HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

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HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 12/9/2016, 09:34

Attenzione, il progetto di una scheda separata di conversione I/V è stato interrotto, e ho proceduto con il progetto di un'unica scheda D/A che ospita tutta l'elettronica necessaria. Il thread rimane come storico, ma è chiuso a nuovi interventi.

Il TDA1541, come la maggior parte dei chip dac, ha le uscite analogiche in corrente, ovvero il segnale audio è descritto da variazioni di corrente piuttosto che di tensione. Per questo motivo è necessario uno stadio di conversione I/V per poter utilizzare il dac come qualsiasi altra sorgente audio.

Durante le fasi iniziali del mio progetto, mi sono messo alla ricerca del maggior numero di informazioni disponibili su questo chip, comprese le informazioni derivanti dai progetti DIY già realizzati da altri.

L'esperienza accumulata nel corso degli anni, dal 2000 in poi, quando il TDA1541 era ormai considerato obsoleto, è una fonte preziosa di informazioni, attendibili e meno attendibili. Su questo chip si è scritto di tutto. C'è chi lo considera il miglior dac mai realizzato, e chi invece lo ritiene un residuato dei tempi infami del compact disc.

Per questo motivo, la mia prima mossa è stata quella di procurarmi un lettore cd originale di quei tempi. E per non far torto a nessuno, ne presi tre: due della classica scuola Philips/Marantz, e uno di scuola giapponese, un Sony 337ESD.

Tutti con il TDA1541A, ovviamente. Il Sony ne ha addirittura due di TDA1541A, che lavorano in parallelo.

Potete leggere con più dettaglio l'esperienza avuta con tali lettori in qualche thread del Giardino.

In breve, gli ascolti furono piuttosto inconcludenti: da una parte, la sorpresa di constatare come macchine di 30 anni fa potessero reggere il confronto con quello che c'è oggi, dall'altra era chiaro che non si poteva gridare al miracolo. La sensazione era che il TDA1541 poteva dare molto di più.

Dalle ricerche fatte, la maggior parte degli appassionati che hanno messo le mani sul TDA1541 hanno adottato come stadio I/V una semplice resistenza. In effetti, una resistenza è per sua natura un semplice convertitore corrente/tensione: maggiore è la corrente che scorre nella R, e maggiore è la tensione che si localizza ai suoi capi, secondo la ben nota legge di Ohm.

Questo è stato anche il mio primo approccio con il TDA1541, seguendo le orme del DDDAC che avevo assemblato qualche tempo prima. Con il DDDAC la semplice resistenza fa un ottimo lavoro, ma si tratta di un altro chip, il PCM1794.

Una semplice resistenza come I/V sembra un grande vantaggio (è semplice e minimalista) ma ben presto ci si accorge che si tratta di un cavallo di Troia.

La voltage compliance dell'uscita analogica del TDA1541 è di soli 25 mV. Tradotto in parole semplici, vuol dire che il piedino di uscita di tale integrato non può avere escursioni di tensione rispetto a massa più alte di tale valore, pena un aumento esponenziale della distorsione.

Il motivo di questa limitazione è che un'uscita in corrente è fatta per essere collegata a carichi con impedenza prossima allo zero. Idealmente, il piedino 6 (o 25) dovrebbe vedere un corto circuito verso massa.

I 25 mV si traducono in pratica in circa 20 mV di picco reali, che devono essere notevolmente amplificati per arrivare ai fatidici 2 Volt RMS da fornire all'uscita linea. Una brutta storia, considerando che il nostro è un dac non-oversampling, senza filtro di uscita. Pensare di mantenere un rapporto S/N decente con queste prospettive era pura utopia.

Nonostante le non rosee previsioni, avevo comunque intenzione di provare questa soluzione, tanto più che era piuttosto semplice da implementare. E così, per qualche tempo ho provato l'ebbrezza del minimalismo con un chip che di minimalista non ha nulla, erede di un'epoca in cui una simile soluzione sarebbe stata vista come un'eresia...


Ultima modifica di bandAlex il 24/2/2017, 10:41, modificato 7 volte
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da dankan73 il 12/9/2016, 09:47

é giá qualcosa   wow
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 12/9/2016, 09:59

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:é giá qualcosa   wow

Sì, in effetti. grande sorriso

Entro stasera cominceremo a vedere la prima parte del dac, quella dedicata allo stadio di conversione I/V.

Vi anticipo che il progetto sarà su due schede, una per la parte I/V (la parte analogica) e una per la parte digitale (il TDA1541, con tutto ciò che gli gira attorno).

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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da b.veneri il 12/9/2016, 11:09

evviva!!! band

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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da fstiffo il 12/9/2016, 17:58

Il DAC gestirà 24/88 e 24/96?
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 12/9/2016, 18:18

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Il DAC gestirà 24/88 e 24/96?

Fino a 96 KHz di sicuro.

Ma già alla prima release dovrei riuscire a presentare la parte digitale completa di circuito per la gestione fino a 192 KHz. Questo però è il thread dello stadio I/V. wink
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 13/9/2016, 12:42

Prima di proseguire, diamo un'occhiata alla pcb dello stadio I/V:

top:


bottom:


Come si vede, il ground plane è sul lato inferiore. Per quanto possibile, ho cercato di mantenerlo integro, per questo quasi tutto il circuito è sviluppato sul lato top.

E come avrete già visto, quasi tutti i componenti sono a montaggio superficiale. Ma niente paura, si tratta di smd facili da saldare, niente di complicato. La scelta degli smd è stata obbligata per mantenere una dimensione della scheda entro i 60 mm. Il lato lungo è di 110 mm.

Chi ha assemblato l'AF-6 seguendo quanto illustrato sul forum, dovrebbe avere circa 60 mm di spazio tra la scheda dell'ampli e il fianco del cabinet, sufficienti ad ospitare lo stadio I/V.



Dovrebbe essere il layout definitivo, ma non escludo piccole variazioni dell'ultimo minuto (sto ancora verificando il disegno prima di mandarlo in produzione).
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 13/9/2016, 13:18

La scheda ha due soli connettori: K1 e K2.

K1 è il connettore principale di collegamento con quella che sarà la scheda del TDA1541. Tramite K1 arriverà sia l'alimentazione duale a 24 Volt, sia il segnale audio che proviene dai pin di uscita del dac.

K2 è il connettore di uscita linea, canale sinistro e canale destro, per il collegamento ai connettori (ingresso n. 3) sulla scheda dell'AF-6, oppure ai connettori RCA del pannello posteriore nel caso che il dac sia un apparecchio a se' stante.

Si notano le impronte dei due AF-C02 (i due rettangoli con un angolo smussato). Al posto degli AF-C02 si potranno usare dei normali operazionali su DIP8.

In tal caso, consiglio vivamente gli AD811 di Analog Devices.



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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da password il 14/9/2016, 09:15

La 24V duale da dove arriva? Dalla alimentazione dell'AF-6 o si deve allestire un nuovo alimentatore per il dac, magari sdoppiato digitale-analogico?
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da password il 14/9/2016, 09:21

Ora vedo sulla scheda degli elettrolitici, quindi basta arrivare con un trafo 24V duale.
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da b.veneri il 14/9/2016, 10:12

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Ora vedo sulla scheda degli elettrolitici, quindi basta arrivare con un trafo 24V duale.

Non raddrizzato?

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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 14/9/2016, 12:47

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:La 24V duale da dove arriva? Dalla alimentazione dell'AF-6 o si deve allestire un nuovo alimentatore per il dac, magari sdoppiato digitale-analogico?

I 24 Volt si prendono dalla scheda AF-6, all'uscita dello stadio raddrizzatore e di filtro. La scheda I/V assorbe al massimo 40 mA, ai quali si aggiungeranno altri 100 mA della scheda digitale con il TDA1541.

Il problema sarà la scheda USB, per la quale bisognerà ricavare i 3.3 V @200 mA. In teoria l'alimentazione dell'AF-6 dovrebbe farcela, ma devo ancora fare dei test.
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da Farfons il 14/9/2016, 15:12

Seguo con enorme interesse!! grande sorriso Che tipo di scheda usb?
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da dankan73 il 14/9/2016, 15:43

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:La 24V duale da dove arriva? Dalla alimentazione dell'AF-6 o si deve allestire un nuovo alimentatore per il dac, magari sdoppiato digitale-analogico?

I 24 Volt si prendono dalla scheda AF-6, all'uscita dello stadio raddrizzatore e di filtro. La scheda I/V assorbe al massimo 40 mA, ai quali si aggiungeranno altri 100 mA della scheda digitale con il TDA1541.

Il problema sarà la scheda USB, per la quale bisognerà ricavare i 3.3 V @200 mA. In teoria l'alimentazione dell'AF-6 dovrebbe farcela, ma devo ancora fare dei test.

Forse per creare maggiore interesse bisognerebbe dare indicazioni principali per il dac in versione standalone poi per integrarlo nell'AF6.
Anche perché secondo me avere un dac che si collega a piú amplificazioni é la norma gli apparecchi integrati sono limitanti.
Io dispongo di un trafo duale 30v per uso audio proveniente da un integrato sony potrei creare un ali che esce a 24 e anche 3.3 per la parte usb?
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 14/9/2016, 19:25

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Forse per creare maggiore interesse bisognerebbe dare indicazioni principali per il dac in versione standalone poi per integrarlo nell'AF6.

Anche tu hai avuto l'impressione che ci sia poco interesse, vero?   grande sorriso

Comunque hai ragione, e infatti avevo già pensato di seguire anche la parte di alimentazione che mancherebbe a chi non ha un AF-6 in cui mettere il dac.

Io dispongo di un trafo duale 30v per uso audio proveniente da un integrato sony potrei creare un ali che esce a 24 e anche 3.3 per la parte usb?

30 V sono un po' troppi, il rischio è di far scaldare abbestia gli stabilizzatori, che vedrebbero all'ingresso ben 42 V. L'ideale sarebbe un trasformatore da 22 V duali, 20 VA. Meglio se R-CORE.

Per i 3.3 V (e i -5 V che servono al TDA1541) sarebbe necessario un ulteriore secondario duale da 6 V.

Purtroppo questo dell'alimentazione è un problema abbastanza rognoso, spero di non dover ricorrere ad un trasformatore fatto su specifica.
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 14/9/2016, 19:32

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Seguo con enorme interesse!! grande sorriso Che tipo di scheda usb?

Qualunque scheda USB che abbia l'uscita I2S e BCK da 64*fs va bene (praticamente quasi tutte quelle che si trovano in giro).

Io ho un'ottima esperienza con quelle di [Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link], ce ne sono di vari tipi, ma vanno tutte bene e sono abbastanza economiche. In particolare, quelle con chip XMOS.

Ottima anche la [Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link], che ho utilizzato con il DDDAC.
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da torna il 14/9/2016, 21:43

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Anche tu hai avuto l'impressione che ci sia poco interesse, vero?   grande sorriso

Colpa tua Alex! Devi fare progetti peggiori, così noi insoddisfatti viviamo sul forum per cercare di migliorare... grande sorriso 

Mi sono distratto un "attimo" e guarda cosa trovo...che bello, nuovo giochino. tongue

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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da password il 14/9/2016, 22:23

Poco interesse?
Un DAC senza i soliti chip e con una uscita progettata ad hoc può non destare interesse?
Sbrigati a mandare in produzione le pcb che i saldatori già sono incandescenti.
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Messaggio Da b.veneri il 14/9/2016, 22:24

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:
Anche tu hai avuto l'impressione che ci sia poco interesse, vero?   grande sorriso

Macche'... io credevo che eri stato in vacanza e invece... band

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Messaggio Da Pgragnani2 il 14/9/2016, 23:33

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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 14/9/2016, 23:51

Grazie... a tutti, davvero... flowers

Allora, in merito alla questione alimentazione, stavo riflettendo che tutto sommato, anche se si dovesse aggiungere un piccolo toroidale internamente all'AF-6 non cascherebbe il mondo; ancora meno problematica è la cosa per chi farà un dac stand-alone, ovviamente.

Domani dovrei riuscire a fare l'ordine per le prime pcb di test, quindi speriamo di averle qui la settimana prossima. Nel frattempo, daremo uno sguardo allo schema elettrico (a proposito, avete notato che sulla pcb c'è anche un rele'?) e ad alcuni particolari relativi all'assemblaggio con i componenti smd.
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da marxaid il 15/9/2016, 22:25

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Grazie...  a tutti, davvero...   flowers

Allora, in merito alla questione alimentazione, stavo riflettendo che tutto sommato, anche se si dovesse aggiungere un piccolo toroidale internamente all'AF-6 non cascherebbe il mondo; ancora meno problematica è la cosa per chi farà un dac stand-alone, ovviamente.

Anche per l'AF-6 con R-core?
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 15/9/2016, 23:44

[Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link] ha scritto:Anche per l'AF-6 con R-core?

Beh, sì. wink
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da bandAlex il 16/9/2016, 00:00






Credo che così sia più chiaro il layout della pcb.
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Re: HDAC: Stadio I/V [obsoleto]

Messaggio Da password il 16/9/2016, 00:05

Ma già hai le pcb pronte?
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