＜編集日：R1 2017.11.27>

PiDAC1860
AD1860 8 パラ構成 Raspberry Pi 用 DAC 変換基板 製作マニュアル＜注意＞
本キット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。

１．はじめに
本基板は Raspberry Pi あるいは Raspberry Pi + PiSRC4137 と組み合わせて使用する AD1860 を８パラで用いた DAC 基板になります。AD1860 は 18Bit 分解能の旧世代の DAC になりますが、現在主流のデルタシグマ方式とは異なり、数少ないマルチビット構成の DAC でもあり、その音質は侮れるものではありません。最新のボードコンピュータである Raspberry Pi との組み合わせの妙を楽しむのにいいかと思います。
本基板の特徴として AD1860 を直接駆動できるように、Raspberry Pi からの PCM 出力フォーマットである
I2S から右詰 18Bit への変換機能を持たせています。またアナログ出力を得るための IV アンプならびに LPFアンプも内蔵しています。
動作させるには±5V および±15V の２系統の正負電源が必要で、外部から給電することも可能ですし、基板上の DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀを使用することも可能です。DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀを使用することで基板には AC アダプタ等を用いて５V 電源の供給のみで済みますので、シンプルな構成とすることができます。

完成例

２．仕様(Specification)
機能
Function
仕様＆特徴
Spec. and features.
必要電源
POWER
基板仕様

表 主な仕様(Specification)
Raspberry Pi と接続して使用するオーディオ用 DA コンバータ
・・・・

AD1860 を８パラで使用。
I2S から AD1860 を駆動するためのフォーマット変換機能を内蔵。
DC５V 単一電源で動作可能（DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀ使用時）
DC5V 単一（2A 以上、 Pi の消費電流にも依存）
あるいは±5V、±15V は別給電も可能。
FR4、厚さ 1.6mm、銅箔厚 70μm、金メッキ、サイズは巻末

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1３．端子機能(1)基板端子機能
No が付けられた基板端子の機能については次表のとおりです。すべて電源入出力用になっており、DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀを使用しない場合は外部から電源を使用します。あるいは DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀからの電圧出力を取り出す場合に使用します。この端子類は DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀを搭載する場合は使用することはないでしょう。

No
P1
P2
P3
P4P5P6表記
DACGND
DAC+AV電源 Vcc
AV+

表 基板端子機能説明
AD1860 用+5V 電源
電源 GNDAD1860 用-5V 電源
OP アンプ用-15V 電源
電源 GND
OP アンプ用＋15V 電源

備考
DCDC1 を使用しない場合は、P1-3 を使用して±5V 電源(200mA 以上)を供給します。
DCDC2 を使用しない場合は、P1-3 を使用して±15V 電源(100mA 以上)を供給します。

(2)コネクタ(i)CN1CN1 は PCM 信号の入力コネクタです。 PiSRC4137 との接続を想定した基板上の配置となっています。JP2 でSRC 側を選択した場合に使用されます。入力フォーマットは I2S でなければいけません。

Name
Pin
13579DATA
LRCK
BCK
N.C
N.C

CN1 Pin assign (PCM INPUT/I2S FORMAT ONLY)
Content
Pin
Name
DATA
LR CLOCK(WORD CLOCK)Bit Clock

246810GND
GND
GND
GND
N.C

Content
GND
GND
GND
GND

(ii)CN2,CN3
CN2,3 は Raspberry Pi との 40P の結合コネクタです。Raspberry Pi からの PCM 信号は JP2 で Pi 側を選択したときに使用されます。Raspberry Pi との接続は CN2,CN3 のどちらでも構いません。
(iii)RCA1,RCA2
RCA1,RCA2 はアナログ出力（音声出力）用です。RCA1(OUT1)が左チャンネル、RCA2(OUT2)が右チャンネルになります。
(iv)RCA3（Co-Axial)
RCA3 は、 PiSRC4137 の Co-axial 出力を接続することを想定していますが、用途は指定していません。
(v)DC1
５V の AC アダプタの電源入力（DC ｼﾞｬｯｸ）です。DC1 は DAC 用の電源（±5V および±15V 生成の DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀの供給電源）として使用します。JP1 を接続することで DC2 との 5V 電源を共有することができます。
(vi)DC2
５V の AC アダプタの電源入力（DC ｼﾞｬｯｸ）です。DC2 は Raspberry Pi 用ならびにロジック IC 用電源として使用します。JP1 を接続することで DC1 との 5V 電源を共有することができます。
(3)ジャンパー端子(i)JP1JP1 は DC ｼﾞｬｯｸである DC1 および DC2 から供給される外部電源(5V)を共通化するためのジャンパーです。
１つの 5V 電源(AC アダプタ)で電源を供給する場合は JP1 を接続します。この場合 5V 供給は DC1 あるいは DC2のいずれか 1 箇所とします。JP1 を開放とする場合は DC1,DC2 のそれぞれに 5V 電源を供給します。
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(ii)JP2
JP2 は DAC 動作のための PCM 信号（DATA、LRCK、BCK）の供給元となるコネクタを選択します。
Pi 側に設定すると、Raspberry Pi に接続される CN2 あるいは CN3 から信号を供給します。
SRC 側に設定すると、CN1 から信号を PCM 信号を供給します。すなわち Raspberry Pi 用の SRC 基板である
PiSRC4137 と接続することを前提とした接続法になります。なお PiSRC4137 の出力フォーマットの設定は I2Sフォーマットに設定してください。なお CN1 からの信号は PiSRC4137 に限定する必要はありません。他の DAIからの信号を接続することもできます。

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3４．部品表例
部品表例を示します。
部品表例
仕様
個数51Ω
1360Ω
22kΩ
4100Ω
251Ω
6ｺﾝﾃﾞﾝｻ
220p
1100p
2200p
21000p247uF/35V
2100uF/16V
20.1uF
4310uF/25V
32(*1)
ICIC-A,B
DAC 素子AD1860(*a)
16IC1-3
ロジック IC74594
3IC4
ロジック IC7404
1IC5
ロジック IC
74245
1IC6,7
DUAL OP-AMP
OPA2134 等
2DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀ
DCDC15V 入力±5V 出力(3W)
MCW03-05D051(*2)
DCDC25V 入力±15V 出力(3W)
MCW03-05D151(*3)
RCA ｺﾈｸﾀ
RCA1-3基板用 RCA ジャック
RJ-24103(*4)
DC ジャック
DC1,2 φ2.1mm 標準 DC ｼﾞｬｯｸ基板
C-09408
2用(*5)
基板
PiDAC18601※ハッチング部がキットに付属のもの。
(*a)AD1860 はオプション設定あり。大阪日本橋のデジットでも購入可能です。
区分
抵抗

部品 No
R1
R2,3R4-7
R8,9Ra
C1
C2,3
C4,5
C6,7
C8,9
C10,11Cp
Cc

表規格
炭素被膜 1/4W
金属皮膜 1/4W
金属皮膜 1/4W
金属皮膜 1/4W
チップ抵抗
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
電解コンデンサ
電解コンデンサ
チップコンデンサ
チップコンデンサ備考
IV 変換抵抗LPF 用
出力保護用
1608,2012 サイズ
不要
LPF 用
LPF 用

1608,2012 サイズ
3216,3528 サイズ
デジット取り扱い有。

±5V300mA±15V100mA

秋月電子取り扱い(*1)～(*5)は秋月電子から購入することができます。以下にそのラインアップを示します。
(*1)10uF/25V チップコンデンサ（3216 サイズ）

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(*2)DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀ（５Ｖ入力±５Ｖ３００ｍＡ出力のＤＣＤＣコンバーター）(*3)DCDC ｺﾝﾊﾞｰﾀ（５Ｖ入力±1５Ｖ1００ｍＡ出力のＤＣＤＣコンバーター）(*4) RJ-2410/基板用 RCA ｼﾞｬｯｸ（各色あります）(*5) C-09408/φ2.1mm 標準 DC ｼﾞｬｯｸ ユニバーサル基板取り付け用

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5５．接続方法(1) 電源の接続
本基板の電源供給方法はいくつかあります。
(i)
Raspberry Pi から電源を供給する場合
Raspberry Pi に micro-USB で 5V 電源を供給し、CN2 あるいは CN3 を介して本基板には５V 電源が供給されます。この場合 DC ｼﾞｬｯｸ１,2 へは５V 入力は不要です（接続不可）。また JP1 は接続とします。

Raspberry Piは
PiDAC1860の裏側に取り付け
JP1は接続Raspberry PiのmicroUSBより給電

図１

電源の供給例（Raspberry Pi に microUSB で 5V を供給。JP1 は接続）(ii) 本基板から Raspberry Pi に電源を供給する場合
本基板から Raspberry Pi に CN2 あるいは CN3 を介して５V 電源を供給します。この場合 DC ｼﾞｬｯｸ 2 へ ACアダプタで５V を入力します。DC ｼﾞｬｯｸ１を使用しない場合は JP1 を接続します。DC ｼﾞｬｯｸ 2 および DC ｼﾞｬ
ｯｸ１の両方から 5V 電源を供給する場合は JP1 は開放のままとします（DC ｼﾞｬｯｸ１と DC ｼﾞｬｯｸ 2 からの分離給電を行います）。いづれも Raspberry Pi に microUSB を接続してはいけません（電源が重複する為）。

Raspberry Piは
PiDAC1860の裏側に取り付け
DC2へ５V給電（DC1からでも可）JP1は接続

図１ 電源の供給例（DC2 より 5V を供給。JP1 は接続）

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Raspberry Piは
PiDAC1860の裏側に取り付け
DC2へ５V給電
JP1は開放DC１へ５V給電

図１ 電源の供給例（DC1,2 よりそれぞれ 5V を供給。JP1 は開放）

(2)出力の接続
RCA1（OUT1）が L-CH 出力、RCA2(OUT2)が R-CH 出力になりますので、アンプへ接続します。

左（LEFT）出力右（RIGHT）出力図

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出力の接続7６．基板パターン(1)基板シルクOKIRAKU AUDIO 2017 All copyrights reserved

8

(2)基板部品面パターン

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9(3)半田面パターン

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10７．回路図OKIRAKU AUDIO 2017 All copyrights reserved

11８．基板寸法
本基板サイズは”STD“になります。
表 寸法 単位 mm/(mil) ※1mil=25.4/1000mm
AB
t
H
a
119.4
43.2
1.6
3.5
111.8(4700)(1700)(138)(4400)
119.4
81.3
1.6
3.5
111.8(4700)(3200)(138)(4400)
81.3
59.7
1.6
3.5
73.7(3200)(2350)(138)(2900)
144.8
101.6
1.6
3.5137.2(5700)(4000)(138)(5400)

name
STD-S
STD
STD-H✔

WIDEb
35.6(1400)
73.7(2900)
52.1(2050)
94.0(3700)

c,d3.8(150)
3.8(150)
3.8(150)
3.8(150)

NoneAadcb

B

Ht

OKIRAKU AUDIO 2017 All copyrights reserved12９．【重要】基板の修正
対象基板： PiDAC1860

v1

v1 基板では一か所、ジャンパー接続が必要な箇所があります。場所は CN2 の裏側近くになります。下記を参照し修正してください。

図 修正用ジャンパー線（赤線部分）

図 修正例

１０．編集履歴
Revision
R1DATE2017.11.27

CONTENT
初版

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