USB Audio DAC: 12 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

• Использует стандартные драйверы, работает с Windows, Mac и многими дистрибутивами Linux, но ограничивает производительность до 16 бит, 48 кГц
• Сбалансированные (профессиональные) линейные выходы на задней панели (XLR / 6,35 мм)
• Несимметричный (профессиональный) линейный выход на передней панели (RCA)
• Нет выходных конденсаторов серии
• Емкостный ИИП
• Питание от USB
• Разъем для подключения внешней платы обработки сигналов (например, регулятора громкости)

Первоначально сконструирован для предотвращения усиления сетевого гудения (гул 50 Гц) активными колонками студийного мониторного типа просто путем изменения конструкции источников питания. Некоторые коммерческие предусилители улавливали такой же шум от адаптера питания или интерфейсов USB или spdif, поэтому мне не оставалось ничего другого, кроме как создать свой собственный.

Запасы

- Корпус: корпус бутона

fi.farnell.com/box-enclosures/b3-080bk/cas…

Шаг 1: Схема - блоки питания

Емкостные ИИП используются (вместо индуктивных), чтобы избавиться от шума 50 Гц. Дополнительная RC-фильтрация снижает высокочастотный шум. Высокочастотный шум не слышен, но в худшем случае может повлиять на работу усилителя и т. Д. Напряжение снижается с помощью линейных регуляторов перед аналоговыми каскадами.

Шаг 2: Схема - интерфейс USB

PCM2707 обеспечивает хорошую поддержку plug and play для нескольких операционных систем и не требует лицензий, в то время как функции ограничены. Сигнал конвертируется в I2S. Оптимизация джиттера должна начинаться с этой части схемы.

Шаг 3: Схема - ЦАП

PCM1794A преобразует цифровой сигнал в аналоговый с токовыми выходами. Из дополнительных функций используется только отключение звука.

Шаг 4: Схема - Аналоговый

Два усилителя LME49724 выполняют преобразование дифференциального тока в напряжение, по одному на канал. Может быть добавлена дополнительная высокочастотная фильтрация.

Шаг 5: Схема - разъем

Сигнал направляется к штыревому разъему, где каждая линия может обрабатываться отдельно с помощью внешней платы по выбору. Я использовал его для платы управляемого дискретного резисторного аттенюатора (некоторые называют его усилителем). Также сюда направляется mute-сигнал. Отключение звука работает нормально, но в операционную систему не отправляется никакая обратная связь.

Шаг 6: Схема - несимметричный сигнал

Аудиосигнал также преобразуется в несимметричный, поскольку некоторые устройства не поддерживают симметричный сигнал.

Шаг 7: Механический дизайн

Корпус из экструдированного алюминия был выбран с алюминиевыми торцевыми панелями, которые можно фрезеровать на станке с ЧПУ. Другой вариант - использовать печатные платы в качестве торцевых панелей. Fusion 360 использовался для построения модели и контура печатной платы.

Шаг 8: компоновка печатной платы

SMPS и цифровые схемы необходимо изолировать от аналоговых каскадов. То же самое относится к питанию устройств и уровней земли. Кабели будут собирать шум, а USB-кабель будет создавать много шума.

Завершающий штрих добавлен шелкографией:)

Шаг 9: Сборка печатной платы

Переделка печи или станции горячего воздуха необходима для некоторых компонентов, чтобы припаять скрытые контактные площадки под компонентом. Если не припаять скрытую площадку, это повлияет на тепловые характеристики или может привести к плохому заземлению микросхемы.

Разъемы под прямым углом на краях платы необходимо размещать осторожно, тем более, что плата крепится винтами с обеих сторон, а ошибка более 2 мм приведет к чрезмерному напряжению для разъема RCA.

Шаг 10: Концевые панели

Торцевые панели могут быть изготовлены путем фрезерования с ЧПУ, лазерной резки или проектирования подходящей печатной платы. Fusion 360 использовался для траекторий инструмента.

Шаг 11: Вот и все

Подключите его к ПК, и он будет распознан без какой-либо установки или настройки.

Шаг 12: Бонус: плата аттенюатора

Реле и дискретные резисторы были использованы для создания лестницы с 64 логарифмическими ступенями для регулировки громкости. Подобная плата подойдет для любой другой обработки сигналов.