2016年4月1日金曜日

PCM5102Aの出力にかける4次バターワースLPFの製作

チェビシェフ特性はなかなか難しいのでバターワース特性でユニバーサル基板を作ってみた。

両電源が必要になるので別基盤でTLE2426(DIPタイプ)を使ってレイルスプリッター基板も作ってみた。

回路図(4次バターワースLPF)

LPFの回路構成はVCVSだと高周波数ので利得が上がってしまうので多重帰還にした。ほとんど教科書通りの回路。

PCM5102Aのサンプリングレートが384kHzなのでfc=192,000Hzを目標にRCの定数を決めた。


f-coeff fnc Qn R1 R2 R3 C1 C2 fcn err Qn err
f1 1 192000 0.541196 1.8kΩ 15kΩ 1.8kΩ 560pF 47pF 188797.0948 -1.67% 0.564026938 4.22%
f2 1 192000 1.306563 4.7kΩ 12kΩ 4.7kΩ 560pF 22pF 190930.463 -0.56% 1.320201824 1.04%

通過、遮断とも192,000Hzにしたいがさすがにムリなのでゆるめのフィルター。

LTSpiceでのAC解析

回路図(レイルスプリッター)

基板図(4次バターワースLPF)

ジャンパーは1本のみで、ユニバーサル基板でも頑張れば2~3時間でハンダ付けできる。定数変更した基板も作りやすそうなのでRCもピンソケット等は使わずそのままハンダ付けした。

基板図(レイルスプリッター)

部品面

ケース内の配置検討

ケースも使いまわし可能にしてLPF基板だけ差し替えられるようにする予定。

波形


とりあえず10kHzと20kHzのサイン波の波形をオシロで見てみた。

10kHzサイン波

20kHzサイン波

iPad3のファンクションジェネレータやオーディオ・インターフェイス+WaveGeneの出力波形とくらべても遜色なくなった感じだ(^q^/

→「スマホのファンクションジェネレータの波形

Github:
https://github.com/ryood/4th_MFB_LPF