＜編集日：R2

2016.8.3>

PiDAC4490 / Audio DA convertor for AK4490 on Raspberry Pi
PiSRC4490 / Raspberry Pi 搭載 AK4490 使用オーディオ用 DA コンバータ
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
本基板は旭化成の AK4490 を用いた DA コンバータ基板です。AK4490 は 32Bit 分解能を持ち、入力周波数768kHz まで対応可能な高性能な DAC 素子であり、今回この DAC を Raspberry Pi へのアドオンを想定して設計しました（RaspberryPi からは電源供給のみ。PCM 制御信号は外部コネクターから入力）。動作させためにはマスタークロックが必要で、RaspberryPi へアドオンして動作させるためには、MCK-GEN-BPLUS や PiSRC4137との組み合わせが必要になりますが、Raspberry Pi のコンパクトなサイズに収まりますから、小型のオーディオサーバとして使用可能と思います。
本基板では AK4490 出力を差動合成するための OP アンプを搭載しています。電源は RaspberryPi から供給される 5V ラインより DC-DC コンバータにて昇圧して生成しています。この DC-DC コンバータは 1W 級のものと 3 級のどちらでも、わずかな基板修正で実装可能にしていますので、使用する OP アンプなどで選択すればいいでしょう（通常は１W 品で容量的には十分です）
。

図

完成例

２．機能＆仕様(OUTLINE)
機能outline
電源電圧
Power supply
特徴
FeatureOKIRAKU AUDIO

表 主な仕様AK4490 を使用した DA コンバータ基板（RaspberryPi から電源供給）
DA convertor for ASAHI KASEI AK4490
RaspberryPi より供給（5V および 3.3V を使用）5V and 3.3V are supplied from Raspberry Pi.
・Raspberry Pi へのアドオン可能な基板サイズとコネクタ配置。
Compatible connection for Raspberry Pi・カップリングコンデンサなしでのアナログ出力が可能。
No coupling capacitors for analog output

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３．端子機能(PCB terminal function)(1)基板端子機能(PCB PAD)
本基板における基板端子機能は下表の通りです。

名称name
ROUT
GND
GND
LOUT

表 基板端子機能(PCB PAD Function)
説明
function
オーディオ信号出力
R チャンネル音声出力
Analog Audio output
R-Ch. Analog output
信号 GND / Signal Ground
信号 GND / Signal GroundR チャンネル音声出力
L-Ch. Analog output(2)コネクタ機能(Connector)(i)CN1CN1 は PCM 信号を入力する 10P コネクタになっています。

PIN
13579機能Func.
DATA
WCKBCKSCKNC

表 CN1 の端子機能/ CN1 for PCM Signal input
説明PIN 機能説明Func.
データ/ Serial DATA
2GND
GND:信号リターン
ワードクロック/ Word clock4
GND
GND:信号リターン
ビットクロック/ Bit clock
6
GND
GND:信号リターン
マスタークロック/ Master clock 8
GND
GND:信号リターン
No connection
10NC
No connection(ii)CN2,3
CN2,CN3 については Raspberry Pi との接続用の 40P コネクタです。ピンアサイン等は Raspberry Pi 関連の文献を参照ください。 CN2,CN3 are 40P dual inline connectors for connecting to Raspberry Pi.

4．部品表(PARTS)
品名
抵抗Resister

コンデンサ
Capacitor番号R1-R8
R9,10R11Ra
Rb
C1-11
C12,13
C14,15
C16,17Cp

ｲﾝﾀﾞｸﾀInductor
IC

L1-L3

表 部品表例(Parts list)
規格
仕様
個数2kΩ
8
金属皮膜 1/4W
Metal film
100Ω
24.7kΩ
1
チップ抵抗51Ω
4SMD
47kΩ
6
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
10-47uF
11Pola. Cap.
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
Film cap.
ｾﾗﾐｯｸｺﾝﾃﾞﾝｻ
0.1uF
10SMD Ceramic cap.
47-220uH
3

V1 基板ではシルク抜け。
2012/1608 size
2012/1608 size

Not necessary
Not necessary
Not necessary
2012/1608 size
必ずしも必要ない.
Not necessary (*)

DAC
AK44901
DUAL OP-AMP
OPA2134
1DC-DC
1W DC-DC convertor
MAU1081MCWI03-12D15 も可PCB
PiDAC4490
1
ハッチング部はキットの主要部品として添付。
(*)ｲﾝﾀﾞｸﾀを実装しない場合は短絡させてください。Connect when inductor is not used.

OKIRAKU AUDIO

IC1
IC2

備考

2016 All copyrights reserved※DC-DC コンバータの選択について(1)1W 型 DC-DC コンバータを使用する場合。
秋月電子で下記のものが購入可能です（MAU108）。本基板ではこれを実装することを想定しています。

(2)3W 型 DC-DC コンバータを使用する場合。
秋月電子で下記のものが購入可能です（MCWI03-12D15）。本基板ではこれを実装する場合には、若干の基板のパターン変更が必要です。

下図に 1W および 3W の DC-DC コンバータを使用する場合のパターン変更についてまとめています。
図 使用する DC-DC コンバータと基板のパターン変更
1W 級 を 使用する場
合基板裏面はとくに手を入れる必要はありません。
１W と示してあるところが接続されています。
(default pattern)
3W 級 を 使用する場
合1W で示されている部分を切断し、３W で示されている部分を接続します。
(Cut 1W and connect 3W)

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５．接続例(Connection)
下図参考に接続してください。
Raspberry Pi (B+,B2,B3)

PCM signal
From
DAI、SRC.etc

R-CH.

L-CH.

AUDIO OUTPUT

図 接続例(Conection example)

図 接続例(Conection example)(Raspberry Pi B3 + PiSRC4137 + PiDAC4490

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６．設定方法(Setting)
本基板には FLT、DIF の設定ジャンパーがありそれぞれフィルタ設定、入力フォーマットを決定します。
(1) FLT 設定(Filter setting)
FLT はフィルタ設定に関するジャンパーです。フィルタは SSL,SD,SL にて設定します。それぞれの機能は下表のとおりです。メーカ推奨設定もありますが、好みに合わせて設定すればいいでしょう。

FLTSSLSD
SL

表 フィルターの設定(Filter setting)
機能OPENSHORT
推奨設定
funciont(Recommend)
Super Slow
ONOFFSHORT
Short DelayONOFFOPENSlow
ON
OFF
SHORT

(2)IDF 設定（Input format for PCM on CN1）
IDF は入力フォーマットに関するジャンパーです。Raspberry Pi との接続あれば、32Bit I2S が適しています。

IDF2００００１１１１

OKIRAKU AUDIO

表１ 入力フォーマットの設定／Input format（SHORT:0,OPEN:1）
IDF1
IDF0Format００16Bit 後詰め
16Bit Right justified０１20Bit 後詰め20Bit Right justified
１０24Bit 前詰め
24Bit Left justified
１１24Bit I2S
24Bit I2S(Philips format)
００24Bit 後詰め
24Bit Right justified
０１32Bit 後詰め
32Bit Right justified
１０32Bit 前詰め
32Bit Left justified
１１32Bit I2S
32Bit I2S(Philips format)

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7．基板パターン(PCB pattern)
７－１．V2 基板(PiSRC4490 V2)(1)シルク&部品面パターン

R11R11

図 シルク＆部品面パターン V2 基板(PiSRC4490 V2)

図 半田面パターン V2 基板(PiSRC4490 V2)

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８．【重要 Important】V1 基板での修正（Repairement forV1PCB）V1 基板では下記の(1)(2)の修正を行ってください。
(1)パターン修正(Pattern repairment)

After removed patterns

Remove patterns on RED

Cross connection

修正手順

修正例

(2) 部品(IC2)取り付け向き
IC2 はシルクとは反対の向きに取り付けます。

V1 基板での IC2 のシルク（誤）OKIRAKU AUDIO2016 All copyrights reserved

修正後の IC2 の取り付け向き

９．回路図(Schematic)

図

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回路図

１０．基板寸法
本基板サイズは”none“になります。
表 寸法 単位 mm/(mil) ※1mil=25.4/1000mm
ABt
Ha
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
3.5
137.2
(5700)(4000)(138)(5400)
61.6
65.5
1.6
-

name
STD-S
STD
STD-H
WIDE
✔

None

A
adcb

B

Ht

１１．編集履歴
Revision
R1
R2

OKIRAKU AUDIO

DATE
2016.7.31
2016.8.3

CONTENT
初版
部品表修正

2016 All copyrights reservedb
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)-