Convertisseur numérique DIY-En ce qui concerne les convertisseurs analogique-numérique DIY, la conversion des informations de stockage numérique d’un iPod, d’un ordinateur portable ou d’un autre périphérique audio en sons analogiques que nous entendons peut s’avérer difficile. Bien que cela semble simple, les résultats escomptés ne peuvent être atteints sans un composant clé DAC. Même si vous améliorez votre voix, un convertisseur numérique de haute qualité vous donnera un meilleur arrière-plan sonore. Donc, créez un niveau d’ écoute plus profond pour votre projet. C’est la partie la plus excitante. Vous n’avez pas besoin d’acheter un DACDIY pour créer un DAC ( convertisseur analogique-numérique ), ce qui est à la fois économique et relativement simple. En outre, vous pouvez le faire vous-même avec des outils et des instruments. Cependant, si vous pensez que c’est difficile, ne vous inquiétez pas. Nous sommes là pour vous soutenir. Commençons tout de suite.
Comment fonctionne le convertisseur numérique?
Avant d’en savoir plus sur le fonctionnement du DAC, parlons de ce qu’est un convertisseur numérique.
Le DAC capture les données numériques des périphériques audio et les convertit en signaux audio analogiques dans les périphériques électroniques. Et puis. Il envoie ces signaux à un amplificateur. Donc, lorsque vous écoutez l’enregistrement numérique, vous entendez le signal analogique converti.
Processus de conversion
Source & # 160 ;
: Partage wiki
Toutefois, la qualité des DAC varie. Par exemple, votre smartphone dispose d’un DAC de base qui vous permet d’avoir une bonne conversation, mais vous ne pouvez pas apprécier votre collection de musique préférée. Pour ce faire, vous avez besoin du DAC du haut-parleur.
Nous savons maintenant que le DAC nous permet d’ écouter de la musique enregistrée au format numérique. Mais qu’est-ce qui rend un convertisseur analogique-numérique meilleur que l’autre?
Tout d’abord, vous devez comprendre ce qui se passe à l’intérieur du DAC. L’ingénieur d’enregistrement convertit les signaux analogiques en une série de chiffres ( signaux numériques ). Donc, si vous voulez l’entendre, vous devez convertir ces flux numériques en signaux analogiques.
Bloc-diagramme du circuit DAC
Source & # 160; :
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Cependant, le DAC n’utilise pas de séries chronologiques cohérentes pour convertir les flux de bits. Par conséquent, cela conduit à l’erreur d’ horloge que nous connaissons. Par conséquent, lors de la lecture de ces sons, l’erreur s’affiche sous forme de bruit.
Le crénelage a un impact négatif sur la qualité de lecture. En d’autres termes, votre musique ne sonne pas assez bien.
Heureusement, le DAC externe ( casque et haut-parleurs ) peut gérer ces erreurs d’ horloge. Différent du DAC interne.
Ports DAC extérieurs
Par conséquent, le Contrôleur DAC externe est idéal pour une grande variété de paramètres d’ écoute. Les composants compatibles DAC externes comprennent les ordinateurs de bureau et portables, les systèmes stéréo à domicile et les smartphones.
Exemple de DAC externe
Comment fonctionne le convertisseur numérique?
Il y a quelques années, nous n’avions pas de DAC pour générer des signaux analogiques. Nous avons utilisé des bandes magnétiques et des canaux de disques pour générer des signaux analogiques électriques. Cependant, le DAC nous permet maintenant de profiter d’un son numérique portable et pratique.
Bobine de disque et gravure de disque
C’est comme ça que ça marche :
Tout d’abord, l’artiste crée une piste audio pendant l’enregistrement. Le microphone recueille les sons des artistes et des instruments de musique comme signal d’entrée analogique.
Ensuite, l’unité d’enregistrement convertit les signaux analogiques en signaux numériques à l’aide d’un convertisseur de module, dont nous discuterons plus loin. Ce processus permet de stocker facilement ces signaux sous forme de fichiers audio numériques.
Lorsque vous lisez un fichier audio numérique, le DAC convertit le signal en signal audio analogique.
Enfin, le DAC transmet le signal de sortie analogique converti à l’amplificateur. Par conséquent, envoyez de la musique via des haut-parleurs ou des écouteurs.
Fonctionnement du convertisseur de modules
Comme mentionné précédemment, les CAN jouent un rôle important dans le processus de conversion du signal numérique en signal analogique. Circuits logiques numériques ADC comme raspberry Pi et Arduinos pour transmettre dans le monde réel.
Les signaux analogiques proviennent de différents capteurs et sources qui mesurent la température, le son, le mouvement, le son ou la lumière.
Schéma de circuit d’un convertisseur analogique-numérique
La source:
Wiki communs
Alors que les signaux analogiques fournissent un nombre illimité de valeurs de tension de référence différentes, les circuits en version numérique fonctionnent avec des signaux binaires avec uniquement des états logiques, logique haut (1) et logique bas (0). Nous avons donc besoin d’un circuit électronique capable de gérer cette conversion. C’est là qu’intervient l’ADC.
Ainsi, un ADC capture la tension analogique et génère un code de sortie numérique qui représente la tension analogique. Mais comment ça fonctionne?
Un ADC suit une séquence lors des conversions. Tout d’abord, il échantillonne le signal analogique et le quantifie pour déterminer sa résolution. Enfin, il définit la valeur binaire et la transfère sous forme de signal de sortie numérique au système, pour lecture. Les deux aspects cruciaux de ce processus sont la résolution et le taux d’échantillonnage.
Comment faire un convertisseur numérique-analogique
Étant donné que les microcontrôleurs ne lisent que des signaux numériques, divers modèles sont livrés avec ADC. Mais, il y en a peu avec un DAC. Nous allons donc vous montrer comment créer un convertisseur numérique-analogique facile avec des matériaux faciles à acquérir. De plus, vous pouvez facilement l’étendre à des bits de résolution illimités.
Sans plus tarder, voici les étapes :
Étape 1: Convertisseur numérique DIY-Rassemblez vos matériaux
Vous pouvez soit commander votre ensemble de matériaux, soit les rassembler vous-même. Vous aurez besoin d’une carte de circuit imprimé, de résistances, de condensateurs, de diodes et d’une carte XMOS.
Étape 2: Convertisseur numérique DIY-Installez vos composants
Les premières choses que vous devez installer pour ce projet sont vos résistances et condensateurs sur votre PCB. Installez votre résistance de 470 ohms, suivie de vos condensateurs. Mais, vous devez installer le plus gros condensateur avant d’installer les autres selon les marques sur la carte.
Assurez-vous également de souder votre résonateur à quartz. Deuxièmement, installez vos diodes dans une direction afin de ne pas vous tromper. Enfin, installez les connecteurs selon les marquages sur le PCB.
Étape 3: Connectez votre carte XMOS
Si vous souhaitez que votre DAC ait à la fois des entrées SPDIF et USB, vous devrez acheter une carte spéciale (carte XMOS). Ainsi, une fois que vous avez acheté votre carte XMOS, installez-la avec tous les connecteurs et racks de montage nécessaires.
Carte XMOS
La source: Flickr
Remarque : ces composants sont livrés avec le kit.
Si vous rencontrez des problèmes à cette étape, il se peut que ce soit votre condensateur. Essayez de changer l’emplacement des plus petits condensateurs. Cela devrait résoudre le problème.
Étape 4: Convertisseur numérique DIY-Assemblez votre tableau de commande et d’affichage
Le DAC dispose de différentes entrées commutables et de différents modes de fonctionnement ; il nécessite un tableau de commande et d’affichage. Vous pouvez trouver ces composants dans le kit. Ensuite, suivez les instructions sur le PCB pour installer votre carte de contrôle et d’affichage. Enfin, connectez les fils et l’écran, et votre circuit est terminé.
Étape 5 : Convertisseur numérique DIY-Premier test
Effectuez vos premiers essais sur le circuit et assurez-vous que tout fonctionne bien. Si votre première vérification montre que tout fonctionne bien, vous êtes prêt à partir.
Étape 6 : Choisissez votre transformateur
Vous aurez besoin de trois alimentations régulées pour votre carte : 2 × 15 volts, 9-12 volts et 9-12 volts. L’enroulement 2 × 15 se compose de 9-12 volts avec une prise du milieu. Par contre, les deux transformateurs 9-12 volts ont des bobinages indépendants. Comme la consommation de la carte est insuffisante, vous n’avez besoin que d’environ 5 à 10 watts.
Étape 7 : Construisez votre boîtier
Maintenant que votre alimentation et votre circuit sont prêts, le prochain est le boîtier. Vous pouvez utiliser le boîtier à partir d’un récepteur satellite ou d’un autre équipement adapté à votre circuit. Cependant, l’installation de la carte à l’intérieur du boîtier peut nécessiter des travaux mécaniques.
Différents boîtiers
Si vous ne trouvez pas de boîtier pour votre carte, vous pouvez acheter des versions prêtes à l’emploi en ligne, comme alternative.
Étape 8 : Convertisseur numérique DIY-Installez votre panneau avant
Vous pouvez rencontrer des problèmes mineurs lors de l’installation de l’indicateur du panneau avant. De plus, cela nécessite également des travaux mécaniques à réparer.
Étape 9 : L’assemblage final
Constituez votre alimentation avec un circuit imprimé, deux transformateurs (-15 +15 volts pour le premier, et deux bobinages 12 volts pour le second). Enfin, installez le tout dans votre boîtier.
Étape 10 : Convertisseur numérique DIY-Configuration finale
Placez la sortie pour casque et installez n’importe quel amplificateur de classe A pour le casque à l’intérieur du boîtier.
Amplificateur
La source:
Wiki communs
De plus, si vous prévoyez d’utiliser votre appareil avec une connexion USB, vous devrez télécharger vos pilotes et les installer correctement.
Remarque : vous pouvez mettre à niveau votre DAC en effectuant des expériences et en remplaçant les condensateurs et les amplificateurs. Cependant, si ces mises à niveau ne donnent pas de meilleurs résultats, revenez aux composants d’origine.
Convertisseur numérique DIY-Facteurs qui influencent le processus de conversion
Toutes les conversions ne nécessitent pas le même temps de comptage. Certains peuvent nécessiter des temps de comptage plus élevés, tandis que d’autres peuvent nécessiter des temps de comptage plus courts. Le temps de conversion typique est de 4,1 ms/ 2 -= 2,05 ms. Cela pourrait être une bonne valeur.
Cependant, la valeur produirait 2 x 244 = 488, ce qui signifie 488 conversions en moyenne.
Ainsi, une fréquence d’horloge plus lente équivaut à moins de conversions par seconde. De plus, un convertisseur avec une faible résolution (moins d’étages de comptage) aura un taux de conversion plus élevé.
Un autre facteur qui influence le processus de conversion est la précision. La précision du comparateur détermine la précision du convertisseur.
Derniers mots
Le convertisseur numérique-analogique est un composant important sur tous les appareils audio. La plupart de ces appareils doivent communiquer avec le monde réel. Ainsi, ils doivent convertir les signaux numériques en signaux analogiques.
De plus, vous pouvez utiliser quatre types de DAC pour vos projets, notamment le DAC delta-sigma, le DAC à résistance pondérée binaire, le DAC segmenté et le DAC à échelle binaire.
Cela résume tout ce que vous devez savoir sur les convertisseurs numériques-analogiques. Si vous avez des questions, n’hésitez pas à nous contacter. Nous serons heureux de vous aider.
