Hallo Udo, hallo liebe Linnianer,
Udor hat geschrieben:Frage, es gibt ja etliche Leute die sich diese diskret aufgebauten Monster OPs von Burson in die I/V Wandlung basteln und darauf schwören wie gut das klingt(die mit dem üblen Offset). Geht das eventuell in die gleiche Richtung ?
die diskreten OPs haben weit weniger Verstärkung und sind deshalb wesentlich schwächer gegengekoppelt. Das kann dann in der IV-Stufe durchaus besser klingen. Hängt aber natürlich von der Schaltung ab. In der IV-Stufe ist aber eigentlich ein normaler Spannungsverstärker eh falsch am Platz. Ein Stromverstärker wie die gezeigte Pass-IV-Stufe ist da wesentlich besser.
Zurück zum DAC. Bei der Entwicklung eines neuen DAC-Boards ist die allererste Frage: Welcher DA-Chip? Die Antwort ist hier einfach zu geben. Sie lautet: Burr Brown PCM1794A. Ja, klar, ist mein Lieblings-IC und auch die AGM-Wandler haben den in Mono-Beschaltung drin. Ich kenne ihn also wie meine Hosentasche. Das allein wäre aber noch kein Grund. Ich zähle mal die Gründe auf:
1. Der PCM1794A hat wie der WM8741 vier Ausgänge, zweimal differenziell. Er lässt sich auf Mono schalten, dann liefern alle vier Ausgänge das gleiche Signal, zweimal invertiert, zweimal nicht invertiert. Aber eben das rohe Stromsignal statt per OPs aufbereiteter Spannungen.
2. Wie beim Wolfson kann man das interne Upsampling ausschalten und ihn direkt mit der hochgesetzten Taktrate von 352,8 bzw. 384kHz vom Linn beaufschlagen.
3. Alle Einstellungen lassen sich per Hardware einstellen. Man braucht also keinen zusätzlichen PIC, der die Einstellungen vornimmt und mit seiner zur Nutzdatenwelt völlig asynchronen Taktfrequenz die Jitterwerte verhunzt.
4. Er braucht genau die gleiche Spannungsversorgung wie der WM8741, 3,3V für's Digitale und 5V für's Analoge. Er zieht auch ähnlich viel Strom wie der Wolfson, sogar ein bisschen weniger.
Der letzte Punkt ist nicht ganz unwichtig. Da schwebte nämlich folgendes Konzept über das türkisfarbene lauwarme Wasser vor Korsikas Ostküste an mir vorbei:
Es soll eine komplett in sich geschlossene Digitalwelt geben, die ihre Versorgung aus dem Linn-Netzteil holt. Auch die Clock, die bisher aus dem G-Netzteil versorgt wird. Man kann nämlich den Längs-Querregler dafür auch vom Linn aus versorgen, wenn man ihn ein bisschen umdimensioniert. Dann die Wolfson-Chips komplett rauslöten und ein neues DAC-Board mit den PCMs reinmachen, das räumlich ganz dicht an der Clock sitzt und feinste Spannungsaufbereitungen für die Versorgungspins der DACs bereithält. Da gehen dann die Signale Wordclock, Bitclock, Masterclock und die upgesampelten Daten links und rechts rein. Dann das ganze Digitalteil mit einer fetten genau passend zugefrästen Aluwanne überdecken, in der bestens geschirmt die Analogabteilung sitzt. Die wird wie bisher auch vom dicken G-Netzteil versorgt. Die Versorgungen und Massen der analogen und der digitalen Welt sind völlig getrennt. Die Ausgangsbuchsen hinten werden ebenfalls von der bisherigen Masse getrennt und hängen nur noch an der Analogwelt.
Der Reiz eines solchen Konzeptes ist, dass man einerseits die Superclock des Linn (0,5ps Jitter) direkt am DAC hat, wo sie hingehört, und die Datenauslese rückwärts, wie immer bei Linn, damit synchron gehalten wird. Die Takte und Signale müssen nicht wie bei einem externen DAC in irgendwelche Transportformate gewandelt werden. Aber soweit waren wir bisher auch schon. Neu ist aber, die Analog- und Digitalwelt trotz des Ein-Gehäuse-Konzeptes komplett zu trennen. Nicht nur wie im Klimax DS oder DS1 mit dickem Alu, sondern auch elektrisch. Und das in Kombination mit einem neuen DAC, der vor allem eine viel bessere I/V-Konvertierung mitbringt. Ihr seht schon, das schreit nach der Trafo-Lösung im letzten Beitrag.
Aber erst mal zum neuen DA-Board. Auf den ersten Blick scheint ja alles klar, auf den zweiten wie so oft nicht. Schauen wir uns mal die Datenformate an, die die beiden Chips, WM8741 und PCM1794A, verstehen. Aus dem Datenblatt des WM8741:
So ähnlich beim PCM1794A. Da sollte sich doch was Gemeinsames finden lassen. Aber halt, gilt das auch, wenn die Jungs im sog. 8fs mode betrieben werden, also der Betriebsart mit externem Upsampler? Leider nein. Beim Wolfson gibt's immerhin noch zwei Varianten:
Beim BurrBrown nur noch eine:
Immerhin, die rechtsbündige Variante ist die gleiche. Da schicke ich doch mal gleich ein Stoßgebet zum Himmel, dass genau das im Linn verwendet werden möge.
Das erste, was ich mit meinem G-ADS1 nach dem Auspacken machte, war, die Platine der Ausgangsstufe runterzumachen, die Clock provisorisch vom Linnnetzteil aus zu versorgen und die Digitalsignale mit dem Speicheroszi genau zu untersuchen. Dass nämlich sich alles auf die Frage nach einem gemeinsamen Datenformat zuspitzen würde, war mir im Urlaub nach eingehendem Studium der Datenblätter klar geworden. Murphy und sein stets gültiges worst-case-Gesetz bewahrheitet sich aber leider auch hier. Ich fand natürlich die linksbündige Variante im Linn, die der PCM1794A im 8fs mode nicht versteht.
Was tun? Ok, man kann einen PIC nehmen, der schnell genug ist, und eine Software schreiben, die die Daten umsortiert. Ich fand es aber irgendwie eleganter, das zu Fuß zu machen, also per Hardware. Erster Ansatz: Man muss eigentlich nur die Daten um 8bit nach rechts schieben und die Wordclock invertieren, dann passt das. Zweiter Ansatz: Noch eleganter wäre es, die Daten unangetastet zu lassen und die Wordclock zu verschieben. Das klingt aber einfacher, als es dann tatsächlich ist. Jedes Digitalgatter hat nämlich eine gewisse Durchlaufzeit des Signals, und es kommt am Ende auf ns an. Ich habe das rauf und runter simuliert, bis es genau gepasst hat. Aber wie immer, erst, wenn man die Schaltung aufgebaut hat, ist man schlauer. Also ein Board gemacht:
Man erkennt auf 60x60mm² (mehr Platz hat's nicht) dicht gedrängt die zwei PCM1794A, umgeben von einer Menge Filterspülchen, Polymerelkos der feinsten Sorte und NPO-Cs direkt an den Versorgungspins. Unten rechts noch ein bisschen Resetgedöns, darunter der Eingang für die 3,3V und 5V Versorgung vom Linn. An der rechten Kante die Eingangssignale: Bitclock, Wordclock, Masterclock links und rechts, Daten links und rechts, Muting und neben jedem Signal noch ein Massekäbelchen daneben, so dass die, wenn auch sehr kurzen Signalkäbelchen immer mit dem Massekäbelchen daneben verdrillt werden können. An der linken Kante im Bild ein Stecker mit 8 Pins: Das sind die unbearbeiteten acht Stromausgänge der beiden PCMs. Oben rechts die ns-Impulsküche, ein blitzschneller sechsfach-Inverter und ein ebenso schnelles 8bit-Schieberegister für die Formatwandlung von linksbündig zu rechtsbündig. Ob das funktioniert?
Viele Grüße
Gert