Посоветуйте DAC

[msxfan]

Добрый день, помогите пожалуйста найти соответствующий девайс.

1. не менее 16 бит, максимальная скорость 44100 самплов в секунду
2. можно параллельный, можно последовательный (лучше последовательный - будет подключаться к FPGA).
3. один канал (еще такие бывают?)
4. чтобы его можно было достать, и цена была не зверская
5. чтобы работал нормально. Я собрал DAC на резисторах - получился отстой. Не полный, но мне не нравится.

Видел некоторые от Цирруса. Например CS4335 (но с доставанием не очень)

Может у вас есть опыт? Я в первый раз...
Спасибо!

[Eugene.Negrobov]

Я собрал DAC на резисторах - получился отстой. Не полный, но мне не нравится.

А ЦАП был взвешивающий или R2R?
Ибо R2R из точных резисторов получаются очень хорошими, не представляю в чём может быть проблема.
Главное не забыть поставить на выходе быстрый ОУ, дабы не было просадок.

Касательно личного опыта, я однажды юзал вот такую штуку:
http://www.ti.com/lit/ds/sbas149/sbas149.pdf

Как раз то, что надо, по всем требованиям.
Но увы, штука старая и как с её доставабельностью я не знаю.

Из нового вот такое удалось нагуглить:
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX5541.pdf
http://www.autex.spb.su/ad/AD5061.pdf

[m.ix]

продал я FIIO был у него и USB и ADC DAC входной

[msxfan]

А ЦАП был взвешивающий или R2R?

R2R

Ибо R2R из точных резисторов получаются очень хорошими, не представляю в чём может быть проблема.

Тут я сплоховал. Использовал резисторные сборки 5%. Но проблема скорее не в этом, а наверное в схеме. Я сделал простой ковокс на микросхеме, питающейся от 3.3в, и его выход через довольно больной резистор подключен к пассивному миксеру (то есть все выходы внешних устройств объединяются и подаются на ОУ). Резистор этот убрать никак. В ковоксе R=100. Я бы определил проблему так - шум на малой громкости, и вообще очень плохо слышно то, что на малой громкости.

Главное не забыть поставить на выходе быстрый ОУ, дабы не было просадок.

Кстати, возможно это решит проблему, но надо пробовать. Просто мне кажется, что с МС ЦАП будет проще и качественнее.
Может подскажете типовые схемки - правильного ЦАП на R2R на рабочее напряжение 3.3в (как аналогового, так и цифрового)? Спасибо.

К сожалению, похоже по всем трем просто достать не удастся.

[Ser60]

ЦАПов с нужными Вам параметрами очень много. Достаточно посмотреть продукцию фирм ТИ и Analog Devices наших веб сайтах. Если Вам это для звука нужно, может стоит использовать audio processor? Собирать 16-битный ЦАП на дискретных резисторах мягко говоря не стоит.

[msxfan]

Ser60, не совсем для "звука". Играть будет компьютер, поэтому ХиФи не надо. И процессор уже есть - что нужно я в него напихаю. Нужнен пристойный конвертер 16 бит в аналоговый уровень. Как я сказал, с R2R у меня получилось не очень хорошо. То ли я ее просто плохо нарисовал и собрал, то ли схема в принципе не подходит для моих условий (3.3в, R=100).

Кстати, есть еще вариант. Слушать WAV через медиаплеер на писюке это одно, а напрямую выдавать сэмплы на динамик через простейший DAC- это совсем другое. Потому, что медиаплеер может изменять сэмплы (убирать шум, корректировать характеристики звука, фильтровать). Поэтому сырой звук, который я слышу на выходе моего R2R может быть что ни на есть правда дого двоичного, что записано в файле!

[Ser60]

Ну тогда выбирайте что Вам доступно. Аудиопроцессор, что я имел в виду (точнее кодек) - SGTL5000. О каком ещё варианте хотели упомянуть?

[Eugene.Negrobov]

Тут я сплоховал. Использовал резисторные сборки 5%. Но проблема скорее не в этом, а наверное в схеме. Я сделал простой ковокс на микросхеме, питающейся от 3.3в, и его выход через довольно больной резистор подключен к пассивному миксеру (то есть все выходы внешних устройств объединяются и подаются на ОУ). Резистор этот убрать никак. В ковоксе R=100. Я бы определил проблему так - шум на малой громкости, и вообще очень плохо слышно то, что на малой громкости.

Что-то рассказ мне уже не нравится.
Я R2R собирал из одинаковых 1% 0805 резисторов(где нужно было 2R – ставил два последовательно), после чего выход шел на ОУ повторитель, и уж только тогда на наушники. В таком случае исключаются просадки на резисторах, идёт чистый сигнал от низкоомного источника.
Насчёт громкости не очень понял, ЦАП в принципе не умеет её регулировать. Можно конечно делать это за счёт битности, но в таком случае действительно получится кака, шумы и т.д. Настоящая регулировка делается уже после ЦАП, при помощи аналоговых схем(например неинвертирующего усилителя ОУ и цифрового резистора).

Насчёт рассказа, проблемой думаю как раз было отсутствие повторителя после резисторных лесенок, напряжение с них просаживалось на нагрузке и всё, нету сигнала.

А касательно вопроса "микруха или самопал", здесь случай таков:
Простые ЦАП давно не актуальны, ибо уже имеются на борту почти любого современного микроконтроллера.
Промышленность сейчас выпускает ядрёные ЦАП со всякими I²S входами и в QFN корпусах, а если что и осталось со старого-простого, то это скорее всего запасы ещё от тех производств.
В общем говоря, склепать ЦАП из палок и желудей банально проще, чем достать подходящую микросхему. Благо, ЦАП очень просты и сделать их не составит никакого труда. Но это в случае, если нужно для экспериментов.
Если же клепается какой-то коммерческий девайс, то действительно, нужно искать микруху.

[msxfan]

Евгений,
мне тоже не нравится. Но я пока только учусь

>Насчёт рассказа, проблемой думаю как раз было отсутствие повторителя после резисторных лесенок, напряжение с них просаживалось на нагрузке и всё, нету сигнала.

ОУ-повторитель... ага по буржуйски эт оназывается voltage follower, информация принята к сведению. Попробую присобачить.
Вопрос - у меня вилка напряжений 0-3.3в (цифровой 0 - посередине шкалы), какую схему повторителя использовать? Смещение? Какое питание (однополярное, двухполярное, 5в, 12в)? После схемы (перед миксером) стоит электролитический кондер 4.7 мкф и резистор 4.7кОм.

Теперь насчет каки... есть еще одна проблема, которая может довести до шумов. Это возможное опоздание сигнала. ЦП (назовем его так) не так быстр, как хотелось бы, и появление семплов на ЦАПе может плавать, вплоть по +-3мкс (задержка в обработке прерываний). На скорости 11025 Гц это составляет правда всего 3% (90 мкс против 3 мкс). Но уху это может не понравится. Посмотрим.

Спасибо!

П.С. Посоветуете подходящий ОУ? Их много (как и врачей), поэтому действуем по рекомендации

Edit: почитал теорию про ОУ-повторители. Говорится следующее - "Используется как буферный усилитель, для исключения влияния низкоомной нагрузки на источник с высоким выходным сопротивлением". А в случае R2R не получается ли наоборот? У меня лестница 16-битная, R=100, получается 1.9 кОм активного сопротивления от земли до выхода, а после выхода еще и резистор 4.7к. Так что получается подключение источника 1.7к к нагрузке 4.7к (после которой еще ОУ стоит, то есть по идее у нагрузки еще выше сопротивление).

[msxfan]

Я выбрал AD8510. Поставил по схеме voltage follower. Разницы не заметил. Мда.

[Eugene.Negrobov]

Я выбрал AD8510. Поставил по схеме voltage follower. Разницы не заметил. Мда.

А в чём конкретно проблема с ЦАП?
Просто если он рабочий – он будет выдавать заданное на входе напряжение. Основная болезнь R2R – это искажения, связанные с использованием неточных резисторов.
Никак не шумы и просаживающееся напряжение после повторителя.

Советую запрограммировать простой генератор пилы и ткнуть на выход осциллографом.
Естественно, у рабочего ЦАП там будет пила от 0В до 3.3В. Если ЦАП построен неправильно, то на выходе будет кака.

Опять же, есть несколько предположений. Для начала 100 Ом резисторы – это не слабый ток.
Возможно просаживается питающее напряжение в целом. Возможно банки FPGA не рассчитаны на отдачу такого тока.
А возможно просто лестница из резисторов была построена с лажей.

На всякий случай вот пример:

[msxfan]

Советую запрограммировать простой генератор пилы и ткнуть на выход осциллографом.
Естественно, у рабочего ЦАП там будет пила от 0В до 3.3В. Если ЦАП построен неправильно, то на выходе будет кака.

Гениально... попробую сделать.

После ФПГА стоит LVC16244. Лестница вроде такая же по дизайну, только битность 16.

[msxfan]

Готово. Ничего особенного. Нет сильных искривлений. В основном какой-то шум...
Хотя нет, вру. Есть искривление, прямо посередине.
На цифровых выходах LVC16244 (перед резисторными сборками) более-менее нормальные прямоугольные импульсы, но присутствует шум, возможно отдача от других выходов.
Какие будут предложения? Увеличить номинал резисторов на какие-то сходные по импедансу выводам 244?

Edit: возможно, шум вообще наведенный. Как-то странно, я соединяю щуп осциллографа с его крокодилом, и шум на экране даже увеличивается относительно ситуации, когда щуп разомкнут...
Еще сильнее присмотрелся... не нут, не очень прямая линия, хоть и немного. и на 1/2, и на 1/4, и на 3/4. Вот что значит 5%...

[Ser60]

Этот "шум" и есть нелинейность Вашего ЦАПа. Хотите лучше - используйте нормальный ЦАП из списка что я предлагал выше. На дискретных резисторах сколхозить лучше на грани реального.

[msxfan]

На дискретных резисторах сколхозить лучше на грани реального.

Эту фразу не понял. Откуда шум на выводах цифрового чипа?
Также вопрос - нелинейность постоянна? Если да, почему тогда шумит в разных семплах в одном месте пилы по разному?

[Ser60]

Я выше поставил слово шум в кавычках и объяснил, что на самом деле это нелинейность, возникающая из-за разброса номиналов резисторов лестницы. Конечно она будет меняться от семпла к семплу, т.к. для преобразования разных двоичных кодов используются разные группы резисторов. А на картинке ко всему еще добавляется нелинейность АЦП цифрового скопа.

[msxfan]

Теперь понял, спасибо. Посмотрев цены на ЦАПы, я решил, что "звук" (в кавычках) мне не нужен. Лучше я сделаю лестницу нормально. С вашей точки зрения, кроме нормальных резисторов (1% и 2 одинаковых на 2R) что еще можно сделать для улучшения ситуации? Какой номинал взять? Я так понимаю, что теоретически номинал пофиг, кроме того, что сигнал "медленнее" будет проходить и нарастание фронтов для сложения сигнала будет медленнее.

[Ser60]

Вы сами все правильно понимаете. На частотах порядка 50 кгц будет нормально работать лестница на 10/20К. Я делал такую сам когда-то, правда не на дискретных резисторах, а на сборке от Bourns и на 8 бит. Работала худо-бедно, нелинейность была заметна даже на аналоговом скопе. Мне Вам такое советовать рука не поднимается (и не только рука). Повторяю, что качественную лестницу на 16 бит сделать нереально. В много-битных ЦАП-ах другой принцип преобразования.

Понимаю, что Вам HiFi не нужен, но все-же почему не применить звуковой ЦАП. Такие на 24 бита и 100 гкц стоят весьма умеренно, например типа AK4386 за 1.08$, UDA1334 за 1.50$, или PCM1753 за 2.50$, или то-же "Циррус". В магазинах они, как правило, не лежат, но доступны везде где есть почта. В противном случае будет налицо контрастное несоответствие передовой FPGA тeхнологии с неардертальской технологией R2R.

[Eugene.Negrobov]

Таксь, народ.
Я тут штуку посчитал одну и кажись R-2R в случае 16-ти бит таки не будет работать.
Дабы получить трушно-годный сигнал, точность резисторов должна быть процентом от 1/2^битность лестницы.
Считаем: 1/2^16*100=0,00152. Т.е. резистора в 16-битном R2R должны быть точностью 0.001%.

P.S.
Ууууупсь. Признаю себя ослом.

[msxfan]

@Евгений, на счет осла не согласен, зря вы так

Не могу проверить правильность или неправильность формулы (то есть не хочу - полагаюсь на вас) но само по себе -
- что такое трушный сигнал?
- что такое годный сигнал?
- и теперь вы посчитайте, какой должен быть ЦАП, чтобы дакать такой же "трушный" результат. Такие есть? Всё хорошо в сравнении.

По вашей логике и 8-битный собрать не удастся, так как резисторы должны быть 0.4%... Но ведь работает... И даж был когда-то запатентован.

Хочу открыть страшную тайну - я делаю этот 16-битный ковокс для проигрывания 16-битных (и 8-битных) самплов на относительно медленном ПК, поэтому в моем варианте трушность ну очень относительна, так как после лестницы, ОУ (добавленного), резистора и кондея стоит... NJM4558!

Так как мы определились с тем, что все-таки для годного сигнала в моих обстоятельствах все-таки нежно выбрать нормальние резисторы 1%...

@Ser60, у меня как раз на CAY собрано, по 4 резистора на сборку. Сейчас посмотрю ЦАПы.

Edit: UDA1334 понравился. Достать похоже можно (производства Филипса). Два канала мне не надо, но как говорится больше не меньше. Что-то он какой-то шибко умный. Что такое de-emphasis? 3.3в питания в рамках спецификации. Но я не понял по поводу выходного напряжения, и как сопрягать уже с имеющимся выходным каскадом ПК (кондей 4.7 мкф и резистор 4.7к). Похоже придется методом тыка - если сигнал от ЦАПа будет "тише" на миксере, чем сигналы отдругих придется вкоючать ОУ (уже имеющийся AD8510 на усиление... Но что я сразу не вижу - это максимальная частота последовательных данных. С какой скоростью их туда можно заводить?