Tubeconverter - ARESAUDIO electronics & audio engineering

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Progetti

TUBECONVERTER
Tube digital-analog converter 24bit 96KHz

SEZIONE DIGITALE:
Il cuore del circuito è il convertitore PCM1793 prodotto dalla Burr-Brown (datasheet in fondo pagina) il quale ha caratteristiche elettriche e soniche di tutto rispetto, ad esso è appunto affidata la parte più critica e cioè quella di convertire il flusso di dati digitali provenienti dal ricevitore digitale in tensioni (stereo) poi applicate all'ottimo doppio operazionale OPA2134 che fungerà da buffer d'uscita. L'ingresso digitale SPDIF (SONY-PHILIPS-DIGITAL-INTERFACE) a 16 o 24 bit può essere applicato tramite un cavo coassiale con terminale RCA oppure, in alternativa tramite un cavo ottico con terminazione Toslink, questa scelta viene effettuata dall'unico controllo presente sull'apparecchio il quale controlla il 74HC00 portando livelli logici 1 o 0 su due delle quattro porte NAND presenti a bordo facendo sì che i due segnali possano fluire a seconda le nostre esigenze, in aggiunta allo schema originale ho inserito un deviatore doppio per poter aggiungere un led (coaxial) che segnali visivamente quale dei due ingressi in quel momento è abilitato, il flusso digitale che può avere i formati presenti nella tabella successiva:

che corrispondono alle frequenze del PLL interno e che sono quelli di gran lunga usati attualmente, viene successivamente applicato al ricevitore digitale DIR9001 (sempre di produzione Burr-Brown) che lo decodifica e estrapola il clock e i dati audio inviandoli in modo seriale al convertitore PCM1793 il quale, come ho già accennato precedentemente, trasforma tutti i bit in arrivo in un fantastico ed armonioso audio (bilanciato) applicandolo su 4 (2x left e 2 x right) pin presenti sul suo contenitore  e più precisamente 17+18 (left) e 13+12 (right).Qualora il segnale digitale applicato fosse anomalo, presentasse errori di parità o nel caso più probabile assente, un led presente sul dispositivo (ERROR) e collegato al pin 27 del DIR9001 si illuminerà indicando all'operatore un'anomalia di funzionamento, gli altri tre led presenti sono POWER che indica la presenza di alimentazione, COAXIAL che indica la selezione dell'ingresso digitale coassiale ed infine OPTICAL il quale indica che è stato selezionato l'ingresso ottico digitale.

SEZIONE ANALOGICA:

Terminata l'elaborazione del flusso digitale, l'audio bilanciato viene applicato all'ottimo doppio differenziale OPA2134 sempre di produzione Burr-Brown il quale lo sbilancia, lo filtra leggermente sulle altissime e dopo averlo bufferizzato viene applicato sul trimmer Sensitivity, mediante il quale, servendosi di un generatore di funzioni, lo si dovrà tarare per il massimo segnale di uscita prima del clipping, questa operazione verrà effettuata non prima di aver tenuto acceso il convertitore per almeno una mezz'ora.

L'ultimo stadio che il segnale incontra prima di essere applicato ai pin RCA presenti sul retro dell'apparecchio è uno stage a tubo termoionico che utilizza un doppio triodo ECC82 (12AU7) in configurazione a catodo comune il quale conferisce un "carattere morbido" e ricco di armoniche (la classica ciliegina sulla torta).

SEZIONE ALIMENTAZIONE:

Anche in questa sezione c'è stato un cambiamento, le tensioni ora sono 2 e più precisamente 2x 12V AC, per l'alimentazione del filamento che ricordo è a 12V DC stabilizzata tramite dei comunissimi regolatori 7812 e 7912. Dopo essere stata livellata dal ponte e dai condensatori da 1000mF le tensioni non regolate sono applicate a 4 stadi di stabilizzazione, una a 3,3V una a 5V (regolatori in SMT) ed dai famosi 7812 e 7912 questi ultimi è necessario dotarli di dissipatore di calore per evitare il surriscaldamento.

Meccanica:

... e quì sono dolori.....

Per la realizzazione ci sarà bisogno di mandare in vacanza la vostra dolce metà, comprare delle Playstation per i vostri figli (una per ogni figlio per evitare litigi), e persare per l'assunzione di un o una Dog-sitter qualora avete in casa un cane..... ah dimenticavo.... mettersi in ferie....  

Occorreranno due pezzi di Plexiglass 12x10 cm e con spessore 20mm poi, utilizzando la grafica postata in seguito, sagomare i pezzi che comporreranno il coperchio(TOP) ed il fondo(BOTTOM) asportando il materiale in eccesso con un seghetto alternativo e successivamente rifinire i bordi prima con una lima poi con carta vetrata da 200 poi 300 poi 400 ed infine con pasta abrasiva fino al punto che il bordo diventi lucido (operazione laboriosa ma sicura).Se avete un cannello in casa potreste saltare i passi con carta vetrata e pasta abrasiva in quanto basterà passare il cannello in modo uniforme sul bordo per poter far divenire lucido la superficie (operazione rapida ma difficoltosa e rischiosa).

Foratura:

Applicare una stampa del layout dalla parte inferiore e segnare i fori da effettuare o con un punteruolo o con un saldatore, poi con una fresa a tazza eseguire il foro centrale necessario per far fuoriuscire la valvola e successivamente i quattro periferici (per il TOP), per il BOTTOM eseguire le stesse operazioni di cui sopra tranne che per il foro centrale. Due consigli quando si lavora con il Plexiglass di questo spessore:

1)Prendere tutte le dovute precauzioni per evitare che si raschi in quanto è molto delicato, quindi nastrarlo tutto e usare del cartone qualora usaste delle morse.

2)Nel praticare il foro centrale prestare la massima attenzione al riscaldamento della fresa, in quanto se essa dovesse surriscaldarsi si avrebbero due fenomeni, uno il quale comporterebbe il bloccaggio della stessa nel Plexiglass e l'altro creerebbe un rigonfiamento della superfice in corrispondenza del perimetro del foro.Effettuarlo per metà da un lato e per metà dall'altro.

Per evitare questi inconvenienti basterà procedere nella foratura a passi di un millimetro di profondità alla volta poi fermarsi per far raffreddare la fresa (o la punta) e poi riprendere. Tenete ben a mente che il Plexiglass non è altro che plastica e che quindi se per una ragione qualsiasi la fresa o una punta di foratura si dovesse bloccare mentre si stà forando, avete pochi secondi per estrarre velocemente l'utensile (magari invertendo il senso di rotazione del trapano) prima che quest'ultime si raffreddino, trascorsi i quali sarà molto difficile poi poter tirare fuori l'utensile dal Plexiglass senza che si possa arrecare danni allo stesso.

Procurarsi una piattina di alluminio satinato con spessore di 1- 1,5mm e tagliare due spezzoni di circa 34 cm (verificare il perimetro dei Plexiglass), su una di essi praticare uno scasso rettangolare al centro per accogliere la scritta "Tubeconverter" che verrà stampata su trasparente ed applicato al centro sul frontale sul bordo del BOTTOM, poi praticare due fori sulla piattina ai lati dello scasso appena effettuato ed alle estremità della piattina, senza averla ancora piegata, fissarla al bordo del Plexiglass BOTTOM con due viti dove precedentemente si saranno effettuati due fori con diametro leggermente inferiore, successivamente inziare a piegare la piattina sul bordo stesso e applicare le ultime due viti sulle sue estremità. Ripetere quest'ultima sezione con la piattina del TOP omettendo soltanto la parte dello scasso rettangolare.

Terminata la lavorazione dei due blocchi di Plexiglass si passa al pannello cilindrico, necessita una griglietta in alluminio tagliata su misura sia in altezza che in lunghezza che servirà per il frontale dove si praticheranno tre fori, due per gli interruttori ed uno centrale per il potenziometro, i led saranno inseriti nelle forature della griglietta stessa, sagomarla come la grafica. Per il pannellino posteriore procurarsi un foglio piccolo di alluminio satinato dove verranno praticati i fori per i connettori audio e connettori digitali. Unire i due pannellini con 4 viti sul retro.

Il trasformatore verrà fissato sul BOTTOM mediante un perno centrale e dalla parte interna collocare una griglietta che portata a massa schermerà il circuito interno da un'eventuale flusso disperso del toroidale.

Per i quattro piedi necessiterà l'acquisto di quattro pomelli per tiretti in alluminio satinato e un tubolare con foro centrale da 4mm, sempre in alluminio satinato (la mia non era satinata e ho dovuto crearla inserendo nel trapano i spezzoni e levigarli con lima), tagliare a misura 4 spezzoni di 3,5cm circa di tubolare ed il tutto sarà fissato al BOTTOM mediante 4 perni passanti da 4mm i quali pomelli fungeranno da perni di blocco.

Per il montaggio del TOP, PCB e BOTTOM fare uso di distanziatori in metallo M3 con filettature maschio-femmina.

Il materiale occorrente per la costruzione del coprivalvola è il seguente:

Un nottolino per porte scorrevoli, un Hard Disk rotto (sì avete capito bene) 3 distanziatori metallici e 3 perni da 2,5mm.

Dal nottolino viene eliminata la parte posteriore in modo che sia un foro passante, effettuare uno scasso a 180° per permettere a due dei 3 perni di potersi accomodare e bloccare tramite due distanziatori il primo anello che potrete recuperare così:

Dal vostro defunto Hard Disk prelevare 2 distanziatori in alluminio ad anello (quelli che servono per distanziare i piatti interni), fare due fori ciechi alle due estremità di un anello facendo attenzione a non fuoriuscire dalla pare posteriore e filettarli o con una filiera oppure (come ho fatto io) con i perni stessi, sempre sullo stesso anello a 90° dai due fori praticarne un terzo ma questa volta passante per permettere al perno di passarci attraverso e mediante il 3° distanziatore bloccare il secondo anello dove sarà precedentemente praticato un foro come quello fatto per i due del primo (cioè cieco). Infine collocare ad uno dei due perni del nottolino una pagliuzza di massa per poterlo collegare elettricamente a massa, in questo modo svolgerà anche funzione di schermo elettromagnetico Comunque dalle foto si potrà capire molto più facilmente che leggendo il testo.

NOTE:

1)Nella lavorazione del Plexiglass tenere a mente un particolare importante, essendo esso un materiale tenero e trasparente, ogni foro graffio o scasso che esso sia, non si potrà successivamente nascondere quindi quando effettuate fori o lavorazioni varie cercare di evitare errori, farli con molta cura e precisione poichè successivamente non sarà possibile porre rimedio alcuno.

2)Le misure date sono relative in quanto potrebbero variare da realizzazione a realizzazione e non per ultimo la possibilità di ridimensionare il tutto a proprio piacimento.

Grafica:

Utilizzando un film trasparente adesivo per inkjet, stampare la grafica seguente scaricabile in fondo pagina in alta qualità, essa sarà applicata sul plexiglass superiore ma dal lato interno, in questo modo sarà visibile dall'alto attraverso lo stesso plexiglass ed in più sarà al riparo da graffi.

Stampare i seguenti testi  da applicare sul frontale e sul retro in prossimità dei connettori.

Considerazioni:

Suono ottimo, molta difficoltà nel realizzare la meccanica. Ovviamente dal punto di vista estetico molto gradevole e dal punto di vista sonico suono molto morbido ed avvolgente..... grande fatica..... ma  ben ripagata.

Schema sezione digitale e commutazione

Schema sezione audio

Schema sezione alimentazione



 
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