連載 ウィークエンド電子工作コーナ 最大 11.2896 MHz の 1 ビット録再と 24 ビット/96 kHz マルチビット再生が可能 Windows， Mac OS X， Linux対応！ ΔΣ/PCM 対応 USB レコーダ実験ボードの製作 第 4 回 実験ボードの回路設計 中川 裕三 PC （Windows, Mac OS X, Linux） ハイカット・フィルタ （fC ＝500k∼600kHz） 単相 ±12V 録音 入力R 入力GND 入力L 入力GND 前段アンプ （約4倍） OPA2134 2.0VRMS （5.66VP-P） 再生 出力R 出力GND 出力L 出力GND ±12V 差動アンプ OPA1632 差動アンプ OPA1632 20VP-P 差動 ＋5V ＋3.3V A-Dコンバータ （ADC） PCM4202 Yuzo Nakagawa ＋5V USB ΔΣデータ LPC4330 Xplorer マイコン・ボード クロック PLL1708 （出力11.2896/ 22.5792/ 24.576MHz） クロック 27MHz −4.65±2.925V ±12V ±12V ＋5V ＋3.3V PCMとΔΣ 差動-単相 （平衡→不平衡） I -V 変換 D-Aコンバータ SPIによる制御 変換アンプ， NE5532 （DAC） ハイカット・ I -V 変換 PCM1792A フィルタ NE5532 （fC ＝217kHz） OPA2134 電流差動出力，±3.9mA （単相） クロック ［働き］ 録音時にはADCからデータを取り込 み，USBに出力する 再生時にはUSBからデータを取り込 み，DACに出力する DACのクロック入力は，PLL1708の 出力をLPC4330の中で分周して供給 する PLL1708の発振周波数を設定する ADCとDACのモード制御を行う 図 1 本器の録音回路と再生回路の制御はマイコン・ボード LPC4330 Xplorer で行う ΔΣ変調された音源の録音再生と PCM（Pulse Code Modulation）音源が再生できる「ΔΣ /PCM 対応 USB レコーダ実験ボード （以下，ΔΣレコーダ） 」を作りま した．前回まではパソコンから USB 経由で D−A コン バータにΔΣデータを送る転送方法などを説明しまし た． 図 1 が本器の回路ブロックです．今回は，メインと なる録音系の A−D コンバータ，再生系の D−A コン バータとその周辺ハードウェアを解説します． 全回路図や部品が実装された状態の写真などは特設 サイト （http://toragi.cqpub.co.jp/tabid /742/Default.aspx）か連載第 1 回目（本誌 2014 年 10 月号）を参照してください． 録音系の回路 ● A−D コンバータと差動アンプ IC 録音側の A−D 変換回路には，テキサス・インスツ 2015 年 2 月号 ルメンツの IC を使用しました． ● 差動アンプ…OPA1632 ● A−D コンバータ…PCM4202 A−D コンバータは差動入力なので，推奨回路にも 掲載されている差動アンプ IC を一緒に使いました． 録音時に使うマイク・アンプやプレーヤ出力のレベル をコントロールしたいので，OPA1632 の前段には， 汎用 OP アンプ OPA2134 による入力増幅回路を入れ ました． ▶差動アンプOPA1632とA−DコンバータのPCM4202 間の信号レベル 図 2 が OPA1632 のデータシートに掲載されている 回 路 で す．PCM4202 の ア ナ ロ グ 部 は 5 V 単 電 源 で， 2.5 V をコモン電圧とした差動入力です．1 相だけを見 ると 3 VP−P，差動で 6 VP−P がスペックの最大入力レ ベルです．それぞれの差動入力電圧が 2.5 ± 1.5 V（1 ∼ 4 V で互いの入力は逆相）となり，このレベルが A−D 181
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