[DAC] 涅槃重生1704,附详细设置参数

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本帖最后由 飞天狼001 于 2018-3-15 11:00 编辑

几年下来DAC折腾了好几台:1702,17041541,19954995,9018等等,留下来听的就41702,17041541,9018,其它都送人了。
前段时间重新折腾1702后,获得满意收获。
与一台在用的丽特DAC381704)比较不分上下,于是打算对这个1704重生。
手头这台1704经过了几番折腾:先谈谈心得。
PCM1704
多比特的顶尖代表,至今无人超越、可见R2R制造水平的难度,32BT的难于上青天了。
R2R
纯电阻网络,最理想的自然码D/A转换器:噪声极低、转换速度快、解析度高、声音纯净通透;久听不腻。而I/V转换实际上用纯电阻才是最为般配的。
这个板子最初就让我改为390Ω的电阻直接做I/V转换,效果非常好:声音通透很耐听。可是后来发现动态不足,经查询1704的官方PDF资料发现输出阻抗才1K
截图11.jpg
并不是理想的电流源输出,直接使用390Ω的电阻作转换动态必将被压缩。
后来经千回百转买到电流传输模块,见下:
IMG_20180310_170420.jpg

据说内部电路是这样的,挺复杂的。
1008162102d14.jpg
用上后效果不错;动态很好,但是静态噪声又增大了一点,这样听了半年拆掉。
以后,开始寻找简单的电流镜电路,一次偶然的机会看到AD844这个芯片,最初并没有为其所动,认为就是一个电流型芯片可以拿来做I/V转换而已。当仔细查看PDF文件后发现就是我一直要找的东东呀,ADI公司很厚道给出了内部电路,5脚就是电流镜输出。
截图01.jpg
反相端输入阻抗50欧姆,个人认为对付输出阻抗为1K的电流源,电流镜的输入阻抗要小于1/10=100欧姆以下。
截图00.jpg
这种芯片级的电流镜电路内部是ADI公司激光精密修正配对的三极管和电阻,而且全部集成在一个芯片里,其温度、噪声和精密度肯定可以得到保证。
当即淘了4个陶瓷封装的AD844SQ/833,官方给出的PDF文件中就三种封装,购买时小心。
截图08.jpg

截图13.jpg

DAC38板子上折腾成功,声音好极了。而且温飘、噪声都比电流传输模块低太多了,5P输出零点:一个声道0.1mV、另一个声道0.2mV(都没用调零电位器),低噪精密电流镜呀。
虽然AD844的电流镜模式实验成功,但是此板子有个问题:其I/V转换并不是为AD844而生的,两声道的噪声并不平衡,一个声道略大一点。
因此闲来无事,打算拆掉原来的板子,重新布板让1704重生。
电路见下:
截图19.jpg

截图20.jpg

数字滤波仍然选用绝配的DF1704,输入为I2S:见下图(老鸟绕道)
时序信号图最上面的是右对齐格式(索尼格式),中间的左对齐格式,最下面的是I2S格式(飞利浦格式)
Image1.jpg
先简单轻松的谈一下I2SI2S信号由BCKLRCKDATAMCK组成。
BCK是位时钟,就是每个周期发送一位数据信号。
LRCK是帧时钟;就是一个周期的高电平或低电平发送左声道数据或右声道数据。
DATA是数据信号;就是串行数据按从左到右,位数逐渐降低排序,最左边的是最高有效位(MSB),最右边的是最低有效位(LSB)        16BT的就16个数据脉冲,24BT的就24个数据脉冲,由于BCK、LRCK的关系左对齐格式和右格式的最高到32BT、I2S格式最高到31BT。
MCK是主时钟;就是芯片的工作时序时钟。
CD都是16BT/44.1KHz采样的,BCKLRCKMCK三者的关系一般是LRCK=44.1 KHzBCK=64*44.1 KHz=2.8224MHzMCK=256*44.1 KHz=11.2896MHz(当然还有128384512等倍率的),
其实玩DAC认准BCKLRCKDATA即可,它们分为三种格式。
右对齐格式(索尼):就是DATABCK的第17个周期开始发送最高有效位到最低有效位在最右边对齐,最高可以发送32BT
左对齐格式:就是DATABCK的第1个周期开始发送最高有效位直到最低有效位发送完毕,最高可以发送32BT
I2S格式(飞利浦):就是DATABCK的第二个周期开始发送最高有效位直到最低有效位发送完毕,最高可以发送31BT
这几个信号弄清楚了,你都可以进行数据重整玩出更高级的东东出来。
DF1704的设置表:
截图01.jpg 截图00.jpg
三种格式可以通过DF1704345脚设置,本电路固定飞利浦格式。12628脚为I2S输入,7脚为外接晶振(和6脚)本电路不用,9脚为MCK缓冲输出(悬空不用),10脚为软硬件控制本电路接地选择硬件模式,11脚为输出时钟控制本电路按原时钟频率输出因此接地,12脚选择LRCK的高电平或低电平处理左右声道本电路接地或悬空默认低电平即可,13脚无用,14脚上电复位端,15脚静音控制接高电平选择关闭,16脚去加重控制接地选择关闭,1718脚去加重设置16脚选择关闭后悬空即可,1920脚为输出字长设置,21脚没用(1706为倍率设置:可*4*8设置,1704是固定8倍超取样),23242526脚为时钟和数据输出,27脚为滤波特性设置本电路接地选择Sharp(通带外衰减特性优良)
截图06.jpg
有兴趣的发烧友可以跳线设置27脚,感受不同数字滤波特性的音质。
弄清DF1704后,过来是隔离芯片即23242526脚的信号通过4通道的ADUM3440隔离送给PCM1704,上次在1702的使用取得非常好的效果,这继续使用。
Image111.jpg
特性非常好,最高到70MHz,而且3.3V和5V何以互相隔离传输。
DF170423脚为右声道数据、24脚为左声道数据、25脚为主时钟、26脚为位时钟(就是超取样的频率44.1KHz*8=352.8KHz)。

PCM1704比较简单没什么特别设置的,9脚为输入字长接地为24BT10脚为数据反相可以组成平衡输出。
Image1234.jpg 截图01.jpg
14脚为电流输出,I/V转换可以用电压型或电流型芯片,本电路选用AD844开环模式的电流镜方式。
PDF资料给出了典型应用电路。
截图07.jpg
图中是6脚输出,为反相放大接法。本电路用开环电流镜方式5脚输出,实测6脚输出有十几毫伏的漂移,5脚输出其温飘、噪声、精度更好。
1K电阻转换后送入后面的GIC滤波,选择GIC滤波是因为听感接近RC滤波,具有通带内曲线平直、通带外衰减迅速,且滤波器处在信号的旁路端,对音质影响极小。芯片使用OP275,官方PDF资料也给出了典型的GIC滤波的应用。
截图02.jpg

输出缓冲使用金封的AD843SH/833B,这个芯片是朋友拿来测试的,一开声就被那声音迷住,其中AD843SH/833B被我强行霸占,当然代价是一台PCM1702DAC给他了。
IMG_1441.jpg
官方PDF资料就5总封装,购买时小心
截图09.jpg
截图21.jpg

电源用了两个R型变压器,50W的给模拟和数学电路供电,30W的给I2S接收板供电
IMG_20180214_102731.jpg
稳压芯片使用LT1963LT3015高速、低噪、精密,给DF1704PCM1704供电甚称绝配。
输出电压计算:见下,只要电阻精度能够保证,得到的电压非常准的。
截图12.jpg
稳压输出模拟滤波用了两个橙色西门子3300UF/25V电容,取其速度快、解析力高±5V滤波给PCM1704用了两个金黄色的SIC-SAFCO 4700UF/10V低压电容,取其高速、高贵加上法国的浪漫气息应该非常不错。+5V滤波给DF1704用了一个ELNA3300UF/25V for Audio电容,取其低ESR、低损耗。
DF1704旁边的退耦电容使用三洋OS电容+胆电容,PCM1704芯片旁边的退耦电容全部使用胆电容,I/V转换AD844退耦电容使用ELNA SILMICII系列,GIC滤波芯片退耦电容使用飞利浦的BC银壳电容,最后输出缓冲芯片AD843退耦电容使用ROE 金子弹。

布好板子打样回来:覆铜2/2OZ黄色板子,黄金灿灿真好看!(实际布板兼容PMD100和PCM1702)
IMG_20180310_161852.jpg

焊接好阻容器件和电源板
IMG_20180206_164402.jpg

将原来的板子拆掉,装机
IMG_20180303_171008.jpg

IMG_20180214_102522.jpg

IMG_20180214_102531.jpg

最后,都装上一个铜质散热器并接地,还可以起屏蔽作用。
IMG_20180303_171147.jpg

IMG_20180303_171119.jpg

切割了一块电源板给I2S接收板供电
IMG_20180303_170921.jpg

上述的用料并不是简单的堆料,完全根据自己的需求搭配,要把PCM1704自然通透、高解析力的特性发扬出来,对各芯片的PDF资料要全部了解,才能保证制作成功。
顺利开机,首先测量PCM1704的14脚输出电压,两个声道测试0V(万用表毫伏挡量程限制了),AD844的5脚输出电压:一边0.1mV、一边0.2mV。缓冲AD843的6脚的电压:一边0.1mV、一边0.2mV,静态输出零点超级满意。
测试波形,非常满意。
I/V输出的阶梯波形,示波器性能不好,将就看了。
IMG_20180303_145332.jpg

IMG_20180303_162849.jpg

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IMG_20180303_163006.jpg

IMG_20180303_163023.jpg

IMG_20180303_163046.jpg

IMG_20180303_163129.jpg

试听:首先听噪声,偶的系统DCA缓冲输出直接进入2*50W甲机,音量电位器开到最大。
IMG_20180311_181606.jpg
放音暂停音量开到最大:耳朵贴到高音喇叭上,夜深人静的时候可以听到一点轻微的沙沙声,而后在贴到中音喇叭上可以听到略微一点沙沙声(比高音喇叭小),听低音喇叭没有任何噪声,非常满意!DIY就靠耳朵验货吧。
然后,关小音量电位器,放音。
声音一出来,非常惊喜,完全出乎我的印象,声音非常清晰通透,解析力非常高,高音的颗粒感展现无遗,像针尖一样闪亮。低音宽松有力,弹性十足,像坐气垫一样舒服,一点不闷头。
1704咱装了好几台在听,这台小牛牛输出的完全不是对手。
IMG_20160512_075416.jpg
听的舒舒服服的时候,嘴角都露出甜美的微笑了,当然这是旁人无法察觉到的。
涅槃重生成功!
总结:打造一台DAC首先要确定自己的需求,首先不要盲目的抄袭堆料,必须要查看清楚芯片的技术参数,把官方的PDF资料看清楚再下手。其次电路要尽量简洁,信号通道级数尽量少,以减少噪声和失真。

截图03.jpg

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学习技术贴,图呢?

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啱有一块丽特38板,来学习下。

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发表于 2018-3-11 19:57 | 显示全部楼层
DF1704旁边的退耦电容坚决不用固态电容!坚决不用钽电容!

PCM1704芯片旁边的退耦电容坚决不用固态电容!坚决不用钽电容!

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发表于 2018-3-11 20:15 | 显示全部楼层
1704难道还不够好吗?搞不明白为什么还要兼容1702呢?

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 楼主| 发表于 2018-3-11 20:22 | 显示全部楼层
li963852 发表于 2018-3-11 20:15
1704难道还不够好吗?搞不明白为什么还要兼容1702呢?

在原来的1702的板子放大一些,没做大的改动,所以就兼容了

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发表于 2018-3-11 20:25 | 显示全部楼层
据说NOS的声音很好,楼主有没对比过

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发表于 2018-3-11 20:33 | 显示全部楼层
thinkworld 发表于 2018-3-11 19:57
DF1704旁边的退耦电容坚决不用固态电容!坚决不用钽电容!

PCM1704芯片旁边的退耦电容坚决不用固态电容 ...

为什么不用钽电容呢?

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 楼主| 发表于 2018-3-11 20:40 | 显示全部楼层
newpeop 发表于 2018-3-11 20:25
据说NOS的声音很好,楼主有没对比过

没对比过,都说NOS好,那天无聊了在折腾一下。

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 楼主| 发表于 2018-3-11 20:44 | 显示全部楼层
naturey2000 发表于 2018-3-11 20:33
为什么不用钽电容呢?

是主要是手头有的都用上了,就新买了几个电解电容。没有在花钱了,连机箱都用原来的。

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发表于 2018-3-11 20:55 | 显示全部楼层
naturey2000 发表于 2018-3-11 20:33
为什么不用钽电容呢?

怪声好帮手

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发表于 2018-3-11 21:54 来自手机端 | 显示全部楼层
看不见电路图(出差手机上原故?)楼主能方便重新发一下吗?我也很想尝试I2S输入的1704谢谢

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844有多可靠的线性保证

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我做1702和1704 原来也是用AD844做IV转换 后来发现用电流传输模块更好 当然 我的电流传输模块不是淘宝买的 而是自己做的 采用了贴片封装的电流镜专用孪生三极管

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发表于 2018-3-12 02:40 | 显示全部楼层
另外 我的低通滤波没有使用GIC 而是采用了最普通的三阶LCR滤波 缓冲也没有使用缓冲 而是用了我自己设计的无环负反馈缓冲

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 楼主| 发表于 2018-3-12 08:37 | 显示全部楼层
发烧求败 发表于 2018-3-12 02:37
我做1702和1704 原来也是用AD844做IV转换 后来发现用电流传输模块更好 当然 我的电流传输模块不是淘宝买的  ...


老兄更牛呀

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 楼主| 发表于 2018-3-12 10:19 | 显示全部楼层
thinkworld 发表于 2018-3-11 19:57
DF1704旁边的退耦电容坚决不用固态电容!坚决不用钽电容!

PCM1704芯片旁边的退耦电容坚决不用固态电容 ...

台兄,坚决用什么电容!推荐一下吧。偶还可以让它继续再重生

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飞天狼001 发表于 2018-3-12 10:19
台兄,坚决用什么电容!推荐一下吧。偶还可以让它继续再重生


太多日产电解电容可用

选择电解电容的主要考虑:
1 为了取得良好的“模拟”声

2 如果不用电解而用固态电容或钽电容的话,那得对 1704 供电多不自信?莫说用了高性能稳压器,就算普通三端稳压器也足够满足供电要求了.
固态电容适用于大涟波电流的负载,显然不适合1704这样的低涟波电流负载
钽电容适合滤除电源高频分量,1704工作时得产生多么高的不良高频?
由上,选用产生优秀“数码”声的固态、钽电容,而弃选优秀、合适的电解电容,是怎样的一种“别出心裁”思维?

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发表于 2018-3-12 11:44 来自手机端 | 显示全部楼层
thinkworld 发表于 2018-3-12 10:52
太多日产电解电容可用

选择电解电容的主要考虑:

现在可用的电解越来越少了,ELNA基本不堪用

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本帖最后由 thinkworld 于 2018-3-12 11:53 编辑
konrad 发表于 2018-3-12 11:44
现在可用的电解越来越少了,ELNA基本不堪用


现在可用的全新未用库存品、调音性能优秀的日产电解电容尚可买到,要看你是否虚心学习了解、用不用心找、是否舍得花钱购买.

ELNA 电解电容,除了大容量用作整流后滤波外,其余小容量的确不堪用.小容量,只能找早年的产品,比如90年前后的某些系列产品.

关于电容,讨论太多,论述五花八门.涉及到材料学,涉及到实用经验.这也是包括电容、电阻、三极管、运放等元器件的根本要素,太多人不了解,甚至不虚心学习.这也是我对DIY不报乐观、不信任DIY产品的根本原因之一.DIY之路,遥遥漫长
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