PCM1781 DACの製作

最初PCM1739での設計を考えていたのですが、メーカーが新規設計には非推奨で、新規設計の場合はPCM1781推奨との事で
PCM1781でDACを製作してみました。

まず、メーカーのHPからPCM1781のデーターシートを入手します。それと評価ボードの説明書がありますので一緒に入手します。
(PCM1781で検索したら、TI(
テキサスインスツルメンツ)のHPにいける)

最初に見るのは、ピン配置、フォーマットの設定、必要な電源です。
電源は単一5Vであることが分かります。フォーマットはI2Sを使用するのでピン設定を調べます。
ICが16ピンですのでほとんど設定するところは少なく簡単でした。

音声信号が電流なのか電圧なのか差動なのか調べます。幸い?、PCM1781は電圧で簡単なフィルターだけで済む事が分かります。
電圧出力なので、最初の動作確認も簡単です。




これを見ると I2Sの場合は 1pinをLOW(GND)にする事がわかります。
エンファンシスCDは持ていないのと、DAIが対応していないので 2・3pinをLOWにします。
ミュートは一応ピンを出して、通常はLOWにしなければならないのでショートピンでGNDに落とす事にしました。



評価ボードの説明書を見ると回路図が掲載されていますので、これを参考にDACを作る事にしました。


PCM1781はRSコンポーネントで購入できます。300円前後でした。
PCM1781はSOPパッケージなので、変換基板に取り付けます。
変換基板はダイセン工業のD016です。メーカーから直接購入か1、2枚程度なら共立電子で購入できます。
ピンは連結ソケットです。秋月電子にて購入できます。



必要な部品を用意します。部品については別に説明します。


まずPCM1781部分のみ配線します。
PCM1781の変換基板のピン幅に合うソケットが無いので、16PのICソケットを二つに分けて使用しました。
ピンヘッダーをカットして電源、信号用の端子に利用します。
電解コンデンサ(10μF)x2、フィルムコンデンサー(0.1μF)、抵抗(22Ω)x4本をつけます。
抵抗はDAIからの信号線(L/R・DATA・SCLK・BCK)の間にいれます。
最初22Ωはつけていなかったのですが、誤動作するので22Ωを追加した所安定しました。
(DAIに最初から22Ωが付いているので合計44Ω)
PCM1781の場合、DAIとDACの信号線には47〜100Ω程度の抵抗が必要なようです。


配線には抵抗やコンデンサーのリード線を利用します。


オシロスコープがあればここで、電源+5VとDAIを繋いで動作チェックを行う事ができます。
この時点で、波形が出ればもう完成したも同然です。


使用するOPAMPはOPA2134です。オーディオ用デュアル OPAMPならほとんどの物が差し替える事が可能です。
シングルでも問題なく動作します。(差し替えは出来ません、ピン配置が違う)
デュアルOPAMPでの部品配置は比較的簡単ですが、シングルOPAMPだと難しくなります。(やってみると分かる)


14Pinと15Pinが音声出力なので、後の配線を考えてOPAMPの配置を決めます。
8Pソケットとコンデンサ(10μF)を取り付けます。コンデンサの向きに注意してください。



OPAMPの3PinPと5PinをGNDに接続します。あとコンデンサも。


8.2KΩと1KΩを付けます。手元に8.2KΩが無かったので、3Kと5.1KΩで代用しました。




220pFと2200pFのコンデンサを付けます。


15KΩの抵抗を付けます。



100Ωと無極性コンデンサ(4.7μF)を付けます。メーカーの回路図にはカップリングコンデンサはかかれていませんが、
カップリングコンデンサが無いと電子ボリュームと接続したときクリック音がするので追加しました。


ヘッダーピンで音声出力用端子を付けます。



配線のミスが見つかったので修正しました。
3PinはGNDなのに4Pin(−V)に配線していました。


製作途中で、裏に光をあてて透かしてみると配線の間違いが無いか確認し易くなります。


OPAMP用電源の配線を行います。
GNDが配線されていたので、ジャンパー線を利用しました。


テスターを使って、間違いが無いか確認します。



電源基板(+5V・±12V)とDAIを接続します。
動作確認を行う前にPCM1781とOPAMPをはずして、通電を行いテスターでソケットから間違い無く
+5V・±12Vが出ているか確認してください。いきなり通電してICが燃えないようにする為です。(何度燃やしたか・・・・)


ICを戻して電源を入れて、オシロスコープにて出力されているか確認します。


今まで製作したDACなかで出力が高めです。これはOPAMPの抵抗値を変える事で変更できます。
変更方法はデーターシートに掲載されています。


シングルOPAMPでも作ってみました。


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