＜編集日：R6 2021. 6.12>

DAC34301 / AUD10 DAC with ROHM BD34301
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
これは ROHM のハイエンド DAC である BD34301 を用いたオーディオ用 DAC 基板です。BD34301 は,高精度演算や最大 32 倍オーバサンプリン機能などの多くの特徴を持っています。本基板では BD34301 を中心として信号の入口処理である DAI(ディジタルオーディオインターフェイス)ならびに DAC 出力後の IV 変換と差動増幅のポストアンプを搭載しており、電源を用意すればこれ一枚で使用可能なオールインワン構成となつています。
シンプルな構成の中にも、高性能な BD34301 を活かすべく電圧レギュレータには超低ノイズな LT3042 を DAC
アナログ部ならびに DAC ディジタルコアに使用しています。
この基板は 1 枚で完結するお気楽さを持ちながらも、高性能な DAC を体験できる面白さがあると思います。

図 完成例

２．機能＆仕様
表機能
電源電圧

特徴

主な仕様

オーディオ用 DAC 基板
・アナログ部(OP アンプ用)±12～±15V MAX100mA・DAC アナログ部(6V 以上) MAX50mA・ディジタル部(LDO 使用時は 6V 以上)MAX300mA
・32Bit オーディオ用高性能 DAC を使用
対応周波数:PCM32kHz～768kHz、DSD64(2.8224MHz)～DSD512(45.1584MHz)
オーバサンプリング:x8～×32
・多彩な入力(SPDIF×4、PCM/DSD×3、アナログ×1)
・差動出力ならびにバランス出力の両方を具備
・入力信号に対応した推奨パラメータの自動設定モードならびにユーザによる任意指定のマニュアルモードの 2 モードを搭載
・赤外線リモコンによる操作も可能

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1３．基本構成
本機での信号の流れは下図のようになります。入力は SPDIF×4、PCM/DSD×3、アナログ×1 の計 8 系統になります。
20x4 LCDSPDIF0(CH0)SPDIF1(CH1)PIC
CONTROLLER

SPDIF2(CH2)SPDIF3(CH3)ANALOG(CH7)

PCM9211(DAI)

MULTI-DISPLAY

4 LED

SIMPLE-DISPLAY

R-ENC

VOLUME CONTROLLER

IRRInfra Red Remotecontroller

SWs

CONSOLE SWITCHs

L-CH
IV

AUXIN0(CH4)

AUXIN0(CH5)IV
EXTIN(CH6)BALANCE(+)

DIFF.
AMP

BD34301（DAC）

Single End
BALANCE(-)

R-CH
IV
IV

BALANCE(+)

DIFF.
AMP

Single End
BALANCE(-)

図 信号の流れ
受信可能な信号は下表になります。
表 入力可能な信号CH0

入力名
SPDIF01

SPDIF12SPDIF23SPDIF34AUXIN05AUXIN16EXTIN

7ANALOG

信号種類同軸(0.5Vpp)
ディジタルレベル(光ﾓｼﾞｭｰﾙ)PCM/DSD(自動判定)

入力周波数44.1～192kHz

備考
32kHz は使用不可(768FS でのデコードが PCM9211 で不可な為)

PCM
32kHz～768kHz

PCM ではシステムクロック
は 22.5792MHz ある いは 24576MHz が必要。
DSD ではシステムクロック
は BCK と同じか BCKx2 に設定必要。
信号レベルは最大 3Vpp

DSD
DSD64～DSD512
アナログ

96kHz

OKIRAKU AUDIO 2021 All copyrights reservedSampling2

４．端子機能(1)基板端子機能
本基板における基板端子機能は下表の通りです。
表NoP1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11P12P13P14機能LPLN
GND
OUTL
VGND
V+OUTR
GND
RN
RP
GND
VCC
VDD

説明
音声バランス出力 L(+)
音声バランス出力 L(-)
信号 GND
音声出力 L
アナログ電源(-15V)
電源 GND
アナログ電源(+15V)
音声出力 R
信号 GND
音声バランス出力 R(-)
音声バランス出力 R(+)
電源 GND
DAC アナログ電源(6V 以上)
ディジタル電源(6V 以上)

P15
P16
P17
P18
P19
P20
P21
P22
P23
P24
P25
P26
P27
P28
P29
P30
P31
P32
P33
P34
P35
P36
P37
P38
P39
P40
P41

GND
5V
SIG
GND
SW1
SW2
SW3
SW4
GND
SIN
GND
ENCl
ENC2GND
3.3
GND
SIG
GND
SCL
SDA
R-IN
GND
L-IN
GND
RX0GND
RX1電源 GND
LED 用電源(5V)
シリアル出力
電源 GND
操作スィッチ(TERM-DEC)
操作スィッチ(TERM-lNC)
操作スイッチ(PARAMETER-DEC)
操作スイッチ(PARAMETER-INC)
スイッチ用 GND(COMMON)
シリアル入力
信号 GND
エンコーダ入力 1
エンコーダ入力 2
GND
3.3V 電源電源 GND
赤外線受光モジュール信号
GND
I2C-CLOCKI2C-DATA
アナログ入力 R
GND
アナログ入力 L
GND
SPDIFO 入力(同軸)GND
SPDIF1 入力(同軸)

P42
P43
P44
P45

GND
RX2
RX33.3V

電源 GND
SPDIF2 入力
SPDIF3 入力
3.3V 電源

基板の端子機能表

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備考
L-ch の音声出力

OP アンプ用電源
通常は±12～±15 を給電
MAX100mA
R-ch の音声出力

DAC アナログ電源

MAX50mA 程度

ディジタル電源
LCD,LED を使用する場合 MAX300mA 程度
LCD のみであれば MAX150mA 程度
シリアル出力2 色 4 桁 LED 表示器に接続(Small-LED4 に接続）

操作スイッチ接続
スイッチの片端は P23(GND)に接続

予約(未使用)
音量調整用ロータリーエンコーダ接続

赤外線受光モジュール接続端子

I2C 制御信号(入出力)

PCM9211 のアナログ入力(3Vpp MAX)SPDIFO 入力(同軸)SPDIF1 入力(同軸)P40 は vl 基板では NC なので GND は P38 を使用してください。
ロジックレベルでの SPFDIF 入力（光ﾓｼﾞｭｰﾙ等を接続）

3

(2)コネクタ機能(|)CNl～CN3CNl～CN3 は 10P コネクタの PCM/DSD 入力になります。PCM と DSD は自動判定されますので、信号の指定は不要です。入カレベルは 3.3V の CMOS ロジックになります。
表 コネクタと PCM/DSD のチャンネル割り当
CN1
CN2
CN3Pin13579PCM
DATA
LRCK
BCK
MCK
N.C

EXTIN
AUXIN1AUXIN0

CH6CH5CH4

表 CNl～CN3 ピン配置
DSD
Pin
DATA-L
2DATA-R
4BCK
6MCK
8N.C
10

機能GND
GND
GND
GND
N.C

(iv)CN4
CN4 は 20×4 桁の LCD 表示器の接続ポートになっています。リボンケーブルでの接続を考慮して奇数ピンを中央に配置した 3 列配置としています。なお、CN4 の電源ピンの割り振りは JP2 で設定します。JP2 は未設定の状態なので、LCD を用いる場合は JP2 を必ず設定してください。
表 CN4 のピン配置
表 CNl～CN3 ピン配置
Pin
PCM
Pin
機能
1(*1) GND/VDD
2(*1) VDD/GND
3CONTRAST
4RS
5GND
6E
7GND
8GND
9GND
10GND
11DB412DB513DB614DB7(*1)pinl,2 の電圧はジャンパーピン JP2-1,JP2-2 で設定します。
(v)CN5CN5 は制御用 PIC の ICSP(In-Circuit Serial Programming)端子です。通常は使用することはありませんが、プログラム開発を自前でされる場合はこれをつかうと便利でしょう。

Pin
12345

表 CN5 のピン配置
PCM接続
Vpp
Pic-Pin1
Vdd
3.3V
GND
GND
PGD
Pic-Pin28
PGC
Pic-Pin27

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4

(3)ジャンパー機能(i)JP1JP1 は動作モード用のジャンパーで Ml～M5 があります。設定電源立ち上げ時に JPl の状態を検知して、動作パラメータを一部変更します。LCD を搭載してスイッチによるパラメータを変更する場合は JPl は使用しませんので、すべて開放としてください。JPl の使用は LCD を使用しない場合を想定しています。

短絡時動作
M1
M2
M3

M4

M5

表 JPl の機能
説明

VOLUME の電源投入初期値を 0.OdB(最大値)に設定します。
PCM でのフィルター特性を SLOW に設定します。
M3,M4 のどちらかでも短絡された場合、AUXINO,AUXINl の PCM フォーマットを変更します.
RJ16 M3=短絡 M4=短絡
RJ24 M3=短絡 M4=開放
RJ32 M3=開放 M4=短絡
EXTIN は前回値を使用します.
電源投入後に初期化を行います。
Ml～M4 の設定は初期化後に実施されます。

開放時は前回値が初期値になります。初期化後の初期値は-110.0dB(最小)です。
同上。初期化後の初期値は SHARP です。
同上。初期化後の初期値はすべて 12C-32になるので、右詰めフォーマットを使用する場合の処置です。

初期化の方法としてどれかの操作スイッチを押しながら電源を起動することも可能ですが、その場合、パラメータや項目が変わる場合があるためです。

(ii)JP2:LCD 電源設定
LCD の Pinl,Pin2 に印加する電圧を設定します。制御ソフトが対象としている 20×4 桁 LCD については、一般に Pin1-GND、Pin2-Vcc になっているので、JP2-1 を G 側、JP2-2 を V 側に接続します。LCD は電源の逆接を行うと破損する可能性がありますので、データシート等で LCD の電源配置は確認してください。
(iii)JP3:BD34301 の 12C アドレス設定
ADRl,ADR2 で DAC 素子(BD34301)の I2C アドレスを設定します。BD34301 の I2C アドレスは Ox3E に設定する必要があるので ADRl.ADR2 の設定は不要です(開放ままとすること）。
(iv)JP4,5
DAC の出力信号の接続ジャンパーです。すでに接続してありますので、設定は不要です。

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5５．部品表例
表
品名
抵抗可変抵抗ｺﾝﾃﾞﾝｻIC

水晶
ﾌｫﾄｶﾌﾟﾗ
基板

番号
R1
R2-6
R7R8R9R10R11,12R13a-16a規格
炭素被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
炭素被膜 1/4W
炭素被膜 1/4W
金属被膜 1/4W

R17-20
R21-28R29
R30-33
R34,35RaRb(*)
Rc
VR1
C1,2
C3,4
C5-21
C22,23
C24-27
C28,29C30-33
C34
C35,36
C37
C38
C39,40C41,42Cc

金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
金属被膜 1/4W
欠番
金属被膜 1/4W
ﾁｯﾌﾟ抵抗ﾁｯﾌﾟ抵抗ﾁｯﾌﾟ抵抗１回転ｻｰﾒｯﾄ
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾌｨﾙﾑ
ﾌｨﾙﾑ
ﾌｨﾙﾑ
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
電解ｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾌｨﾙﾑ
ﾌｨﾙﾑ
ﾌｨﾙﾑ/ｾﾗﾐｯｸ
ﾌｨﾙﾑ/ｾﾗﾐｯｸ
ﾁｯﾌﾟｺﾝﾃﾞﾝｻ

Cp
Cd(*1)IC1IC2IC3,4IC5IC6IC7IC8IC9IC10IC11IC12-17
XT1
PC1

ﾁｯﾌﾟｺﾝﾃﾞﾝｻ
ﾁｯﾌﾟｺﾝﾃﾞﾝｻ
電圧ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ
電圧ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ
電圧ﾚｷﾞｭﾚｰﾀ
マイコン
I/O ｴｷｽﾊﾟﾝﾀﾞ
DAI
ロジック
ロジック
ロジック
DAC
1 回路 OP-AMP
HC49/S
１回路

部品表
仕様
270Ω
10ｋΩ
47kΩ
3kΩ
680Ω
100Ω
75Ω
1kΩ

個数
15
1
1
1
1
2
5

1.3kΩ
390Ω
15kΩ

58
1910Ω
51Ω
47kΩ
1kΩ
10kΩ
470uF/16V
47uF/10V
100uF/10V
100uF/25V
1500pF
1200pF
1500pF
47uF/10V
47uF/16V
0.068uF
4700pF
18-22pF
0.01-0.1uF
10uF/25V(*1)
0.1uF/25V不要
5V(*2)
3.3V(*3)
LT3042PIC
PCA9539
PCM9211
74157
74125
7474
BD34301
OPA134 など
24.576MHz
PS817 など
DAC34301 v1

備考

R7+R8=50kΩ
DAC ｱﾅﾛｸﾞ電圧設定用
PLL

IV 変換用
R13b-R16b は実装せず

DAC ｺｱ電圧設定用

218(部品名） 2012,1608 サイズ
14（半田面) 2012,1608 サイズ
4（部品面） 2012,1608 サイズ
1LCD を使用する場合必要
22172424
121
PLL
1
PLL
221（半田面） 2012,3216,3528 サイズ
6(部品面）
41（半田面） 2012，1608 サイズ
１7805 と同じピン配置
１7800 と同じピン配置
21“DAC34301 v1”
1SSOP2411LVC など、SO-141LVC など、SO-141LVC など、SO-1416
秋月電子 P-08675 など
111ｺﾝﾃﾞﾝｻの耐圧は表記以上のものを使用。耐圧表記のないものは 16V 以上とすること。
(*)ADR1,2 のプルアップ抵抗の 2 個の Rb は 1kΩに置き換え。
「10.【重要】修正」も参照ください。(2021.5.30 追記）(*1)Cd はロータリーエンコーダのチャタリング抑制用のフィルターコンデンサですが実装不要。

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6参考に秋月電子で購入可能なものを示します。(*2)(*3)のﾚｷﾞｭﾚｰﾀはピン配置が Vin-G-Vout となっているものを選択します。表面実装品であれば基板放熱も期待できますので TP-220 よりよいかと思います。
(*1) 10uF チップコンデンサ
下記が 20 個 100 円と手ごろです。

(*2)5V レギュレータ
低損失型なので、DAC アナログと共用使用も可能になります。

(*3)3.3Vレギュレータ

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7６．接続例(1)電源の接続
電源の接続は下図を参照してください。OP アンプ用の電源は標準的には±12～±15V を供給します。DAC
アナログ電源(VCC)は電圧レギュレータに LDO の LT3042 をつかっていますので 5.35V 以上であれば動作しますが、余裕をみて 6V 程度あるいはそれ以上が安全でしょう。
デジタル電源(VDD)は IC1 の電圧ドロップに応じて設定ください。LDO タイプであれば VCC と同じく 6V 程度あるいはそれ以上でよいでしょう。しかし 7800 タイプのものは電圧ドロップが 3V 程度必要となり、この場合は 8V 以上を供給します。

-12～-15V
GND+12～+15V

GND+6V以上+6V以上
GND

図 電源の接続(2)入出力の接続
下図を参照して接続します。入力は必要なもののみを取り付ければいいでしよう。V1 基板では P40 が GNDに未接続になっているので CH-1 の GND は P38 を使用してください。CH4～CH6 の PCM/DSD は 10P のリボンケーブルを使用して接続するのが簡単でしょう。

SPDIF TOSLINKSPDIF Co-AXIS-L-CH++-+-+

CH-1

CH-3
VCC
SIG
GND

CH-0

CH-2
VCC
SIG
GND

-+-

ANALOG IN(CH-7)RL

RCA
CONNECTOR
R-CH+(a)入力の接続例 (SPDIF,ANALOG)
図 入出力の接続(その 1)

OKIRAKU AUDIO 2021 All copyrights reserved(b)出力の接続例

8PCM/DSDAUXIN0(CH-5)

PCM/DSD
AUXIN0(CH-4)

PCM/DSD
AUXIN0(CH-6)

図 入出力の接続(その 2、PCM/DSD 入力)(3)操作スイッチ類・表示器の接続
下図に操作スイッチ(4 個)、ロ―タリエンコーダ、赤外線受光モジュール、LCD ならびに LED 表示器の接続例を示します。これらはすべてを取り付ける必要はありません。必要とする機能に応じて取り付ければいいでしょう。最小構成では、これらはすべて不要とすることも可能です。

INFRA-RED
RECEIVERROTARYENCORDER
EC12E2420801

CONSOLE SWs

PARA（INC）
PARA（DEC）
TERM（INC）
TERM（DEC）

図 操作スイッチ等の接続

20×4 LCDSMALL-LED4
図 表示器の接続例(LCD を取り付ける場合は JP2 の設定も行います)

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97.操作方法
LCD と操作スイッチを追加することで多彩な設定と表示が可能になります。以下に操作方法について説明します。基本的な操作方法は 4 つのスイッチ(TERM(INC,DEC)、PARA(INC,DEC))を使用して行います。4 つのスイッチの機能は下記になります。
項目変更
パラメータ変更
項目（TERM）FRONTPAGE：TERM(INC)、 TERM(DEC)：PARA(INC)、 PARA(DEC)

表示例

ボリューム設定(PCM)

フィルター設定(PCM)

フォーマット設定(PCM)

DSD カット
オフ周波数(DSD)
出カモー
ド設定

内容
（既定値とは初期化後の初期値を示します）
メイン画面になります。現在の選択入力、信号周波数、ボリューム値、フィルターの設定状況が表示されます。なお、ボリューム値は PCM の場合のみ有効です(DSD では音量調整はできません)。
【変更パラメータ(入力信号) 】
SPDIFO(既定値)
SPDIF1SPDIF2
SPDIF3
AUXIN0
AUXINlEXTIN
ANALOG
ボリュームを 0.5dB 毎で調整します。DSD 受信時は無視されます。
【変更パラメータ】
110 0dB(既定値)-105.5dB（中略）-0.5dBNo ATT(0.OdB)
PCM 再生時のフィルターを設定します。
【変更パラメータ】
SHARP ROLL-OFF(既定値)
SLOW ROLL-OFF
PCM 入力時のフォーマットを設定します。
【変更パラメータ】
・フォーマット
RJ(右詰め)
LJ(左詰め) 12S
(既定値)
・ビット長
1620
24 32(既定値)
DSD 再生時のカットオフ周波数を設定します。
【変更パラメータ】
HIGH(既定値)
MID

LOW

出力のモード、SWAP,POLARIY を設定します。
【変更パラメータ】
モード
STEREO(既定値)
MIX (PCM)、 STERE0MONORAL―L
MONORAL―R
SWAP(左右スワップ)
OFF(既定値)
ON
POL(極性)L-Nor(ノーマル) R-Nor(ノーマル)(既定値)
L-Inv(反転)R-Nor(ノーマル)
L-Nor(ノーマル) R-Inv(反転)L-Inv(反転)R-Inv(反転)OKIRAKU AUDIO 2021 All copyrights reserved

10ADC ゲイン設定

アナログ入力時のゲインを設定します。3.5dB に設定するとアナログ入力電圧で DAC 出力電圧がほぼ等しくなります。
【変更パラメータ】-20dB～0.0dB(既定値）～20dB(0.5dB 毎)

クロック関連設定

(中略）

赤外線リ
モコンの学習

自動復帰

電圧監視

DAC レジ
スタ表示

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DAC のシステムクロック関連のパラメータを設定します。
通常は AUTO で使用します。AUTO では受信周波数に応じて、メーカ推奨値のパラメータを設定します。
【変更パラメータ】
・MODE
AUTO(自動:既定値)
入力周波数に応じてメーカ推奨値を設定
MANU(手動) 下記のパラメータを設定します
・P―Adj(位相調整)
ONOFF
・M―Div(マスタークロツ次の分周 ,1/1
1/2
2/3
1/1
・Hpc(高精度演算)
OFFON・OSR(オーバーサンプリング)
X8X16X32
MANU 設定にすると、任意のパラメータを設定できますが再生は保証されません.このメニューは各周波数帯に分かれており全部で 9 つあります
PCM で 5 グループ
①32②44,48③88,96④176, 192 ⑤352、384⑥705,768
DSD で 4 グループ
①DSD64②DSD128③DSD256④DSD512赤外線リモコンの学習を行います。学習キーは下記の 6 種類になります。学習時は学習と確認のため 1 つのキーを 2回づつ押します。画面表示に従つて学習を進めてください。
①項目 DEC②項目 INC③パラメータ DEC④パラメータ INC⑤音量 DOWN⑥音量 UP
キー操作が 10 秒以上無い場合はフロントページに自動的に復帰させる設定です.
【変更パラメータ】
OFF(既定値)
ON
基板上の電源電圧モニタリングを行います。抵抗器の誤差や AD 変換精度がありますので測定精度は 1%程度です.

BD34301 の主要なレジスターデータを表示します。4 桁の内、上位 2 桁がレジスターアドレスで下位 2 桁がデータ値です(16 進表示)
※これはリリース時には不要なので割愛するかもしれませんが、DAC 素子の内部観察のために残すかもしれません.

11

８．基板パターン(1)シルク図

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シルク12

(2)配線パターン（部品面）

図

部品面パターン

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13

(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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14９．回路図

図

図

回路図（電源部）

回路図（DAC アナログ部）

OKIRAKU AUDIO 2021 All copyrights reserved15図

回路図（ディジタル部）

OKIRAKU AUDIO 2021 All copyrights reserved16

１０．【重要】修正BD34301 の I2C アドレスを設定する ADR1,ADR2 のプルアップ抵抗(ADR1,ADR2 のほぼ真裏）はもともとの設計では 47kΩになっていますが、抵抗の値が大きくて十分にプルアップできず H レベルにならない場合があります。この場合、症状として I2C エラーが発生します。この部分のチップ抵抗のシルクは Rb になっていますが、1kΩあるいはそれ以下（ジャンパーでも可）の抵抗値としてください。
＜修正内容＞ADR1,ADR2 の裏側の Rb のチップ抵抗は 1kΩ（あるいはジャンンパー）に修正。

図の Rb シルクのチップ抵抗は 1kΩ以下（ジャンパーでも可）としてください。
図のチップ抵抗は修正前の 47k(473)になっています。

OKIRAKU AUDIO 2021 All copyrights reserved17１１．基板寸法
本基板サイズは”WIDE“になります。
表 寸法 単位 mm/(mil) ※1mil=25.4/1000mm
ABtHa119.443.2
1.63.5111.8(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)

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)

None

A
adcb

B

Ht

１２．編集履歴
Revision
R1
R2
R3
R4
R5
R6

DATE
2021.5.7
2021.5.16
2021.5.30
2021.5.31
2021.6.1
2021.6.12CONTENT
初版
部品表修正
部品表修正、回路図修正、10 章を追加
部品表修正
部品表修正(Cd の説明追加）
部品表修正(ロジック IC-No)

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18