Mesures du DAC ESS 9023

 

 

 

 

Protocole de test :

 

Il s'agit de tester le DAC ESS 9023 de la carte CURRYMAN. Les signaux numériques sont injectés en entrés du DAC en numérique depuis le PC en passant par le STREAMER USB. La sortie analogiques est mesurée par l’oscilloscope 4262 lui-même raccordé au PC en USB.

Le Bruit:

 

Le niveau de plancher de bruit en l'absence de signal est à -124dB. Les perturbations sont faibles et sont en dessous de 103dB.

 

Le signal est plutôt propre

 

Pour l'instant c'est très bien

La diaphonie:

 

On injecte un signal à1KHZ à 0db sur le canal de droite et on observe ce qu'il se passe sur le canal de gauche. La différence est de l'ordre de 94dB.

 

Le DATASHEET indique 100dB. C'est en dessous certes mais pas si mauvais.

La dynamique (DNR):

 

On mesure d'abord la dynamique à pleine échelle et on obtient 126dB. C'est mieux que le datasheet mais attention car dans notre cas nous somme à 0dB donc pleine échelle alors que le DATASHEET indique le DNR à -60dB.

 

Dans tous les cas c'est excellent !

bande passante:

 

On injecte un bruit blanc et on mesure la réponse en fréquence. Ne vous fiez pas au petite ondulation ca celles ci sont liées à la finesse de FFT qui dans notre cas est de 16K et non de 1M.

 

La bande passante est de l'ordre de 44KHz.

Analyse des signaux:

 

Voici des signaux 1KHz à différents niveaux de gain.

 

On note qu'à 0dB un niveau de 2VRMS.

 

A -60dB le signal est fortement brouillé par le bruit mais à ce niveau aussi faible le résultat est tout de même très étonnant.

Mesures Spectrales:

 

Plusieurs série en vue spectrale sont réalisées:

 

 

  • 1KHz et gain variable de 0dD à -60dB. Cela permet d'effectuer toutes les mesures en fonction du gain. Le gain est ajusté depuis l'entrée en numérique.

 

 

  • 0dB et fréquence de 20Hz à 20KHz permet de faire les mesures de dynamique en fonction de la fréquence. 0dB n'est pas l'idéal pour les mesures de distorsion car les DAC ont tendances à saturer à l'approche de la pleine échelle.

 

 

  • -6dB et fréquence de 20Hz à 20KHz pour les mesures de distorsion en fonction de la fréquence. A ce niveau la distorsion est généralement plus faible. On peut mieux apercevoir l'évolution de la distorsion.

La distorsion pure (THD):

 

La distorsion diminue avec le gain ce qui est normal. Il n’est pas conseillé de travailler à 0dB sur l’entrée numérique car on aperçoit une légère remonté de la distorsion ce qui est d’ailleurs un peu commun à tous les DAC en général.

 

Dans le meilleur des cas nous obtenons 0.002% entre -10db et -5dB ce qui correspond parfaitement au DATASHEET.  0.005% à 0dB c'est un peu dommage !

 

En fonction de la fréquence on note une remonté de la distorsion dans les haute fréquences.

La distorsion + Bruit (THD+N):

 

A l'observation la THD+N en fonction du gain on s’aperçoit que contrairement à la THD pure celle-ci est totalement linéaire.

 

En fonction de de la fréquence on note le même défaut que sur la THD seule, c'est à dire une forte remonté dans les hautes fréquences. Effet des perturbations dans cette zone.

 

Le filtrage des alimentation est très certainement concerné.

 

La dynamique hors parasites (SFDR):

 

La dynamique hors parasite est la caractéristique recommandée pour la mesure de dynamique des DAC.

 

Nous obtenons ici 90dB ce qui est bon et tombe aux environs de 80dB puis 70dB dans les fréquences plus hautes.

 

Cela reste une bonne performance mais les perturbation en haute fréquence est à analyser.

Rapport signal sur bruit (SNR) :

 

Le rapport signal sur bruit  se situe à 70dB et chute légèrement sur les fréquences plus élevées. Même constat que sur le SFDR.

 

 

Conclusion:

 

L'ESS 9023 est un DAC très intéressant car il embarque sur le même circuit le DAC ainsi que l'étage de sortie. Nous n'avons aucunement besoin de rajouter un ampli opérationnel en sortie. Ce genre de circuit n'est pas très commun surtout à ce niveau de performance. Car nombreux indiquent des caractéristiques sortie DAC mais pas forcément à la sortie de l'étage de conditionnement du signal (I/V, Buffer ou autre mise en forme du signal).

 

Le CURRYMAN est ainsi une carte simple avec peu de composants. Une réalisation aussi simple que bon marché car on remarque que les connecteurs sont peu fiables, les soudures ont du être partiellement refaite. Le choix des composants est également sujet à discussion car on observe une ribambelle de condensateur chimique sur le découplage des alimentation et très sincèrement il aurait été facile de remplacer les 1uF par des MKT.

 

En conclusion, le DAC ESS 9023 présente des caractéristiques très correctes et souvent supérieur à de nombreux autres DAC concurrents aux spécifications soit disant supérieurs. A visiter le page BENCHMARK Dacs.

 

Le seul reproche est peut serait la réalisation de la carte CURRYMAN qui fait un peu bas de gamme alors que le prix lui est tout de même élevé. Une amélioration serait à faire en remplacant les condensateurs chimique et d'autres mesures à réaliser bien entendu : A suivre....