電源はどの回路でも大切だけど、とくにＤＡＣの場合はディジタル回路用には高精度なものをつかいたい。
というのは、電圧が変動するとON/OFFのしきい値が振れるので、ジッタが生じる可能性があることが予想される。

定数が判らないので、それが来てからSPICEして見ましょう。

こんな定数でもらいました。で、回路に直すのはちょっと面倒ですがSPICEをかけてみましょう。

主要な部分のみ抜き出しています。
出力を計算すると２．８８Ｖ。上手く動いていないようです。

しばらくして新しい回路の提案ありました。今回はSPICEデータでもらいましたので
確認が楽です。出力電圧はちゃんと５Ｖになっています。

そうこうしていある間に全体の回路が小林さんからとどきました。
（SPICEデータはないのでしょうか？これでもらっても、確認が大変ですので・・・・）
位相補償やカップリングＣが入っています。

では、おもむろに負荷をつないで見ましょう。回路のＴＲは適当に選びました。
負荷電流は50mA/100mAで変化させます。

あれ、30mV程度の振幅で発振しているようです。→SPICEデータはここ。
いちど試してみてください→小林さん。

という感じで発振しています。Ｃ２容量が増えて周波数が変わったようですが、反対に振幅が大きくなったようです。

そうこうする間もなく、Ｒ．さんから対処案がメールで送られてきました。

で、何が変わったかというと下の回路にあるようにＲ７が追加されています。

Ｒ．さんによる修正版

シミュレーションの結果はこの通り、2mVのひげがありますが、安定した出力になっています。

　　　　　　　　　　R7=3Ω

しかし直列に３Ωの抵抗がはいるのはちょっと抵抗があります（駄洒落？）
で、この抵抗値を少し調整してみましょう。

　　　　　　　　　R7=0.5Ω　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R7=0.1Ω
Ｒ７が小さくなるとひげの振幅はかわりませえんが、ダンピングが悪くなるようです。いわゆる発振状態に近づいている
ということですね。
これは、Ｒ．さんが言われているように、他の回路常数とのかねあいで簡単に変化するので定数調整は結構むずかしいかも。

ディスクリ電源の簡略版が無難かな？

すこし前にR.さんから提案のあった、MINIディスクリ電源の簡略版。TR,抵抗の数が少なくなっています。

シミュレーションの結果はこんな感じ。2mVくらいのひげはありますが、平均電圧は安定しています。

ということです。ここらで、一度それぞれを比較してみましょう。

という感じですね。ディスクリートにすると、やはり部品点数が増えます。
どれがいいとか悪いとかではなく、こうやって比較しておくと頭の中が整理できます。

No-NFBはリップルは多いのですが、実は！

これが一番、ノイズが少ないようです。
Ｒ．さんから「PLL回路の設計と応用」に載っている電源からのノイズデータを教えてもらいましたが、こんな値らしいです。

電源からのノイズ(f=1kHzでの相対比較）

リップルフィルター恐るべしです。FBが強くかかったアンプでは、電源変動はあまり関係ないので
リップルフィルター回路がよさそうです。方やディジタル回路は電源変動があるとジッタが増えるので
FBをかけた高精度電源が必要なんでしょう。それに、リップルフィルターでは電圧の調整がしにくいですしね。
これだけ見ると、アナログ部は単純リップルフィルター(No-NFB)を使いたくなってしまいそうです。

電源の方針決定！2007.4.28

上記の検討結果から、DAC1794-Ⅲの電源部の構成は下記のようにすることにすることにしました。

そんでもって、とりあえず部品がのるかどうか試してみましょう。
コンデンサの極性とかまだまだ間違いがありますが、なんとか必要な回路数は基板の上に実装できそうです。
今回は電源基板にMUTE回路も搭載しました。

とりあえず部品が載るか試行！大丈夫のようです。もうほとんど完成？

確認しやすいようにPDFファイルに落としました。
全体
 半田面
 部品面
 シルク

なるほど、アースは１系統で面積も小さくということですね。でもコンデンサの実装個数を減らすのには少し抵抗があるので、
大幅にパターンを見直しました。まずは部品を配置し直して、パターン案を考えてみました。
同じ回路なのに、基準電圧を共通にするだけで、随分余裕ができました。
というより、横着して既存パターンのカットアンドペーストでしたのがダメだった？

部品配置からやり直し。でもだいぶスッキリしてきました。

さらに配置を見直し。

R.さんからメールいただきました。

そして、再度見直し。かなり空きスペースがありますが、まあいいでしょう。
下図をベースにして仕上げていきましょう。

ただいたいレイアウトはこれできまりかな？

GND幅は400mil（10mm）ですが、ほとんどベタと同じなのでここに部品を半田づけするのは大変です。
とくに幅の広いパターンのところはサーマルランドに変更が必要です。

もうすこし手を入れてみましょう。
変更点はMUTE回路を移動してそのスペースにデジタル回路用の平滑コンデンサを２個追加。
MUTE回路が基板中央部にくるため、ノイズをまかないようにMUTE回路用の平滑回路のみを左端に移動。
OPA使用の電源部のコンデンサの配置を変更。
こんなところかな？

とりあえず完成？

最終チェックはしていまんせんが、とりあえず完成です。

以降はまた、「DAC1794D-3は実現するか？」にもどります。

6657	新DAC電源	小林 - 2007/04/12 14:50 -
今回のｐｃｍ１７９４DACのためのレギュレーターを新開発してはどうでしょうか。完全ディスクリートでdac x 2 analog x 2 digital x 1ぐらいのを一枚基盤であればよいと思うのですが。もちろん前回に完全ディスクリートはやっているのでもっと簡易なバージョンで。あれはこりすぎだとおもいます

No-NFB リップルフィルター (R.さんから）	リップルフィルタwith定電圧ZiDという構成。シンプルです。	負荷に対するレギュレーションはあまりよくありません。リップル幅は40mVppくらいあります。
OPA-FB (R.さんから）	回路はシンプルです。	負荷に対するレギュレーションは良好です。
TR-FB （小林さんから）	ディスクリート構成なので回路はやや複雑です。	負荷に対するレギュレーションは良好です。

No-NFB リップルフィルター (R.さんから）	トランジスタ　３抵抗　３ダイオード　２コンデンサ１	実装部品数　９個
OPA-FB (R.さんから）	トランジスタ　１ＯＰアンプ　　１抵抗　５ダイオード　１コンデンサ２	実装部品数　１１個（OPアンプは２個換算）
TR-FB （小林さんから）	トランジスタ　６抵抗　５ダイオード　4 コンデンサ3	装部品数　１８個

ＮＪＭ７８１５Ａ（３端子レギュレータ）	０ｄＢ
ＮＪＭ７9１５Ａ（３端子レギュレータ）	+7dB
ＮＪＭ３１７（ADJ端子にＣ無し）	+5dB
ＮＪＭ３１７（ADJ端子にＣ有り　47uF）	-15dB
リップルフィルター (No-NFB)	-48dB

DAC1794-Ⅲの電源構成
場所	構成	必要回路数	備考
ディジタル部（ＤＡＩ、PCM1794のディジタル部）	LM317をつかった定電圧回路（ADJへのコンデンをつけて低ノイズ化）	＋５Ｖ×１＋３．３Ｖ×２	電圧精度優先（回路はシンプルに）
DAC部アナログ（PCM1794のアナログ電源）	OPAをつかったFB回路（miniディスクリと同じ）	＋５Ｖ×２	電圧精度優先
アナログ部（ＩＶ＆ＬＰＦ）	無帰還電源	正負１５Ｖ ×２系統	低ノイズ優先