USB dac 電路及組裝說明

 

不久之前小弟有設計一個以PCM2706為接收器的USB Receiver,藉著PCM2706可以輸出I2S

號的功能將訊號送至外接的SHARK dac,然後在SHARK dac進行數位/類比轉換的動作。為了

讓使用起來更方便小弟將USB Receiverdac 兩個結合在一起,並且盡可能的縮小電路板的大

小,即使放置於空間不多的桌上也不會佔上太多的空間。

麻雀雖小,五臟俱全。

 

USB接收端電路的設計基本上跟之前的 USB Receiver 差不多,不過一樣沒有使用 PCM2706

建的類比輸出,其實是我在第一次試做 USB Receiver 時使用耳機進行試聽感覺不是很滿意,

所以一直不想用。看了一下原廠所提供的資料發現它的 channal separation大只有 70dB,這

樣的聲道分離度對音場的解析與定位將有莫大影響,無疑是讓我對它的類比部分判了死刑,

其餘如 Pass-band ripple 以及 Stop-band attenuation 特性也不是相當的好。

聲道分離度最大只有 70 dB

 

為了類比的輸出有好一點的表現與可玩性,我將USB Receiver的數位輸出電路拿掉,留下 I2S

輸出的介面跟 Audio dac 相連接,慮到價格與整體的表現,挑選了數年前紅及一時且風評不錯

PCM1716 來作轉換的工作。以目前的架構來說用它來可以說是綽綽有餘,並且可以透過

更換低通濾波器的 OP 達到調音的目的,比起用 PCM2706 內建的類比輸出來說活用性可以說

是大了許多。

當年紅及一時的PCM1716表現頗受好評。

 

低通濾波器設定值的選用與原廠並沒有太大的不同,OP 選用的是目前被廣泛使用且風評亦

不差低失真的OP134PA,選用單OP 的包裝可以有比較大的更換空間,以目前市面上的單OP

來說大約有十幾種可以拿來更換。我試了幾種手邊有的OP,分別是OPA134PANE5534AN

OPA132PAOPA627APOPA604AP。在這幾種的OP之中以OPA134PA的表現算是比較均

衡的,OPA132PA的表現是我最滿意的而且表現跟OPA627AP可以說是差不多,OPA604的高

音表現不錯但細節表現比OPA134PA差一點,而NE5534AN的聲音屬於比較溫暖的音色且細

節表現亦比它OP差一點。

利用更換OP的方式進而獲取自己想要的聲音,也兼顧到diy的樂趣。

 

再來我們要開始講解裝機的部分,電路板要開始銲接時一樣先下載插件圖,還有就是記得用

三用電表測量一下各個電源的供應腳是否有跟地短路,務必在銲接之前先做好這些工作,其

它需要使用到的工具也請一併準備好。

工欲善其事必先利其器,插件圖與需要的工具要先準備好。

 

USB 接收電路大部分都是SMD的元件,作法會跟之前USB Receiver一樣,我會先將SMD電阻

器及電容器在外包裝上以顏色作了區分,這是為了方便各位辨視SMD的類別跟數值。請在同

一時間僅拆開一種元件,以避免跟其它不同的元件混在一起,並且仔細核對過零件之後再開

始安裝,此次亦會先將PCM2706PCM1716先銲上,減少各位銲接這兩顆IC時的困擾。

USB dac的接收IC PCM2706會預先銲好。

 

USB dac的數位類比轉換IC PCM1716也會預先銲好。

 

關於SMD元件的銲接方式在前面的裝機說明皆有提到次此不再多做說明,需要的人可以參考

之前的說明。這次SMD的元件跟上一次的 USB Receiver 來比可以說是相對的少了許多,所以

應該很快就可以銲接完畢。記得銲接電阻器時先量一下阻值,並且將文字面朝上銲上電路板

以利檢查的工作。

SMD元件已大幅減少銲接起來應該可以順手許多。

 

接下來剩下的應該都是DIP型態的過孔元件,所以這個時候先用銅柱固定電路板的四周將電路

板撐起來,然後將剩下來還沒插上元件插上就完成了USB 接收電路的這個部分。務必記得電

解電容是有極性的元件,在插上電路板時要注意插入的接腳極性務必與電路板上的標示相同。

USB接收電路的元件不多所以很快就可以銲好。

 

再來我們要開始銲接audio dac的部分,首先零件的安裝順序一樣由高度最低的電阻開始,此

次我們使用Philips誤差值1%的精密電阻,所以辨視阻值的方式是靠電阻本體上的色碼,電阻

上的色碼總共會有五條,辨視方式以我們此次有用到的黃紫黑棕棕這支電阻為例,這是一支

4K7的電阻。如何看這支電阻?請看以下的說明。

= 4

= 7

= 0

= 1,第三 ( 位數 ) 個色碼之後有幾個0

= 1,誤差值為1%,通常這條色碼的寬度會比其它的來的寬一點。

所以這支電阻是4700歐姆誤差值為1%,也就是4.7K

 

電阻的阻值種類不多插錯的機會應該不大,不過再插入前仍須仔細核對插件圖上的數值。

 

再來是要插上電容器,電容器一樣是分成有極性跟無極性兩種,首先我們要先將無極性的電

容器插上。無極性電容器的部分都是WIMA電容所以辨視起來相當的容易,插上電路板之前比

較不用擔心極性的問題。之後再插上有極性的Nichicon MUSE電容,記得插上電路板之前務

必注意極性方向。最後剩下的是RCA座以及連接電源進入的接頭,將這些元件銲上然後插上

OP就算大功告成了。

先將無極性的WIMA電容插上。

 

有極性的Nichicon MUSU電解電容插入時務必注意電路板上的標示。

 

插上最後的幾個元件就完成了!

 

USB dac的電源供應是使用PS-1的穩壓模組提供所需要的電源,這一個部分將會再另作說明。

USB dac 線路圖    USB dac 插件圖   USB dac 零件表