ES9018S DAC基板（アナログ電源Sub)

　ES9018S DAC基板（Main)のアナログ電源基板のパターンが引き終わりました。
　夏季休暇中にもうひとつのデジタル電源+I2S/I2C基板のパターンも作る予定でしたが、こちらは終わりきりませんでした。

 AVCC（3.3V)は、L側とR側を個別に各々TPS7A47000より供給します。出力側の10μFは、PMLCAPとしました。
 VDD_A(1.2V)もTPS7A47000が使えれば良いのですが、1.2Vは対応しておらずどのLDOを使うか調べ、RMSノイズ　5 μV (10Hz to 100kHz)のTIのLP38798を選定することにしました。
わずかにTPS7A47には及びませんが、H i F i D U I N Oさんのこちらの記事のレギュレータ一覧にあるレギュレータと比較してもかなり優秀なようです。

　VDD_Aの消費電流は、H i F i D U I N Oさんのこちらの記事によると　AVDDL (1.2V)= 8mA、AVDDR (1.2V)= 8mAと合わせても16mAのため、LとRは分けずに１つのLP38798で供給することにしました。

　Main基板のES9018Sの上に重ねて実装しますが、ES9018Sの上は塞がないように切り欠いており2層50×50mm 1枚では実装しきれなかったため、2層基板2枚を重ねて4層基板のようにして、上側で AVCC（3.3V)、下側で VDD_A(1.2V)の回路を実装するようにしています。
　

 ES9018S DAC Analog Sub A基板回路図(AVCC_L,AVCC_R(3.3V))

 ES9018S DAC Analog Sub A基板Top

 ES9018S DAC Analog Sub A基板Bottom

 ES9018S DAC Analog Sub A基板3D Top

 ES9018S DAC Analog Sub A基板3D Bottom

ES9018S DAC Analog Sub B基板回路図(VDD_A(1.2V))

ES9018S DAC Analog Sub B基板Top

ES9018S DAC Analog Sub B基板Bottom

ES9018S DAC Analog Sub B基板Silk

ES9018S DAC Analog Sub B基板3D Top

ES9018S DAC Analog Sub B基板3D Bottom

ES9018S DAC基板（Main)

　T46/ES9018用CLKおよびI2S基板は、Si5326のGND PADのスルーホールを抜き忘れるという大失態をしており、直ぐに修正版をFusionPCBにメールしましたが、受け付けられずスルーホールなしの基板が出来上がってしまいました。
　対策版を作りなおしても夏期休暇に間に合わないので、ここはひとまず夏期休暇期間を利用しての自前のES9018S DAC基板製作に移ることにしました。

　今回回路図等をアップしたのはES9018S　DAC Main基板で、ES9018SとSi5328とその周辺のみを搭載し、この基板の下にFPGAとのインタフェースのアイソレータとリタイミングFF、デジタル電源用のTPS7A47などのレギュレーターの基板、この基板の上にアナログ電源基板を別途作り接続します。

　概要
　・デジタル電源には、X2Y、フェライトビーズと高周波特性に優れた貫通コンデンサを組み合わせたNFE31P222などで構成。
　・アナログ電源は原則フィルムで構成、パナ ECHU（ECH-U1C104JX5）、WIMA ＳＭＤ－ＰＰS（MDIC04100TB00）、ルビコンPMLCAP（25ST106MD15750）、X2Y（これはセラミック）
　・ ES9018Sのデータ入力は8本個別にFPGAに接続
　・ジッタアッテネータはSi5328を選定
　・4層基板
　・サイズ 77mm×50mm　BuffaloIIに近いサイズ

 ES9018S DAC Main基板回路図1（Si5328周辺）

  ES9018S DAC Main基板回路図2（ES9018S周辺）

 ES9018S DAC Main基板回路図3（ES9018Sパスコン）

 ES9018S DAC Main基板実装図Topレイヤ

  ES9018S DAC Main基板実装図2ndレイヤ（GND）

   ES9018S DAC Main基板実装図3rdレイヤ（Pow）

   ES9018S DAC Main基板実装図Bottomレイヤ

   ES9018S DAC Main基板実装図Bottomレイヤシルク

    ES9018S DAC Main基板実装図3D　Top

    ES9018S DAC Main基板実装図3D　Bottom

Si5328

　Silicon Labsの新しいJitter Attenuating Clock Multipier 　Si5328が発売されているようです。
　

Si5328　Jitter Attenuating Clock Multipier

　Si53xxシリーズはあまり1個単位で売られていませんが、Si5328はMouserで扱っており、Si5326よりも安く￥1，800台で売っています。

Integrated loop filter with　selectable loop bandwidth　0.1 Hz; 1 to 10 Hz　とSi5326の60 Hz to 8.4kHzよりかなり低く、Si5324/.27の4 to 525 Hzよりもさらに低くなっています。
また、X1/X2入力は、37M～41MHzのTCXO/OCXOを接続することになっています。

TCXO/OCXOを接続するのは、ジッタ特性のためというより、ワンダ特性のためで、用途的には、SyncE向けでのデバイスのため、ジッタのみならず、ワンダ、ホールド特性が求められることへの対応のようです。

　オーディオ的には、ジッタ周波数が低いジッタの影響が大きいのではないかと想定しているので、ループ帯域が低い方が良いのではと考えていたので、Si5326からSi5328に変更しようと思います。
　
　

T46/ES9018用CLKおよびI2S基板

　T46/ES9018用のMCLKクロックおよびI2Sの供給基板を作りました。
　今回はじめて4層基板にしてみました。

　またデータはHDMI-I2Sで伝送するのを改め、ADATで伝送することにしました。
　ADATをDE0nanoで受信終端してI2Sに変換し、アイソレータでFPGAと電源系のアイソレーションを確保しFFでリタイミングしてES9018Sへ入力します。

　クロックはSi5326を踏襲。電源にX2Yと村田のエミフィル貫通タイプNFE31Pを使ってみました。

ES9018 CLK＆I2S回路図1

ES9018 CLK＆I2S回路図2

ES9018 CLK＆I2S　Top

　左側のCN3でDE0nanoと接続します。当面はX2にCCHD-957を載せて、これをクロックマスターにしようと思います。

　電源は裏にTPS7A47を3個搭載した基板でCXO用、Si5326用、その他IC用の３つに分けて個別に供給。

ES9018 CLK＆I2S　L2

ES9018 CLK＆I2S　L3

ES9018 CLK＆I2S　Bottom

ES9018 CLK＆I2S　Bottom　Silk

ES9018 CLK＆I2S　Top 3D

ES9018 CLK＆I2S　Bottom　3D

HTPC T46/ES9018v3 -SV セット (ES9018 デュアルモノDAC)

4月頃から目をつけていたHTPC のT46/ES9018v3 -SVを購入して見ることにしました。

少し前に、期間限定:20,000円割引があったのを契機に購入を決意したのですが、USBDSDv2なしにできるか、オプションでRJ45のコネクタを付けられるかの確認メールを出したのが失敗で期間限定は売りきりれとの回答。ちょっと購入意欲が失せてしまっていましたが...
　ゆくゆくはES9018Sの自作基板を考えていますが、何時になるかわからないですし、Capriceは小さくて改造しにくそうなのに対し、改造は比較的しやすそうなので改造ベースにしようと考えで購入することにしました。

HTPC T46/ES9018v3 

基板は、amamaのヤフ風呂^^さんのものと同じだそうですが、搭載部品は若干異なっているようです。

アルミ材の削り出し加工品のケースで、パネル厚さ11mm/5mm、重さ7kgのケースが魅力です。もし基板自体を使わなくなってもケースは使いまわす目論見です。
　
　オプションのUSBDSDv2は付けていません。
　代わりにオプションでRJ45のコネクタを付け、これを外して、ノイトリックタイプのHDMIコネクタに差替てHDMI-I2SでDDCと接続出来るように改造する予定です。

　amamaのヤフ風呂^^さんのスーパーパーマロイトランス　I/V変換に置換するのも良さそうかと思っています。

TI クロックジッタクリーナーLMK04826B/LMK04828B

　TIよりLMK04826B/LMK04828Bという新しいクロックジッタクリーナーが出ています。LMK04828Bに関してはMouserで1個から購入することができます。

　TIといってもTIに買収された元National Semiconductor社の製品のLMK04000シリーズとしていくつかの品種があり、その新製品にあたるもののようです。
　LMK04816では123 fs RMS jitter (100 Hz to 20 MHz）がLMK0482８Bでは、91 fs RMS jitter (100 Hz to 20 MHz)に改善されています。


　使いこなすには、かなり調べあげル必要がありそうですが、Si5326の有力な対抗馬になりそうです。

LMK0482xBブロック図

　使用するとして、Si5326に対して良いと思う点は、

・入力ポート：最大3port　（Si5326は2port)
・出力ポート：最大14port（Si5326は2port)
・安い　　　　：¥1,726（Si5326は¥3,362～)（Mouser実勢価格）
・ジッタ特性が良い？

　64-pin QFN (9.0 x 9.0 mm)でSi5326の32-pin QFN (6.0 x 6.0  mm)より大きいですが、別にクロックドライバを必要としないのでかえって良いですが、外部フィルタが必要となります。
　どちらもLVDS,LVCMOS対応しており、この点は問題なしです。

　PLL2に外部VCOを使うこともでき、この仕組を使うとCXOを外部VCOとして接続するとジッタクリーナとしてではなくCXOのクロックドライバとしても使えそうなので、切り替えて比較することもできそうです。


　話は変わりますが、今日は、Windows Home ServerのHDDが1台壊れて、各共有フォルダのステータスが黄色に変わり、ファイルにも正しくアクセスできなくなってしまったため、HDDを差替えました。
　壊れたHDD（１TB)を抜き、代わりに新しいHDD(2TB)を入れてDickManegment画面で追加し、壊れたHDDをサーバーの記憶域画面で削除したら、削除処理が始まり数時間コンソールが使えない状態になり、その後はWHSコンソールウインドも切れて、再ログインも出来ない状態に。手順が正しいのかも不安でヒヤヒヤもんでしたが、そのうちコンソール画面も開けるようになり、各共有フォルダも正常に戻りました。
　Windows Home Serverは、共有フォルダ毎に複製するオプションが選択でき、複製を設定しておけばHDDが故障しても、交換後自動的にデータを復旧できるので、RAIDよりは便利で安心です。
　Windows Home Serverは2011を最後になくなってしまいましたが、割りと良いと思うので残念です。

　

TPS7A47S Ver2

MatrixSWのHDMI-I2Sおよびクロック基板類は、コネクタに難があるため、基板点数を削減およびコネクタ数を削減して再設計を進めています。

この再設計版用のTPS7A47基板をパターンを引きました。

今回の変更点は、下記の４点です。
・再設計基板の上に重ねて載せるため、なるべく小さく作る=>23.7mm×20mmサイズに
・アナログ回路のおもちゃ箱さんのTPS7A47基板を真似させてもらい、X2Y® Filter & Decoupling CapacitorsをTPS7A47の入出力近傍に搭載できるように。
・電圧設定用のGNDショート用のPadを小さく（こちらもアナログ回路のおもちゃ箱さんの真似）
・Sense用の基板端子追加

TPS7A47　LDO Voltage Regulator 基板S　V2　回路図

TPS7A47　LDO Voltage Regulator 基板S　V2　A面

TPS7A47　LDO Voltage Regulator 基板S　V2　B面

TPS7A47　LDO Voltage Regulator 基板S　V2　3D