TDA1541A DEMリクロッキング関連

業務連絡につき、関心の無い方には申し訳ありませんが、この記事はスキップしていただけますでしょうか？

TDA1541A NOS-DACの関連で、【DEMリクロッキング】を施すための回路が公開されているようですが、1ゲート分の遅れが発生する部分を改善するための回路を提案します。この遅れが音質にどの程度の影響を及ぼすのかは不明ですが、精神衛生上は若干安心できるかなぁ？

公開されている回路はTTLが使用されていますが、これもついでにCMOSに変更します。取り扱う周波数が高くなると、CMOSと言えども消費電流は増加しますので、この場合は、出力レベルを電源電圧に近いレベルまで上げるのが目的です。

公開されている回路で使用のICを、上の図のようにHCT86に変更します。これは、EXOR（排他的論理和）であり、動作としては、2つの入力の論理が異なる時に出力が"H"レベルに、論理が同一の場合は"L"レベルになるというものです。

【論理】
1PINは"H"に固定されていますので、2PINが"H"の時3PINは"L"、2PINが"L"の時3PINは"H"となりますが、この部分はすなわちインバータです。また、5PINは"L"に固定されていますので、4PINが"H"の時6PINは"H"、4PINが"L"の時6PINは"L"となりますが、この部分はすなわち単なるバッファとして働きます。

オリジナルの回路においては、1PINから3PINへはインバータ、6PINへは3PINからのインバータであり、すなわち1PINからはインバータ2段＝バッファであり、論理としては図の回路と同じですが、6PINは1段分のゲート遅れが余分です。

【R1,R2の機能】
R1は単なるプルアップ用で、これを無くしてダイレクトに+5Vに接続しても動作しますが、なるべく入れておきます。また、R2はTTLの場合は無くても構いませんが、CMOSの場合は1ゲート当り10PF前後の容量を持ち、突入電流を発生しますので、これを防止するために挿入しておきます。

これにより、波形が切り替わる時に発生するリンギングを抑えることができますが、値を大きくしすぎると波形の暴れは抑えられるものの、信号の立ち上がり･立下りが遅れてしまい、閾値付近での時間が長くなると出力にスパイクを生じかねません。

【R3〜R6の機能】
CMOSの出力レベルは、電源電圧（+5V)〜GNDですが、これらの抵抗によりTDA1541の必要とする入力レベル（調べてはいませんがオリジナルどおり）に変換しています。すなわち、CMOSの出力が"H"の場合は、+5Vと-15Vの間を10kと2.2kで分割して約-11.4Vとなります。

また、CMOSの出力が"L"の場合は、0Vと-15Vの間を10kと2.2kで分割して約-12.3Vとなります。しかし、これは理想的な出力レベルの場合であり、20Vで12.2kの場合1.6mAの出力電流が流れますが、4mAの出力能力がありますので特には問題無いでしょう。

【その他】
CMOS ICの入力をそのままフローティングにしておくと、誤動作あるいは下手をすると壊れてしまう可能性がありますので、GNDに固定しておきます。また、電源端子とGNDピンの間に高周波特性の良いコンデンサを挿入してスパイクの影響を受けにくくしておきます。

[Record fan]

こんばんは、

興味ありますョ 動作も分りますが、全体像がつかめませんので、これから徐々に勉強ですm(__)m

Record fanさん、こんばんは。

この記事の発端は、G​r​e​e​c​e​7​さんのブログの回路を見て、ちょっと変更できますので、その内容について触れたものです。
元の記事をご覧になれば、より参考になるかもしれません。

http://blogs.yahoo.co.jp/pcbss886/28569642.html#28569642

[Greece7]

こんばんは。

早速、詳細な解説をありがとうございます。
納得です。スマートですね！ 近いうちに導入してみます。

Greece7さん、こんばんは。

どういたしまして。

＞近いうちに導入してみます。

是非試してみて下さい。
これで音質が改善されると良いですね。
もし、何か不明点がありましたらお手伝いします。

[たくぼん]

はじめまして、Greece7さんのところでいつもお世話になっています。
DEMの効果はGreece7さんの回路でもすばらしい効果です。こちらの回路についてもためさせていただこうと思います。74HTC86ひとつで組める回路ですね。今後ともよろしくお願いいたします。

たくぼんさん、こんばんは。

ご訪問＆コメント頂きありがとうございます。

＞DEMの効果はGreece7さんの回路でもすばらしい効果です。

私は、そのあたりに関しては手を加えていないのですが、時間ができたら色んな事を試そうかと思っています。
この回路が音質に影響を与えるのかどうかは不明ですが、回路としては元のものとほとんど変わりませんね。

こちらこそ、今後ともよろしく御願い致します。

Chaosさん、こんにちは、

TDA1541A、未だに健在ですね。マルチビットDACでは、TDA1541Aが一番音が良いと思います。diyaudioのフォーラムを見ても人気の高さにびっくりです。
マルチビット方式は、生産コストが掛かるので、全てノイズシェイピング方式に成ってしまいましたね。
ノイズシェイピング方式は、ジッターと高周波ノイズに弱いので、マルチビットDACの方が安定して使えると思います。

[たくぼん]

Chaosさんこんにちは。マルツへいきまして74HCT86を探しましたが、みあたらず、74HC86がありました。datasheetをみると電圧と速度以外ほとんど変わらないように見えますが、つかえますでしょうか。

XUnder barさん、こんばんは。

＞TDA1541A、未だに健在ですね。

現在出回っているDACに比べれば、ビット数も少なくて時代遅れの感はありますが、未だにファンは多いようですね。
やはり、その音質は私もなかなか魅力のある物だと思います。

ただ、残念な事に、今となっては入手が困難になってしまいましたね。

たくぼんさん、こんばんは。

先ず、速度に関してはほとんど問題にならないと思います。

問題は、ICの入力のスレッシュホールド（閾値）であり、HCタイプでは、入力を"H"レベルと認識するのに最低で3.15V(atVCC=4.5V)必要になります。
BCK信号の"H"レベルが、これ以上の電圧を確保できれば問題ありませんが、そうでない場合は正常に動作しない可能性があります。その場合は、74LS86か74HCT86を使用する必要があります。

なお、送料はかかるのですが、『RSコンポーネンツ』で入手は可能です。
http://jp.rs-online.com/web/c/?sra=oss&searchTerm=74HCT86

[たくぼん]

非常に分かりやすくご説明いただきありがとうございました。データシートを読むこともママならず、これから勉強していこうと思います。3.15Vに見たない場合Hにならないとなると、今回の場合はBCKが3.3VOですのでマージンが少なく正常に動作しない可能性があるということですね。LSとHCTのちがいについても調べてみます。

たくぼんさん、こんばんは。

"H"レベルのMINである3.15Vという値も、電源電圧が4.5V時であり5V時がデータシートに載っていませんが、おそらく3.15Vよりも若干高くなります。

＞LSとHCTのちがいについても調べてみます。

LSはTTLですので、構成がトランジスタであり、対してHCTはCMOSですのでFETです。HCTの方が基本的に消費電力が少ないのですが、周波数に比例して電力消費が増加します。
それと、HCTの場合は入力インピーダンスが高いので、前段の負荷が軽くなります。

[Greece7]

こんばんは
報告が遅れまして申し訳ありません。
ようやく74HCT86を入手しました。早速ご提案いただいた回路に置き換えてみました。動作も音も問題ありません。ブログにもアップしようと思いますが、回路図をお借りしてもよろしいでしょうか？

Greece7さん、こんばんは。

＞動作も音も問題ありません。

問題なく動作して良かったですね。
回路をご紹介しながら、動作しなかったら申し訳ありませんでしたから。

＞ブログにもアップしようと思いますが、回路図をお借りしてもよろしいでしょうか？

はい、遠慮なくご自由にお使い下さい。
それ以外のどこでも、特に確認する必要もありませんので、お役立て下さい。

[Greece7]

ありがとうございます。早速使わせて頂きました。

Greece7さん、こんばんは。

＞早速使わせて頂きました。

どういたしまして。
少しでも役立って貰えると、こちらとしてもうれしいです。

[Greece7]

こんばんは。
その後、エージングも進み音も落ち着いてきました。ご提案頂いた回路での改善効果は素晴らしいです。前回の回路でもオリジナルからはかなりのレベルアップが出来ましたが今回はそれを上回りました。
自然な音場の広がりリアリティが一段と向上しました。レベルとタイミングが適正化された結果ではないかと思っています。
改めて、感謝です！ ありがとうございました。

Greece7さん、こんばんは。

＞その後、エージングも進み音も落ち着いてきました。

どうなるかと心配していましたが、問題なかったようで一安心です。
完成させた時の音がどうなるのか、と考えながらの作業もわくわくしますし、それが完成した時に聴く音が満足のいくものであればなお更の喜びですね。

＞改めて、感謝です！ ありがとうございました。

こちらこそ、確認していただいてありがとうございました。