我的HIFIWAV播放器设计之三电路图DAC及模拟信号处理电 DAC及LPF模拟输出部分电路SCH图纸⼆，DAC采⽤了Analog Device的AD1853DAC芯⽚，图纸由AD1853核⼼电路、供电部分、I/V变换部分、平衡LPF部分、平衡/⾮平衡转换电路部分，模拟信号处理部分电路采⽤了新的架构。 ⾼保真WAV播放器的电路图之⼆DAC及模拟信号处理电路部分
1、AD1853是⼀颗素质⾮常⾼的⾳频DAC，它的左右声道输出是平衡式电流输出，平衡⽅式可以极⼤地降低外界对输出信号线的⼲扰（当然了，必须按照差分线布线的要求来布线，否则效果⼤打折扣），同时电流输出⽅式相对于电压输出⽅式来说也是好处多多（例如不会有在线路传输时候电压损耗问题、对信号线传输长度不敏感、外界⼲扰影响⼩），也正是由于平衡式电流输出⽅式等这些综合因素的保障才能达到其号称的117DB的信噪⽐。1853的控制也⾮常简单，控制信号都有独⽴的引脚引出，可直接通过SW拨号开关来控制，也可以通过SPI接⼝来控制，不过，⾳量调节功能就只能通过SPI控制才能⾏。
2、供电部分，由AD1853芯⽚模拟稳压和数字稳压组成，采⽤了经典的TL431扩流串联稳压，TL431的性能⾮常出⾊，噪⾳也远⽐317/1086这类稳压块要来得低，同时是精密基准源，⽽通常DAC芯⽚内部的 基准源稳定性都⼀般，严重依赖外部电源供应的素质，TL431⽤来给DAC 稳压供电是⾮常合适的，我个⼈也⾮常喜欢⽤它。在这⾥作为第⼆级稳压，由外接的的9V稳压电源提供第⼀级稳压。要注意的是市场上买到的不同⼚家的TL431发现有的脚位是相反的，我就吃过亏，不过把它拆下来再试下竟然也没问题，真⽪实啊，呵呵。
3、模拟电路部分的运放都按AD797单运放来设计，并且每个运放都预留了调零电位器的位置。要⽤好AD797有很多讲究，⽐⽅ 说，AD797看起来输⼊失调电压（input offset voltage）似乎很低，才80uV，⼤家往往都只注意到这点。可是实地⽤起来常常会发现输出的直流电位却不⼩，这是由于它的输⼊失调电流实在是不⼩（⾼达0.7uA）；AD797输⼊噪声电压⽔平低是出名的，1KHZ条件下只有0.9nV，可是在很多情况下实际的总输出噪声⽔平却要⾼与OPA627甚⾄都⾼与OPA134，这些都是AD797本⾝的结构所决定的。等以
后有时间再专门写篇⽂章跟⼤家交流交流⼼得。很多⾼素质的器件，若是没有相应的理论⽔平去了解它，合理的运⽤它，它也只能发挥低档零件的效果。话说回来⼀台都⽤补品堆砌的⾳响也许有可能达到很⾼的⾳质⽔准，不过若是⽤普通的器件能达到同样⽔准的效果那才是真正的⾼⽔平，看看那些著名的顶级器材，⼜有多少地⽅是⽤所谓的补品，还是设计见真功啊。
4、I/V变换电路是标准的电路，要说明的是，对于I/V变换电路运放的要求是运放带宽尽量⼤，输⼊噪声⽔平（包括输⼊电压、电流）尽可能低，输⼊阻抗尽可能⼤，并且必须是单位增益稳定的。这⾥最理想的是⽤超低噪声的FET输⼊运放，如LT1028、OPA627这类，这⾥⽤
AD797也许并不好，因为它的输⼊噪声电流实在太⼤了（⼏乎要⽐LT1028这类⾼数百倍），好在这⾥I/V变换电阻的取值只有⼏K所以关系倒并不⼤，实际的总输出噪声跟⽤OPA627差不多。另外就是⽤AD797的话必须增加R302/C302的串联，否则AD797可能会死很惨，嘿嘿。当然了如果⽤OPA627的话就没那么多⿇烦了。还有就是PCB布局的时候这平衡两臂的运放以及外围电路尽量靠近对称布局，输⼊平衡线要采⽤差分线平⾏⾛线要求，尽可能平⾏靠近，同时线条宽度不要太粗。R304/R305是I/V电阻要求精密匹配并且采⽤优质产品。
电极片
5、平衡LPF电路部分：
LPF设计是采⽤了三阶的滤波电路形式，实际操作时采⽤⼆阶还是三阶甚⾄⼀阶LPF都⽆所谓，因为已经预留好了位置。具体是巴特沃斯还是塞贝尔滤波都是由RC的具体参数来确定。巴特沃斯下降较陡直，⽽塞贝尔拥有最好的频相曲线（这点很重要），波形理想，若设计好了，赛贝尔的听感会更好。LPF参数的计算调整也是件有意思的事情，DAC听感就直接取决与它了，留待以后慢慢的校⾳玩味吧。关于参数选择的问题等以后有时间再专门写篇⽂章跟⼤家讨论了。
由于是平衡电路，因此两臂LPF相应元件要求尽可能地匹配，好在全部是对称结构的，筛选零件也不是件难事。
特别的是，这⾥的电路结构是采⽤了在精密仪器电路上⽤到的改进型仪表放⼤器的架构，两个运放的反馈⽹络由R510/C505及R511/C506组成，并且通过R507连接到⼀起。其优点是可以提⾼更⾼的共模抑制⽐，更佳的动态范围，更⽅便的增益调整。热流道热电偶
普通的仪表运放电路在放⼤时对于输⼊端的共模信号也是具有同差模相同的增益，放⼤有⽤的差模信号的同时，有害的共模信号也同样倍放⼤了。共模信号的抑制就只能靠后⾯的减法器来解决，效果⽋佳，并且动态范围会受到共模信号⾮常⼤的限制（因为共模信号也被放⼤了，压缩了差模信号的动态泡钉
空间）。⽽采⽤改进型的仪表放⼤器结构后，由于输⼊的共模信号在R507的两端具有相同的电位，因此不会有共模电流流过R507也就不会放⼤共模电压，⽽差模电压则按照1+（2R510/R507）的设定增益来放⼤，很好的解决了上⾯的那些问题，从⽽获得更优异的性能，同时对于增益调整也更⽅便准确，仅仅只要改变R507的值就⾏了。
铝合金精密铸造
还是⼜是关于AD797的，AD797在运⽤的时候负反馈电阻必须并联⼀个⼩电容，否则容易⾃激，另外就是如果C508/C507的电容⽐较⼤的话（如⾼于数千pF），要串联⼀个适当的电阻（R508/R509，⼀般取100欧左右），否则也不稳定。
6、平衡/⾮平衡转换电路，这⾥的转换电路其实就是经典的差分减法器电路。这⾥也是要说明⼀下，对于这类减法器来说虽然输⼊的正端和负端的电阻⽹络取值完全对称，但是对于整个电路来说它的正端和负端的输⼊阻抗却并不完全就相同，这是正向放⼤和反向放⼤电路的结构所固有的，跟采⽤什么运放没关系！如下图的反向输⼊阻抗为1K，⽽正向输⼊阻抗为2K，因此信号源流⼊减法器的正向端和反向端的电流就不⼀样。
两票系统因此有些电路设计的时候就采⽤正向和反向分别计算（BB的关于LPF计算的AN，它的正向放⼤和反向放⼤端的RC⽹络取值就不相同），以求两个输⼊端的阻抗尽量相同，不过这样带来的问题是计算复杂并且元件选择⾮常难，反⽽更容易使它的共模抑制⽐极⼤地降低得不到应有的效果，造成⾳质的严重劣化。
另⼀个效果显著的解决办法就是结合采⽤仪表放⼤器的电路构架，把LPF和这个平衡/⾮平衡转哈电路结合起来就是下⾯的架构。前⾯的平衡放⼤LPF部分不仅具有LPF功能，也作为前端I/V变换电路的缓冲，它的输⼊阻抗很⾼同时输出阻抗⾮常低，就⼤⼤地降低了减法器正向输⼊和反向输⼊端输⼊阻抗不匹配可能造成的影响，同时由于元件数值对称，因此很容易制作，效果理想。
综合采⽤了上⾯的整体架构之后对DAC输出电路部分的性能很有帮助，性能要优于AD1853官⽅⽂档中采⽤的I/V电路后直接接⼀个运放⼜做LPF⼜做平衡⾮平衡转换的⽅式（如下图）。
另⼀⽅⾯，采⽤中间专门的平衡LPF式改进型仪表放⼤电路结构后，可以使得整个电路具有了专门的XLR平衡输出和普通的RCA输出功能，可以任意的选择驳接后⾯是RCA输⼊的器材还是⾼档的平衡输⼊器材，有了更⼤的选择空间！
不过采⽤这种架构的缺点也是很显著的，就是运放的数⽬⼤⼤地增加，这⾥⽤到了多达10个AD797单运放，造价⾼了许多。不过好在也有许多优秀廉价的单运放可供选择，如OPA132/OPA134/OPA604/NE5534等等。
选型的考虑如下：I/V变换这级尽量采⽤⾼性能低噪声FET输⼊的运放（如OPA134这类，尽量不要选择双极型的），中间这级采⽤FET的或者双极型的都可，相对来说FET稍好些，⾄于最后的平衡⾮平衡转换级都没关系了。以上是从电路理论上分析的建议，当然全部采
⽤NE5534这些实际上也不会爆炸，o(∩_∩)o…哈哈，看⾃⼰的喜好了。
我想强调的是调整LPF参数对听感的影响远远要⼤于选择所谓发烧零件，发烧零件最多也只能起到锦上添花的效果罢了，不必去舍本逐末，花了100倍的⾦钱去追求1%都没有的提升，这也是我这20年发烧历程回归理性的⼼得，希望对⼤家能有帮助。
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