Pro přenos digitálního audia mezi přístroji se standardně používá rozhraní S/PDIF (elektrické) a TOSLINK (optické) pro komerční použití, nebo AES3 pro profesionální použití. Modul S/PDIF dekodéru slouží k převodu tohoto rozhraní na rozhraní I2S, které se standardně používá u audio D/A převodníků. Jako S/PDIF dekodér lze použít např. obvod CS8416, nebo DIR9001. Při stavbě D/A převodníku v minulosti jsem měl s obvodem CS8416 problémy s jeho resetováním v hardwarovém režimu. Zvolil jsem tedy obvod DIR9001, který mi funguje naprosto perfektně a má proti obvodu CS8416 nižší jitter.
V napájecí části jsou za usměrňovačem a vyhlazovacím kondenzátorem použity LOW-DROP stabilizátory IC4 LE50CZ a IC5 LE33CZ. Na optickém vstupu je použitý optický přijímač OX1 Toshiba TORX173 s TTL výstupem. Na elektrickém vstupu je kvůli galvanickému oddělení zapojen pulsní transformátor TR1 a za ním RS485 budič IC2 75176 pro převod na TTL. Lepšího tvaru signálu jsem dosáhnul zapojením terminačního rezistoru 75R před transformátor. Jako oddělovací transformátor je možné použít Lundahl LL1572, Newava S22083, nebo podobný. Plošný spoj je připraven na obě běžná zapojení vývodů. Pokud nevyžadujeme oba typy vstupů, zapojíme jen ten, který chceme a součástky druhého vstupu nebudeme osazovat. Obvod DIR9001 vyžaduje externí resetovací obvod. Použil jsem dostupný MCP120T-300. Obvod DIR9001 může používat jako zdroj hodin krystal, nebo vstupní signál. Použil jsem zapojení s fázovým závěsem bez externích hodin, které je schopno zpracovat vstupní signál se vzorkovací frekvencí 32, 44.1, 48, 88.2 a 96kHz. Interní PLL vyžaduje externí filtr složený ze součástek R2, C14 a C15. Výstup signálů GND, SCK, LRCK, BCK, DATA a +5V je vyveden na 6 pinový konektor, ke kterému se připojuje vlastní převodník. LED POWER signalizuje přítomnost napájecího napětí, LED ERROR svítí v případě nepřítomnosti S/PDIF signálu případně při detekci chyby. LED _AUDIO svítí v případě, že přijímaný S/PDIF signál neobsahuje RAW PCM audio data, např. při příjmu zakódovaného signálu AC3, DTS apod.
Plošný spoj osazujeme od nejmenších součástek po největší. Začneme ovšem obvodem IC1, který je opravdu dost malý. Já jsem připájel dva krajní vývody, abych měl obvod uchycený na správném místě. Následně jsem hrotem páječky a trubičkovým cínem přejel všechny vývody. Ty se mi pochopitelně slily dohromady. Přebytečný cín jsem odsál měděnou licnou k tomuto účelu určenou. Plošný spoj jsem vizuálně zkontroloval proti lampičce. Následně jsem pokračoval v osazování SMD rezistorů, kondenzátorů, diod a IC2. Potom jsem pokračoval s drátovými propojkami a sočástkami s horní strany. V případě, že nechceme optický vstup, tak neosazujeme OX1 a C12. Pokud nechceme elektrický vstup, tak neosadíme X1, R1, TR1, IC2 a C13.
Plošný spoj je navržen jako jednostranný se dvěma drátovými propojkami. To nám umožní jeho výrobu v amatérských podmínkách.
Výstupní formát dat se zvolí jumpery JP1-1 a JP1-2 přivedenými na vývody FMT0 a FMT1. Druhé dva jumpery JP2-1 a JP2-2 přivedené na vývody PSCK0 a PSCK1 slouží k nastavení systémových hodin. To je třeba nastavit podle možností D/A převodníku s převzorkováním. Obvod má interní pulldown rezistory 51k, takže pokud je jumper nezapojen, je tam logická úroveň L. Při jeho zapojení je na vývodu logická úroveň H. Výstupní formát je potřeba nastavit podle použitého D/A převodníku. Následující tabulky uvádějí přehled nastavení.
| FMT[1:0] nastavení | Audio data output format | |
|---|---|---|
| FMT1 | FMT0 | |
| L | L | 16-bit, MSB-first, right-justified |
| L | H | 24-bit, MSB-first, right-justified |
| H | L | 24-bit, MSB-first, left-justified |
| H | H | 24-bit, MSB-first, I2S |
| Nastavení PSCK[1:0] | Výstupní hodiny z PLL | |||
|---|---|---|---|---|
| PSCK1 | PSCK0 | SCKO | BCKO | LRCKO |
| L | L | 128fs | 64fs | fs |
| L | H | 256fs | 64fs | fs |
| H | L | 384fs | 64fs | fs |
| H | H | 512fs | 64fs | fs |
| označení | hodnota a typ | počet |
|---|---|---|
| R1 | 75R SMD1206 | 1ks |
| R2 | 680R SMD1206 | 1ks |
| R3-R5 | 1k5 SMD1206 | 3ks |
| R6-R9 | 33R SMD1206 | 4ks |
| C1 | 4700uF/25V elektrolyt | 1ks |
| C2-C5 | 10uF/10V SMD tantal velikost B | 4ks |
| C6-C13 | 100nF SMD1206 keramika | 8ks |
| C14 | 68nF SMD1206 keramika | 1ks |
| C15 | 4n7 SMD1206 keramika | 1ks |
| IC1 | DIR9001 TSSOP28 | 1ks |
| IC2 | 75176 SMD SO-08 | 1ks |
| IC3 | MCP120T-300 SOT23 | 1ks |
| IC4 | LE50CZ | 1ks |
| IC5 | LE33CZ | 1ks |
| JP1-JP2 | JP2QE jumper | 2ks |
| L1 | 47uH axial | 1ks |
| LED1 | LED červená 2mA | 1ks |
| LED2 | LED žlutá 2mA | 1ks |
| LED3 | LED zelená 2mA | 1ks |
| B1 | Diodový můstek 1.5A/100V | 1ks |
| OX1 | TORX173 Toshiba - deska verze 1.1 | 1ks |
| OX1 | TORX177 Toshiba, GP1FAV50RK0F Sharp - deska verze 1.2 | 1ks |
| SV1 | jumper lišta 6 pinů | 1ks |
| TR1 | LL1572, nebo S22083, nebo PE-65612, nebo DA102C | 1ks |
| X1 | cinch zdířka do PCB TOBU3 | 1ks |
| X2 | Svorkovnice AK300/2 | 1ks |
Uvedené zapojení snad neskýtá žádné záludnosti. Může být problém se sehnáním obvodu DIR9001 a pulsního transformátoru, které v běžném maloobchodě nenajdete. Zapojení mi funguje spolehlivě a umožňuje značnou variabilitu ve stavbě převodníku.
English
Česky
