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説明
8bit ⊿ΣのDiscrete DACを作りました。
制作過程とちょっとした感想は こちらに書いてあります。
読者でもクローンが作れるように、設計資料一式をここで公開します。
設計データの取扱
ここで公開したデータは、自由に再利用していただいてかまいません。
自分でクローンを作っても良いですし、キットとして売り出してもかまいません。
回路を変更するのも自由です。
ただし、他者の権利を侵害していないかどうかは保証しません。
その他、何も保証しません。
設計データを再掲載する場合は、オリジナルを公開しているこの場所を紹介してください。
Mach XO3との接続
Mach XO3のコンフィグレーション
以下のファイルを展開して、ツール"diamond"でMachXO3L starter kitのフラッシュROMに書き込んでください。
Webmasterが使ったdiamondのバージョンは、"3.10.0.111.2"です。
DiscreteDAC.zip
XMOSとの接続
GNDと信号線5本を接続しています。
| XMOS側信号 | XO3側ピン |
|---|
| I2S data | D3 |
| I2S bit clock | E1 |
| I2S lrck | C2 |
| DSD on | D1 |
| mute | F3 |
図1 XMOSとFPGAの接続
アナログ回路との接続
以下の回路図を参考にしてください。
評価基板には2x20のピンヘッダを4箇所に取り付けることができます。
今回は外側の2組だけを使う設定にしました。
図2 アナログ部分回路図
Mach XO3の電源
USBミニB端子からVBUSの5Vを供給しています。
オンボードの3.3V LDOを使用するのに、これ以外の電源端子が見つからなかったからです。
オンボードのLDOを使わなければ、外部から3.3Vを供給してもかまいません。
Verilog HDLの注意
DS31STATE.vには、全く同じ構成のモジュールが2つ定義されています。
最初は一つのモジュール定義で2つ実装しようとしたのですが、diamondのバグで「信号線名がダブっている」という意味のエラーになったので、2つ定義しました。
アナログ回路
OPアンプはOPA2134を推奨します。
ラダー抵抗は誤差0.1%の抵抗を使用してください。
2段めのOPアンプ回路は反転出力になっています。
この回路通りに作ると、プラス入力でライン出力はマイナスになります。
気になる人は、もう1段反転回路を入れてください。
ラダー抵抗から出てくる出力信号は、20kHzオーバーのノイズを大量に含んでいます。
回路図のアナログ回路では、ノイズの減衰が不十分です。
スーパーツイーターなどを接続したら、大量のノイズを再生することになってしまいます。
気になる人は、アナログ回路に遮断特性の良いLPFを組み込んでください。
回路が組み上がったら、PCMのゼロを連続入力して、出力レベルがほぼ0Vになるように半固定抵抗を調節してください。
FPGA実費で提供可能
コンフィグレーションが終了したFPGAを希望する人には、MachXO3L Starter Kitに書き込んだ状態で提供することもできます。
アバウトに実費で提供します。
2024年5月現在でDigiKeyから取り寄せるとして、2週間の期間と1万円くらいの費用でできます。
ご希望の方は webmasterまでメールしてください。
2024年5月14日追記
今DigiKeyを見ているのですが、MachXO3L評価基板が25,000円超えています。
実費の提供費も高くなります。
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