного мегадевайса, хоть на мгновение отпустит руки от поручня или привстанет с кресла – все, отстыковка, стремительное падение и торможение пятой точкой.
И снова пыль, паяльник и СП-1.
Я, например, недавно узнал, что LGA775 уже совсем не круто, а есть уже LGA1366, и чего-то там еще круче ваяют. Мой «отцеп» произошел на Socket478.
А иногда хочется остановиться, повернуться назад и поглядеть, чего мы пропустили или упустили в этой стремительной гонке.

В начале 90х годов, фирмой Philips Semiconductors была создана серия микросхем для цифроаналогвых преобразователей. Тогда еще не было USB, компакт диск для CD-Audio, созданный Sony и Philips, уже более 10 лет завоевывал рынки, плавно переходя из предмета роскоши к повседневному носителю. Тогда об АС3 и не мечтали, об 2.1, 5.1, 7.1 никто даже и не думал, при слове «квадросистема», меломаны вздыхали с завистью и опускали глаза. Аудио было еще аналоговым, кассеты играли на каждом углу, катушки и винил были уделом избранных. Но формат РСМ, созданный Sony именно как формат CD-Audio, уже стремительно входил в жизнь любителей музыки. Он оказался настолько удачным, что используется до сих пор.

TDA1541A – одна из микросхем линейки.

Почти на тот момент «топовая» модель. 16-битный стерео ЦАП, с возможностью восьмикратного оверсемплинга. Создание - 1991г Круть неимоверная на тот момент.
Большое число CD плееров не самых последних марок производилось с использованием этого ЦАП-а.
Я же «пролетел» мимо этой технологии, или скорее отстал от нее, плавно переехав с кассет и катушек в персональный компьютер.
Надо восполнить пробел, благо еще есть возможность приобрести такую микросхему, и прикоснуться к прекрасному прошлому.

Из имеющейся элементной базы буду делать вариант DIR9001 как SPDIF приемник +TDA1541 по схеме из даташита.
В сети есть масса вариантов применения в качестве SPDIF приемников CS8412 или 8414, но для меня это недоступно, у кого есть – можете попробовать и рассказать.
Я же использовал проверенную схему.

Сначала формирователь на ADM485, потом приемник DIR9001, ну и далее TDA1541,
которая имеет токовый выход, после нее включены преобразователи I/U по схеме из даташита, следом идет ФНЧ, затем проверенный в боях «выхлоп» на транзисторах.
Микросхема TDA1541 имеет три режима работы, в зависимости от формата подаваемых на вход данных. Так как у меня было запланировано преобразование SPDIF данных в I2S с помощью DIR9001 (а ничего другого у меня и нет), то использован режим time MUX TWC, когда данные двух каналов передаются по одной шине, а выборка происходит по отдельной линии word select – WC.
Так как в оригинальных конструкциях CD плееров применяют специальные цифровые фильтры до ЦАП, а моих знаний для применения таких фильтров недостаточно, да и приобрести их сложно, то использование аналогового ФНЧ просто необходимо.
Питает все это хозяйство конечно же импульсник.
Думал над IR2153, но решил использовать проверенный вариант.
Для аудиофилов со стажем скажу, что у меня нет ни одного транса на +/-15-18В, а перематывать китайский тор от галогеновых светильников не считаю технически оправданным.
Может применение в цапе импульсника и кощунство, но позолоченных проводов у меня нет, поэтому и так сойдет.
Блок без особенностей.
Трансы готовые, от маломощного компьютерного БП, без переделки.

Стабилизаторы для аналоговой части схемы размещены на плате БП, стабилизаторы цифровой части поближе к самой «цифре».
При сборке постарался собрать все «низкие» компоненты, чтоб высота платы была не более 35мм.

Пуск БП прошел без фейерверков, что сначала порадовало, но потом слегка огорчило.
Ну как же так?
У всех нормальных людей что-то взрывается, не запускается, а тут только напругу на выходе подправил и все.
Ну ладно, может сам цап меня порадует.

Размер плат одинаковый, компоновку делал для варианта «бутерброд», ну а если не понравится, то «как получится, но не выше 35мм».
Будем включать устройство, предварительно выдернув все микросхемы из панелей и не впаивая DIR.
Включил – замерил все питания, все в норме, кроме -15В цифры.
Там не -15В, а -17,5, при входном -18В.
Что такое?
Брак?
Сопля на плате?
Надо выдернуть 7915 и проверить заменой.
Пока выковыривал микросхему, а это непросто при такой плотной компоновке, заметил, что полигон земли от «земляного» вывода 7915 не соединен с землей схемы, просто окружающие его дорожки создали своеобразный островок.
В результате 7915 висит в воздухе.
Ну вот и косяк – не доглядел.
Вешаю перемычку – включаю - -15,2В без нагрузки.
Теперь порядок, можно втыкать все на место и включать.

Включил, оно даже запело, но как-то не так.
Искажения на пиках сигнала, маленькая громкость при обилии усилительных элементов.
Неужели провал?
Да не должно так быть…
Вроде люди так делают, у всех работает, правда гирлянды оперов и транзисторов на выходе поменьше, может в это и дело?
Три часа с паяльником.
Куча деталей, бубен, кувалда (а вдруг не получится?), нелестные эпитеты сквозь зубы и вот оно, счастье то!
Кстати замечу интересный момент – на осциллографе картинка идеальная, прямоугольник как по линейке рисовали, а вот на синусе выше 9000Гц начинаются ступеньки, причем сильно заметные, на вскидку 8-9 штук на полуволну.
На РСМ цапах этого не было.
И звук с хрипом на низах.
Ну хрип я победил, уменьшив в три раза сопротивление резисторов в I/U конвертерах, и добавил усиления, увеличив номинал резистора в цепи ОС ФНЧ.
А вот ступеньки от чего?
Видимо сказывается принцип преобразования.
Зато теперь оно играет, и играет неплохо, черт возьми!
Для сравнения решил попробовать сравнить звук на разных ОУ.
В сравнении принимали участие:
1. NE5532 от Texas Instruments.
2. OPA2604 от BurrBrown.
3. Должон был участвовать OPA2132, но оказался в единственном экземпляре, поэтому был дисквалифицирован.
Итак условия тестинга, хоть и не совсем корректные, но зато почти на лету.
Режимы и обвес не менялся.
1. NE5532 – усиление чуть выше, звук ровный, без изысков.
На высоких замечены легкие песчинки.
2. OPA2604 – усиление меньше, звук ровный, тональный баланс смещен в сторону низов, делая их как бы бархатными.
В общем не утомляет.
Как и предполагалось наши взяли водокачку ВВ победил!
Да и нравится мне их продукция, не зря она в дефиците.
Долго ломал голову над компоновкой- и все же решил делать в два этажа, ну никак не могу распластать ничего, комплекс недостатка места чтоль?

Еще один момент.
Плата сделана с учетом разделения аналоговой и цифровой земли как у реальных пацанов, хотя точных данных какая у TDA1541 аналоговая земля, а какая цифровая, я не нашел.
То же самое касается и питания.
Земли соединены друг с другом перемычкой в одной точке.

Питания на цифровую и аналоговую части разделены только стабилизаторами, земля у обоих источников общая.
Если разрезать эту перемычку – на выходе слышен писк, меняющийся при подключении или отключении источника SPDIF.
А если ее соединить – полная тишина, но при этом есть явная земляная петля через цепь БП.
Природу этого эффекта объяснить не могу – но что с петлей оно играет как надо – факт.
Теперь надо заняться корпусом.
Здесь ничего нового.
Старый добрый стеклотекстолит.

Это не реклама фирмы Seagate, это антистрессовое устройство (слева), в комплексе с антидепрессатором на 6с45п (справа). Помогают скрасить трудовые будни.

Что можно традиционно сказать про звучание?
Совсем недавно я для себя сделал вывод, который меня немного озадачил.
Звучать или не звучать может не только компонент, кабель или какая-нибудь сосна остистая в комплексе с мрамором со Средиземного моря.
Звучать или не звучать может и наше ухо.
Точнее доносить в мозг звуковую информацию без искажения.
Эх, что ж я не стал нейрохирургом?
Идея про порт в голове и аппаратное декодирование в мозгу меня никак не оставляет
Один и тот же компонент, одни и те же наушники, одна и та же композиция.
Вчера оно играло и радовало слух, а сегодня открыто раздражает.
И низа хриплые, и верх с «песком»…
Берешь паяльник, кувалду (на крайний случай), а потом вспоминаешь, что седня давление на улице 702, а вчера было 685, да и спал сегодня явно меньше, еще и с утра настроение испоганили.
А на следующий день уже все хорошо, и думаешь, как здорово, что кувалдой то не воспользовался, так как оно опять играет!
Также по разному звучат и сами источники акустического сигнала.
Недавно сравнил ряд наушников на одном из ЦАП-ов.
Denon AH-D1001, Shure SRH440, Beyerdynamic DT 231 и свои родные Beyerdynamic DT 770 pro.
Они разные!
ВСЕ!
770е откинул сразу – другой класс и вне конкуренции, а вот из оставшихся выбрал Denon AH-D1001, хотя они классом ниже всех представленных.
Позже мне сказали, что в магазине даже спор был, какие из трех я выберу.
- Он выберет Denon, если он слушает, а не смотрит на ценник - сказал один из продавцов.

Поэтому если сравнивать TDA1541 и, к примеру, РСМ1796, то последняя выиграет в деталях.
РСМ1796 играет точно, как-то иногда излишне детально.
А вот TDA1541 – тепло и легко одновременно.
Ну не умею я эпитеты подбирать!

Файлы

Кому интересно, платы и схемы здесь:
1541.rar