AD1862 Multibites D/A Konverter

TotoWood

Mérésekről eddig kevés szó esett, ezért újra megmértem az épített AD1862 D/A konverteremet. Ez amúgy is újra aktuálissá vált, mivel 4 darab AD1862 chipből az egyik elszállt, cserélni kellett, majd újra-trimmelni. Zener diódás tápegység miatt nem füstölt le sem maga a hibás chip, sem maga a tápegység. Egyik AD1862-nek a teljes analóg tápegység bemenete zárlatosodott le. Valószínűleg ez típushiba lesz, ami szökőévente négy darabból egynél előfordulhat majd. Ezért sem árt több darabot tartalékolni. De vissza a méréshez... THD 0.0026%... ami nyilván a legjobb érték, és nem egy fix érték. Nézzük, mi van ebben a csomagban...

THD 0,0026 % mérés magában foglalja:

Balanced AD1862 D/A (2x AD1862 chip oldalanként) – az analóg jel elsődleges forrása, benne a multibit R‑2R hibákkal, glitch-ekkel.
I/V konverter – passzív 2 Ω ellenállás + kondenzátor, ami csillapítja a glitch‑eket, de hozzáad saját zajt és HF torzítást.
I/V konverter erősítése - Nagyon alacsony szintről erősítünk, de erre szükség van.
Összegző/differenciális erősítő – további erősítés, de egyben a differenciális kiegyenlítés, ami csökkenti a közös módusú zajt.
Hangkártya A/D átalakítása – az analóg jel mérésre való konverziója, benne saját zaj- és torzítási paraméterekkel. (nem jelentős)

Tehát a teljes jelút torzítása van mérve, nem csak a DAC... viszont fogadjuk el, hogy így ennyit tud ez a D/A konverter.

TotoWood

Általam itt bemutatott megoldások jelentős része már nagyon jó, megfelelő kompromisszumot képviselnek. Többször ellenőrzöm immár a mesterséges intelligenciával ezeket a dolgokat. Helyzet az, hogy legtöbbször, ha volt is AI-nak javaslata, valamit nem sikerült figyelembe vennie. Egy nagyon fontos dologra mégis csak sikerült rátalálnia... Ez pedig a 330uF kondenzátor jelentősége és annak minősége az I/V erősítőben. Régebbi Yageo-kat egyből cseréltem is Panasonic FR (EEU-FR1H331LB) típusúakra. Összegzőben már régebb óta hasonlók vannak. Ezek nem egy audiofil "varázskondenzátorok”, hanem alacsony ESR értékű, gyors ipari darabok. És pont ez a lényeg: ebben a pozícióban nem az számít, hogy „szép hangja van”, hanem az, hogy mennyire lineáris és gyors az impedanciája. Az emitter bypass ugyanis nem egyszerűen egy kondenzátor a jelútban, hanem konkrétan a visszacsatolási viszonyokat befolyásolja. Ha itt a kondenzátor lassú, nagy az ESR vagy a dielektromos abszorpció, akkor az emitter impedancia nem lesz tiszta, hanem időfüggően mászkál – ebből jön az IMD és a finom „szőrösség”. Cserével egyszerűen megint tisztább lett a működés, THD méréseknél AD1862 adatlapi értékeit adja. Kevesebb lett az intermoduláció (pl. 1 kHz ± 50 Hz oldalsávok), stabilabb lett a tranzisztor működése AC-ban, és a globális visszacsatolás is hatékonyabban tud dolgozni, mert nem egy „nyúlós” elemet kell korrigálnia. Tehát megint jobb lett a felbontás, tisztább a közép, jobban szétválnak a hangok. Más karakter, de ahogy járatódik, egyre jobbnak tűnik. THD a képen 0.0009%, ilyet is sikerült mérnem, de ezt vegyük inkább THD 0.002%-nak, amit legtöbbször mértem, AD1862 gyári adatlapjának értékei... Szóval itt tartunk, már megint... ráadásul aktív I/V konverter nélkül, ami csak felerősítené az R-2R Mhz-es zavarokat.
Amit lehetne még javítani, de most nem fogok, mert akkor sokáig szét lenne újra szedve a D/A konverter, azok a hálózatból beszivárgó zajok, annak okainak megtalálása, javítása. Jelenlegi hangminősége mellett ez nem tűnik sürgősnek.

330 uF kondenzátor cseréje az I/V erősítőben.

THD mérése 1kHz-en, elég jó eredménnyel.

Összeszerelt AD1862 D/A konverterem jelenlegi állapotban 1993-as, 1994-es D/A konverterekkel.

AD1862 NR1 kivezetésére mindig tantálkondenzátort tegyünk 10uF/16V értékében. Elektrolit kondenzátort messziről kerüljük el ebben a pozícióban.

TotoWood

Újra elszállt az egyik AD1862 chip ugyanabban a panelben, ugyanazzal a hibával. Ez viszont már mintázat, így kiszedtem az összes panelből az AD1862 chipeket, és megkerestem az okát. Zener diódás tápegységet használok, ami nem olyan precíz feszültség értéket ad, mint mondjuk egy stabilizátor, de itt erre valójában nincs is szükség, a chip felépítéséből adódóan. Viszont 12V fölé semmiképp nem szabad menni. Pár tizedekről beszélünk csak. Mert ennél a panelnél, ahol már kétszer meghibásodott az AD1862 chip, mindkét analóg tápága 12V felett volt. Többinél 12V alatt. Innentől kezdve teljes zener dióda csere lesz mindegyiknél BZX85C11-re, ami 11V körül tartja majd a feszültséget. Nem hiszem, hogy bármiféle minőségi probléma lesz vele, ugyebár a chipen belül is van feszültségstabilizátor, valószínűleg újra pont az szállt el, legalább tovább fogják bírni a chipek. Ki lehet zárni, hogy valami más hiba van a háttérben, ugyebár az AD1862 chip is többféle módon meg tud hibásodni. 2 ohmos ellenállásos lezárástól nem fog ugyebár, mert ideális lezárás nulla ohm környéke lenne. Feszültségkimenetnél már más lenne a helyzet, ne keverjük a kettőt. Én úgy gondolom, hogy ettől függetlenül is megéri vele foglalkozni, főleg úgy, hogy most már valóban ismerem a chip valódi minőségét zenei téren, erre a minőségre szükség van, nem kell jobb de rosszabb sem... tehát tartsuk ezentúl +- 11V környékén az analóg tápágakat, sajnos nagyon bekorlátozták ezt a sávot.

TotoWood

Megtaláltam a hálózatból beszivárgó zajnak a fő okát. Ez akár elsőre is egyértelmű lehetett volna, de nem volt az. Az I/V erősítő előtti csatolókondenzátor, és a hozzátartozó vezeték antennaként viselkedik + 500nF szűrő ugyanúgy, ha ezeket kikötöm, a zaj jelentős része eltűnik. Ezzel csak egy probléma van, nem egyszerű nagyon jó csatolókondenzátort és szűrőt találni a zajokat felfogó Remix KCP-k helyett. Mégis, most muszáj lesz. Zener dióda típusa BZX85C11 lesz az analóg ágon, digitális ágon 5,6 Voltos, nem kevesebb, de nem is több. Nem mondok le a zener diódás tápról, itt nincs értelme másmilyet használni, és ahogy látjuk, AD1862 esetében 0,5V-0,6V feszültségtúllépés meghibásodáshoz vezet, ezért mindenképpen maradjon 11-12V között a feszültség az analóg oldalon.

TotoWood

Elkészült harmadik nekifutásra AD1862 D/A konverterem jelenlegi változata. BZX85C11 dióda ajánlott az analóg tápágakra, digitális részre pedig BZX85C5V6, már ha jót akarsz a D/A chipeknek. 2 ohm passzív lezárás után szükség volt új csatolókondenzátorra és szűrőkondenzátorra, az előző hozzászólásban említett zajproblémák miatt. Panasonic FR féle kondenzátort pedig újra elő kellett vennem, mivel az első Remix KCP csatolókondenzátor helyett most már ott is az van. Találtam egy konkrét típust, 220uF/63V értékűt, amely konkrétan úgy szólt, mint a drót, amint párhuzamosítom egy 100nF értékű EPCOS MKT-vel abban a tesztelési környezetben, ahol összehasonlítottam őket. Többi FR kondenzátor már gyengébbnek tűnt, nem FR kondenzátorok pláne. Természetesen próbáltam a kisebb méretű, nem elektrolit kondenzátorokat is, amit találtam, az borzasztónak tűnt. Siemens MP J/S például nem való ide, borzalmas volt és sok másik sem. Remix KCP továbbra is jól szólt, de kiderült, hogy csal, mivel valamennyit torzít, de legalább szubjektíven jó irányba viszi a zenét. Most ott tartunk, már megint, hogy megint több részlet van a zenében, de az eddigi megszokott karakter eltűnt. Általánosságban az is kijelenthető, hogy valamilyen téren a KCP féle csatolókondenzátor szubjektíven jobb volt, kivéve a nagy felbontású zenén, ott legtöbb esetben a régi csatolókondenzátor nem hiányzik és cserébe több részlet és kevesebb zaj van. Azt gondolom, hogy nem csak beszélni kell, hanem mérni is, és hát igen komoly minimum THD értékeket mutatott a monitor, és legtöbbször a THD 0.002% alatt volt. Régebbi mérések többségét megtartottam, össze lehet hasonlítani, mennyivel lett jobb az újabb... Hát nem kevéssel...

AD1862 THD mérése 1khz-en - Bal csatorna.

AD1862 THD mérése 1khz-en - Jobb csatorna.

AD1862 frekvencia átvitele - Bal csatorna.

AD1862 frekvencia átvitele - Jobb csatorna.

AD1862 D/A konverterem mért zaja - Bal csatorna.

AD1862 D/A konverterem mért zaja - Jobb csatorna.

AD1862 jelenlegi sokszor módosított panelja 1995-ös D/A konverter chippel.

AD1862 NR1 kivezetésére mindig tantálkondenzátort tegyünk 10uF/16V értékében. Elektrolit kondenzátort messziről kerüljük el ebben a pozícióban.

Összeszerelt AD1862 D/A konverterem régebbi kinézete.

TotoWood

Hang karaktere immár újból jobb lett a mai napi módosítás után, viszont több zenei részlet megtartása és kevesebb zaj mellett. Előző módosításomhoz képest ugyan nem nőt az AD1862 részletessége, de legalább nem is csökkent, miközben természetesebben szól a készülék. Sokkal analógosabb hangzású lett, és nem annyira csillogtató, ezzel szubjektíven némileg kevesebb az erő a közép-magos tartományokban a régi KCP csatoló és szűrőkondenzátorhoz képest, az utóbbi jelenség már az előző módosításomnál is jelen volt. Nagyobb értékű MPP kondenzátort tettem most az RC szűrőbe, a 2 ohmos passzív lezáráshoz. De mi is volt az eredeti probléma? Csupán annyi, hogy grízesen szólt, tehát rájöttem, hogy ezt így nem tudom hosszútávon hallgatni. És miért? Mert ez tipikusan nem egyetlen hiba, hanem több apró jelenség összeadódása. És pont ennél a topológiánál (2 Ω I/V + nagy erősítés) jött most ki brutálisan.

Mi történt valójában?

Remix KCP-vel régebben a bemeneten:

Volt egy enyhe eufonikus torzítás.
Volt egy kis „összeragasztás” (DA).
Nagyobb értékű, 500nF-os kondenzátor volt a szűrőben.

👉 Ez elfedte a finom hibákat.

Panasonic FR 220uF/63V + Epcos MKT 100nF-os csatolókondenzátorral:

Ezek eltűntek.
Kijött a nyers valóság.

És ebben benne van:

kvantálási zaj maradéka
glitch energia
HF szemetek
apró IMD

👉 Ez hallatszik „gríznek”.

🎯 Tehát DAC glitch + HF zaj

Az Analog Devices AD1862 nem sigma-delta:

👉 R-2R → glitch energia van, tehát ha nincs jól szűrve:

nagyfrekvenciás tüskék
ezek lekeverednek audio sávba

👉 Eredmény: „grainy”, „digitális”.
Mit csinál a sokak által ismert mester ezután? Teker hozzá egy trafót, ami elfedi ezeket a hibákat, magyarul torzítja a jelet, de ezt nem illik ilyen nyíltan kimondani. A megoldás viszont az, hogy a 2 ohmos passzív lezáró ellenállás mellé párhuzamosan beteszünk egy nagyobb értékű kondenzátort, ami régebben szintén Remix KCP volt, viszont antenna jellege miatt ez most ide nem volt megfelelő. 700nF körüli MPP (metallizált polipropilén) használtam most fel erre a célra. Ezzel párhuzamosan van kötve egy 100nF-os EPCOS MKT is, az előző változatban még 2x 100nF-os EPCOS MKT volt. Kell legalább a 700nF körüli érték 2 ohm mellé az RC szűrőbe, az előbb felsorolt hibák miatt. Természetesen a méréseket újra megcsináltam, és meglepő módon teljesen hasonló, gyakorlatilag ugyanolyan mérések készültek, jobb hangminőség mellett.

AD1862 THD mérése 1khz-en - Bal csatorna.

AD1862 THD mérése 1khz-en - Jobb csatorna.

AD1862 frekvencia átvitele - Bal csatorna.

AD1862 frekvencia átvitele - Jobb csatorna.

AD1862 D/A konverterem mért zaja - Bal csatorna.

AD1862 D/A konverterem mért zaja - Jobb csatorna.

TotoWood

AD1862 NR1 kivezetésére mindig tantálkondenzátort tegyünk 10uF/16V értékében. Elektrolit kondenzátort messziről kerüljük el ebben a pozícióban.

Már a harmadik AD1862 chip ment tönkre, ugyanabban a panelben, ugyanazzal a hibával, kizárva a tápegységből érkező túlfeszültséget, és gyakorlatilag minden mást. Esetleg EPCOS MKT-k zárlatosodhatnak le sunyiban, de a mérések és a mintázat nem ebbe az irányba mutatnak.
Mert pontosan mi is történt? Csere után ment jó darabig az új chip, aztán egyik indítás után kb. félpercre rá elszállt, mindig ugyanazzal a hibával. AD1862 két analóg tápága lezárlatosodik, zener diódás tápegység miatt nem keletkezik csak füst, ami korlátozza a rajtuk áthaladó áramot.

Minden jel az NR1 ágon lévő kondenzátorokra mutat

2x10uF ELNA Silmic volt rajta, ami egy jó elektrolit kondenzátor. Csak pont nem ide való.

AD1862 NR1 láb: nagyon kisáramú referencia, tipikusan nA–µA tartomány
Két 10 µF párhuzamosan → 20 µF tömegkondenzáció
Elektrolit kondenzátoroknak van ESR és belső dielektrikum-folyamat
Nagyobb kapacitás → nagyobb pillanatnyi áramcsúcs bekapcsoláskor, mert a kondenzátor feltöltődik a referencia lábra → ESR + mikro-zárlat kombináció

Mi történt a Silmic-ekkel?

Bekapcsoláskor a 2x 10 µF Silmic pillanatnyi áramot vesz fel
ESR + mikro-zárlat miatt az NR1 láb feszültsége hirtelen eltolódik
DAC chip érzékeny → néhány perc alatt zárlat

Ez nem a DC túlterhelés miatt van, nem a feszültség magas, hanem a pillanatnyi áramcsúcs / ESR + mikro-zárlat miatt... jó eséllyel legalábbis, ha megszűnik a további meghibásodás... tehát használjunk ide 10uF/16V értékű tantált, ahogy az AD1862 adatlapja is ajánlja.

Természetesen nem feledkeztem meg a mérésekről sem, és a kondenzátorcsere eredménye igencsak láthatóvá vált rajta. Hangja viszont az eddigi legjobb, és minden téren... a forrasztások bejáratódtak, MPP szűrőkondenzátor, Panasonic FR + Epcos MKT csatolókondenzátor teszi a dolgát, teljes mértékig kijelenthető, hogy a régi karakteréből most már nem hiányzik semmi, és úgy lehet leírni az egész módosítást zajcsökkentés után, hogy csak a felbontás nőt megint. Remix KCP kondenzátorok még maradtak benne, de már csak az I/V erősítő és az összegző OPAMP között.

AD1862 THD mérése 1khz-en - Bal csatorna.

AD1862 THD mérése 1khz-en - Jobb csatorna.

AD1862 D/A konverterem mért zaja - Bal csatorna.

AD1862 D/A konverterem mért zaja - Jobb csatorna.

Összeszerelt AD1862 D/A konverterem jelenlegi kinézete.

« Previous Page