USB Audio DAC: 12 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:10

• Använder standarddrivrutiner, fungerar med Windows, Mac och många Linux -distributioner, men begränsar prestandan till 16 bitar, 48 kHz
• Balanserade (pro) linjeutgångar på baksidan (XLR / 6,35 mm)
• Single -end (pro) line level output in the front (RCA)
• Inga kondensatorer i utgångsserien
• Kapacitiv SMPS
• USB -driven
• Anslutning för extern signalbehandlingskort (t.ex. volymkontroll)

Ursprungligen byggt för att förhindra att brummande brus (50 Hz brum) förstärks av aktiva högtalare av studiomonitor bara genom att designa om strömförsörjningarna. Vissa kommersiella förförstärkare plockade upp samma brus från nätadapter eller USB- eller spdif-gränssnitt, så jag fick inget annat val än att bygga mitt eget.

Tillbehör

- Kapsling: Budhölje

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

Steg 1: Schematisk - Nätaggregat

Kapacitiv SMPS används (istället för induktiva) för att bli av med 50 Hz brus. Ytterligare RC -filtrering minskar högfrekvent brus. Högfrekvent brus hörs inte, men kan i värsta fall påverka förstärkarens prestanda etc. Spänningar sjunker med linjära regulatorer före analoga steg.

Steg 2: Schematisk - USB -gränssnitt

PCM2707 ger bra plug -and -play -stöd för flera operativsystem och kräver inga licenser, medan funktionerna är begränsade. Signal omvandlas till I2S. Jitteroptimering bör börja med denna krets.

Steg 3: Schematisk - DAC

PCM1794A omvandlar den digitala signalen till analog med strömutgångar. Av ytterligare funktioner används endast tyst.

Steg 4: Schematisk - analog

Två LME49724 förstärkare gör en differentialström till spänningskonvertering, en per kanal. Ytterligare högfrekvent filtrering kan läggas till.

Steg 5: Schematisk - Anslutning

Signalen dirigeras till ett stifthuvud, där varje rad kan bearbetas separat med en extern styrelse. Jag använde det för ett styrbart diskret motståndsdämpande kort (vissa kallar det en förstärkare). Även mute-signal dirigeras hit. Muting fungerar bra, men ingen feedback skickas till operativsystemet.

Steg 6: Schematisk - Ended Signal

Ljudsignalen konverteras också till en enda ände, eftersom vissa enheter inte stöder balanserad signal.

Steg 7: Mekanisk design

Aluminium extrude kapsling valdes med aluminium ändpaneler som kan fräsas med en CNC -maskin. Ett annat alternativ skulle vara att använda kretskort som slutpaneler. Fusion 360 användes för att bygga modellen och PCB -konturen.

Steg 8: PCB -layout

SMPS och digitala kretsar måste isoleras från de analoga stadierna. Detsamma gäller för strömförsörjning av enheter och marknivåer. Kablar tar upp brus och USB -kabeln kommer att injicera mycket brus.

Finish touch läggs till med silkeskärmskonstverk:)

Steg 9: Kretskortmontering

Omarbetningsugn eller en varmluftsstation behövs för att några av komponenterna ska löda dolda dynor under komponenten. Att lämna den dolda dynan osoldad påverkar termisk prestanda eller kan orsaka en dålig jordanslutning för chipet.

Rätvinkliga kontakter på kortets kanter måste placeras försiktigt, särskilt eftersom kortet är fixerat med skruvar från båda sidor och har ett fel på mer än 2 mm kommer att resultera i överdriven spänning för RCA -kontakten.

Steg 10: Slutpaneler

Ändpaneler kan tillverkas genom CNC -fräsning, laserskärning eller design av ett passande kretskort. Fusion 360 användes för verktygsvägar.

Steg 11: Och där har du det

Anslut den till en dator så känns den igen utan installation eller konfigurationer.

Steg 12: Bonus: Attenuator Board

Reläer och diskreta motstånd användes för att skapa en stege med 64 logaritmiska steg för volymkontroll. En liknande tavla passar in för annan signalbehandling.