USB DAC PCM2706 バランス化計画 (その3) 

前回の計画では、入力もバランス化する構成のOPAMP構成だったのですが、良く考えてみると、これをアンバランス入力にすれば、バランス化用OPAMPが不必要になる。拙作HPA v6-2 BALでは、入力がアンバランスでも、あれだけのパフォーマンスを形成できているのだから、アンバランス入力仕様は「あり」と考える。

【これまで考えていたOPAMP回路(バランス出力)】
DAC_2706_10.jpg

【新たなOPAMP回路(アンバランス出力) +  HPA v6-2 BAL】
DAC_2706_15.jpg

OPAMPは20kHz以上をカットするローパスフィルターとDACからのオフセット電圧キャンセル機能(PCM2706のデータシートにある出力カップリングコンデンサを排除)のシンプルなものになりました。2回路入りOPAMP1個だけでDACからの出力回路構成ができます。

この回路を眺めていて、0,82Vというオフセットキャンセル電圧調整に大きな半固定抵抗を使っていることを思い出しました。これを使えば0.1mV単位までオフセット電圧の調整ができるのですが、何とも大きい。HPAに使っている増幅回路をここに載せるとなると、このスペースは貴重だ。下図の青いのが半固定抵抗。
DAC_2706_16.jpg

【これを排除するための新回路:DCサーボ】
DAC_2706_13.jpg

以前から使ってみたいと思っていたDCサーボ回路です。不要となったOPAMPの片側を使います。
このDCサーボ回路は以前から様々な機会に参照させて頂いております、こちら「Headprops」を参考にしました。余談ですが、このサイトはOPAMPを使ったヘッドホンアンプ回りの記事が多彩で、Spiceによる回路シミュレーションも多用されてます。(2009年以降の更新が無いようですが)

このDCサーボ回路のR,C定数は部品の入手性も考慮し、原典から少し変えてます。C1はオリジナルは0.47uFなのですが、0.1uF程度ですと低域が下がるのでLTSpiceの結果を見ながら1uFにしています。

【DCサーボの動作】
DAC_2706_14.jpg

黄緑線がDACからの出力を想定した1.6V程度のオフセットがある信号入力です。これ以外の波形はこの回路の終段増幅後で、振幅の大きい赤い波形がバランス出力、ピンクと青の波形がHot、Cold の出力です。バランスとアンバランスの両方の出力が出るようにしておけば、ユーザーのヘッドホン環境でセレクトができます。(と、目論んでいます)

【周波数特性】
DAC_2706_17.jpg

10Hz以下もほほフラット(C1が0.1uFでは下がる)で、20KHzから徐々に下がりDAC出力に所定のフィルターがかかっています。

【ここまでの段階でのDAC基板図を描いてみました】 これは単なる配置検討図です
DAC_2706_18_brd.jpg

DAC部分を極力上方に移動させ、OPAMP負電源用のレギュレータIC(MAX660)も小型表面実装品に交換し、下方にスペースを作りましたが、HPA v6-2 BALの回路をそのまま載せることは(まだ)無理のようです。アンバランス出力使う予定の3Pジャックがポツンと載ったままです。

実はこれからが考えどころなのです。

一つ目は電源問題です。

USB DACなので音楽ソースはPCからになります。そのような使用環境が前提なのですが、定置だけではなく、「カバンに入れて持ち運び、USB電源や電池電源で簡易に良い音を聴く」。そんなシーンを想定してます。

Li-ion電池をどうやってサポートしようか。そこが最大の関門です。

実は2つ目の問題も抱えています。HPA終段に愛用しているトランジスタ 2SA1428/2SC3668 がとうの昔にディスコンです。私が所有している 約200個ペアで終わりです。バランス型アンプに使えば50台程度で無くなります。
Dualトランジスタを並列接続して使ってみようかと思うのだが、特性補償抵抗が必要なものかな? 何かテストが必要かも。



悩みどころが満載です。



---------------  2014/09/13 午後追記 --------------------------------
HPA v6-2 BAL の部品を載せてみました
DAC_2706_19_brd.jpg

やはり、思っていた以上にスペースが足りません。電源コンデンサと増幅部だけ載せただけでパンパン状態です。
下側の汎用固定穴も無くしスペースを作ってみても全く足りません。デジタル出力系のピンを止めてしまってもスペースは足りないようです。
これではLi-ion電池の保護回路、充電回路は入るスペースが皆無です。

さてどうしましょうか、電池系はオプション扱いの2階建てにでもしましょうか。







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