Help per DAC R2R autocostruito

[Fabio Cottatellucci]

Salve ragazzi,

per puro scopo autodidattico un figlio di amici, attualmente al liceo, si sta costruendo il DAC R2R solo audio no-kit di cui vedete la foto qui sotto, nella quale è mostrato il primo dei due canali, completamente operativo dall'input (USB da PC) all'output RCA.



Caratteristiche del DAC (mi sono fatto mandare una mail):

1. alimentazione doppia: batterie 4,5V per la rete R2R e alimentatore esterno 12V per il microcontrollore e l'OpAMp;
2. microcontrollore ESP32S3;
3. il DAC utilizza 2 registri da 8bit (16 totali) e una rete R2R 16 bit con trimmer per correggere i valori delle resistenze;
4. l'uscita della rete va su un OpAmp con un guadagno = 2,1 e un filtro passa-alto composto dal condensatore verde (Nichicon) e da un filtro passa-basso del I ordine;
5. il software del microcontrollore è in C (col quale lui si trova male avendo imparato direttamente Python) e si basa su ESPIDF.

Nonostante il molto tempo profuso, la macchina ha problemi; all'ascolto si sente una specie di rumore di "radio che ha sintonizzato molto male un canale" e si riconosce a mala pena la musica. Al mio orecchio non sono udibili sibili o rumori in bassa frequenza fissi, il che mi farebbe escludere eventuali disturbi captati o ricevuti via rete. In generale, non mi sembravano problemi riconducibili alla sezione analogica.

Mi sono anche state mostrate alcune schermate dell'oscilloscopio (tre le riporto in fondo a questo messaggio) e il ragazzo mi segnalava che gli ricordavano una continua variazione di fase del segnale in uscita sulle RCA, che secondo me potrebbe dipendere da un problema di interfaccia del clock verso il DAC, avente:

1. frequenza ogni 11ms circa, praticamente senza variazioni;
2. dai grafici sembra che in corrispondenza delle variazioni venga riprodotto un diverso momento, della stessa onda, come se scomparissero diversi gradi di fase;
3. alle alte frequenze il problema è meno frequente, probabilmente perché in quegli 11 ms di tempo riesce a completare più cicli;
4. quelle mostrate nelle schermate sono onde sinusoidali con frequenza dalla prima a scendere, di 50, 150 e (credo) 500Hz.

 

Grazie in anticipo anche da Paolo per qualsiasi contributo