stand alone-DAC selbst bauen

[raphael]

Danke für die Besserungswünsche von Euch beiden! Es geht schon wieder. Werde morgen dann endlich weitermachen und hoffentlich in den nächsten Tagen hier Ergebnisse präsentieren können!

Raphael

[Nuggets]

Hab jetzt beim Suchen immer wieder Seiten gefunden, bei denen ein DIY-DAC-Projekt mit dem CS8414/16 verwirklicht wird. Auch selbst TI schlägt diesen Chip mit dem Evaluation-Board vor. Damit sollten wir schon auf der richtigen Spur sein.
Hoerwege erklärte auch, warum der PCM1792/94 der Beste ist. er verwendet nämlich nicht den delta-sigma modus, sondern den R-2R-Modus. Dieser ist für die Kleinsignal-Abbildung deutlich besser als das delta-sigma-Gegenstück. Was erzähl ich? Das werdet ihr eh schon alles wissen. Wenn nitht, lest das:
Delta-Sigma vs. Multibit
Wie ist das eigentlich bei meinem CD-Player Sony CDP XB 920 QS? Gibt der am Digitalausgang ein 20bit-Sample-Signal aus, wenn eine HDCD eingelegt ist? Der Player selbst kann es nicht wandeln, das ist klar, aber gibt er alle Daten zumindest aus? Soweit ich mich entsinnen kann, ist das normal PCM spezifiziert auf bis 20bit Wortlänge. Auf der CD ist auch der Platz dafür (in der Datenstruktur), sonst würden ja alle HDCD-Player nicht funktionieren. Schneidet also ein gewöhnlicher Player die letzen vier bits weg (/auf 0), so dass letzten Endes ein 16bit-Wort vorliegt? Wenn ja, wäre das doch die Möglichkeit, dass ich mit einem exteren DAC die HDCDs mit voller Auflösung abspielen könnte.
Das Laufwerk ist gut und solide. Damals war er im Test derjenige mit dem geringsten Jitter von 143ps am Analogausgang.

Versorgung:
Wie würdet ihr die Stromversorgung realisieren? Trafos mit 6/9V Ausgangsspannung, Gleichrichter dahinter, schnelle Kondensatoren (Panasonic FC hätte ich schon ins Auge gefasst), Spannungsregler z.B. TI Reg113-33 und Reg 113-5 und zuletzt noch HF-Filter. Gäbe es da noch was zu berücksichtigen?

Bezugsquellen:
Ich denke, dass man die Receiver und Wandler auch bei Schuro bekommen kann. Wenn gar nichts hilt, wird man bei Hoerwege betteln müssen, die habens. Die Spannungsregler dürften sonst überall zu finden sein.
Auch Übertrager und Kondensatoren bekommt man zu vernünftigen Preisen bei Schuro.

@ Raphael:
Kommst gut voran? Kanns kaum mehr erwarten.
bzgl. Steuerung: Ich hätte nichts dagegen, wenn der DAC auf der Rückseite per Jumper gesteuert wird. Wie ists mit der Reset-Phase? Können da irgendwelche Probleme auftauchen?

Nuggets

[raphael]

Also, es sieht wie folgt aus: Habe mich zunächst mal durch die Datenblätter und Application Notes gewühlt. Habe zunächst die Schaltung des EV-Boards von TI übernommen. TI verwendet den CS8414 und durch den CS8416 ersetzt, weil a) der CS8414 abgekündigt ist und b) der CS8416 192kHz unterstützt. Als neue Schaltung für den Digital-Input habe ich die Schaltung aus dem entsprechenden Application Note von Cirrus verwendet, die ich wiederum von diversen unnötigen Teilen befreit habe (also so Dinge die für Strommessungen und Signalmessungen notwendig sind). Desweiteren besitzt der CS8416 ein 8:2 Multiplexer, sodaß aus mehreren Digital-Inputs ausgewählt werden kann. Ich habe mich erstmal auf 3 Inputs beschränkt (TOSLINK, RCA und XLR), die anderen 5 Pins sind aber problemlos auch nutzbar, man müßte sich dann nur darüber einig werden, welche Anschlußformen in welcher Zahl vorhanden sein sollen, dies ist aber nur eine Frage fürs Layout, nicht für die Schaltung an sich.
Als PLL habe ich erstmal die interne PLL des CS8416 verwendet, da diese für Audiodaten optimiert wurde. Werde mich nun mal auf die Suche nach einem entsprechenden externen Ersatz machen.
Über Spannungsversorgeung habe ich mir noch keine konkreten Gedanken gemacht, außer daß jede Spannungsart ihren eigenen Regler haben wird, Analog, Digital und Allgemein streng getrennt werden.
Jumper können auch direkt auf der Platinen montiert werden, daß macht die Sache einfacher und es sind auch nur Einstellungen die nur einmal vorgenommen werden müssen.
Wegen unterschiedlicher Wordlängen und Samplefrequenzen wäre zu überlegen, ob noch ein zusätzlicher Upsampler eingesetzt werden soll. Außerdem wäre zu überlegen, ob der PCM1792/94 im Mono- oder Stereomodus betrieben wird. Im Mono-Modus weist er noch besser Performance auf, dann müssen aber auch zwei PCMs eingesetzt werden. Ich denke, ich werden das Layout so gestalten, daß man auch hier die Wahl hat, dann kann jeder je nach Lust und Geldbeutel selbst entscheiden.
Bin für konstruktive Kritik dankbar. Wer den Schaltplan (derzeit vom Digital-Input-Bereich) sehen möchte, kann mich anmailen, kann diesen aber dann leider erst morgen abend dann zu mailen.

Raphael

[Nuggets]

Das hört sich doch schon Klasse an! Das mit dem optionalen Einsatz von zwei PCMs finde ich sehr gut.
Gefällt mir!
Bekommen dann beide Sockel der PCMs dieselben Informationen und wird dann per Jumper für den PCM eingestellt, ob er rechten oder linken Kanal übernehmen soll? Wenn nur einer da ist, ist er für beide Kanäle eingestellt. Wie wird das realisiert, dass das Signal wahlweise von dem einen oder anderen (1 oder 2) PCMs zu den Ausgangstufen kommt? Auch per Jumper?
Ich würde dann schon einen Upsampler einsetzen. Wie ich gesehen habe, bietet hier Crystal keinen 192kHz-Chip an. Auf der Hoer-Wege-Seite bin ich fündig geworden. Die setzen den AD1896 von Analog Devices ein. Der Herstell gab eine Preisempfehlung von ungefähr 13USD an. Das Datenblatt findet man auf www.analog.com. Die Werte sprechen auch für sich.

Wird die analoge Ausgangstufe auch von EVB übernommen?

[raphael]

Morgen!

Du hast das schon ganz richtig erkannt, beim Einsatz von zwei PCMs bekommt jeder PCM dengleichen Datenstrom. Jedem PCM wird über einen Jumper mitgeteilt, ob er den linken oder den rechten Kanal des Datenstroms bearbeiten soll. Wie das Analogsignal dann auf die Asgangsstufen geleitet wird, muß ich dann mal sehen. Hier Jumper einzusetzen widerstrebt mir irgendwie, mal sehen was sich findet. Ebenso die Ausgangsstufe wäre noch zu überlegen.
Mit dem Upsampler muß ich mich mal auseinander setzen.

Raphael

[Nuggets]

Ein Upsampler brächte eine noch sauberere Abbildung der niedrigsten Pegelwerte.
Wie wäre es mit diesen da als Ausgangs-Opamps? Sollen laut Meinung vieler zum allerbesten gehören.

[raphael]

Hier ein kleines Update:
Die Spannungsversorgung ist fertig. Naja, fast. Es ist der ganze Teil, der die Versorgungsspannungen von 3.3V per Spannungsregler für den digitalen Teil bereitstellt. Jede Spannung hat zunächst einen eigenen Regler, d.h. DAC und Receiver haben jeweils eigenen Regler, könnten aber auch nur durch einen Regler versorgt werden. Versorgt werden muß das ganze jetzt nur noch mit +5V, entweder nur mit einem Netzteil oder mit bis zu drei +5V-Netzteilen, jenachdem, wie weit man es treiben möchte.
Die analogen Spannungen sind völlig getrennt vom digitalen Bereich und haben daher eigene Regler und Glättungen. Hier sind definitiv nachher zwei Spannungsversorgungen notwendig: +5V und +/- 15V.
Als Spannungsregler für die 3.3V-Spannungen kommen REG-104 von TI zum Einsatz, denke, damit fährt man recht gut.

To be continued...

Raphael

[raphael]

Und hier das nächste Update:
Die analoge Spannungsversorgung ist nun auch fertig inkl. Netztrafo usw. Ganz klassisch aufgebaut, keine Voodoo-Gemurkse, vernünftig große Siebkapazität+Regelung und ein paar Zusätze zwecks Filterung.

Liest hier überhaupt noch jemand mit? Sonst kann ich mir diese Updates sparen.

Raphael

[gompf]

Nee, ja, DOCH!

Mach mal schön weiter . Ich hab zwar nicht genug Plan von der Materie um sowas selber aufzuziehen, bin aber an einem Nachbau sehr interessiert, träume schon davon das mit nem Nachbau der Rotel-Endstufe zu verwasteln.

Gruß,
gompf

[raphael]

Nur damit keiner denkt, das Projekt sei vergessen. Langsam aber stetig geht es voran. Inzwischen bin ich zu der Entscheidung gelangt, keinen SCR zu verwenden. Dies wäre Unsinn, da die PCMs das sowieso intern machen, jedoch mit weitaus höherer Frequenz als es so ein SCR auf 192kHz machen würde, sodaß er defacto keinen Vorteil bringt (außer, daß es marketingtechnisch besser aussieht, wenn soein Teil vorhanden ist ). Desweiteren bin ich momentan daran, die analoge Ausgangsstufe weiter zu optimieren. Wenn man einen PCM im Monomodus betreibt, bietet dies diverse Vorteile, alldings muß die Anaolgsektion dafür entsprechend ausgelegt werden. Da bin ich gerade dabei.

Gruß,

Raphael

[raphael]

Nurmalso, um den Thread wieder aus der Versenkung zu holen. Inzwischen haben wir einen vollständigen Schaltplan zu stande gebracht. Als nächstes wird ein Layout ausgetüftelt, sodaß es irgendwann auch mal ein Hardwaretierchen geben wird.

Raphael

[Nuggets]

Ja, da kann ich mich dem Raphael nur anschließen (in Wort und Tat ).
Langsam, aber stetig entwickelt sich das Projekt, von dem bis jetzt Raphael die meiste Arbeit mit dem Entwerfen und Fertigstellen des Schaltplanes geleistet hat.
Es mussten noch noch die Wahl Bauteile und die der Anschlussmodi geklärt werden, bis das Konzept fertiggestellt werden konnte.
Jetzt ist es mehr oder minder an mir, die Platine dazu zu entwerfen. Ich hoffe, damit bald fertig zu werden. Allerdings lässt mir das Studium nicht allzu viel Zeit.

Nuggets

[raphael]

Nun ist es soweit, wir haben ein fertiges Layout. Nuggets wird demnächst dann wohl mal einen Prototypen aufbauen. Ich gehe aber mal davon aus, daß der DAC relativ schnell laufen wird, da die einzelnen Baugruppen erprobt sind.
Danach kann sich dann jeder melden, der eine prof. gefertigte Platine haben möchte. Details werden dann bekanntgegeben, z.Bsp. hängt der Platinenpreis ja auch stark von der Anzahl der Platinen ab usw. sodaß es dann sinnvoll ist, eine Sammelbestellung zu machen.

Raphael

[mamuesp]

Gibt's irgendwo 'nen Plan und das Layout zu bewundern? Ich neige zu Neugierde ...

Gruß, Manfred

[Nuggets]

Das muss Raphael freigeben; der hat die "Urheberrechte".
Ich habe gestern die fast fertige Version bekommen und weiß natürlich wie es aussieht. Wie ich denke, es dürfe keine Probleme geben.
Als Hauptbestandteile sind als Receiver der CS8416, als Wandler die PCM1794, als Clockgenerator der PLL1707 und als Ausgangs-OPs der LT1028 zu nennen. Wie Raphael schon gesagt hat, ist diese Konfiguration (vielfach) erprobt.
Bin ehrlich gesagt schon extrem gespannt, wie der Unterschied zwischen DAC und CD-Player sein wird.
Ich denke, dass man so seine Anlage mit relativ wenig Geld um einiges aufwerten kann.

@Mamuesp:
Willst du denn auch einen bauen, Manfred?