Hifi-tasoinen D/A-muunnin

Abstract

Tässä insinöörityössä suunniteltiin ja toteutettiin kokonaisuudessaan laite, joka voi muuttaa kolme erityyppistä digitaalista signaalia hyvälaatuiseksi analogiseksi linjatasoiseksi signaaliksi.

Työn tarkoituksena oli soveltaa insinööriopinnoissa opittua elektroniikkasuunnittelua, digitaalitekniikkaa sekä mittaustekniikkaa. Laitteen kotelon suunnittelussa ja toteutuksessa hyödynnettiin teknisen piirustuksen sekä sähköturvallisuuden oppeja.

Laite koostuu jännitelähteestä, digitaalisten signaalien vastaanottomoduuleista, sisääntulovalitsimesta, S/PDIF-dekooderipiiristä, näytteenottopiiristä, itse D/A-muuntimesta sekä virta-jännite muunnospiiristä.

Kytkennän suunnittelun jälkeen jyrsittiin piirilevyt sekä koottiin piirilevyt. Kytkentä testattiin moduuli kerrallaan; ensin jännitelähde, sitten USB-vastaanotin ja muut vastaanottomoduulit, ja tämän jälkeen itse D/A-muunnin. Testauksen jälkeen laitteesta mitattiin suoritusarvot sekä asennettiin laite itse tehtyyn laitekoteloon.

Lopputuloksena saatiin laite, joka täyttää alussa asetetut tavoitteet. Mittaustulosten, subjektiivisen kuuntelun ja ulkonäön perusteella voidaan todeta kyseessä olevan täysin hifi-tasoinen laite.

In this thesis a fully functional audio digital-to-analog converter was designed and imple-mented. The device can convert three different types of digital audio signals to an analog line-level sound signal.

The purpose of the thesis was to apply the knowledge of the engineering studies, such as electronics designing, digital and measurement technology, technical drawing and electrical safety.

The device consists of a voltage source, receiving modules of the digital signals, input selector, S/PDIF decoder circuit, a sample rate converter, D/A converter itself and the current-voltage conversion circuit.

After the circuit diagram was designed, the printed circuit boards were milled and the printed circuit boards were assembled. The circuit was tested module after module: first the voltage source, then USB receiver and the other receiving modules and at last the D/A converter itself. After the electrical testing, the performance of the device was measured and the circuit boards and transformer were mounted into the self-made case.

The result of this study is device that meets the requirements set at the beginning. Based on the measurements which were carried out, subjective listening and outlook of the device, the result can be referred to as a hifi device.