ESSのDACチップにつなぐIVC ６

I2S ES9038q2mにIVC

LANケーブルを使ってraspberryPiとES9038q2mをI2S接続しているDACがあります。

これの差動合成回路を今回検討しているIVCにしてみます。

ES9038q2mから電流出力を取り出します

極性がわからないのですが、差動合成につながるパターンをみてあたりをつけます。

レギュレータにつながる電解コンデンサを交換

もともとの差動合成の部分に二階建てでIVCボードを設置したいので、レギュレータの電解コンデンサをチップセラミックの47μF16Vに交換して高さを低くしました。

ESRが低いのでレギュレータがご機嫌を損ねるのがちょっと怖かったのですが、大丈夫だったようです。

こんな感じに仮設置してみました。

ただ、電源部が555を使ったチャージポンプ方式なのでグランドがIVCとES9038q2mとで分離できません。なので、I/V変換後の出力にオフセットがでることになります。
その後の差動合成でオフセット分はキャンセルされるので最終的にはオフセットは出ないはずなのですが・・・・・

RCA出力部オフセット

Rチャンネル：+4.7mV
Lチャンネル：－9.0ｍV

となってしまいました。10ｍV以下なので、まぁ許せる範囲とは思いますが気持ち悪いのでLチャンネルのオフセットを少なくします。

それには

I/V変換抵抗である820Ωを選別します。実測して同じ抵抗値のものを使います。

”実際に外して測ってみると、抵抗値が約4Ω程度異なっていました（Lチャンネル）”

これを選別して値をあわせることによりオフセットがなくなるはずです。

最終的なオフセット

Lチャンネル：I/V変換IC1番ピン -1.699V，7番ピン -1.701V

差動合成後：＋3.2mV

Rチャンネル：I/V変換IC1番ピン -1.703V，7番ピン -1.699V

差動合成後：＋3.9ｍV

となりました。

ふぅ（笑）

チャージポンプの最適化

IC3つを使っているので電流が今までの3倍になりました。なのでチャージポンプがあっぷあっぷで電圧降下状態でした。

測ってみると-8.5V・＋10.4Vです。電源部をグランドフロートにできるMCW03シリーズを使ったDCDCで作り変えようとも思っていたのですが・・・・チャージポンプ方式のものの方が電源ノイズをなんとかしやすいのであがいてみることにしました。

実は作り直すのが面倒だっただけ・・・・(^^;;

現状

電子負荷で40mAの負荷を与えたら・・・7.91Vまで下がってしまいました。。。。

発信周波数は≒100kHzです。

チャージポンプの1μFを4.7μFに増量・発振周波数を上げるために2200pFのコンデンサを1000pFにしました。これで200kHz付近になるはず。。

大体予想通り・・・

40ｍA負荷の時の出力電圧は・・・・

電子負荷で8.77Vまで上がりました。1V近くの改善です。。まぁ今回はこれで勘弁しときましょう（笑）

レイアウト

デジタルアイソレータの配置を変えたりして少しスッキリさせました。

出力特性

さてさて、先のES9018k2mではIVCにトランス電源を使いDAC部とグランドは分離でした。それに対して今回はチャージポンプを使ったスイッチング電源でDAC部とのグランドも共通です。かなり不利な状態だと思いますが・・・・・

おそるおそる特性を確認してみました。結果はこれです・・・

左側が今回のES9038q2mのものです。ES9018k2mよりも歪率が減っています。9038は9018と比べやっぱり進化している！！

スイッチング電源ですが、なかなか検討しています。

ちょっと嬉しいですね。。。

ちなみに、出力も若干上がって0dBFSで2.05Vrmsとなりました。

目標が2Vrmsだったので、これでやっと標準の出力電圧になりました。