[原创]AD1955 DAC的IMD调试记

iflyingpig

源起：
先科普一下：IMD=inter modulation distortion（互调失真）。意思是两个单音数字信号送入DAC进行DA转换，DAC输出的信号包含两个单音信号的相互调制。打个比方说，输入“纯净”的9K和10K信号，如果DAC 存在互调失真，那么输出信号中会有：8K 7K 11K等等的失真信号。 人耳对于IMD的敏感程度远高于THD。降低IMD有实际的意义。

在数个月前，我设计了一个1955 DAC:
http://bbs.hifidiy.net/thread-696640-1-1.html

板子在数个月前也做完了。完成之后就用EMU0404声卡作RMAA测试：

粗略看，指标还可以，但是当我仔细检查每一项的时候，发现这个DAC IMD异常高，按照AD1955的实力，IMD再小10dB应该没有问题。
异常的IMD频扫如下：

那这个异常IMD问题到底出在哪里呢？有以下几个怀疑的方向：
1. EMU0404的IMD测试不准确。
2. 后端模拟电路性能低下。
3. DIR板子layout不佳导致主时钟的jitter偏大（DIR9001基本电路，用来测试这个DA用的），主时钟存在jitter过高会直接导致DAC的IMD变大。

对于第一个怀疑点，我找了块本人DIY的PCM1793 DAC做对比，发现0404可测的IMD余量很大，所以第一个怀疑点被排除。
对于第二个怀疑点，我尝试修改后端模拟电路，发现模拟电路的调整几乎不会影响IMD这项指标。
对于第三个怀疑点，只有重新layout DIR才会知道结果。

调试陷入僵局。就这样，几个月过去了。。。

前几天，我再次拿起DIR板子端详的时候，发现一个非常严重的低级错误！
如下图：C2应该焊接4700pf的电容，但是我实际焊接的是47000pf!

突然打了一个冷颤：这是一个典型的低通滤波器，焊错大电容，等于把滤波器的带宽增大了！！
这就让DIR9001失去了抵抗jitter的能力！

于是，赶紧操起烙铁，更换了这个电容。
再次用0404声卡作RMAA测试：
果然，IMD整整下降了10dB!!!如下图：


没图说个JB，上图！




补一张最终的0404 RMAA 测试成绩，0404声卡的AD性能是整个DAC的瓶颈

这几个月，电脑换过，0404声卡坏了，又买一张，所以测试参数可能有点区别

总结：
1. DAC的主时钟jitter，会大大影响IMD的指标，但是对THD几乎没有影响。
2. 从实际听音效果来看，IMD降低后，声音变化非常明显，一扫原本的毛躁感，低端器材：K601+大电流滚烫版本的PANDA MKII（自己调大了输出管子的静态电流）
3. 不要质疑自己的LAYOUT能力，不要出了问题就想着重新画板子，电路调试才是王道。

new1510

学习的好教材 ，

卡西利亚斯

坏的0404出了没？

iflyingpig

卡西利亚斯 发表于 2013-12-16 22:35
坏的0404出了没？

在啊

yuu

iflyingpig兄，请教个问题：接收芯片这个滤波网络原件应该怎么取值才好？ 这个网络是决定锁相环的带宽的吗？如果取值小滤波器的带宽就小，那我们是否可以再取小一些？我在用的是CS8420（论坛当年的1794DAC），C2是2200p，C1是0.047，R1是1.8K，能否做些调整让jitter更低？

iflyingpig

yuu 发表于 2013-12-17 11:20
iflyingpig兄，请教个问题：接收芯片这个滤波网络原件应该怎么取值才好？ 这个网络是决定锁相环的带宽的吗？ ...

可以适当调整，但是有可能无法满足IEC的规范了

yuu

IEC是什么？

yuu

国际电工标准？具体影响到DAC的是什么呢？

iflyingpig

yuu 发表于 2013-12-17 12:45
国际电工标准？具体影响到DAC的是什么呢？

IEC60958-4和AES3规范里面定义DIR芯片的的jitter gain，如果随意调整PLL的BW的话，有可能出现各种情况：
1. 失去锁定
2. 难以锁定
3. 某些频率无法锁定
4. 不满足规范
。。。。

lilunshihaoren

学习中，呵呵，

alexhuang2008

IMD确实是对听感影响比较大。早前设计AD1852的 24/48

yuu

alexhuang2008兄能否指点一下如何调整IMD？