2004.2.13 rev.1

2004.3.16 rev.2

オーディオ用ＤＡコンバータ基板製作キット（ノンオーバ/8fs オーバサンプルリング切替え式

ＮＯＳＤＡＣＰＣＭ６１Ｐ２パラ構成）

製作マニュアル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。
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、製作の前に必ず読いただきますようお願いします。

１．はじめに本キットはバーブラン社（現在はＴＩ社）の 18bit‑ＤＡＣを片チャンネルあたり２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。最大の特徴はノンオーバサンプリング（ディジタルフィルタ非通過）と、８倍オーバサンプリングの音がスイッチ１つで切り替えられる点です。音質差の評価用としてだけでなく、コンデンサ等のグレード変更等で十二分な実用機になると思います。このＤＡコンバータ基板をベースにして、いろいろな音づくりをされることを期待しています。

２．基本仕様機能の詳細については各 IC の仕様書を参照ください。
(1)ディジタルオーディオ復調(TC9245N) ： 32kH,44.1,48kHz 自動追従(IC 仕様）(2)ディジタルフィルタ機能 ： 有無切り替え式 （DF は PD00601/８倍オーバサンプリング）(3)ＤＡＣ部 ： PCM61P 18bit 分解能、２個パラレル電流加算接続(4)ポストＬＰＦ ： ２次ローパス(fc=約 40kHz)(5)プリント基板 ： ガラスエポキシ両面スルーホール。寸法 172.7mm×83.8mm

４．本キットに必要な電源
最低限の電源として正負９Ｖ〜１５Ｖ／０．２Ａ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、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。

-1-５．使用部品(1)部品表
品名番号ｺﾝﾃﾞﾝｻ
C1,7C2C3C4C5,6C8,10C9,11C11〜17CpCb
抵抗R1,8,9R2R3〜5R6R7,10R11,14R12,13,15,16R17,18
ﾀﾞｲｵｰﾄﾞ D1,2ICIC1IC2IC3,4IC5IC6IC7,8IC9〜12IC13,15IC14IC16,17その他

規格
ﾁｯﾌﾟｾﾗﾐｯｸ(3225)
ｾﾗﾐｯｸｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
ｾﾗﾐｯｸｺﾝﾃﾞﾝｻ（使用せず）
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾁｯﾌﾟｾﾗﾐｯｸ(2012)
ﾁｯﾌﾟｾﾗﾐｯｸ(3225)
炭素皮膜(1/4W)
炭素皮膜(1/4W)
炭素皮膜
炭素皮膜(1/4W)
炭素皮膜(1/4W)
金属皮膜(1/4W)
金属皮膜(1/4W)
金属皮膜(1/4W)
0.1A 小電力 SW
ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ復調器
ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙﾌｨﾙﾀ
ロジック
ロジック
ロジック
ロジック
DAC
電圧ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ(5V)
電圧ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ(‑5V)
２回路オペアンプ
IC ｿｹｯﾄ
プリント基板製作ﾏﾆｭｱﾙ製作ﾏﾆｭｱﾙ補足仕様
1uF
220p0.047uF
47P

個数2111

部品袋
21112200p
1000p
150uF/15V
0.1uF
1uF
75100k75062k
10k
1.5k
2.0k
100IS1588 相当
TC9245N
PD00601
74AC7474AC0474AC0074AC157
PCM61P‑J
78N057905
4580DD8P
DACPCB‑N322615203
13122422
112
11242
1221111122211111111144333333344CD‑ROM

3.2mm×2.5mm(Cb と同じ）
表記:221
表記:473

表記:222
表記:102220uF などの場合有り
2.0mm×1.2mm
3.2mm×2.5mm

IV 変換用フィルタ回路用
出力保護用

74HC,ACT の場合有り
74HC,ACT の場合有り
74HC,ACT の場合有り
74HC,ACT の場合有り

Ver2 は銅箔厚さ 70um
PDF ファイル他

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
本キットには表面実装部品を一部につかっています。部品サイズとしては比較的半田付けが容易な大きさですが、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。
このキットでは２種類のチップコンデンサを使います。

-2-

１ｕＦ
（３２２５サイズ）

０．１ｕＦ（２０１２サイズ）

図

キットの中のチップコンデンサ（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

また表面実装 IC（SOP)の取り付けのコツとしては、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すると簡単です。なお、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等をつかって慎重に取り除いてください。SOP といっても 1.27mm ピッチなので難しいことはないと思います。
なおセロハンテープは 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る可能性があります。

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。

-3-

図

表面実装部品を取り付けた状態(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、DIP‑IC、ダイオード

図

背の低い部品の取り付け完了（ここまでくればあと少し）(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。

-4-

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）

図

レギュレータの向き（背中側が基板の外へ）(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
本キットの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。しかしながら、例えば SDIP の 28pin
IC などを左右誤って取り付けてしまったような場合、これをスルーホールを破壊しないように綺麗に取り外すのは、至難の技です。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。

-5-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。
(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(a)良好な半田付け導電度を確保（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。

(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)入出力端子と電源を接続する
準備する電源の種類に応じて、接続方法はいくつかあります。下記を参考にしてください。
(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）・＋−９〜１５Ｖの安定化電源（電流容量は正負電源とも 200mA 以上）を使用します。実測値では正側約１００ｍＡ、負側約１１０ｍＡです。
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 IC14 の発熱が大きくなり部品が相当に熱を持ちます。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。とくに４パラ化の化改造を行うときは IC13,I4 については必ず放熱板をつけてください。
供給電源（アナログ、ＤＡＣ、ディジタル用）

同軸入力-9〜15V

GND+9〜15V

ＲＣＡコネクタ＋ＧＮＤ

オーディオ出力

ＲｃｈモードＬｃｈ

ON時 8fsオーバ
ＯＦＦ時 ノンオーバ

図

電源に正負電源１系統のみ使用する場合

-6-

図

接続例

(ii) 正負電源１系統と正電源１系統を使用する場合（アナログ・ＤＡＣとディジタルを分離）
・＋−９〜１５Ｖの安定化電源（電流容量は正負電源とも 200mA 以上）と＋８〜１５Ｖ（電流容量１００ｍＡ以上。非安定電源で可）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 IC14 の発熱が大きくなり部品が相当に熱を持ちます。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。とくに４パラ化の化改造を行うときは IC13,I4 については必ず放熱板をつけてください。
供給電源（ディジタル用）

供給電源（アナログ、ＤＡＣ用）

同軸入力＋８〜１５V

GND-9〜15V

GND+9〜15V

ＲＣＡコネクタ＋

オーディオ出力

ＧＮＤ

Ｒｃｈ

モード
Ｌｃｈ

ON時 8fsオーバ
ＯＦＦ時 ノンオーバ

図

電源に正負電源１系統と正電源１系統を使用する場合(iii) 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、ディジタルのすべてを分離）
・＋−９〜１５Ｖの安定化電源（電流容量は正負電源とも 50mA 以上）と＋−５Ｖの安定化電源（電流容量は正負電源とも 150mA 以上）と＋８〜１５Ｖ（電流容量１００ｍＡ以上。非安定電源で可）を使用します。このときＩＣ１３，１４は必ずはずしてください。
-7-供給電源（ディジタル用）

供給電源（ＤＡＣ用）

同軸入力＋８〜１５V GND-5V GND +5V

供給電源（アナログ用）-9〜15V

GND+9〜15V

ＲＣＡコネクタ＋オーディオ出力

ＧＮＤ

Ｒｃｈ

モード
Ｌｃｈ

ON時 8fsオーバ
ＯＦＦ時 ノンオーバ

IC13,14はかならず取り外すこと
図 正負電源２系統と正電源１系統を使用する場合(b)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 や OPA2134への変更は良好な結果をもたらす可能性があります。
(b)変換抵抗の交換
R11,14 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。
(d)４パラ化の改造方法
オリジナルの構成ではＤＡＣは２パラですが、さらにＤＡＣを並列接続して４パラにすることも可能です。これによりさらに力強い音が得れる可能性がでます。
方法は基板についている PCM61P の上に重ねて同一ピンを半田付けをするだけですが、下記の重要事項を必ず守ってください。
(i)追加の PCM61P のピン９〜１１については元の PCM61P と接続してはいけません。そのため事前に切断しておいたほうがいいでしょう。
(ii)R11,14 についている 1.5kΩの IV 変換抵抗値は 1/2 にしないと出力がクリップします。750Ωの抵抗に変更するか、1.5kΩの抵抗を並列に接続して全体の抵抗値を 750Ωにしてください。
(iii)IC の追加により電流値は 100mA 程度増大しますので、IC13,14 のレギュレーターの発熱が問題になります。アルミ板等の放熱板を必ず追加してください。
-8-追加のＰＣＭ６１Ｐ

半田付け
元のＰＣＭ６１Ｐ
１１１０
９
追加のPCM61Pはピン９〜１１は切断して元のPCM61Pとつながないこと。

図

半田付け方法

４パラ化時のＰＣＭ６１Ｐの増設方法(e)光入力（ＴＯＳリンク）にする場合の改造本キットをディジタル入力にすることは簡単です。まず光入力モジュールの入手が必要になりますが、東京秋葉原の秋月電子通商（http://akizukidenshi.com/）で「デジタルオーディオ用光コネクタ（送受ペア）」として５００円で手にはいるものが安くていいかと思います。通販もしているので利用されるとよいでしょう。
接続方法として秋月電子で入手可能なＴＯＲＸ１７８を使った接続方法を下図にしめします（0.1uFコンデンサやコイルは一緒についてきます）。なお 0.1uF コンデンサは極力ＴＯＲＸ１７８の近く(7mm以内）に取り付けてください。また、配線が長くなる場合は 10uF 程度の電解コンデンサを取り付けたほうがいいでしょう。基板側の改造として、光入力にする場合はＲ１（７５Ω）は必ず取り外してください。
ＴＯＲＸ１７８
出力 GND 電源
123コンデンサ0.1uF
コイル
電解コンデンサ10uF程度
秋月のパーツには含まれないがあったほうがよい。

Ｒ１は取り外す

図TOS リンクの接続例-9-オプションの光モジュール用基板を使うととてもスッキリします。この基板はＣ１にセラミックコンデンサ、Ｌ１にインダクター、Ｃ２に電解コンデンサ（付属なし）を取り付けてください。なお、この光モジュール用基板は裏返してＴＯＴＸ１７８を取り付けると図の信号のようになります。光入力のスルー出力として使ってもよいでしょう（受信だけつかうと送信モジュールが余るので有効活用しましょう！）。

Ｒ１は取り外す

ＴＯＴＸ１７８

セラミックコンデンサ
ジャンパー線電解コンデンサ（右側が＋）

ＧＮＤ

ＶＣＣ

信号

(a)受信モジュールと DAC 基板との接続(b)送信モジュールの取り付け
図 光送受信モジュールの取り付け例- 10 -

１０．基板寸法図
１７２．７ｍｍ
１３４．６ｍｍ

７３．７ｍｍ
８３．８ｍｍ

１１．別紙資料（紙のマニュアルに記載）(a)回路図(b)部品配置図（基板のシルク印刷と同じ。手書きで部品定数を追記）。

- 11 -

１２.参考ノンオーバーと８倍オーバーサンプリング時のＤＡＣへの信号を示します。
(a)ノンオーバー時（Ｌｃｈ）

上側：ＬＲＣＫ（周波数が 44.1kHz：1fs になっている点に注意)
下側：ＤＡＴＡ（ＬＲＣＫの立下り時の手前の部分でＬレベルになっている点に注意）(b)８倍オーバサンプリング時

上側：ＬＲＣＫ（周波数が 352.8kHz：8fs になっている点に注意)
下側：ＤＡＴＡ（以- 12 -上）