ЦАП с ламповым выходом

Чтобы идти дальше в конструировании усилителей, я уперся в проблему качественного источника. Очень был нужен хороший ЦАП. Качеством тех, которые я имел дома и которые приходилось слушать до этого я не был удовлетворен в полной мере.  Если это классический ЦАП на операционных усилителях на выходе, то это как правило приводит к проблемке воспроизведения верхней середины и верхов. Середина становится слегка режущей ухо, резковатой, как-бы с песочком или металлом в голосе, особенно на высокой громкости.  С ламповыми ЦАПами тоже не все в порядке – часто нет хорошего баса или плоский, невыразительный звук, да и к тому же, почему-то разработчики очень любят ставить на выходе катодный повторитель, который хотя и снижает выходное сопротивление, но по моему скромному мнению звука мягко говоря не украшает.  В общем, пришел к выводу, что надо делать самому.

Почему я выбрал Ад1955 ?   Ее выход рассчитан на I – U преобразователь с током 3 – 5 мА положительной полярности.   А тут  – широкое поле вариантов для подключения к высокому анодному напряжению таким образом, чтобы выходной ток микросхемы ЦАПа проходил через лампу.

Да,  конечно, я хотел ЦАП с ламповым выходом.  А учитывая мою слабость к каскадам с общей сеткой и трансформаторам – то выход был запланирован на моей любимой лампе 6Э6П с трансформаторным выходом.  Выбор этой лампы обусловлен также ее невысоким внутренним сопротивлением в триоде, а также высокой крутизной ( 30 мА на вольт ), а в случае с каскадом с общей сеткой это дает пониженное входное сопротивление – и это очень хорошо для I – U преобразователей ЦАПов, для которых входное сопротивление  должно стремиться к нулю.   Логично сделать вход I – U преобразователя на германиевом транзисторе включенном по схеме с общей базой.  Отсюда родилась и схема.  По моим грубым прикидкам входное сопротивление моего гибридного каскода где-то порядка 1 Ом.   Как посчитал ?  Берем  формулу  расчета входного сопротивления каскада с общей сеткой  Rin = (Ra + Ri )/( u +1 ).  В нагрузке лампы 3.3 КОма,  сама 6Э6П в триоде имеет около 1500 Ом. Складываем и делим на 30 – это коэффициент усиления лампы.   Получается 160 Ом.  Это входное сопротивление лампы, включенной по схеме с общей сеткой.  Теперь для транзистора – лампа является нагрузкой  Rа.  Внутреннее сопротивление германиевого транзистора я не знаю,  но берем грубо 50 Ом,  тогда если его Кус около 250,  то ( 160 + 50 ) / 250 = 0.84 Ома.

Если кому-то 6Э6П покажется слишком подчеркивающей середину, то ее можно заменить на 6Ж9П, 6Ж11П или 6Ж49П. Только в этом случае следует обратить внимание на то, чтобы коллектор транзистора был соединен с выводами 1 или 3 ламповой панельки ( а не с выводом 6 ) – тогда вы сможете простым перетыком выбрать ту лампочку, которая вам покажется более певучей.

Привожу  первый вариант схемы, хотя уверен, придется его доработать, потому что нет предела совершенству….

1955_dac_6d18d6d0bf

Чтобы самому не делать цифровую часть, я взял на е-Вае платку ЦАПа на АД1955 и удалил из нее операционные усилители, также отпаял от выходов АД1955 положенные по даташиту резисторы 2К от плюса питания,  а 100 пф  ( конденсаторы С1 и С2 на схеме ) оставил те, которые были на плате.  Более подробную деталировку дам чуть позднее.

dac_minishow

В качестве блока питания пробовал транзисторный стабилизатор, но все-таки оказался лучшим по звуку ламповый удвоитель на 6Н1П, которая все-таки потом была заменена на ЕСС99. Причина применения этой редкой лампы проста – для упаковки своего ЦАПа я использовал корпус от китайского ЦАПа Lite, который приказал долго жить, слава богу, корпус я не выкинул.  Пригодились оба сетевых трансформатора, сетевая кнопка и разъемы входов – выходов.  Вот схема БП:

d0b1d0bf_dac19551

Как видно, накал 6Э6П питается постоянным током, но нестабилизированным.

Теперь немного о прослушивании.  Источник – СД-плейер Денон 1500 и сравнивал с его моим ЦАПом, подача сигнала через оптический цифровой кабель.  Усилитель – мой каскод на 6Э5П – 2А3 http://klimanski.com/?p=4147.  Колонки – широкополосник в ОЯ от 3АС505.  Первое впечатление было совсем плохим, я был очень огорчен и уже собирался отнести свое творение в чулан в компанию к другим неудачным проектам.  Мне показалось, что мой ЦАП дает излишне резкий женский вокал и трубу.  Но потом – о чудо ! – оказалось, что это я  на коммутаторе перед усилителем  перепутал входы – то, в чем я разочаровался – это был как раз Деноновский ЦАП, а вот мой ЦАП дает прекрасную подачу материала !   И тембральный баланс, ширина сцены, и эмоциональная насыщенность будут повыше, чем у Денона.  В общем, поет чистенько, детально, прозрачно, и что особенно отличает от моего фирменного Денона – очень мягкая подача вокала и вообще верхней середины и верхов – никакого звона, излишней резкости практически на любой громкости, в общем – намного натуральнее.  Тут уместно сказать про “окраску” звука. Как и в колориметрии, говоря про окраску, важно ответить на вопрос – а что принято за эталон белого ?  Если за этот эталон принять транзисторный звук – то да, лампы дают “окраску”. Но в моем понятии ламповый звук – это и есть эталон белого.  А операционные усилители на выходе ( кстати, всегда применяемые с глубокой ООС )  дают слегка металлическую окраску и  немного ненатуральный верхний регистр, что живому исполнению имхо не присуще. В общем остался весьма и весьма доволен своим творением.

Вот его характеристики

– выходное напряжие на уровне 0 дБ  – 2 Вольта;

– уровень шумов – менее  -80 дБ,  меньше просто не нечем померить;

– суммарный коэффициент гармоник на максимальном уровне – менее 0.15 % – опять-таки пока точнее не могу измерить.

– входы – оптический и  SPDIF;

– выходы – небалансный 2 Вольта и балансный 10 Вольт;

– выходное сопротивление – на  небалансном выходе – менее 100 Ом,  балансный выход – около 2 КОм;

– схема не содержит цепей ООС.

Вот как выглядит упакованный в корпус прибор и фото всего комплекта аппаратуры для прослушивания.

imag0218_2

imag0220_2

Выходные трансформаторы были намотаны на заказ в фирме Аудиоинструмент, за что поклон Сергею Глазунову.  А еще – читайте на форуме   http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=4180.0 . Мои первые попытки ( не совсем удачные ) сделать ЦАП только на лампах есть в другой ветке на этом же форуме  http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=1267.570.

Дополнено 6 июня 2015 года. Пришлось немного подкорректировать схемку. Во-первых, на пиках громкости наблюдался возбуд ( резонансы ) и поэтому пришлось добавить конденсаторы С3 и С5 в сетки ламп, а также С1 и С6 в аноды. Также, по причине дрейфа напряжения на выходе АД1955 пришлось застабилизировать базы транзиcторов при помощи стабилитрона Д1 на 3.0  вольта.  Ну, и все-таки 6Э6П я заменил на 6Ж49П – мне она из всех перечисленных ранее показалась самой сбалансированной тембрально.

1955_dac_6d0b649d0bf

*

****************************************************************************************************