CM6631a USB DAC基板のセルフパワー化

手元にあるUSB DACが古いため　最近流行りの192kHz音源が再生できません。また、三太郎さんの88.2kHz録音も受け付けてくれません。そこで、安いUSB DACを探したらCM6631aを使ったものが目に付きました。非同期で動作するらしく、45.1584MHzと49.152MHzの発振器を載せています。発振器はMEMSを使ったPLLタイプですが、最近のものは非常に精度が良くなっていて水晶と遜色ないレベルになっているようです。基板上のDACはES9023です。同軸と光のSPDIF出力がありますが、この他に基板上にI2S出力端子を付けることができるようになっています。


元々はバスパワーで動作するようになっていて、0.1Aくらいの電流が流れます。これをセルフパワーで使おうと思って調べてみました。セルフパワーにしようと考えているのは、基板と共通の電源を使って、外付けの回路を組み込むつもりでいるためです。
単純にPC或いはUSBハブ側からの5Vを切って　外から5Vを供給してみましたが、動作が安定しません。また、スマホに接続してみると、48kHzまでしか対応できないと表示されます。ネットで調べてみると、D+ラインを1.5kΩでプルアップするとハイスピードになるようなので、抵抗を入れてみることにしました。但し、CM6631aにプルアップ抵抗が内蔵されていると思われるので、あまり小さな値だとUSBの負荷が重くなってしまいます。そこで、4.7kΩを入れることにしました。


aitendoで買った変換基板を細工して外部電源を使えるようにし、さらに4.7kΩのプルアップ抵抗を入れます。この状態で試験してみました。


その結果、動作が安定してセルフパワーのUSB DACとして使えるようになりました。PCから USB2.0 High Speed True HD Audio として認識されています。他のUSB DACとの切り替えも問題ありません。


また、FoobarだとASIOが使えますので、音源ファイルの周波数に対応してSPDIF出力のサンプリング周波数が切り替わります。これは便利です。


スマホに接続して96kHz24bitのファイルを再生してみましたが、問題なく再生できました。


CM6631aを使ったUSB DACの場合は、基板をいじることなく4.7kΩのプルアップ抵抗を入れることでセルフパワー化できるようです。この形でケースに納めてみようと考えています。

Comments

USB DACについて調べてました（製作のため）。
バスパワーだと、DACにぶら下がるものがあると,
500mA以上を掛けられない、もしくは100mA<>500mA
が切り替えられない？？可能性を考えて、真っ先にセルフパワー化を考えましたが、USB DACの場合は、USBに入るところの電源ラインを一旦切らなければならないことまでは追えましたが、その先が未知でした。

D+にプルアップする抵抗が　DAC/DDC部分でプルアップされてるかもしれないと思い、大きめの抵抗を選ぶところを拝見すると、電子工作や機器の内部に強い方と思いました。

プルアップ抵抗がされている場合、1.5kと1.5kがパラに入るため、750Ωに下がりますよね。
1.5kと4.5kなら　和分の積　で 1.5kからわずかに下がるだけ（2つの抵抗の並列の合成は 小さいほうの抵抗よりも必ず小さくなる）ですからね。

私は KiCadを覚えたので、PC側にタイプB, DAC側にタイプA、外部側にDCジャックもしくはUSBタイプBを搭載した基板のパターン引きを思いつきました。
75%を超えるヒントをいただきありがとうございます。

Posted by こいち at 2025年04月13日 00:35

半年ぶりの書き込みになります。

あれから調べましたら USBアイソレータというのを知りました。

アイソレータのチップを使って絶縁しちゃうようで、こちらもチップのデータシートを見て基板を起こしました。

おそらくチップのサイズから表面実装をDip化するときに変換ボードを使うことが浮かびますが、実は普通の SOP(SOIC)のサイズ（短辺側）が普通より大きくて、パッドがギリギリらしいですｗｗ

Posted by こいち at 2025年10月15日 02:01