LTspiceによる回路シミュレーション、EagleによるPCB設計、試作、EMSによる頒布まで
D級アンプの出力フィルタを試作しました。
こちらの記事が参考になります。
DC-DCコンバーターの出力フィルタリング
フィルターレイアウトを考える
主要部品：
コモンモードチョーク： PA2756NL
設計パラメータ：
100W D級アンプ(fc: 48kHz@8Ω)にあわせて、
fc=~48kHzとなるように、LCを選択。
出力フィルタの性能をLTspiceでシミュレーションしてみました。
コモンモードチョークのモデルはこちらを参考にしています。
黒のコモンモードチョーク(484uH, 8A)、
黄色のXコンデンサ(10uF, 250V)、
水色のYコンデンサ(0.022uF, 250V)を
黒のユニバーサル基板に左右それぞれ、実装しています。
D級アンプのシングルエンド出力をYコンデンサでフロートして、コモンモードノイズをアースに逃がす形になっています。
実際の音はというと、電流モードD級GaN FETアンプおよびCHR70v3での評価ですが、高域が明瞭になり、ハイハットやシンバルの響きがクリアになります。また、ボーカルのエコーなども明瞭になります。
829999STICKを入手したので、簡単な評価をまとめておきます。
写真では、RT-USBVAC7QC, 829999STICK, GV-USB2の順に接続しています。
829999STICKは、USBフィルタの構成としては、D+, D-にCMC, VbusにT型フィルタとなっています。これらにさらにTVSでESD保護をかけています。
GV-USB2はケーブルテレビをPCで視聴するのに利用していますが、ノイズがUSBオーディオインタフェースに回り込むのがこれまで気になっていました。
また、GV-USB2はHigh-Speedで動作するため、Full-SpeedまでしかサポートしないUSBアイソレータは利用できません。
そこで、829999STICKのようなUSBフィルタを適用してみたところ、ノイズ対策としては十分なようです。
RT-USBVAC7QCはUSBの状態の確認に便利です。
CN0419を入手したので、簡単な評価をまとめておきます。
ADuM4160でデータをADuM5020でパワーを絶縁しています。
フィルターや保護回路も実装されています。
電源供給能力が0.5Wしかないので、
2.5W必要とするようなバスパワーのUSBオーディオインタフェース（UMC202HD）は駆動できません。
ACアダプタを接続した16bit, 44.1kHz, 2chのUSBオーディオインタフェース(B3)は、問題なく駆動できました。
また、Full Speedまでなので、24bit, 48kHz, 2chまでしか対応できません。
自作するなら、ADuM5020の代わりに、
3Wの絶縁型DC/DCコンバータを使用して、
バスパワーを2.5Wまでサポートできるようにするのが良さそうです。
こちらの記事が参考になります。
NMUSBEVALEXCを入手したので、簡単な評価をまとめておきます。
絶縁型の2ポートUSBハブとして動作するタイプです。
USB Type Bの入力データポートにフィルタも実装されています。
電源はホストPCの他のUSBポートからMicroUSBで給電しています。
USB Type Aの出力2ポートがスタックで実装されています。
USBの出力ポート側にUMC202HDを接続したところ、ホストPCには48kHz/24bitのデバイスとして認識されます。
ホストPCのUSBポートに直結した場合は192kHz/24bitまで選択できるので、転送レートに制限があるようです。
また、FCA1616は認識されませんでした。
肝心のフィルタ効果としては申し分なく、PC側の他のUSBデバイスのノイズの干渉は感じられなくなります。
オープンデザイン・オーディオ 