DUALジッタクリーナは実現するか？　2013.7.20　

DACにジッタクリーナは必要だな〜と思って時間が経ちますが、どの信号ジッタクリーナにかけるか悩みます。
ＰＣＭ信号ならばらＢＣＫ信号が必須かなとはおもいますが、システムクロック（ＳＣＫ）もやはり必要でしょう。
２信号をジッタクリーナにかけるには現状のジッタクリーナ基板を２枚使えばいいのですが、
どうしても配線が複雑になってしまいます。ということももあり、２信号が１枚でジッタクリーナできるように
２回路分を実装したＤＵＡＬジッタクリーナを考えてみることにしました。

しかし、１ｃｈ分ならまだ部品のレイアウトに余裕がありますが、２ｃｈでは結構実装密度が高くなってしまいそうです。
でも、一度アートワークを描いてみましょう！

とりあえずアートワークを描いてみました。

でも・・・・
結構ソフトが大変そうな予感です。実現するかな？

基板到着！　2013.8.6

そうこうしているうちに基板が到着しました。

基板が出来上がりました！

一気に作ってしまいましょう。表面実装部品が多いので、意外と製作時間はかかりません。
面倒といえば、部品を探す手間です（笑）。


まずは表面実装部品を中心に取り付けました。


すべての部品が取り付いた段階でお出かけ用の写真を撮りました。

動作確認していきましょう！　2013.8.16

動作確認にはソフトが必要ですが、まずは備忘録かわりにＩＯポートを定義しておきましょう。


ＩＯエクスパンダー（ＰＣＡ9539）

PIC16F887

まずは

ソフト作成のためには、状況を表示しないと手探りでのデバッグになるので、メンテナンス用に取り付けておいた
LCDポートにピンをたてました。そして、ＰＩＣにＬＣＤ表示用のプログラムを書いて動作確認。
これで、すくなくともＰＩＣが動いているかどうかはわかります。

メンテ用のＬＣＤポートにピンをたてました。


あわせてＬＣＤの動作のみ確認です。ここまでは難なく到達！

電源ＯＮ！動かない・・・・
まずは簡単なプログラムを書いて電源ＯＮです。動かない・・・・・。
まあ、いきなり動くとは思えないので想定内といえば、想定内ですが少し焦りがでてきます（^^;)
.
デバッグもまた楽し！

まずは電源から確認です。５Ｖを入力して内部で３．３Ｖを生成していますが、
電源電圧ラインの電圧を測ってみると、なんと本来３．３Ｖのところの電圧表示が５Ｖに
なっています。あちゃ〜！！！！！

動かない（その１）
原因を調べてみると、なんと出力バッファーの74ＡＣ125の電源の引き回しにミスがありました。
この基板自体は主に３．３Ｖで動作しますが、出力信号の振幅を変更できるように、出力バッファーの
74ＡＣ125については、電源電圧を3.3Ｖと５Ｖから選択できるようになっています。
そこで74ＡＣ125には５Ｖを供給するようにジャンパー設定していましたが、ＶＤＤにすでに3.3Ｖを接続
するパターンが存在していたのでした。そりゃ、３．３Ｖラインに５Ｖがのることになるな〜。。
原因はわかったので、切り替えジャンパーを３．３Ｖに設定しなおして、出力も３．３Ｖになるようにしました。
しかし、３．３ＶのロジックＩＣ等に５Ｖが作用したんだよな〜。
ジッタクリーナＩＣ壊れてないかな〜・・・・・（焦）。

単純な間違いだけど、下手をすると致命的な間違い・・・・・・

動かない（その２）
電圧オーバーでジッタクリーナが壊れている可能性を気にしつつ、とりあえず作業を進めます。
たぶん大丈夫でしょう（と、自分の折れそうな心に言い聞かせながら・・・）。
さて、ジッタクリーナの制御ＩＣにはＩＯエクステンダーのＰＣＡ9539をつかっていますが、これらは
Ｉ２Ｃ制御をしています。しかし、ＰＩＣとこれらのＩＣとの通信がうまくいかず「Ｉ２Ｃ　ＥＲＲＯＲ」の表示が・・・。
半田付けは大丈夫だし、パターンも大丈夫そうなんだけど・・・・。
ひょっとしてＰＣＡ9539が過電圧でいってしまったのかな？
とマニュアルをみてみると、ＰＣＡ9539は５Ｖでも動作するようです。これは助かりました。
さてオシロで信号を確認すると、ＳＣＬ(クロック）が出ていません。　これは、ソフトのミスでした。
ＰＩＣのＳＣＬ出力を出力として定義していなかっただけのポカミスでした。

動かない（その３）
ＰＣＡ9539との通信は回復（？）して、ジッタクリーナの１つは動きだしましたが、もう１つのジッタクリーナからは
音信不通です。いや、ＬＯＳ（信号喪失）、ＬＯＬ（ロックはずれ）の信号は正常にでているのですが、
なぜか出力だけがでてきません。よくパターンをみると、出力制御端子のパターンにミスがありました。
２つのジッタクリーナは同じように描いたはずなんだけど、なぜ間違えてたんだろう？

　
　正しい接続（ＩＣ７)出力がＣＭＯＳ設定。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　配線が抜けています（ＩＣ８）　これでは出力がでません。

修正はこんな感じで、隣のピンと半田ブリッジをさせました。どこかに線を引き回さないとなると、
すこし面倒になりそうでしたが、このくらに修正で済んでたすかりました。しかし、修正には結構テクも必要
なので、リリースするときは修正版にしなくっちゃ。

となりとの接続で済んで助かりました。

ようやく動きだしました！！

ひととおりのハードウエアの機能を確認するプログラムを組んでチェック完了です。
あとは、じっくりソフトをくみ上げていきましょう！

テストの様子です。ＬＣＤ表示には状態を表す意味不明な数値が・・・・

ジャンパー機能とLED表示の定義

今回のジッタクリーナ基板では状態を表示するためのLEDと動作モードを設定するためのジャンパーを
つけました。ちなみに、バンド幅は下図ではJP1で設定します。
ここで、それぞれの機能について定義しておきましょう。

ジャンパー（動作モード）

ＬＥＤ

モード設定用のジャンパーと状況表示用のＬＥＤ。

ソフトもほぼ完成！ 2013.8.25

２ｃｈ分のソフト構成もほぼ完成しました。前作のジッタクリーナでは１チャンネル分だけなったので、
ソフトの流れはあまり考えなくてもよかったのですが、今回は２ｃｈ同時に動かす必要があるから、
すこしアルゴリズム的には変更しています。
動作チェックにはやはりLCDがあるととても便利です。位相のずれや、現在のソフトの動作状況が
把握できるので、メインテナンスポートをつけておいてよかったです。

ソフト作成時の動作の様子。

ＤＡＩと接続してみましょう！

ソフトがほぼ完成したこともあるので、ＤＡＩと接続して動作確認をしてみましょう。
ＤＡＩはDAI for DF1706を用意してきました。ちょうど、この基板についてはリニューアル版を作成中です。
しかし、久しぶりに動かすな〜！！

ＤＡＩを用意しました。

ＤＵＡＬジッタクリーナの接続は

ＤＡＩの出力信号のなかのビットクロック(BCK)とシステムクロック(SCK)の２つをジッタクリーニングするので、
下図の様な接続としています。

ジッタクリーナの接続

ＤＡＩとジッタクリーナを接続してみました。接続は１本の１０Ｐケーブルで接続します。

ＤＡＩとジッタクリーナの接続の様子。

信号を確認しておきましょう。入力は44.1kHzの標準的なSPDIFをDAIに入れています。
このとき出てくる信号の周波数はビットクロックが2.8224MHｚ、システムクロックは11.2896MHz
になります。とくにBCKについては入力と出力の位相の一致が必要です。
オシロの波形から位相もよく一致していることを確認しました。

ジッタクリーナの出力(上：システムクロック、下：ビットクロック）


出力（上：入力のBCK、下：出力のＢＣＫ）　位相はばっちりあっています。

メインテナンスポートの出力は？（備忘録）

ほぼ完成版のソフトにおいてメインテナンスポートにＬＣＤを接続した場合の出力表示は
下図のようになります。備忘録のためにまとめておきましょう

備忘録用。メインテナンスポートのＬＣＤ表示

表示内容はそれぞれ下記のようになります。
１．周波数測定値
　周波数測定は実際の周波数を６４分の１に分周し、その後に１０ｍＳ間でのカウント数を周波数測定値として
表しています。図の例で１ＣＨ（Ａ）４４１だと４４１÷（１／６４）÷（１／１００）＝2822400（Ｈｚ）になります。すなわち
FS44.1kHzでの64FSですね。２ＣＨ（Ｂ）1765だと1765÷（１／６４）÷（１／１００）＝11.296（MHｚ）になります。
この周波数測定が数値で４以上（約26kHz)変化した場合に、周波数が変更されたと認識してジッタクリーナの
再調整にはいります。

２．プランＮｏ
　これは周波数測定値からSi5317に設定するプランＮＯを表示します。プランＮＯはSi5317のマニュアルに
詳しく掲載されていますが、図の例で28は2.7〜2.9MHｚ、69は１1〜１２MHzでの範囲でロックするとなっています。
このソフトでは１〜１００MHｚでロックできるようにすべてのプランNoのデーブルをもっています。

３．位相情報
　位相情報は入力と出力のどちらが位相が遅れているか、進んでいるかを示します。出力信号の位相が遅れて
いる場合はL、進んでいる場合はHとなります。


４．位相差情報
　位相差情報は下図のように、位相差に応じた出力が得られます。これは入力と出力をEX-ORをとって、
その出力にLPFを通すことで実現できます。入力と出力の位相差がゼロであれば位相差情報は０、
位相差が１８０°であれば位相差情報は１０２３になります（実際にはEX-ORのロジックICの遅れ等で
完全なゼロや1023になることはありません）


５．ステージＮｏ
　これはソフトウエア内での処理状況を表すもので、下表のようになります。ジッタクリーナがロックして
位相調整をするプロシージャを示します。

ついでに

ジッタクリーナの基本的な回路です。詳しくは製作マニュアルに記載します。


ソフトの修正も進み動作もだいぶ落ち着いてきました。
さて、そろそろリリース？
この基板はこちらでも、登場しています。
↓
RenewDAC1704は復活するか？　の巻き

（おしまい？）