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2018年12月17日 (月)

新DAC基板の配線パターン ほぼ完成。

先日まではプログラムの方を仕上げていて、おおむね問題なく機能していることを確認できたので、こんどは基板パターンの仕上げです。

Sb32pro1

試作基板ではざっくりしていた配線も、量産版では本気モードです。やれることは全てやりつくすのが基板設計の基本ですね。

というのも、

基板設計は、様々な条件の全てを完璧に満足させることができないため、優先順位をつけて自分が優先したいことから攻めていくからです。

 

例えば、

・電源(デカップリングコンデンサ含)をICに近くに配置したい。

・アナログ回路部品を近くに配置したい。

・GNDを強化したい。

・クロックを近くに配置したい。

・デジタル系とアナログ系を離したい。

・電源系はスルーホールを通したくない。

・アナログ信号はスルーホールを通したくない。

という要求項目があったとして、(配線が間違いなくつながるというのは最低限のお約束として)小さなDAC-ICにとって「物理的なサイズ」や「基板の銅箔が有限」ということから優先順位をつけてあげなければいけません。細かい条件まで出すと20件くらいあります。。。

そのなかで

  どの要求を上位にするか。

  どこを妥協するか。

というのは設計者にゆだねられています。 本当はどれも妥協したくないのですが、ある程度の経験値を元にいいとこ取りをしていかなければイケないので、自然と攻めたパターン配線になっていきます。

4層や6層などの多層基板を使ってもスルーホールという厄介モノがあるのと、物理的に部品を同列に近づけられない(全てを3mm以内に置きたいなど)という部分は解消出来ません。

 

この辺はAIがでてきて、人が考えるよりも優れた最適解というのがサクっと出てくる時代がやってくるかもしれませんね。

そうそう、部品の方も基板レイアウトに合わせていくつか追加したり変更した部分がでてきたので、そちらも忘れずに手配しないと。。。

ということで、もう少々お待ちくださいますようお願いいたします。
年内発注は守らないといけないですね。

 

 

 

 

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SB32+PRO DoP」カテゴリの記事

コメント

扱うDACチップ固有のクセ(動作条件?)などもあわせて考慮されるんでしょうね。たかじんさんの気合の入った設計での基板が入手できることにワクワクと感謝です。

こんにちは
こういう事を書くのはおこがましいと思いつつ、お願い。
例のケースに付属している銅板がサンドイッチ出来るようお願いしますです。

20年以上前、会社のデザインツールでLSI周りを担当してた結婚直前のお姉さんが、ウキウキし過ぎて表裏間違えてたのに気づかず提出、そのまま新婚旅行へ(笑)

ちゃんとレビューしないで基板作っちゃって、テストスケジュール厳守のため、全部ジャンパー線で事なきを得るという離れ業があったのを思い出しました。

新DACの必要電流はどれくらいでしょうか?

onajinn さん

どのICも使いこなしが重要だなっと思うことがあります。 DACは電源関係で音がかなり変わるので、ICが一緒なら同じ音がすると思わない方がいいですね。


ひろせさん

つかえますよ。銅板シールド。


天麩羅 夫さん

あはは。 うかれすぎも周りには迷惑ですね(笑  ジャンパ線対応はすごい。


のぶさん

100mAあれば足ります。
電流容量もそうですけど、電源インピーダンスの方が重要かもしれませんね。 例えば低ノイズLDOを使うとダイナミックな音がでてこなくて淡々とした音になってしまうと感じています。(好みの問題ですが)

いつも拝見させていただいておりますが、DACに関しては専門的な深い知識とトラブルシューティングのノウハウが必要そうでとても手が出せそうにありませんでした。
そこまでの勉強をする時間も取りづらいですし、そもそも解らずにつまづいてしまうかなと。
アナログアンプなら半田付けさえ出来れば完成に持って行ける(音出しが出来る)アンプですが、DACは組むだけではダメで困難を伴うという感じで受け止めていましたが・・・。
このDACなら初心者でもなんとかなるような物でしょうか?
お馬鹿な質問で済みません。

いつ想さん

これらのRaspberryPi用のDACは、ハンダ付けはさほど難しくないと思います。

ただ、RaspberryPiがLinuxを使うシステムのため、Linuxアレルギーがないことが最低条件となります。
SDカードにデータを転送したり、家庭内LANを引いたり、多少のコマンドをPCから打ったりすることがあります。 MS-DOSやUNIXを使ったことがあるのでしたら、音出しは難しくありません。

むしろスマホしか触ったことがないという若い人の方が、音出しまでの道のりが遠いかもしれません。

たかじんさま。
お返事くださりありがとうございます。
そうですね、MS-DOSでコマンド打ちくらいならした経験はありますが
半田付けはいけると思いますが、再生するソフトが短いタイミングでアップデートして問題を常々起こしそのたびに四苦八苦しているという皆様の書き込みをみると、
それまで聞けていたのにある日突然聴けなくなって音楽に集中できないシステムなのだろうかと思っていました。
あくまでトラブルシューティングを楽しむことを主眼としているのではなく、単に音楽を聴きたいだけですので。
そのあたりはいかがなのでしょうか?
度々ですみませんが、よろしくお願いいたします。

いつ想さん

安定して動作しているバージョンを使い続けるのが正解と思います。

ただ、世の中には常に新しいものを追い求める方々もいらっしゃいます。いわゆる人柱(ヒトバシラー)な人たちです。

そういった方々の動作検証のもと「これは大丈夫かな」と思うバージョンが出たらアップデートするので良いと思います。

SDカードを複数枚用意して、「安定版」と「お試し版」みたいな形で運用するのでも良いですね。

たかじんさま。

DACを使う上で親御さんになるRas-Piですが、Pi-3は電流を喰う仕様みたいですが、
DC-ARROWを使いたいなら Pi-2 以前の物を選択した方がよいでしょうか?DC-ARROW、魅力的ですものね。

それともトランスに、トヨズミの EIトランス HT-632 (3A出力)を使えばよいでしょうか(音質がどうなるとかは分かりません)。
その場合基板に載せる部品も換えるべき物があるでしょうか。

Pi-3の無線機能で音に悪影響があるとの記事は拝見しましたが、マイコンとしての性能が高いとすれば、無線機能をオフにして使うとすれば音楽再生に対してはPi-3は有利になる物でしょうか。

他の先輩方もよろしければご意見ありましたらご教示くださいませ。

よろしくお願いいたします。

いつ想さん

Pi3 B+でも大丈夫ですよ。 Volumioなどで音楽を再生するだけなら最大電力まで食わないからだと思います。

ただ、Pi2やPi3よりもPi3 B+は基板が熱くなっているので平均的な電力は大きいと思われます。

最近のMoodeAudioは動作がとても重たくなっているためPi 3以降のモデル(できればPi3 B+)をお勧めします。今後のソフトウェアバージョンアップで更に重くなることが予想されるからです。

トランスについては、共立電子のトロイダルトランス HDB-25でも動作しています。
より電力余裕のあるHT-632にするもアリだと思います。

たかじんさま

いつもお返事くださりお礼申し上げます。
情報を教えていただけることで、安心して機器の選択が出来ます。

そうですか、今後 より重くなる可能性があるなら色々と余裕を持っておいた方が良さそうですね。

トランスはオーディオ回路に使用するならトロイダルの方が音質面ではよい聞いたこともありますがHT-632やHT-652のトランスも検討してみます。

ありがとうございます。

たかじんさま

素人考えでちょっと思ったんですけど、
新DAC基板でPICでコントロールしようとしている部分・・・

既出のDAC基板でもPIC部分を別基板にして付けるという方法の可能性としてはやはり無理なものでしょうか(無理すぎ?)。
既出のDAC基板は多少の自分での改造がありとしたとして・・。

知識がないのでめちゃくちゃなことを言っているんだとは思いますが、
アップデートの都度、ドライバを組み込み直しする必要がなくなる(その都度のドライバ作成のお手間もなくなる)かもとか思いましたけど、あくまで素人考えです。

言ってる本人は無知識ですので、でたらめなことを・・・と思われるかもですが。

いつ想さん

ご配慮ありがとうございます。Sabreberry32を開発していた当時は、多少カーネルバージョンが違っていても組み込み可能でした。 現在はセキュリティ強化のため、バージョンが完全一致しなければドライバを組み込む時点でハネるようになっています。

SABRE9018Q2CにはSPDIF入力機能があったりするので、外部コントローラでフルに機能を使うなんてこともできる可能性を秘めています。今後の方向性次第でいろいろできるかもしれませんね。

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