Двухканальный 16-разрядный, 1.6-гсмпл/с, цап синтезирует высококачественные широкополосные сигналы

Двухканальный 16-битный ЦАП семейства TxDAC синтезирует высококачественные широкополосные сигналы со скоростью 1.6 Gsps

Analog Devices AD9142

Изготовленный по оригинальной технологии ЦАП AD9142 имеет высокий SFDR [1] , низкие уровни искажений и паразитных составляющих, встроенный генератор с цифровым управлением и интегрированные интерполирующие фильтры

Analog Devices (AD) представила микросхему двухканального 16-битного ЦАП с частотой квантования 1600 Msps. ЦАП AD9142 поддерживает высокую скорость обновления данных и сложные алгоритмы модуляции, необходимые в системах связи, испытательном и измерительном оборудовании, устройствах оборонного и аэрокосмического назначения.

Благодаря сочетанию программируемой глубины интерполяции, высокой частоты квантования и цифрового управления модуляцией несущей разработчик получает возможность гибкого выбора выходных частот ЦАП. Это особенно полезно с точки зрения выполнения требований спецификаций GSM на передачу сигналов с количеством несущих от 4 до 6, а также соответствия другим коммуникационным стандартам. При задействованной ФАПЧ и частоте выходного сигнала ЦАП 200 МГц, AD9142 обеспечивает ACLR [2] на уровне 79 дБ в приложениях GSM с шестью несущими частотами.

AD9142 содержит интегрированные интерполирующие фильтры с возможностью выбора коэффициента интерполяции из ряда 2, 4, 8. Входной интерфейс сдвоенного ЦАП поддерживает загрузку данных в 16- или 8-битном режимах. При низкой скорости шины данных это позволяет сэкономить место на плате за счет сокращения количества входных линий ЦАП, а также уменьшить потребляемую мощность и стоимость. AD9142 доступен в компактном 72-выводном корпусе LFCSP.

Цена, доступность и дополняющие компоненты

Изделие Доступность
образцов
Состояние
производства
Разрешающая
способность,
бит
Количество
каналов
Частота
квантования,
Gsps
Стоимость
единицы

при заказе
от 1,000 штук
Корпус
AD9142 Доступны Сейчас 16 2 1.6 $41.40 LFCSP,
10×10 мм,
72 вывода

Дополняющими компонентами AD являются серии квадратурных модуляторов ADL537x и ADRF670x, а также микросхема многоканального тактового генератора AD9516.

Примечания

  1. SFDR (Spurious-Free Dynamic Range [dBc]) – отношение среднеквадратичной величины сигнала основной частоты (на выходе ЦАП) к среднеквадратичной величине наибольшей по амплитуде паразитной спектральной составляющей (или просто динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих, [дБн]).
  2. ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio [dBc]) – отношение мощности сигнала какого либо канала к мощности в соседнем канале, выраженное в дБн по отношению к несущей частоте (или просто коэффициент утечки по соседнему каналу, [дБн]).

Перевод: Антон Юрьев по заказу РадиоЛоцман

Выбираем лучший ЦАП: сердце ангела (часть 2)

Анонсы новых моделей ЦАПов в последний год стали чуть ли не ежедневными. Тема действительно оказалась ходовой: техническое исполнение подобного устройства не составляет большого труда. Механические узлы отсутствуют: питание, плата с чипом, снаружи несколько светодиодов в компактном корпусе. Сегодня конверторами занимаются почти все, и старожилы аудиорынка, и совершенно новые компании. Любят поэкспериментировать с ЦАПами и самодельщики, самые удачливые из которых пополняют ряды торгующих. Рассмотрим несколько базовых моментов при выборе подходящего конвертера.

Театр начинается с вешалки?

Театр, может быть, начинается и с вешалки, а конвертер точно начинается с коммутации. У вас с ней как вообще? Если круче CD-транспорта в качестве источника не предвидится, то выбор предопределен. В любом ЦАПе по умолчанию стоят и оптика, и коаксиальный входы, так что вам остается только определиться, где лучше будет звучать ваша фонограмма. Как правило, все выбирают коаксиал, но иногда полная гальваническая развязка оптической связи оказывается полезнее. Но как быть, если вы нацелились на хайрезы?

Что TosLink, что S/PDIF даже по балансному разъему XLR все равно не в состоянии передать РСМ аудиосигнал свыше 24 бит/192 кГц. Существует еще протокол I2S, но пока он встречается довольно редко. Поэтому если вы интересуетесь еще более высокими материями, включая формат DSD, то следует надеяться на USB-интерфейс. Вот через него научились проталкивать 32 бит/768 кГц и DSD512. И здесь получается любопытный анекдот, как в той истории про часовой магазин, где непонятно, который все-таки час и лишь одни поломанные дважды в сутки правильное время показывают. В отличие от более-менее предсказуемых старых вариантов, широта и качество реализации USB-входа оказываются несколько гадательными.

Примерно так выглядит полный набор цифровых входов у серьезного ЦАП. Здесь приведено схематическое изображение модели Mytek Manhattan, у которой помимо стандартного набора присутствуют разъемы для внешнего сигнала синхронизации и Firewire

Прошло более десяти лет со времени первых конвертеров, оснащенных USB-входами, а ведь до сих пор некоторые производители, как ни в чем ни бывало, ставят чип на базе старенького Burr-Brown 2704, который не может работать выше 16 бит / 48 кГц!

Но вообще ответственные разработчики обычно стараются использовать USB-приёмники от компании XMOS, которой тоже, кстати, едва исполнилось десять лет. Сила микроконтроллеров XMOS, как это ни похабно звучит, именно в ядрах, которых так много, что под конкретную задачу можно настроить много чего — и число каналов, и асинхронную передачу, и аудио самого высшего полета. Если вы не уверены в добросовестном USB-входе своего ЦАПа, приобретайте USB-S/PDIF конвертеры, которые, как правило, уже заточены строго под эту задачу.

xCORE-AUDIO Hi-Res 2 — платформа с полной поддержкой аудио 32 бит / 384 кГц и DSD 5,6 Мгц

Итак, перечислим основных производителей цифроаналоговых чипов, которые используются в современных конвертерах. Многие слухачи с опытом утверждают, что именно эти «сердечки» задают темп и тембр вашему ЦАПу.

Texas Instruments /Burr-Brown

Долгожитель рынка, взявший под своего крыло другого долгожителя. Если попытаться суммировать общее впечатление по отзывам на чипы Burr-Brown, то получится крепкий, но не «середнячок». Скажем так, ЦАПы BB – это своего рода, отправная точка, относительно которой конкуренты звучат либо «теплее», либо «холоднее».

PCM1792A

Цена из партии в 1000 шт.: 7,21$. Динамический диапазон 127 дБ, коэффициент искажений 0,0004%.

Его можно встретить как в бюджетных (Asus Xonar, Pro-Ject), так и в High-End решениях (Aesthetics, Antelope, Bel Canto, Cary Audio). Опять дурят честной народ – скажете вы? Не совсем так. Во втором случае, внутренний цифровой фильтр PCM1792А отключен и сам он трудится в паре с внешним DSP процессором. Его наличие, кстати, и определяет породу источника.

Спецификация поддерживает поток DSD, а версия DSD1792 умеет преобразовывать его в аналоговый сигнал напрямую, минуя PCM.

CD-проигрыватель Atoll CD200SE2, внутри стоит чип PCM1792A

PCM1793

Цена из партии в 1000 шт.: 2,29$. Динамический диапазон 113 дБ, коэффициент искажений 0,001%.

Не очень часто встречается среди аудиокомпонентов (Burson, Simadio Moon), зато любим нонеймами и самодельщиками за низкую цену и простоту настройки. Присутствует и версия DSD1793.

Плата ЦАПа Burr Brown PCM1793 DAC на базе одноименного чипа

PCM1794a

Цена из партии в 1000 шт.: 7,08$. Динамический диапазон 127 дБ, коэффициент искажений 0,0004%.

Еще один умеренно популярный чип, возможно из-за цены, хотя характеристики его хороши. В номенклатуре также имеется и версия DSD1794.

PCM1795

Цена из партии в 1000 шт.: 2,9$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.

Возможно, все дело именно в этом чипе, поскольку немного уступая по характеристикам PCM1794a, он дешевле и имеет красивое разрешение 32 бита. PCM1795 любят в T+A, M2TECH, TEAC, Onkyo, Denon и многих других хай-файных конторах.

Читайте также  Формирователь трехполосного сигнала и сигнала сабвуфера

В SACD-проигрывателе T+A PDP 3000 HV за преобразование цифры в аналог отвечает чип PCM1795

PCM1796

Цена из партии в 1000 шт.: 2,78$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.

Схожий с 1795 чип вплоть до распиновки, но уже с размерностью 24 бит. Встретить можно где угодно – и в Accuphase, и у Pro-Ject.

Небольшой бюджетный CD-проигрыватель Pro-Ject CD Box DS, работает на чипе PCM1796

PCM1798

Цена из партии в 1000 шт.: 3,31$. Динамический диапазон 123 дБ, коэффициент искажений 0,0005%.

Этот чип любят самодельщики и не обходят вниманием авторитетные производители – PS Audio, Roksan, Simaudio Moon. Если что, PCM1798 также поддерживает DSD-поток.

PCM5102A, PCM5122

Цена из партии в 1000 шт.: 2,1/2,95$. Динамический диапазон 112 дБ, коэффициент искажений – 93 дБ.

Данная серия стоит особняком и тоже имеет красивую цифру 32 бит и дискретность 384 кГц. Это уже самостоятельные устройства с возможностью автономного питания в цепи асинхронного USB, не слишком требовательные к дополнительной обвязке. Портативные ЦАПы вроде Meridian Explorer или Arcam rPAC – вот это оно самое.

Портативный ЦАП Arcam rPAC с асинхронным USB-входом и чипом PCM5102

Cirrus Logic

Еще один динозавр, который по дороге съел малыша Wolfson Microelectronics. Таким образом, все их разработки теперь продаются под одной вывеской, но с разными этикетками.

WM8740

Цена из партии в 1000 шт.: 3,29$. Динамический диапазон 117 дБ, коэффициент искажений – 104 дБ.

Когда-то очень популярный чип у компонентов Cambridge и Rega, а теперь его ставят даже в портативные плееры iBasso.

ЦАП Cambridge Audio DacMagic Plus. Внутри стоит чип Cirrus Logic WM8740

WM8741

Цена из партии: 8-11$. Динамический диапазон 125 дБ, коэффициент искажений – 100 дБ.

Аналогичный по распиновке с WM8740, но уже совместимый с DSD и позволяет принимать 32-битовые данные, при этом работая на стандартных 24-х. Arcam, PS Audio и Linn использовали его в своих компонентах.

WM8742

Цена из партии: 6,3-10$. Динамический диапазон 121 дБ, коэффициент искажений – 100 дБ.

Чуть уступающий по цене и характеристикам старшему WM8741, но с аналогичной функциональной нагрузкой. Любим все теми же Rega, Onkyo и Cambridge.

ЦАП Rega DAC-R с чипом Cirrus Logic WM8742

CS4398

Цена из партии: 6,5-11$. Динамический диапазон 120 дБ, коэффициент искажений – 107 дБ.

Флагманский процессор в линейке CS, работает с DSD-потоком. Этим камушком были оснащены масса авторитетных CD- и прочих источников Marantz и др.

Сетевой плеер Marantz NA6005, за вывод в аналог отвечает чип Cirrus Logic CS4398

Пресс-релиз

Двухканальный 16-разрядный цифро-аналоговый преобразователь TXDAC+ с быстродействием 1.6 GSPS синтезирует широкополосные сигналы с высоким качеством в диапазоне от нуля до высоких промежуточных частот

Цифро-аналоговый преобразователь AD9142 компании Analog Devices, реализованный на базе патентованной архитектуры с низким уровнем искажений и побочных спектральных составляющих, содержит интегрированный генератор с цифровым управлением и интерполирующие фильтры.

Компания Analog Devices, Inc. (ADI), являющая мировым лидером в области высокопроизводительных технологий обработки сигналов и занимающая ведущую позицию на рынке преобразователей данных*, представила двухканальный 16-разрядный ЦАП AD9142 с быстродействием 1.6 GSPS, который поддерживает высокие скорости передачи и схемы комплексной модуляции, необходимые в современных системах связи, контрольно-измерительной аппаратуре, а также военных и авиационно-космических системах.

Комбинация программируемого коэффициента интерполяции, высоких частот передачи данных и возможности модуляции с точной настройкой частоты генератора дает разработчикам систем большую свободу при выборе частоты выходного сигнала преобразователя. Это особенно полезно с точки зрения выполнения требований к передаче сигналов GSM с 4-6 несущими и других стандартов связи. При работе с внутренней схемой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и частоте выходного сигнала 200 МГц AD9142 обеспечивает коэффициент проникновения в соседний канал (ACLR, adjacent-channel leakage ratio) 79 дБ для сигнала GSM с шестью несущими.

AD9142 содержит интегрированные интерполирующие фильтры с выбираемым коэффициентом интерполяции 2, 4 или 8. Интерфейс передачи данных ЦАП поддерживает пословную и побайтовую загрузку, что позволяет пользователям уменьшить количество выходных выводов при меньших скоростях данных, сократив занимаемое на печатной плате место, потребляемую мощность и стоимость. AD9142 выпускается в компактном 72-выводном корпусе LFCSP (lead-frame chip-scale package).

Цена, доступность для заказа и сопутствующие компоненты

Продукт Доступность образцов Серийное производство Разрешение (бит) Число каналов Частота дискретизации (GSPS) Цена за штуку при заказе от 1000 штук Корпус
AD9142 Доступны Выпускается 16 2 1.6 $41.40 72-выводный LFCSP 10×10 мм

AD9142 может использоваться совместно с такими компонентами компании Analog Devices, как квадратурные модуляторы семейств ADL537x и ADRF670x, а также ИМС генератора тактовых сигналов с 14 выходами AD9516.

*Компания Analog Devices, Inc. лидирует на мировом рынке преобразователей данных согласно отчету об исследовании рынка “2011 Analog” специализированной аналитической компании Databeans, Inc., занимая долю 48 процентов. Этот показатель превышает общую долю, занимаемую на рынке восемью ближайшими конкурентами.

  • Ознакомьтесь со страницей продукта AD9142, закажите образцы и загрузите техническое описание
  • Получите поддержку в онлайн-сообществе технической поддержки компании Analog Devices EngineerZone ®
  • О компании Analog Devices

    • Инновации, высокие технические характеристики и непревзойденное качество продукции – вот те фундаментальные основы, которые позволили компании Analog Devices на протяжении многих лет быть одной из наиболее финансово успешных компаний на рынке электронных компонентов. Мировой лидер в области технологий обработки сигналов и преобразования данных, компания Analog Devices сотрудничает с более чем 60000 потребителей практически во всех отраслях электронной промышленности. Штаб-квартира Analog Devices находится в Норвуде, штат Массачусетс, США, а дизайн-центры и производственные площадки рассредоточены по всему миру. Компания Analog Devices включена в биржевой индексный список S&P 500.

    Новое в мире полупроводников

    Читаем, обсуждаем, задаем вопросы

    Maxim Integrated: MAX5717 и MAX5719 — 16- и 20-разрядные цифро-аналоговые преобразователи

    MAX5717 и MAX5719 представляют собой однополярные небуферизированные цифро-аналоговые преобразователи с последовательным входом разрядностью 16 и 20 бит. Устройства имеют выход по напряжению и интегрируют резисторы цепи обратной связи для работы в биполярном режиме с малым разбросом величины сопротивления, которые упрощают применение приборов.

    Оба устройства способны работать в биполярном режиме при подключении к внешнему операционному усилителю. Они характеризуются низкой энергией импульсной помехи, низким уровнем собственных шумов и высокой точностью. Максимальное значение интегральной нелинейности ЦАП при эффективном разрешении 16 бит составляет ±4 младших значащих разряда (LSB) в диапазоне рабочих температур от -40°C до +105°C. Цифровые входы преобразователей представлены трехпроводным интерфейсом SPI™ с тактовой частотой 50 МГц, а также QSPI™, MICROWIRE™ и DSP-совместимыми последовательными интерфейсами.

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: Maxim Integrated

    Analog Devices: AD567xR — 8-канальные 12- и 16-битные ЦАП семейства nanoDAC+ с внутренним источником опорного напряжения с величиной дрейфа 2 мкВ/°C

    Высокопроизводительные 12- и 16-битные ЦАП способны работать в широком диапазоне рабочих температур без необходимости проведения температурной калибровки, имеют простую реализацию и обеспечивают экономию монтажного пространства.

    Серия 8-канальных 12- и 16-разрядных цифро-аналоговых преобразователей AD567xR с низким энергопотреблением снабжены буферизированным выходным каскадом, источником опорного напряжения на 2.5 В с дрейфом не более 2 мкВ/°C, а также выводом выбора коэффициента усиления: если коэффициент усиления равен 1, диапазон выходного напряжения составляет 2.5 В, если коэффициент усиления равен 2, то 5 В. Диапазон напряжения питания всех устройств серии составляет от 2.7 В до 5.5 В.

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: Analog Devices
    Читайте также  Приемник прямого преобразования на диапазоны 40 и 80 м

    Analog Devices: AD5592R, AD5593R — гибридное устройство, включающее конфигурируемые 8-канальные 12-битные ЦАП и АЦП и линии ввода/вывода общего назначения

    Микросхемы AD5592R и AD5593R, объединяющие в себе 12-битный АЦП, 12-битный ЦАП и линии ввода/вывода общего назначения с уникальной функцией конфигурирования, предоставляют разработчикам высокую гибкость в проектировании схем управления и мониторинга с заданными требованиями.

    AD5592R, AD5593R имеют 8 универсальных двунаправленных линий ввода/вывода с независимой конфигурацией (I/O_0…I/O_7), которые могут использоваться как входы АЦП, выходы ЦАП, а также цифровые входы и выходы. При назначении этих линий в качестве аналоговых выходов они подключены к встроенному 12-битному цифро-аналоговому преобразователю (ЦАП). Диапазон выходного напряжения в этом случае заключён в пределах от 0 В до уровня опорного напряжения (VREF) или от 0 В до 2 × VREF. Если указанные линии сконфигурированы как аналоговые входы, то они подсоединяются к внутреннему 12-битному аналого-цифровому преобразователю (АЦП) через аналоговый мультиплексор. Диапазон входного напряжения на линиях при этом составляет от 0 В до VREF или от 0 В до 2 × VREF. Частота дискретизации АЦП равна 400 KSPS (тыс. выборок в сек.).

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: Analog Devices

    Analog Devices: AD9136 — сдвоенный 16-битный ЦАП со скоростью преобразования 2.8 млрд. выборок в секунду семейства TxDAC+

    AD9136 представляет собой 16-битный ЦАП со скоростью преобразования 2.8 млрд. выборок в секунду и предназначен для беспроводных систем телекоммуникаций типа «точка-точка» СВЧ-диапазона с двухсторонней передачей данных.

    AD9136 является сдвоенным 16-битным ЦАП с широким динамическим диапазоном, способным обрабатывать данные со скоростью 2.8 млрд. выборок в секунду. Устройство может работать в широкополосных системах с формированием множества несущих частот. Выход преобразователя обеспечивает оптимальное сопряжение с аналоговыми квадратурными модуляторами (AQM) ADRF6720 и ADRF670x. AD9136 оснащен опциональным 3- или 4-проводным последовательным портом для программирования и считывания множества внутренних параметров. Пользователь может установить значение выходного тока при полной шкале преобразования в диапазоне от 13.9 мА до 27.0 мА.

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: Analog Devices

    Analog Devices: AD9144 — 4-канальный 16-битный ЦАП семейства TxDAC+® счастотой преобразования 2.8 GSPS (млрд. выборок в сек.)

    Четырёхканальный 16-битный ЦАП с частотой преобразования 2.8 млрд. выборок в сек., последовательным интерфейсом JESD204B и чрезвычайно низким уровнем шумов и паразитных искажений.

    Четырёхканальный 16-битный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) AD9144 с широким динамическим диапазоном способен обрабатывать данные со скоростью до 2.8 Гвыб./с и формировать множество несущих частот вплоть до частоты Найквиста. Усовершенствованная архитектура, снижающая уровень шумов и искажений, обеспечивает высокое качество синтеза широкополосных сигналов базовых и промежуточных частот.

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: Analog Devices

    Texas Instruments: DAC161S997 — 16-битный прецизионный ЦАП с интерфейсом SPI для токовых петель 4…20 мА

    Малопотребляющий, 16-битный сигма-дельта цифро-аналоговый преобразователь для передачи аналогового сигнала по промышленно стандартной токовой петле 4…20 мА.

    DAC161S997 поддерживает простой 4-проводной SPI интерфейс для передачи данных и конфигурирования параметров ЦАП. Для снижения мощности потребления и числа дополнительных компонентов в схемах с питанием от токовой петли, DAC161S997 интегрирует микромощный источник опорного напряжения и тактовый генератор. Столь низкая мощность потребления DAC161S997 позволяет сохранить большую часть тока для остальных узлов цепи.

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: Texas Instruments

    IDT: DAC1653D, DAC1658D — новые цифро-аналоговые преобразователи с высокоскоростным последовательным интерфейсом стандарта JESD204B

    Новые ЦАП компании IDT, с сертифицированным JEDEC интерфейсом стандарта JESD204B, предназначены для применения в быстродействующих схемах генерации высокочастотных сигналов, таких приложений как инфраструктура беспроводных сетей поколения 3/4G, телевизионные системы видео высокой четкости и высокотехнологичная контрольно-измерительная аппаратура.

    Отличием новой серии являются масштабируемые с коэффициентом х2, х4 и х8 интерполирующие фильтры и возможность синхронизации до восьми последовательных линий интерфейса JESD204B благодаря функции синхронизации с другим устройством (Multiple Device Synchronization — MDS).

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: IDT

    Texas Instruments: DAC3484 — 4-канальный Цифро-Аналоговый Преобразователь

    Сверхнизкое энергопотребление, широкий динамический диапазон и частота преобразований до 1.25 GSPS (млрд. выборок в сек.)

    Особенности устройства позволяют значительно упростить сложную архитектуру каналов передачи: интерполяционные фильтры 2-…16-го порядка с коэффициентом затухания в полосе задержки свыше 90 дБ упрощают схему интерфейса данных и восстанавливающих фильтров. Независимые комплексные смесители обеспечивают гибкую настройку несущей частоты.

    Высокопроизводительный умножитель частоты с малым джиттером упрощает синхронизацию устройства без ощутимого снижения динамического диапазона. Цифровой блок коррекции квадратурного модулятора обеспечивает полную компенсацию коэффициента усиления, смещения, фазы и групповой задержки между каналами для промежуточной и несущей частот в приложениях с прямым преобразование с повышением частоты.

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: Texas Instruments

    NXP: DAC1408D750 – совместимый со стандартом JESD204A сдвоенный 14-битный ЦАП, предназначенный для применения в устройствах широкополосной связи и измерительной аппаратуре

    Оптимизированный для высокочастотных приложений, таких как беспроводные 2.5/3/4G-сети, видеотрансляционное и измерительное оборудование, данный передовой в своем классе ЦАП имеет в своем составе интерполяционный фильтр с возможностью выбора порядка и четырехканальный последовательный CGV TM -интерфейс, удовлетворяющий требованиям нового стандарта JEDEC JESD204A.

    Серия DAC1408D от компании NXP представляет собой сдвоенный 14-битный цифро-аналоговый преобразователь с интегрированным интерполяционным фильтром, значение порядка которого может быть выбрано из ряда 2x, 4x или 8x. Это высокоскоростное решение, предназначенное для множества современных применений, включая передатчики одно- и многополосных беспроводных коммуникационных сетей. Данные ЦАП доступны с 10, 12 и 14-битным разрешением и с поддержкой максимальной частоты дискретизации до 650 или 750 MSPS (млн. выборок в сек.).

    • Комментарии отключены
    • Рубрика: NXP

    Texas Instruments: DAC3283 — сдвоенный коммуникационный 16-битный ЦАП с частотой дискретизации до 800 MSPS

    DAC3283 — двухканальный 16-битный 800 MSPS цифроаналоговый преобразователь с вводом данных через входную 8-битную шину данных стандарта LVDS со встроенными на кристалле терминаторами, интерполяционными фильтрами с выбираемой от 2 до 4 степенью интерполяции, цифровой IQ системой компенсации и встроенным источником опорного напряжения. DAC3283 обеспечивает наивысшую линейность, устойчивость к шумам и отличную взаимную изоляцию каналов.

    Выбираем лучший ЦАП: однобитники и мультибитники (часть 1), статья. Журнал «Stereo & Video»

    Сохранить и прочитать потом —

    Винил, конечно, сейчас — модная штука, друзья, но побороть цифровую дистрибуцию музыки ему не придется никогда. Цифровые источники звука вот уже более полутора десятка лет прочно удерживают доминирующее положение как в профессиональном, так и в бытовом секторах электроники. Поговорим о том, как выжать максимум Hi-Fi-соков из ассортимента плодов — от интернет-радиостанций до 24-битового аудио.

    Когда-то проигрыватель компакт-дисков был единственным решением, и вообще поначалу считался крутым High End, но сегодня эту тему, похоже, можно считать морально исчерпанной. Да, по старинке еще многие держат CD в коллекциях, но как физический носитель он проигрывает винилу, который банально красивее выглядит, а технически уступает по параметрам HD-аудио, которым уже вовсю торгуют в интернете не только аудиофильские, но и мейджор-лейблы. Таким образом, вместо CD-плеера нам нужно более универсальное устройство с внешними входами, которое могло бы преобразовать двоичный код из нулей и единиц в аналоговый сигнал, который далее подавался бы на усилитель и колонки в итоге.

    Читайте также  Использование ис семейства tl494 в преобразователях питания

    ЦАПы есть везде

    Блоком с цифроаналоговым преобразователем (ЦАПом, конвертером, DAC) оснащен и AV-ресивер, и CD-, и в принципе любой медиаплеер. Как самостоятельное устройство ЦАПы появились в качестве High-End-апгрейда существующему CD-проигрывателю. Конструкторы полагали, что плеер разумнее разнести в отдельные блоки с собственным электропитанием.


    Один из первых внешних ЦАПов Sony DAS-R1, выпущен в конце 1987 года

    В первом устанавливалась собственно механическая часть со считывающей оптической системой и цифровым выходом. Это называлось CD-транспорт. Во втором блоке движущихся узлов уже не было — лишь плата ЦАПа, значение которого в настоящее время выросло до звания цифрового хаба. Кстати, очень часто бывает и так, что в современном CD-проигрывателе найдется пара цифровых входов для подключения внешних источников.


    Жизненный цикл звука от источника, последующей записи и оцифровки, обработки,
    и обратного цикла — цифроаналогового преобразования

    Современный конвертер взаимодействует с целым рядом источников сигнала — главное, чтобы для всех нашлась соответствующая коммутация. Источником может быть и старенький DVD-плеер – обычно они подключаются через оптический TosLink или коаксиальный кабель. Последний выглядит как обычный «тюльпан» из стереопары. Дорогие модели могут еще используют соединение разъемами типа XLR. С помощью USB входа к ЦАПу можно подключить компьютер или портативный источник звука.

    Помимо этого, портативные ЦАПы делают совместимыми с источниками на основе iOS- или Android-телефонами, айподами, планшетами и другими гаджетами. Фактически во всех этих случаях конвертер становится внешним звуковым модулем с отдельным питанием и хорошей начинкой, которые не снились в штатной мультимедийной технике. А еще современные ЦАПы нередко оснащают усилителем для наушников.

    Мультибитные и однобитные ЦАПы

    До 21 века цифроаналоговые преобразователи оперировали только с 16-битным аудио, согласно формату Red Book для компакт-диска. Другого просто не было. Частота дискретизации у CD была 44 кГц, у профессиональных DAT-рекордеров капельку выше — 48 кГц. Сначала все ЦАПы работали по «параллельному» принципу — все 16-разрядов «взвешивались» на R-2R матрице (резисторной схеме лестничного типа).


    Пример схемы R/2R ЦАПа

    Знатоки знают наизусть и ценят такие марки чипов, как Burr-Brown PCM63 или Philips TDA1541. Однако R-2R матрицы оказались дороговатым и не слишком технологичным удовольствием. Требовалась точная лазерная подгонка всех номиналов сопротивлений. В противном случае при работе неточный замер битов приводил к нарушению линейности сигнала.

    Поэтому на смену R-2R пришли ЦАПы с 1-битовым преобразованием, получившим название «дельта-сигма». Если мультибитники выдавали напряжение сигнала напрямую, исходя из всех поступивших на матрицу 16-битовых данных, то в дельта-сигме напряжение колебалось в зависимости от того «ноль» пришел на приемник или «единичка». 1 — означала увеличение напряжения аналогового сигнала, а 0 — уменьшение.


    Микросхема мультибитного ЦАПа Burr-Brown PCM63

    Старые аудиофилы нет да и вспомнят музыкальность R-2R чипов, но и деваться некуда. Дельта-сигма оказались и практичнее в настройке, и дешевле в производстве. Да и качество SACD-формата доказало, что 1-битовое преобразование отлично умеет справляться с High-End задачами. Частота дискретизации SACD измеряется уже не кило-, а мегагерцами, поэтому в схеме можно обойтись совсем простыми аналоговыми фильтрами. В классических схемах на базе PCM до сих пор приходится фильтровать помехи квантования цифровым способом — их существует несколько и некоторые модели ЦАПов предоставляют возможность выбрать один из них.

    Сами же дельта-сигмы прогрессировали в сторону гибридных схем, где поток обрабатывался каскадами, как по 1-битной, так и параллельной схеме. Но самое главное, величина цифрового слова выросла в них сначала до 24, а потом и до 32 бит. Кроме того, перспективным направлением являются ЦАПы на программируемых вентильных матрицах (FPGA), где и вовсе нет традиционных конвертеров.


    Современный ЦАП Mytek Manhattan работает с потокоми РСМ 32 бит / 384 кГц, DXD, DSD-DS-DSD256 (11.2 MHz)

    Для чего такая расширенная разрядность? Для достоверности. В профессиональной индустрии сегодня используются 24-битная запись, обеспечивающая более точное описание оригинального сигнала. Как уже упоминалось, ряд музыкальных изданий уже доступен в формате высокого разрешения. Так что можно, конечно, послушать урезанную версию на компакт-диске или МР3, но согласитесь, интереснее встать на одну ступеньку ближе к звукорежиссерам, которые возились с вашим любимым альбомом. И поэтому ваш ЦАП должен быть полностью готовым для приема контента высокого разрешения — как по USB, так и по остальным протоколам передачи данных.

    Двухканальный 16-разрядный, 1.6-гсмпл/с, цап синтезирует высококачественные широкополосные сигналы

    Двухканальный 12-разрядный цифро-аналоговый преобразователь, реализованный на основе R-2R матрицы, с последовательным интерфейсом SPI. Отличие от микросхемы 1583НА025 состоит в наличии дополнительных двух пар резисторов, позволяющих реализовать биполярный режим работы ЦАП без использования ключа, при этом старший разряд управляет полярностью выходного напряжения. Согласованность дополнительных резисторов контролируется на полупроводниковых пластинах, что позволяет достичь наименьшей погрешности (отклонение двух резисторов обратной связи друг от друга не более 0,05%, отклонение резисторов инвертора друг от друга не более 0,25%). Микросхема изготавливается в 28 выводном металлокерамическом корпусе Н09.28-1В или в безвыводном корпусе 5123.28-1.

    Без изменения осталось:
    — высокоточная подстройка матрицы в конечную точку шкалы;
    — общий SPI интерфейс и независимые выходы;
    — частота входного сигнала SCLK до 8 МГц.

    Микросхема ЦАП с параллельным интерфейсом 1583НА055, 1583НА055А

    Двухканальный 12-разрядный цифро-аналоговый преобразователь, реализованный на основе R-2R матрицы с параллельным интерфейсом с записью по 6 бит. Эффективная частота обновления всех 12 разрядов — 25 МГц. Доступна однополярная или биполярная схемы включения за счет наличия внутренних резисторов. Согласованность дополнительных резисторов контролируется на полупроводниковых пластинах, что позволяет достичь наименьшей погрешности (отклонение двух резисторов обратной связи друг от друга не более 0,05%, отклонение резисторов инвертора друг от друга не более 0,25%). Микросхема изготавливается в 28 выводном металлокерамическом корпусе Н09.28-1В или в безвыводном корпусе 5123.28-1.

    Микросхема ЦАП с параллельным интерфейсом 1583НА045, 1583НА045В (аналог 572ПА2)

    Микросхема 1583НА045 представляет собой радиационно-стойкий 12-разрядный цифро-аналоговый преобразователь с параллельным интерфейсом, токовым выходом и возможностью включения в биполярном режиме.

    Микросхема изготовлена на кремниевом кристалле по КМОП-технологии, выпускается в металлокерамических корпусах Н09.28-1В и 5123.28-1. Микросхема является аналогом микросхем серии 572ПА2 и обладает аналогичной схемой формирования биполярного выходного сигнала.

    Микросхема ЦАП с последовательным SPI интерфейсом 1583НА025 (1586ПА1АУ), 1583НА025А

    Микросхема представляет собой двухканальный 12-разрядный умножающий цифро-аналоговый преобразователь российского производства, реализованный на основе R-2R матрицы, с последовательным интерфейсом SPI. Каналы имеют общий SPI интерфейс и независимые выходы. Частота входного сигнала SCLK до 8 МГц. Микросхема изготавливается в 16 выводном металлокерамическом корпусе Н04.16-1В или в безвыводном корпусе 5119.16-А.

    Микросхема ЦАП с последовательным SL интерфейсом 1583НА015 (1586ПА1У)

    Микросхема представляет собой двухканальный 12-разрядный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), реализованный на основе R-2R матрицы. Микросхема предназначена для преобразования входного 12-битного кода, передаваемого через последовательный SL интерфейс, в выходной ток. Каналы имеют независимые входы и выходы. Микросхема изготваливается в 16 выводном металлокерамическом корпусе Н04.16-1В.

    Микросборка ЦАП с последовательным SL интерфейсом Ф023, Ф023.1

    Микросборки Ф023, Ф023.1 представляют собой микросхемы ЦАП 1586ПА1У, дополненные операционными усилителями и ключами, для получения выходного биполярного сигнала по напряжению. Микросборка Ф023.1 обладает удвоенной ценой МЗР (цена МЗР Ф023 — 2мВ, цена МЗР Ф023.1 — 4мВ при опорном напряжении 8,192 В).