De DAC8 - een non-oversampling dac met 8 x TDA1543 parallel

Nono-dac...
Een geslaagd maar vooral simpel ontwerp dat vele enthousiaste volgelingen kent. Wanneer je het printje bekijkt met de weinige componenten erop, het daarna beluisterd en vervolgens achter de oren krabbend nog een keer bekijkt vraag je je af hoe dat in hemelsnaam mogelijk is... Wat zou er gebeuren wanneer je de weinige componenten zou vervangen door componenten van "betere" kwaliteit?

Dddac.
Doede Douma heeft op basis van een non-oversampling dac een ontwerp gemaakt met een 8-tal dac's (TDA1543) parallel, dit om een hogere resolutie te verkrijgen. 8 x TDA1543 parallel op een voedingsspanning van 8~8.5 Volt bij een Vref van ~3.85 Volt gaf het beste resultaat, dit alles bevestigd m.b.v. de spectrum-analyser. De stroomafname van deze parallelle Dac bedraagt bijna 400mA hetgeen zich weer vertaald in heet gestookte TDA1543's die derhalve een welhaast onmogelijke koeling vragen... Dit lijkt de levensduur van de TDA1543's niet ten goede te komen...

Zelf aan de slag...
Mede hobbyïst Erwin Werkhoven had het idee om een soort toren te maken, opgebouwd uit aluminium plaatjes welke precies TDA 1543's omvatten. Dit idee werd verwezenlijkt maar bleek met geen mogelijkheid op de Dddac-print van Doede in te passen. Aangezien de print dus aangepast moest worden heeft Erwin ook meteen de voeding geoptimaliseerd. De nieuwe Pcb's zijn gemaakt door een professioneel bedrijf, zijn dubbelzijdig uitgevoerd, doorgemetalliseerd, voorzien van een soldeermasker en afgelakt. De lay-out voorziet in een drie-tal separate voedingen, allen gereguleerd door een LM317 en afgevlakt m.b.v. BlackGate type N & Nx condensatoren in Super E-cap configuratie. Stroomleverancier is een 12 Volt/12Ah loodaccu. Verder zit er ook een I²S uitgang op en is de Tent-klok geïntegreerd (niet schakelbaar uitgevoerd.) Klik hier voor het schema van de Dac en hier voor de voeding. Voor de onderdelenlijst klik je hier.

	Linksboven: Het bouwen van de "dac-toren". Rechtsboven: De dac-toren gemonteerd. Links: De print volledig bestukt.

 

Meten.
Tijdens de eerste, overigens zeer positieve luisterervaringen, bleek dat de Dac-toren ondanks de omvang toch behoorlijk heet werd... Met dit gegeven in het achterhoofd en de opmerking van Doede dat afregeling per dac apart wenselijk is in acht nemend, is de Dac8 aan de spectrum analyser gehangen om de ideale afregeling te bepalen. Bij meting (8V/3,85Vref) bleek dat de Dac8 maar liefst 70dB demping kende t.o.v. de harmonischen! Bij omlaagdraaien van de voedingsspanning bleek dat zowel op 7 Volt als op 6 Volt m.b.v. aanpassen van de Vref (resp. 2.72V en 2.31V) eenzelfde waarde kon worden verkregen als op 8 Volt! Zie bijgaande snap-shots. Nu is (goed) meten weten maar zeker niet hetzelfde als wat de oren kunnen registreren, dus is de Dac8 op de 6 Volt instelling gezet en weer beluisterd: Ikzelf heb geen verschil kunnen constateren t.o.v. de 8 Volt instelling! De temperatuur van de "dac-toren" is echter behoorlijk omlaag gegaan; iets meer dan handwarm! Uitgangspanning is gelijk gebleven: plm 1.5 Volt top/top waarbij moet worden opgemerkt dat dit met een -10dB ingangssignaal is gemeten. Deze instelling garandeert m.i. in ieder geval een lagere levensduur van de TDA1543's en is dus hiermee het koelings"probleem" opgelost... (zie echter de noot onder deze tekst!) De voeding is m.i. bijna ultiem te noemen en wellicht debet aan de opvallende metingen t.o.v. de Dddac 1543... (zonder hier overigens afbreuk aan te willen doen!)

	8 Volt, Vref 3.85 Volt
	7 Volt, Vref 2.72 Volt
	6 Volt, Vref 2.31 Volt

Luisteren!
Doede verzekerde mij destijds dat de toegenomen resolutie door 8 x TDA1543 parallel zeker hoorbaar zou zijn: Hij heeft gelijk gekregen! Eigenlijk doet deze Dac8 alles beter dan de Nono-Dac... Dit had ik absoluut niet verwacht, althans niet in deze mate...! Duidelijk een beter oplossend vermogen wat zich weer vertaald in een minder korrelige hoogweergave, betere plaatsing en ruimtelijke presentatie. In hoeverre het aangepaste printontwerp en voeding hoorbaar is t.o.v. de Dddac 1543, is mij niet bekend: Ik heb ze niet beide gebouwd om A-B te kunnen vergelijken... maar misschien komt dit nog...

"Shareware"!
Een dergelijk mooi print ontwerp als voor deze Dac8 is professioneel te noemen en derhalve bijna onmogelijk zelf te realiseren. De schakeling zelf is beproefd en veilig, zeker nu de dac-jes de kamer niet warm staan te stoken! De print heeft een zg. soldeermasker waardoor het bestukken erg eenvoudig wordt (zie close-up rechts).

Erwin laat weten dat hij (dd. 21-06-2008) nog 1 kit heeft, dus een compleet bouwpakket voor een dac8 exclusief voeding. Heb je interesse? Laat het me weten!

Erwin & Doede: Chapeau!

ps. De benodigde onderdelen heb ik niet voorradig...

Belangrijke nabrander!!: Het is gebleken dat bij cd's welke aanhoudend tot 0dB uitgestuurd worden de Dac enigszins vervormd op de 6Volt/2.31Vref instelling.... Kies in dit geval de 7 Volt/2.72Vef of 8Volt/3.85Vref instelling... Denk bij de laatste instelling echter wel aan voldoende koeling op de TDA1543's!

---

18-09-2004

De voeding.
Tot nog toe is voor de Non-Dac en de Dac8 steeds gekozen voor een 12Volt/12Ah lood-accu als voeding. Een accu geeft een zeer schone gelijkspanning en is volledig ontkoppeld van het lichtnet. Echter de accu is een eindige bron van energie, m.a.w. de accu kan niet meer energie afgeven dan erin is opgeslagen... Is meer energie benodigd? De Dac8 gebruikt "slechts" plm. 200mA (bij de 7V/2.71Vref instelling) en de 12Ah accu zou deze, in theorie, een slordige 60 uur kunnen voeden...? Dit testen is simpel: schakel een 2e accu parallel!

En dan?
Dan blijkt dat dit onmiddelijk resulteerd in een geluidsbeeld met meer dynamiek waardoor het gehele "plaatje" duidelijker gepresenteerd wordt! Zet nóg een accu parallel en eenzelfde resultaat wordt gehaald. Nu heb ik niet geprobeerd waar de grens ligt: ik heb niet net zo lang meer accu's parallel geplaatst totdat dit geen verbetering meer bracht... Ik ben gegaan tot 12V/34Ah hetgeen plm. 3,4A laadstroom vraagt en dus een aangepast oplaadappraat vraagt - om over meer accu's (en de fysieke omvang hiervan) maar niet te spreken...

Veel reserve...
Een andere voeding zal dus véél reserve moeten hebben: het lichtnet biedt dit... Overdimensioneren is de boodschap dus hierin voorzien we met een ringkern van Amplimo van 2 x 9Volt/8.8A (160Va). Een snelle voeding is ook belangrijk (accu is snel, kan korstondig veel stroom leveren) dus geen spanningsregulatoren e.d. in de voedingslijn (deze zitten op de Dac8 print). De voeding heeft een tweetal smoorspoelen van 150mH/250mA (AE-Europe 27087) zowel in de positieve- als in de negatieve kant, dus 4 totaal. De gelijkrichting heeft ook voldoende "headroom": Schottky's B1035 in een Graetz-schakeling. Dit alles resulteert in een keurig afgevlakte en snelle voeding van 12.3Volt wanneer de Dac8 is aangesloten.

Digitaal versus analoog.
Beide secundaire wikkelingen zijn apart uitgevoerd: er is dus 2 x 12.3Volt voorhanden. Eerst was de bedoeling om deze parallel te zetten maar het analoge deel apart voeden is wel zo netjes: De spanningsregelaar voor het analoge deel wordt nu separaat gevoedt. Doordat de digitale- en analoge secties nu apart worden gevoed, is er nog steeds sprake van een ruim overgedimensioneerde voeding!

Resultaat?
Stapsgewijs zijn de aanpassingen doorgevoerd met elke keer een duidelijke winst in dynamiek, ruimtelijke weergave en daardoor beter te volgen detaillering. De analoge- van de digitale voeding scheiden haalt een bepaalde "onrust" weg die eerder niet was opgevallen: "Je moet het gehoord hebben wil je het snappen" (- aangepast Cruijffiaans).

Al met al een Dac8 die aanmerkelijk beter presteert dan wanneer gevoed met accu's...!

Legenda
Schema Dac8	Accuvoeding, lichtnetvoeding & Dac8
Componenten	Lijst
DDDac 1543	www.dddac.de
Smoorspoeltjes	AE-Europe
Voedingstrafo	Amplimo

 

 

 

 

 

_______________