ダウンサイジング?の巻き(DAC9038Sは実現するか?) 2017.1.19

ES9038PROを入手しました。AK4497も ではいきなりES9038PROをDUALで使ったものを検討しましたが、
前作のES9018Sを使ったDACでは、シングルから取り組みました。

前作では
まず、DAC9018S を検討(ES9018を調べてみよう!の巻き) 。 このときマスタークロックがBCKの逓倍でないと
ES9018Sのジッタ抑制機能のであるDPLLがのLOWESTではロックがでしないことから、逓倍クロック基板を検討。
その効果を確かめた上でES9018SのDUAL版を検討(ES9018SでDSDシフトパラは実現するか?の巻き)
さらに電圧レギュレータに低ノイズ品を用いたRENEW版を検討(1.2Vのレギュレータは?の巻き
という感じでした。

DAC9038DではいきなりDUAL使用で、かつクロック逓倍、さらに超低ノイズレギュレータの採用など
盛りたくさんの内容でスタートしましたが、もっとおきらくにES9038PROが使えるDACをラインアップに
加えるべくDAC9038Sを検討してみましょう。

構成は
 ES9038PROのシングル使用が基本です。ただし、レギュレータについては超低ノイズのADM7154の使用については
性能をスポイルするわけにはいかないので、そのまま採用です。逓倍クロックについてては、100MHzの固定周波数でも
DPLLのロックがすることが確認できたので、今回は省略です。
 操作についてはフルファンクションモードをベースにして20列と16列の両方のLCDにも対応させます。

描いてみました。

シングル使用なので、DACを中央下側に配置してみました。
SPDIFのエンコーダもES9038PROに任せますので、部品点数はかなり少ないです。
ただ、半田付けの難しさはあまりかわらないかもしれません。

こんな感じかな?

さてさて、実現していくかな?

こちらも基板ができました。 2017.2.7


こんな形できました。

一気に他の基板も作成したので、これに着手できるのはいつごろになるかな〜っと。

ようやく着手 2017.2.22

しばらく仕事でバタバタと出張が続いてしまって、なかなか半田ゴテを握ることもできませんでしたが、
久しぶりに工作部屋に戻ったこともあり、半田付けをしました。すでに夜分遅くなっていますが、
半田ゴテを握ると日頃の疲れも癒されます(笑)。

で、
いきなり完成しました(爆)。
といってもそれほど部品点数も多いわけではないので、わりと短時間で完成します。
だいぶSSOPなどの半田付けも慣れてきたと思っていましたが、いざルーペで確認するとブリッジしている箇所がありました。
老眼が進んでいることもあり、肉眼で大丈夫と思っていても安心はできません。でも半田ブリッジがあっても、
半田吸い取り線があれば、鬼に金棒です。簡単にブリッジが解消できるので、これは必需品ですね。

完成しました。部品も少な目なので割りと短時間で完成です。動くかどうかは別ですが・・・・


裏面の様子です。


EXPOSED PADについても半田を十分に流してあります。

動作確認を進めていきましょう!

思い出したように作業再開です。 2017.9.28
いや〜半年以上、放置していましたが、ようやく、時間が取れだしてきたので作業再開です。

まずはソフト開発ができるように、スイッチとLCDをとりつけました。

ソフトはDAC9038Dをベースに

ソフトはDAC9038Dをベースに開発です。というか、DAC9038DからジッタクリーナやシフトDSDなどの機能を削除する
感じでソフトの開発を進めることはできます。ただし、新しくクロックにはSi514をつかっているので、その機能は追加する必要はあります。

まずは基本的な部分を組み上げました。

まずはSPDIFからの入力で動作確認です。

内部のクロックから周波数計算して48kHzが無事計算されていることを確認です。

ついでに、この状態での動作電流を測定しました。やはり結構ながれますね。

動作電流は約0.5A程度です。600mA程度は準備したほうがよさそうです。

さて、どんどんソフトを組んでいきましょう!

基本はDAC9038Dと同じで、サポートしていない機能を省いたバージョンになります。

設定項目

表示例および説明

変更可能パラメータ

FRONT
PAGE

起動時の画面
入力信号、入力周波数、クロック状態などを表示します。
詳細については下記。

変更パラメータ:入力切替
・SPDIF0、SPDIF1,SPDIF2
・P1(PCM),P2(DSD)

FRONT PAGEの表示詳細
@入力信号(SPDIF0〜2、P1(PCM),P2(DSD))
A電子ボリュームの設定値を表示します。
B入力信号周波数(MCK周波数とDPLLから算出)
CDPLLのロック/アンロック状態を示します。
D
MCK周波数 ・動作中のマスタークロック周波数を表示します。
E
ES9038PRO内のDPLLレジスター(32Bit)を表示します
F
PCM入力時のフォーマットを表示します。 I2S32,I2S24,LJ32,LJ24,RJ32、RJ24,RJ16

M01

キー操作での電子ボリュームの設定を行います。
この値を有効にするには#2でのEVOL selectで設定します。

変更パラメータ:減衰値
・(キー操作で0.5dB毎に調整)

M02

電子ボリュームの操作切り替えを行います。

変更パラメータ:
 ・外部接続のVR(可変抵抗)を使用
 ・キーSWを使用(M01での設定値)

M03

ディジタルフィルターの設定を行います。

変更パラメータ:フィルター特性
#0 Fast Roll-Off Linear-Phase
#1 Slow Roll-Off Linear-Phase
#2 Fast Roll-Off Minimum Phase
#3 Slow Roll-Off Minimum Phase
#4 Reserved mode
#5 Apodizing, Fast Roll Off, L-Phase
#6 Hybrid, Fast Roll Off, Minumum Phase
#7 Brick Wall Filter

M04

Rフィルターのバンド幅を設定します。

変更パラメータ:フィルター特性
#0 1.0757fs 47.44kHz
#1 1.1338fs 50kHz
#2 1.3605fs 60kHz
#3 1.5873fs 70kHz;

M05

THD補償ロジックの有効/無効切り替え

変更パラメータ:有効/無効
Enable
Disabe

M06

ディエンファシスの自動設定の有効/無効切り替え

変更パラメータ:有効/無効
Enable
Disabe

M07

ディエンファシスフィルターのバイパスの有効/無効切り替え

変更パラメータ:有効/無効
Enable filters
Disabe filters

M08

ディエンファシスフィルターの周波数設定

変更パラメータ:周波数
32kHz
44.1kHz
48kHz

M09

ノイズディザーの有効/無効切り替え

変更パラメータ:有効/無効
Enable
Disabe

M10

PCM選択時の入力フォーマット設定

変更パラメータ:PCMフォーマット
I2S 32Bit, I2S 24Bit
LJ 32Bit, LJ 24Bi
RJ 32Bit, RJ 24Bit, RJ 16Bit

M11

マスタークロック周波数選択

変更パラメータ:クロック選択
・10〜200MHz
ES9038PROの上限は100MHzであることに注意してください。

M12

ES9038PROのジッタ除去機能の有効/無効切り替え

変更パラメータ:有効/無効
Enable
Disabe

M13

PCM入力時のDPLLバンド幅設定

変更パラメータ:バンド幅
DPLL-OFFおよび
LOWEST〜HIGHESTまでの15段階

M14

DSD入力時のDPLLバンド幅設定

変更パラメータ:バンド幅
DPLL-OFFおよび
LOWEST〜HIGHESTまでの15段階

M15

ES9038PROのDPLLのロック速度

変更パラメータ:バンド幅
1024〜16384FLSedgesで16段階

M16

S9038PROのDPLL値の表示

(上段:Lch、下段:Rch)

M17

マスタークロックおよび
DPLLから計算されるFSR値を表示
(SPDIF,PCMの場合はFS換算表示)

           

M18

ES9038PROでの128fsモードの有効/無効切り替え

変更パラメータ:有効/無効
Enable
Disabe

M19

システムリセット(初期化)を行います。
この画面表示のときにPARA+スイッチを押すとシステムを初期化します。

以前はキーを押しながら電源を入れる方法としていましたが、DAC9038Dでは電源を落とさずにシステム初期化をできるように変更しています。

M20

LCDタイプの設定。

変更パラメータ:LCDタイプの設定
SC1602(16列×2行モード)のLCDを使用
SC2004(20列×4行モード)のLCDを使用

M21

フロントページへの自動復帰時間を設定します。
変更パラメータ:復帰時間
OFF,FAST,MID、SLOW

フロントページ以外のページ表示中にキー操作を一定時間しない場合は、
自動的にフロントページに表示を変更します。

M22

ES9038PROのチップIDとソフトバージョンを表示。

M23

マスタトリムを変更します。

変更パラメータ:Lチャンネルマスタートリム
0〜127の間で変更(既定値は127)

電源電流を測定してみました 2017.10.15

単一5V供給した場合の電源電流を測定してみました。電流はほぼマスタークロックに依存しますので、
クロック毎に測定しています。


電源測定は基板単体です。LCDにはバックライトのないものを接続しています。

結果は

ほぼ周波数に比例して増大する感じです。100MHz時には約460mAなので、余裕をもたせると600mA程度は必要でしょう。


マスタークロック別の消費電流です(入力はSPIFF0から48kHz同軸)

さて 2017.10.20

準備も整いつつあるので、そろそろリリースしま〜す。

(つづく)