PCM2706Cを使ったUSBオーディオDAC基板を作ってみる

PCM2706Cを使用したUSB DAC基板 自作基板
当サイトのリンクにはアフィリエイト広告が含まれています。

今さらながらテキサスインスツルメンツ(TI)製のUSBオーディオDAC用IC、PCM270xシリーズを使った基板を作ってみたくなったので、KiCADを使って作成してみました。

今回は、PCM270xシリーズのうち、I2S出力機能を持っているPCM2706Cを使ってみます。

スポンサーリンク

PCM2706Cについて

今回使用するUSBオーディオDAC IC、PCM2706Cです。

共立電子で購入しました。

PCM2706CのICパッケージ写真
PCM2706CのICパッケージ写真:裏側

【仕様】
形名:PCM2706C
メーカー:テキサスインスツルメンツ(TI)※旧 Burr-Brown…ICにロゴが書いてありますね。
USB2.0接続
サンプリング周波数:32kHz、44.1kHz、48kHz
分解能:16bit ⊿ΣステレオDAC
S/PDIF出力あり
I2S出力あり
パッケージ:TQFT32

PCM270xシリーズは、昔から使われているUSBオーディオDACとしては定番のものです。
その中でも、PCM2704が良く使われているイメージがあります。
私が昔から愛用しているヘッドフォンアンプ、TOPPING D2にもPCM2704が使われているようです。

古いICなので今さら感もありますが、今回使用するPCM2706CはI2S出力を持っているので、下記のラズパイオーディオで使ったようなDAC基板と接続して使うことも出来ます。

PCM5102 DACボード
スポンサーリンク

回路図

今回の回路図は下記になります。

PCM2706C回路図

電源はUSBのバスパワー、もしくは外部入力(J2)より5Vを供給します。

三端子レギュレータ(U2、もしくはU4)で3.3Vを生成します。

ジャンパ(J3)で、S/PDIFモード・I2S出力モードを切り替えます。

スポンサーリンク

部品リスト

使用する部品のリストです。

品名参照名数量数値・仕様規格・フットプリント
抵抗R1, R2222Ωアキシャルリード
(DIN0207)P10.16mm
1/4Wサイズ
抵抗R3, R421.5kΩアキシャルリード
(DIN0207)P10.16mm
1/4Wサイズ
抵抗R5110kΩアキシャルリード
(DIN0207)P10.16mm
1/4Wサイズ
抵抗R6, R7215Ωアキシャルリード
(DIN0207)P10.16mm
1/4Wサイズ
抵抗R8-R1143.3kΩアキシャルリード
(DIN0207)P10.16mm
1/4Wサイズ
コンデンサC1, C22470uF電解コンデンサ
直径:8mm、ピッチ3.5mm
秋月電子:110273
コンデンサC3110uF電解コンデンサ
直径:5mm、ピッチ2~2.5mm
秋月電子:117897
コンデンサC4-C6,
C11
41uFチップ積層セラミックコンデンサ
1608サイズ
秋月電子:116994
コンデンサC7, C12,
C13, C19
40.1uFフィルムコンデンサ
D9mm_W4mm_ピッチ7.5mm
秋月電子:109790
コンデンサC8-C10,
C14
41uFフィルムコンデンサ
D9mm_W6.4mm_ピッチ7.5mm
秋月電子:109792
コンデンサC15, C1620.022uFフィルムコンデンサ
D9mm_W4mm_ピッチ7.5mm
秋月電子:106316
コンデンサC17, C182100uF出力カップリングコンデンサ
電解コンデンサ
直径:6.3mm、ピッチ2.5mm
秋月電子:102724
ダイオードD111N4007-B
1000V、1A
整流用ダイオード
アキシャルリード
DO-41_SOD81_P12.70mm
秋月電子:108327
USB DAC ICU11PCM2706CPackage_QFP:TQFP-32
7x7mm_P0.8mm
三端子
レギュレータ
U21LM1117GS-3.3
※U4とどちらかを使用
SOT-223-3
秋月電子:116989
光デジタル
通信コネクタ
U31PLT133/T10W角型光デジタル通信コネクタ
(送信用・シャッター付)
秋月電子:109598
三端子
レギュレータ
U41LM2940-3.3
※U2とどちらかを使用
TO-220-3
秋月電子:114505
水晶発振器X1112MHz、3.3VSG8002DC-12MHz-PCB
秋月電子:103925
リセッタブル
ヒューズ
F11MR-F050など
(Bourns)
0.5A、1Aで遮断、耐圧60V
秋月電子:P-12628
EMIフィルタFL11BNX012-0150VDC、定格電流15A
秋月電子:P-05217
USBコネクタJ11USB_Bタイプ(メス)基板取付用
秋月電子:100161
ターミナル
ブロック
J212pin、5.08mmピッチ
外部5V入力用
汎用端子台
秋月電子:P-01306
ピンヘッダJ312pin
2.54mmピッチ
Open:S/PDIF
Short:I2S
秋月電子:C-00167
折って使う用
ピンヘッダJ414pin
2.54mmピッチ
アナログ音声出力
秋月電子:C-00167
折って使う用
ピンヘッダJ512pin
2.54mmピッチ
Shortでサスペンド
秋月電子:C-00167
折って使う用
ピンヘッダJ618pin
2.54mmピッチ
I2S出力
秋月電子:C-00167
折って使う用
ピンヘッダJ712pin
2.54mmピッチ
Short:Data_out-Data_in
※テスト用
秋月電子:C-00167
折って使う用
ピンヘッダJ81ShortでU3へ接続
S/PDIF-TOSLINK用
秋月電子:C-00167
折って使う用
ピンヘッダJ912pin
2.54mmピッチ
外部ROM用信号ピン
秋月電子:C-00167
折って使う用
ピンヘッダ JP112pin
2.54mmピッチ
Shortでバスパワー動作
秋月電子:C-00167
折って使う用

KiCADで基板設計

フリーの基板設計ソフトである、KiCADで基板設計を行いました。

基板サイズは50mm×100mmです。

KiCADでパターン設計

3Dビュー表示

表側(ディスクリート部品を乗せていない状態)

3Dビュー表示:表側

表側(部品を乗せた状態のイメージ)

3Dビュー表示:表側、部品実装イメージ

裏側(はんだ面、部品無し)

3Dビュー表示:裏側

部品レイアウト

表側の部品配置図です。

部品レイアウト:表側

裏側には部品はありません。(はんだのみ)

部品レイアウト:裏側

Elecrowに基板発注

多面取り(パネライズ)して発注

中国の基板メーカー、Elecrowに発注して製造してもらいます。

今回も、2枚並べて100mm×100mmにして発注します。

多面取り(パネライズ):表側

裏側
中央のシルクの線の部分にVカットを入れてもらいます。

多面取り(パネライズ):裏側

到着した基板

Elecrowから到着した基板です。今回もレジストは黄色です。

Elecrowから到着した基板

【仕様】
層数:2層(両面基板)
基板板厚:1.0mm
銅箔厚:35µm(1oz)
レジスト色:黄色
表面処理:鉛フリー半田レベラー

基板:表側

基板裏側
調子に乗ってQRコードを入れてみましたが、シルクが潰れて?読み込めません。

基板:裏側

PCM2706CのICを置いてみたところ。
フットプリントのサイズは問題なさそうで安心しました。

PCM2706のICを置いてみた写真

まとめ

今さらながらテキサスインスツルメンツ(TI)製のUSBオーディオDAC用IC、PCM2706を使った基板を作ってみました。

PCM2706は、I2S出力機能を持っているので、別のDACと接続して遊ぶことも出来ます。

組み立て、動作確認出来たら、また更新します。

参考リンク

トランジスタ技術SPECIAL No.130 ハイレゾ・オーディオの回路技術と製作の素:CQ出版
PCM270xシリーズ(PCM2704、PCM2707)の記事があります。

トランジスタ技術 2013年2月号 作る!Myデジタル・オーディオ、P56~:CQ出版
PCM2704、PCM2705の記事があります。

共立電子のPCM2706を使用したUSBオーディオインターフェースキット

タイトルとURLをコピーしました