Asubio DAC [En proceso....]

[picodeloro]

Intentaré quitar un momento para ver el datasheet, aunque me imagino que un Blackgate le iría de perlas  (por supuesto lo del Blackgate es para gustos).

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Rodrigo

[lord.camilo]

Gracias Rodrigo, ya me dirás que te parece. Respecto a lo que comentas del Blackgate, pues no sé... tenía entendido que su uso era principalmente para insertarlos directamente en el camino de la señal de audio para eliminar el DC offset, pero claro no estoy seguro, porque unos dicen una cosa y otros otra, además por mi parte tengo cero experiencia, así que es un lío tremendo jejeje...

Pero bueno, cuando vaya seleccionando las partes para hacer el BOM tendré que armarme de paciencia y pararme a ver todo esto más detenidamente, porque el tema de los condensadores y el decoupling (tanto analógico como digital) me trae loco y todavía no lo tengo claro del todo, que si Blackgates, que si Os-Cons, marcas y más marcas, combinaciones diferentes, valores para todos los gustos y colores... en fin...

Un saludo.

[lord.camilo]

CAMBIOS, CAMBIOS Y MÁS CAMBIOS...

Bueno pues después de revisar por millonésima vez todos los esquemáticos he decidido realizar los siguientes cambios de diseño, espero que sean los definitivos.

Todo el diseño alrededor del PCM2707 se había pensado para tratar de exprimir al integrado al máximo:

• Uso de un XO  de alta calidad para reducir el jitter y generar BCK, LRCK, y SYSCK de la forma más precisa posible.
• Empleo de la salida I2S, con la mejora que esto supone al ahorrarnos la doble conversión de USB a S/PDIF y de S/PDIF a I2S.

Al eliminar el modo síncrono de funcionamiento los anteriores puntos ya no tienen sentido ya que la señal SYSCK no será utilizada como MCLK del sistema en ningún momento, tan sólo nos interesará extraer los datos sin darle tanta importancia a la extracción del SYSCK, por tanto será mejor implementar el PCM2707 de la siguiente manera:

• En lugar de un XO de alta precisión bastará con utilizar un cristal de cuarzo a 12MHz.
• Configurar el PCM2707 para utilizar su salida S/PDIF. Ahora se puede realizar la doble conversión sin problema ya que no afectará a la integridad de los datos de audio. El problema de la doble conversión era la degradación de las señales de reloj que ahora ya no se utilizan.
• El SRC4392 sólo tiene cuatro entradas S/PDIF así que he decidido eliminar la entrada AES/EBU, la verdad que no tenía pensado utilizarla mucho jejejejeje  y sustituirla por la señal S/PDIF generada por el PCM2707.

Por otra parte el diseño del DAC se basa en la generación del MCLK de manera asíncrona mediante el uso de dos relojes locales que permitirán realizar el upsampling a una frecuencia configurable. Por lo tanto la gracia del asunto está en generar un MCLK de la mayor calidad posible y para conseguir esto habrá que:

• Emplear un XO de alta precisión y bajo jitter.
• La alimentación de del XO debe ser limpia y estable.

Hasta ahora tenía pensado utilizar un par de relojes Crystek, pero he estado estudiando la posibilidad de utilizar el reloj de frecuencia configurable propuesto por glt (gracias de nuevo ), así que, tras intercambiar unos mails con el soporte técnico de Silicon Labs, he decidido emplear este reloj para generar el MCLK, de esta manera simplifico un poco el diseño del PCB a la vez que se mejora rendimiento.

La verdad es que el rendimiento de estos relojes (Si532) de Silicon Labs es sorprendente, aquí dejo unas gráficas para que podáis comparar el rendimiento de este reloj con el de otros XOs de mayor calidad:

SI532


Tentlabs XO


LcAudio XO3


Como se ve el SI532 tiene un rendimiento bastante bueno comparado con estos relojes y más si tenemos en cuenta su precio.

Al emplear este reloj sigo teniendo el problema de adaptar las señales de control de 5V generadas por el uC a un nivel de 3.3V compatible con el XO. Para realizar esta adaptación utilizaré SN74AHC125 de TI.

En cuanto a la alimentación del DAC, después de empollarme un poco por encima cómo funcionan los super-reguladores, la he rediseñado completamente. Lo mejor es que echéis un vistazo a los esquemáticos. Aclarar que el diseño del super-regulador está totalmente basado en el trabajo desarrollado por Andrew L. Weekes basándose en los diseños previos de Walter Jung. Para más información:

Jung Regulator.
ALWSR Regulator.

En siguiente enlace me ha resultado muy útil e interesante, totalmente recomendable para los que quieran adentrarse en el peligroso mundo de las alimentaciones para equipos de audio

Popular Power Supply and Regulator Topologies for Hi-Fi Audio:
Including Three-Terminal, Jung, Sulzer, Shunt, Linear, Series and more

En principio tengo pensado estructurar el proyecto en 4 PCBs:

PCB1 => Alimentación primaria del DAC (2xTransformadores + Rectificación + filtro).
PCB2 => Alimentación primaria de la Etapa de salida (Transformador + Rectificación + filtro).
PCB3 => DAC + Reguladores.
PCB4 => Etapa de salida + Reguladores.

Aunque tengo otra posibilidad, que es dejar a parte los transformadores y juntar todo en dos PCB:

PCB1 => Rectificación + Filtro + Reguladores + DAC
PCB2 => Rectificación + Filtro + Etapa de salida

Esta última posibilidad me esta empezando a resultar más interesante , si alguien tiene algo que decir, estaría encantado de escuchar más alternativas u opiniones al respecto.

Bueno ahora sí , este es el diseño definitivo y tan sólo queda ajustar el valor de algunos componentes. A partir de ahora me toca ponerme con el PCB, ya os iré contando como evoluciona el tema, pero adelanto que va a ser un proceso muuuuuy, muuuuuy lento....

Por cierto los enlaces a los esquemáticos están en el primer post del hilo...

Un saludo y cualquier sugerencia ya sabéis.  

Camilo

[picodeloro]

Vaya, pues si que tiene peligro el link sobre alimentaciones  .

Bueno, poco puedo decir al respecto de tu proyecto pues de momento el tema de los DACs lo mantengo a una cierta "distancia", y no se si llegaré alguna vez a enfrascarme en un diseño personal, tengo demasiados frentes abiertos )o pendientes de abrir) y no veo cuando me libraré de ellos 

Desde luego que te lo estás currando y mucho.

-- o --
Rodrigo

[glt]

Camilo, muy interesante el reporte. Este articulo sobre reguladores de "super bajo ruido" me interesó bastante: http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/3657

Para trasladar el nivel de 5V a 3.3V en el I2C yo usé este simple método: http://hifiduino.blogspot.com/2009/04/implemented-5v-to-33v-i2c.html

No serviría igualmente para una linea de control?

[lord.camilo]

Hola glt, perdona por tardar tanto en contestar pero estos últimos días he estado un poco liado, cosas del verano...

Por cierto muy interesante, el artículo sobre reguladores. En cuanto al cambio de 5V a 3.3V yo uso el PCA9306 aunque imagino que el método que empleas también debería funcionar sin ningún problema.

Para hacer el cambio de 5V a 3.3V en las líneas de control del reloj, he decido cambiar el SN74AHC125 que comentaba anteriormente, por un SN74LVC2634 ya que es una solución más sencilla que se ajusta mejor a mis necesidades. Estas líneas de control son unidireccionales, por lo tanto no es necesario el uso de los dos MOSFETs o del PCA9306, aunque imagino que también podrían servir sin problema...

Un saludo.