USB-DAC-パワーアンプの複合機の製作3

三号機の検討

昨年度，家のPCに接続して使うUSB-DAC-パワーアンプの複合
機を製作しました．少し不満があるということと，春休みに大
学の作業用机の上を整理したら，大量の作りかけのものが出て
きたので，それの整理のために3号機を製作しようと思います
（でも，おおくの場合，さらに要らないものが発生する）．

一号機と2号機を整理すると，

一号機
USB-DAI: 384kHz 32bit
DAC: ES9018K2M
差動合成とLPF：オペアンプ
音量調整：ボリウム
パワーアンプ：TA2024 20W+20W

二号機
USB-DAI: 384kHz 32bit
DAC: ES9018K2M
差動合成とLPF：ディスクリートオペアンプ
音量調整：ボリウム
パワーアンプ：TA2024 20W+20W

とあまり構成は変わりません．2号機の問題点は
(1)音量調整はPCでおこなうので，音量調整は不要．
(2)パワーはもう少し欲しい
(3)DACを変えたい
ということで3号機に反映させたいと思います．特に上記の作
業用机を整理したところディスクリートの定電圧電源基板がで
てきたので，電源は強化したいと思います．
今のところ，USB-DAIは768kHz32bit, 差動合成とLPFはディ
スクリートオペアンプの2段構成．音量調整機能なし，パワー
アンプはTAA4100Aの100W+100Wを考えています．DACは
AK4495も考えたのですが，スペック的にAK4493のほうがい
いので，これを候補に考えています．

使うことが決まっているパーツ

USB-DAIはDIYINHKのものです．もともとはUSB-Cのポート
がありますが，オプションで，USB-Bのコネクタが使えるよう
にしています．ディスクリートオペアンプは，終段以外はチッ
プトランジスタを使います．基板の裏側に実装しています．
パワーアンプは4CHのものですが，内側の2CHを使い，放熱器
を取り付けます．放熱器はケースに直付けするので，ケースも
放熱に利用します．これらをケースに取り付けて，残りのスペ
ースに電源回りを組込むという計画です．



ケースはタカチのFC5-20-20GSというケースです．2号機より
幅，奥行が5mmほど大きいですが，Mac miniとほぼ同じで
す．高さが少しあるので，基板を重ねて実装することができま
す．ケースが届いたら，現物でパーツを配置しながら，構成を
決めていきます．

1階の配置を考える

ケースが届いたので，基板の位置を決めていきます．



上側がフロントパネルです．アンプ基板は当初このように配置
する予定でしたが，ヒートシンクをつけると，ヒートシンクと
フロントパネルの間が少ししかなく，このスペースの活用が難
しそうです．



アンプ基板の向きを変えてみます．このほうが，二階建の2階
部分を広く確保でき，レイアウトも楽そうです．ヒートシンク
も，当初考えていたものより，幅が広く，厚みの薄いものが良
さそうです．ネットで探しても良さそうなものがありません．
5，6月に秋葉原で探してきます．それまで，基板を準備してい
きます．

フロントパネル，リアパネルですが，ケースが高くなったの
で，部品や取り付け位置の自由度が上がるかなとおもいきや，
厚くなって強度が上がったのはいいですが，部品を取り付けら
れる場所はかなり狭いです．取り付けようと思っていたLED付
きの押しボタンは取り付けられません．この手のスイッチは
12Φあるいは16Φのものがおおく，ことごとく使えません．
要らないものが発生していきます．



AK4493を変換基板に取り付けました．ピンヘッダを使って，
基板に取り付けます．



フロントパネルにはトグルスイッチだけを配置することにしま
す．これは6Aくらい流すことができますが，将来もっと流した
い場合のためにMOSFETのスイッチでメインの電源をONOFF
させます．USB-DAIの3.3VのためのDCDCコンバータと同じ基
板に配置します．



その他の電源は，AK4493のアナログ5V,3.3Vはディスクリー
ト構成の電源，デジタル3.3Vは三端子レギュレタを使います．
オペアンプはDCDCコンバータで+-15Vに変換し，ディスクリ
ート構成の電源で+-12Vにします．1階は電源基板，2階はDAC
とオペアンプ基板が並ぶというような構成です．

フロントパネルに電源スイッチを取り付けました．通常のトグ
ルスイッチです．真ん中に1つなので，上下を間違えることは
ありません．センターに開けたつもりが少しズレて，ヤスリで
調整しました．



パーツが揃ってきました．ヒートシンクは当初考えていたもの
から半分くらいの容量のものに変えたので2個使います．定電
圧電源につかうダーリントントランジスタと小さな放熱器も買
いました．



当初，放熱板にパワーICを直接組み合わせようと考えていまし
たが，放熱板が小さすぎました．アルミの板を介して放熱板と
パワーICを組み合わせました．既に開いているタップが利用で
き，あらたにあける必要がなかったので，作業が楽になりまし
た．



これで，底板のレイアウトが決まります．

一階は，アンプ基板， USB-DAI基板の他は，定電圧電源用の
基板からなります．足の踏み場もない感じです．



長くなってきたので，続きはこちらへ
kitamiti@u-aizu.ac.jp