Elektrónkový slúchadlový zosilňovač s USB DAC vstupom

Abstract

Práce se zaměřuje na problematiku přenosu zvuku pomocí sběrnice USB. Je rozebrán princip sběrnice, její fyzikální vlastnosti a popis přenosu informace. Na příkladu audiozařízení je popsáno, jak se chová koncové zařízení. V druhé částí práce je vysvětlen nárok na digitálně/analogové převodníky, popsány jejich vlastnosti, jako je například rozlišení, rychlost převodu a odstup rušivých složek signálu od užitečných. Dále jsou rozebrány dva základní převody mezi digitálním a analogovým převodem. V teoretickém závěru, třetí části práce, je rozebírán princip elektronek a vysvětlen princip vakuové diody, triody, tetrody a pentody. Jednotlivé typy elektronek jsou doplněné o současně vyráběné typy a stručným popisem jejich využití v obvodu. Ve čtvrté části práce jsou diskutovány možné řešení návrhu zprostředkování přenosu dat mezi počítačem a koncovým zařízením. Jsou srovnány různé, dnes dostupné mikrokontroléry. Návrh pokračuje řešením problému s připojením DA převodníku pomocí sběrnice I2S a je navržen DA převodník s napěťovým výstupem. V poslední části návrhu obvodu jsou vysvětleny požadavky na analogový filtr a numericky odvozené hlavní předpoklady koncového zesilovače. Je navržen elektronkový filtr typu dolní propust a diskutováno možné řešení koncového zesilovače.

This thesis focuses on transferring of sound through USB bus. There is analysed a principal of the bus, it´s physical properties and a description of information transmission. Behaviour of the end point is described on an example of an audio device. The second part of the thesis describes demands on digital/analogue converters, their attributes such as resolution, speed of conversion and signal to noise ratio. Furthermore there are described two basic conversions between digital and analogue conversion. The third part of the thesis analyses a principal of tubes and explains a principal of vacuum diode, triode, tetrode and pentode. The individual types of tubes are supplemented by currently produced types and brief descriptions of their use in a circuit. Possible solutions of designing data transfer between a computer and an end point are discussed in the fourth part of the thesis. Different available microcontrollers are compared. The design continues with solving a problem with connecting a DA converter using I2S bus and there is also designed DA converter with voltage output. Demands for analogue filter and numerically derived main assumptions for end amplifier are explained in the final part of the thesis. Tube filter low - pass type is designed and possible solution of an end amplifier is discussed.