2004.6.26 rev.4

2004.6.21

rev.3

2004.6.13

rev.2 2004.6.6 rev.1

オーディオ用ＤＡコンバータ基板”ＤＡＣ４Ｓ”製作マニュアル
本基板をつかって生じた感電、火災等の一切のトラブルについては、当方は責任を負いませんのでご了承ください。また基板、回路図、マニュアル等の著作権は放棄していませんので、その一部あるいは全体を無断で第３者に対して使用することはできません。
本マニュアルに記載の内容は製作上級者の方には不要なものが多く含まれますが、製作の前に必ずお読みいただきますようお願いします。

１．はじめに
本基板はバーブラウンブランド（ＴＩ社）の 18bit-ＤＡＣを片チャンネルあたり４個並列接続で用いたオーディオ用のＤＡコンバータ基板です。ＤＡＣの並列化は S/N の向上に役立つだけでなく、聴感的にも音の力強さが増します。以前リリースした NOSDAC はオプション品追加で４パラ化可能で、音質も好評をいただきました。今回はディジタル部の基板設計もあたらにしてシンプルな４パラ構成のみとしています（ノンオーバの機能は排除）。また入力も 4ch 対応とし拡張性も考慮しました。基板サイズやネジピッチは NOSDAC と同一なので換装も容易です。

２．基本仕様(a)入力 ： ４系統 （同軸×２，ディジタル(*)×２）(b)出力 ： オーディオ出力×１
ディジタル(*)×１(*)光入出力モジュールなどの接続に使用可(c)ディジタルオーディオ復調 : TC9245 / 32,44.1,48kHz に対応(IC 仕様）-1-

(d)ディジタルフィルタ: PD00601 / ８倍オーバサンプリング(e)ＤＡＣ: PCM61P / 18bit 分解能 4 個電流加算接続(f)ポストＬＰＦ：２次ローパス(fc=約 40kHz)(g)プリント基板：銅箔厚さ 70um、ガラスエポキシ両面スルーホール。寸法 172.7mm×83.8mm(f)基板端子機能
表 ディジタル入出力関係
Pin機能
内容説明
1Vcc
5V 電源
2S1
入力選択 S1 端子
入力 Ch の選択端子です。
端子の状態と選択された入力 Ch は下表
3S2
入力選択 S2 端子を参照ください。
4GND
GND
ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ出力に使います。出力は選択さ
5Dout
ディジタル出力れた Ch の内容になりますが Ch3 選択時
6GND
GNDは出力されません。Pin1 の Vcc は光出力ﾓｼﾞｭｰﾙを接続するときにつかうと便利でしょう。
同軸入力端子を接続します。入力 Ch は 07IN0同軸入力信号(0ch)です。
8GND
GND
同軸入力端子を接続します。入力 Ch は 1
9IN1同軸入力信号(1ch)です。
10GND
GND
11IN2ディジタル入力信号(2ch) ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ入力端子を接続します。入力 Ch
12IN3ディジタル入力信号(3ch) は 2 および 3 です。Vcc は光入力ﾓｼﾞｭｰﾙを接続するときに使います。
13GND
GND
14VCC
5V 電源表選択 Ch0123Pin1516171819202122

機能
GND
VC
VE
VD
GND
VGND
V+

入力選択端子の状態と入力 Ch
S1(Pin2)
S2(Pin3)
GND
GND
OPEN
GND
GND
OPEN
OPEN
OPEN

表 電源入力関係内容
説明+8～15V の電圧を入力します。非安ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ用電源(GND)
定でもかまいません。
ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ用電源(+)
DAC 用電源(-)+-8～15V の電圧を入力します。非安定でもかまいません。
DAC 用電源(+)
DAC 用電源(GND)
ｱﾅﾛｸﾞ用電源(-)+-8～15V の電圧を入力します。安定化電源出力を使用してください。
ｱﾅﾛｸﾞ用電源(GND)
ｱﾅﾛｸﾞ用電源(+)
表Pin23242526

機能
OUT+
GND
OUT+
GND

オーディオ出力関係
内容
説明
右ﾁｬﾝﾈﾙのｵｰﾃﾞｨｵ出力です。
Rch 出力GND
左ﾁｬﾝﾈﾙのｵｰﾃﾞｨｵ出力です。
Lch 出力GND

４．動作に必要な電源
最低限の電源として正負 8～15V/0.3A 以上の直流安定化電源が必要です。高音質を狙う方のために、-2-複数の電源を独立接続することも可能ですので詳しくは「８．電源、端子をつないで音をだそう」を参照ください。
５．使用部品(1)部品表品名番号
規格
仕様
ｺﾝﾃﾞﾝｻ
C1,2
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
0.047uF(*)
C3
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
220P
C4
ｾﾗﾐｯｸ
47p
C5
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
0.047uF
C6,8
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
2200pF
C7,9
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
1000pF
C10
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
100uF/16V
C11
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
68uF/10V
C12-C17
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
100uF/16V
Cp
ﾁｯﾌﾟｾﾗﾐｯｸ
0.1uF
Cb
ﾁｯﾌﾟｾﾗﾐｯｸ
1uF
抵抗
R1,2炭素皮膜(1/4W)
62kΩ
R3,4炭素皮膜(1/4W)
75Ω
R5,6炭素皮膜(1/4W)
62kΩ
R7炭素皮膜(1/4W)
100kΩ
R8-10炭素皮膜(1/4W)
750Ω
R11炭素皮膜(1/4W)
62kΩ
R12炭素皮膜(1/4W)
10kΩ
R13,14金属皮膜(1/4W)
2kΩ
R15,16金属皮膜(1/4W)
750Ω
R17,18金属皮膜(1/4W)
2kΩ
R19,20金属皮膜(1/4W)
100Ω
IC
IC1
復調器
TC9245N
IC2
ロジック
74HC04AF
IC3
ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙﾌｨﾙﾀ
PD00601
IC4-11DAC
PCM61P
IC12,13Dual OP AMP
4580DD
IC14,15+5V ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ
7805
IC16-5V ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ
7905(*)耐圧は入力電圧が 12V を想定しています。

個数211122116936222131122221118221

備考
0.01-0.1uF で可ｾﾗﾐｯｸでも可容量値は前後してもよい
容量値は前後してもよい
容量値は前後してもよい
基板に同封
基板に同封

LPF 用
IV 変換用LPF 用シュリンクパッケージ 28P
SOP 14P
SOP 16P
他の OP アンプでも可

６．製作方法(a)製作手順
部品表と基板の部品配置図、シルク印刷を参照し、部品の向きや位置を間違えずに取り付けて半田付けしてください。慣れた方には説明不要なところですが、部品の取り付け順番によっては、後の部品の取り付けが難しくなる場合があります。基本的には背の低い部品、軽い部品から取り付けることが常道ですので、初心者の方は下記の順番(i)～(iii)を参考にしてください。
(i)最初は表面実装部品を取り付ける
表面実装部品を一部につかいます。文字通り基板の表面で半田付けをするため、周辺に部品をつけた
あとでは半田ごてのこて先がはいりにくくなる可能性があります。したがって、まず最初に表面実装部品から取り付けるようにしてください。
・フラットパッケージＩＣを取り付ける
周囲のチップコンデンサを取り付けた後での半田付けは難しくなりますので、最優先でとりつけます。
この IC はピン間 1.27mm ですので注意して取り付けないとピン間で半田ブリッジが起きます。できるだ
け細い半田を用意ください。まず細く切ったセロハンテープで IC を仮固定したのちに半田付けしたほ-3-

うがよいでしょう。IC のピン間で半田ブリッジが生じた場合は半田吸い取り器や半田吸い取り線をつかって慎重に取り除いてください。セロハンテープは pin すべての半田付けが終わってから、IC を押さえながらはがします。１、２本の pin を半田付けした状態でセロハンテープをはがすそうとするとパターンがめくれ上がったり、IC のピンが曲がる可能性があります。半田付けであると便利なものがフラクスです。半田の表面が活性化し、表面張力によってブリッジがしにくくなります。半田の前に塗布するとよいでしょう。乾燥を待たずに半田付けしてしまいましょう。

図

ＳＯＰの半田付け方法。一旦セロハンテープ等で固定すると作業しやすい。

半田付け後は基板を透かして見てブリッジがないかよく確認しましょう。ルーペで半田不良のところもよく確認ください。
・チップコンデンサを取り付ける
この基板には２種類のチップコンデンサを使います。

図

チップコンデンサ（取り扱いにはピンセットが必要）

チップコンデンサの半田付けの方法は色々あるかと思いますが、私が好む方法を１つ紹介します。まず基板上の片側の PAD（パッド）に予備半田をしておきます（半田を盛りすぎないように）。そしてピンセット等でチップ部品をつまみ、位置をあわせながら片側のみ半田を溶かして固定します。位置が決まれば反対側を半田付けします。

片側のパッドに予備半田。

ピンセット等で部品を配置

部品位置を合わせながら半田を溶かして固定（つけすぎに注意）

完了

図

反対側を半田付

チップ積層セラミックコンデンサの半田付け方法-4-

(ii)次に小物部品を取り付ける
小物：抵抗、IC ソケット、セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサなどを取り付けます。
(iii)電圧レギュレータと最後に電解コンデンサを取り付ける。
電圧レギュレータの向きは、型番が書いてある方が基板内側になるように配置してください。

図

レギュレータの向き（型番が書いてあるほうが基板内側へ）(b)製作時の一般的注意事項(i)抵抗はその値をかならず確認してください(カラーコードを読んで確認する。もし、よく分からない場合は、テスターで測定する)。
(iii)電解コンデンサの極性（足の長い方が＋、また－側はコンデンサにマーク有り）に注意してください。SOP、DIP の IC の切り込みおよびマークから足の番号１番の位置を確認してください。
(iv)IC 類は熱に弱いので、できるだけ素早く半田付けしてください。
(c)部品を取り付け間違えた場合
基板はスルーホール基板なので、一度、ハンダ付けすると、スルーホール部分にハンダが流れてしまっているので、取り外しが大変です。間違って取り付けてしまったことに気づいたら、（i)ハンダ面から該当する部品のランド部分を加熱し、ハンダを溶かす(ii)半田吸い取り器で吸い取る（iii)該当部品の取り付けスルーホールから全てハンダが取り除かれたら、部品面からゆっくりと部品を引っ張って取り外すという手順で、部品を抜去してください。また SOP の IC などを左右誤って取り付けてしまったような場合、専用のジグ（PIN 全部を加熱可能なコテ先）がないと取り外しは難しいでしょう。ということで、ハンダ付け前に、「慎重に」部品の種類と方向を確認してください。
７．完成後の確認(a) 部品間違い、取り付け位置間違いがないか確認ください。部品の取り付け方向間違いは、部品の破損に即つながります。
-5-

(b) 半田不良（ブリッジ、イモ半田、半田不足）などがないかも十分に確認ください。半田付けについては、基板がスルーホールであるため部品面あるいは半田面で付いていれば導通は問題ありませんが、パッド部での強度確保やより高い導電度を確保（高音質につながる）するためにも十分な半田付けが望ましいでしょう。

(a)良好な半田付け(ｂ)半田不足(c)電源ラインのショートについてはテスタ等で確認ください。電源部の不良は大量部品の致命的な損傷につながります。また３端子電圧レギュレータのアース端子の半田忘れをすると、出力側に入力側と同じ電位が流れ出しますので、下流側回路を一気に破壊する可能性があります。
８．電源、端子をつないで音をだそう(a)入出力端子の接続
下図を参照にして接続ください。

Ch0Ch1Ch2
Ch3
光出力

光出力ﾓｼﾞｭｰﾙ

Ch0

入力切り替え2回路４接点ロータリスイッチ

同軸入力
Ch1ＲＣＡコネクタ

Ch2 光入力ﾓｼﾞｭｰﾙ
光入力
Ch3 光入力ﾓｼﾞｭｰﾙ＋ＧＮＤ

図 ディジタル入出力端子と入力切替 SW との接続

-6-

ＲＣＡコネクタ

ＧＮＤ

＋

右出力

オーディオ出力
左出力

図オーディオ出力端子との接続(b)電源との接続(i)正負電源１系統のみ使用する場合（アナログ，ＤＡＣ、ディジタルすべて共有）
・＋－８～１５Ｖの安定化電源（電流容量は正負電源とも 300mA 以上）を使用します。
注意事項：
１０Ｖ程度であれば問題ありませんが、１２～１５Ｖまで電圧を上げるとレギュレータの発熱が大きくなります。無くても大丈夫ですが、放熱板をつけることを強くお勧めします。
安定化電源（アナログ、ＤＡＣ、ディジタル用）-8～15V図

電源に正負電源１系統のみ使用する場合

-7-

GND

+8～15V(ii) 正負電源２系統と正電源１系統を使用する場合（アナログ、ＤＡＣ、ディジタルをすべて分離）
次図を参照にして接続ください。
注意事項：
１０Ｖ程度であれば問題ありませんが、１２～１５Ｖまで電圧を上げるとレギュレータの発熱が大きくなります。無くても大丈夫ですが、放熱板をつけることを強くお勧めします。
非安定電源でも可（ＤＡＣ用）

非安定電源でも可（ディジタル用）

安定化電源（アナログ用）-8～15V

GND+8～15V

図-8～15V

GND+8～15V+8～15V GND

電源に正負電源２系統と正電源１系統を使用する場合(iii) ３系統外部安定化電源を使用する場合（アナログ、ＤＡＣ、ディジタルのすべてを分離）
・＋－８～１５Ｖの安定化電源、＋－５Ｖの安定化電源、＋５Ｖの安定化電源を使用します。このときＩＣ１４～１６をはずしてそれぞれのレギュレータの入出力を短絡させてください。
安定化電源（ＤＡＣ用）

安定化電源（ディジタル用）
GND

安定化電源（アナログ用）-8～15V+5V-5V

図+5VGND

外部安定化電源を使用する場合
-8-

GND

+8～15V参考までに動作時における消費電流実測値を下表に示します。
表

正電源
負電源
測定条件

消費電流実測値
ディジタル部
DAC 部
アナログ部
全体
VC：32.9mA
VD：89.5mA
V+：16.7mA
139.1mA－VE：197.0mA
V-：16.7mA
213.6mA
オペアンプ：4580DD
入力電圧：＋－15Ｖ
測定位置：電源入力部端子で測定（レギュレータ接続済み）(c)アンプに接続する前にアンプに接続する前に無音時にＬ，Ｒ出力の電圧がほぼ０Ｖであることを確認してください。もし、異常に高い電圧がでている場合は、どこかに間違いがあるはずです。この確認を怠ってアンプに接続してしまうと、アンプがＤＣ構成であればスピーカに直流電圧が作用し破損につながります。

９．改造のポイント(a)オペアンプの交換
2 回路入りオペアンプであれば大半のものが使えます。たとえばバーブラウンの OPA2604 への変更は良好な結果をもたらす可能性があります。
(b)IV 変換抵抗の交換
R15,16 は DAC の電流出力を電圧に変換する抵抗であり、音質にきわめて重要な役割を持ちます。この抵抗を DALE や理研（リケンーム）などのオーディオ用高級部品に取り替えてもおもしろいかと思います。ただし、経験的には値段が高い方が良好であるとは限らないので、１本１０円以下の炭素皮膜抵抗も是非おためしください。
(c)コンデンサの交換
電解コンデンサの変更および大容量化（電源ｺﾝﾃﾞﾝｻ）は音質に大きな影響を与えます。ブラックゲー
トやＯＳコンデンサなどへの換装は好結果が得られる可能性があります。

１０．基板寸法図１７２．７ｍｍ
１３４．６ｍｍ

７３．７ｍｍ
８３．８ｍｍ-9-