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2015.02.20

USB DAC付ヘッドフォンアンプの話 (Digi Fi No.10 付録) その5

引き続きです

前回は文字ばかりだったので、今回は図を使って再度簡単に説明します。

20150220a
( ↑ よく見えない方はクリックすると別窓で表示します)

図(A)は、PCM2704C 自体のアナログ出力です。
アナログ部の電源電圧である 3.3V の 1/2 (= 1.65 V) を中心として、電源電圧の0.55倍をPeak to Peak (=1.815 Vpp)とする正弦波振幅を出力します。

ところが、本機の出力仕様を満たすためには、約3倍の電圧増幅が必要になります。

図(B)は、この増幅後のアナログ出力波形を示したものです。
この図では、1.65 Vを正弦波の中心としています。

正弦波の振幅は、5.66 Vpp (Peak to Peak) となるために、波形の上側は 4.48 V、下側は -1.18 V になります。

この時点で、既に元の電源電圧 3.3V を超えていますし、USBの電源電圧 5V の範囲にも収まっていません。したがって、電源側に何らかの対処が必要なことが分かります。

また、オペアンプを使って増幅させる場合には、前回も述べたように同相電圧入力範囲、出力電圧範囲の制限である 1.5V の余裕を持っておかなければならないことにも注意が必要です。

ここで、正弦波の上半分の半波だけを考えてみます。

仮想電圧基準(仮想GND)を 0V としてみると、上側ピーク電圧は 2.83V 。
さらに、オペアンプの動作電圧余裕を 1.5V とすれば、

2.83 + 1.5 = 4.33

となって、5V 以下となります。
つまり、半波ずつであれば、それぞれに対応する電源電圧が 5V で事足りることになります。

通常、オペアンプの基準電圧は 0V 、電源電圧は上下均等に 5V (+5Vと-5V)とか、12V (+12Vと-12V)などにするような考え方です。

ここで、5V といえば、USBの電源電圧ですから、そのまま使えれば使ってしまった方がいいでしょう。

それでは、もう一つの電源はどうするか?

既に、その2の回で、それらしい回路があることに気がついてはいますが…。

いよいよ次回真相が明らかに
(まだ続くのかよ(笑))

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コメント

こんばんは~1/19の記事に書こうかと思ったのですが、再確認というか再度思ったので~みそがいさん字が素敵!!
エンジニア~って感じの字ですね~すいません、ボルトもワットも全然わからないんです(^_^;)

投稿: グーグー | 2015.02.28 20:25

えぇっ?
そんなこと言われたことありません。
こんな字で良ければいくらでも書きますよ(笑)
エンジニア、というよりは、なで肩の字で自分では嫌なんですけどね。
でも、お褒めの言葉、ありがとうございました。

投稿: みそがい | 2015.03.01 20:31

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