Przetwornik audio DAC do komputera PC, wyposażony w interfejs USB

Konfiguracja równoległa DAC ma swoich zwolenników. Przy zastosowaniu układów scalonych TDA1541, TDA1543 pozwala układowi cyfrowemu na uzyskanie brzmienia zbliżonego do rozwiązań analogowych. Ze względu na względnie niski koszt budowy warto przekonać się o tym za pomocą własnych uszu...

Moduł składa się z dwóch bloków funkcjonalnych: odbiornika-konwertera USB/I²S z optoizolacją oraz przetwornika C/A opartego o 4 układy TDA1543.

Schemat ideowy przetwornika audio DAC z interfejsem USB pokazano na rysunku 1. Blok odbiornika wykonano w oparciu o układ PCM2707. Jego maksymalna częstotliwość próbkowania wynosi 48 kHz. Odbiornik nie odtworzy dzisiejszych plików o dużej rozdzielczości, ponieważ jest przeznaczony głównie do sygnałów audio próbkowanych z częstotliwością 44,1 kHz. Jego aplikacja jest typowa. Sam układ zasila się z USB, a do taktowania jest używany rezonator kwarcowy o częstotliwości 12 MHz. Wyjścia „analogowe” układu oraz piny interfejsu HID nie są używane. Dzięki takiemu uproszczeniu aplikacja składa się zaledwie z kilku elementów.

Rysunek 1. Schemat ideowy przetwornika audio DAC dla komputera PC

Wyjściowy sygnał I²S (SDO/LCRK/BCLK) jest doprowadzony do obwodów separacji galwanicznej. Układ U2 (ADUM3440) integruje cztery niezależne, izolowane kanały transmisyjne. Separacja galwaniczna pozwala na zmniejszenie poziomu zaburzeń z USB oraz zabezpiecza tor przed powstawaniem pętli masy przy połączeniu komputer PC-wzmacniacz audio. Po separacji sygnał I²S jest doprowadzony do bloku konwersji C/A opartego o cztery połączone równolegle przetworniki TDA1543.

Potencjometr RV programuje prąd konwersji przetworników. Konwersja prądu wyjściowego odbywa się za pomocą rezystorów R10 i R11, odrębnie dla każdego kanału. Należy zastosować niskoszumne rezystory precyzyjne, ponieważ od ich jakości i tolerancji wykonania zależy „jakość” konwersji. Zasilanie każdego z przetworników jest filtrowane obwodem złożonym z dławika FB2 i kondensatorów C9 i CE1 (dla U3). Jako CE1 warto zastosować kondensator tantalowy o małym ESR.

Zasilacz wykonano w oparciu o stabilizator 5 V z układem U7 (LT1086-5). Ze względu na traconą w U7 moc, do jej rozproszenia jest wymagany niewielki radiator. Do zasilania płytki przetwornika jest potrzebne napięcie 9 V AC/10 VA doprowadzone do złącza PWR. Dioda LED PW sygnalizuje załączenia zasilania. Złącze LED umożliwia wyprowadzenie jej poza płytkę, nie montujemy wtedy „PW” na płytce przetwornika.

Rysunek 2. Schemat montażowy przetwornika audio DAC dla komputera PC

Sposób montażu jest typowy i nie wymaga opisywania. Po zmontowaniu i sprawdzeniu poprawności można doprowadzić źródło USB i zasilanie. Jedyną wymaganą regulacją jest ustawienie potencjometru RV, aby nie były słyszalne zniekształcenia. Można przy ustawianiu wspomagać się kartą dźwiękowa PC i oprogramowaniem analizatora widma. We własnym zakresie można poeksperymentować z doborem rezystorów konwersji i napięcia zasilania. Ze względu na dopuszczalne dla U2 zasilanie 7 V, nie warto przekraczać 6 V. Te napięcie można ustalić włączając rezystor 150 Ω szeregowo z wyprowadzeniem ADJ.

Opisany DAC, bardzo dobrze współpracuje z przedwzmacniaczem stereofonicznym z lampami 6111WA (kit AVT5469).

Adam Tatuś, EP

>