＜編集日：R1

ESS 社

2019.11.17>

PiDAC9218
ES9218P 使用 Raspberry Pi 用ヘッドホンアンプ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 ESS 社の 32bit ステレオクアッド DAC と高出力ヘッドホンアンプを内蔵した ES9218P を使用した
Raspberry Pi 用の DAC＆ヘッドホンアンプ基板です。この IC には強力なチャージポンプ回路が内蔵されており、3.3V 単一電圧駆動とは思えないほど、強力にヘッドホンを駆動することができます。夜の夜中などにRaspberry Pi でヘッドホン音楽を楽しむのに最適だと思います。

図

完成例

２．機能＆仕様機能
電源電圧特徴基板

表 主な仕様Raspberry Pi 用 DAC＆ヘッドホンアンプ基板
5V 単一（RaspberryPi からの給電あるいは外部からの給電の選択が可能）
ES9218P 特徴
高性能：32-bit HyperStream II architecture
高出力：2.0Vrms output with analog gain control
低歪み：Time Domain Jitter Eliminator
・７種類のフィルターの選択が可能
・DoP ロジックへの対応
FR4、1.6mm 厚、金フラッシュ、70um 銅箔厚
サイズ：約６５×６２ｍｍ

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1３．端子機能
１）コネクタ端子(1)CN1ICSP(In Circuit Serial Programming)端子です。開発専用であり通常は使用しません。
(2)CN2,3
Raspberry Pi との結合コネクタです。どちらを用いてもかまいません。
(3)CN4
AUX 機能です。将来の拡張端子であり使用しません。
(4)CN5
LED 接続用です。Pin1（切欠側）が LED-A で Pin2 が LED-K を接続します。LED については無くてもかまいません。電源投入時に短く点灯し、その後消灯すれば PIC と ES9218P との通信は問題ないことを示しています。PIC と ES9218P との通信に不良がある（I2C 通信が不良）の場合は、点滅します。製作後に動作しているかどうかを確認したい場合があれば、CN5 を使用して LED を取り付ければいいかと思います。
(5)CN6オーディオ信号の外部出力です。ヘッドホン出力をパラレルに接続しています。
４３

GND
R-CH OUTPUT

3142

GND
L-CH OUTPUT

１ ２(6)CN7
Paspberry Pi の I2C 制御信号の取り出しコネクタです。ここでは使用しません。
２）ジャンパー端子(1)JP1本基板の電源供給の選択ジャンパーになります。JP1 を接続すると、Raspberry Pi より 5V 電源の供給を受けます。JP1 を解放とした場合は、DCJ1（DC ジャック）より 5V 電源を供給してください。既定値は開放になっています。Raspberry Pi からの電源供給を行うのが簡単ですので、JP1 は短絡して使用するのがいいでしょう。
(2)JP2
M1～M4 の 4 つのジャンパーポストがあり、ES9218 のフィルタならびに DoP ロジックの有効・無効を設定します。フィルターは好みに応じて設定すればいいでしょう。パルスの応答波形については＜http://www.easyaudiokit.com/bekkan2019/NewDevice/es9218p.html＞
を参考にしてください。M4 については通常は開放（OPEN)でいいでしょう。
表 M1～M3 の設定（フィルタの設定）
No M3
M2
M1
FILTER SETTING
0OPEN
OPEN
OPEN
LINER PHASE FAST ROLL-OFF FILTER
1OPEN
OPEN
SHORT
LINER PHASE SLOW ROLL-OFF FILTER
2OPEN
SHORT OPENMINIMUM PHASE FAST ROLL-OFF FILTER
3OPEN
SHORT SHORTMINIMUM PHASE SLOW ROLL-OFF FILTER
4SHORT OPEN
OPEN
APODIZING FAST ROLL-OFF FILTER TYPE 15SHORT OPENSHORTAPODIZING FAST ROLL-OFF FILTER TYPE 26SHORT SHORT OPENHYBRID FAST ROLL-OFF FILTER
表 M4 の設定（DoP ロジック設定）
M4DoP Setting
OPEN
Disable the DoP logic
SHORT
Eisable the DoP logic

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４．部品表例表
品名
抵抗ｺﾝﾃﾞﾝｻ

XTAL
IC

コネクタ

基板番号Ra
Rc
Rb
R1
C1-4
C5,6
C7-10CpCc
XT1IC1IC2IC3IC4DCJ1規格
ﾁｯﾌﾟ抵抗ﾁｯﾌﾟ抵抗ﾁｯﾌﾟ抵抗
1/4W 炭素皮膜抵抗
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾌｨﾙﾑｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾁｯﾌﾟｾﾗﾐｯｸ
ﾁｯﾌﾟｾﾗﾐｯｸ
FXO(3.3V CMOS)
DAC
電圧ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ 3.3V
電圧ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ 1.8V
PIC
DC ジャック

PHONE1CN2or3

φ3.5 ジャックピンコネクタPiPA142 v1

部品表仕様
51Ω
1kΩ
47kΩ
1.5kΩ
47uF/16V
10uF/16V
2200pF
0.1uF
1uF
50MHz
ES9218P
48M033 など
NJM12888 など
18P-DIP

AJ-178040P

個数4261324911111111111

備考2012 あるいは 1608 サイズ
I2C プルアップ用
信号プルアップ用
LED 電流制限用
47uF でも可
ｾﾗﾐｯｸでも可2012 あるいは 1608 サイズ
3216 あるいは 2012 サイズ

7800 と同じピン配置
プログラム済み
秋月：C-09408(Raspberry Pi から給電する場合は不要）
秋月：C-02384
秋月：C-00085 など

５．使用上のポイント(1)Raspberry Pi の設定(VOLUMIO を使用する場合）
・オーディオ出力は「R-PI DAC」などの、制御なしのものを選択します。

・VOLUME 調整は VOLUMIO のソフトコントロールで行ってください。

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3６．基板パターン(1)シルク図シルク(2)配線パターン（部品面）

図

部品面パターン(3)配線パターン（半田面：部品面より透視）

図

半田面パターン

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4７．回路図８．編集履歴
Revision
R1DATE2019.11.17

CONTENT
初版

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