PCM1794Aの出力電流のナゾを追え
てことで、相変わらずぶっちぎり。
で、先日ナゾだ~っと書いた後も納得いかずに色々調べて回ってたところ、TIのサイトに同じカレントセグメントDACのPCM1702の等価回路が書いてあるpdfを見つけた。
見た感じ、ラッチでON/OFF制御されたトランジスタが、オープンコレクタで出力端子にパラ接続されてて、ビット単位で電流をシンクして最終的な出力電流を作ってる模様。
ふむぅ、なるほど。
これがカレントセグメントDACかぁ。
ってことで、PCM1794とPCM1702の差異を考慮して、PCM1794の出力回路を考察してみた。
主にDACのアナログ出力に関連する部分での差異を考えると・・・
1.電源が片電源。
2.定電流発生用のバイアス回路のデカップリングコンデンサの挿入位置が、VCOM-GND(PCM1702のデータシートではACOM)ではなく、VCC-VCOM間。
2を考えると、PCM1702ではDAC出力電流用のバイアスがVCOM-GND間、PCM1794ではVCC-VCOM間にある。
つーことは、バイアスから定電流を発生させるエミッタ抵抗も当然VCC-VCOMの間に設置されてるので、それを受けるトランジスタもPNP接続で・・・?
ってことで、さくっとSPICEで予想回路図書いてみた。

本当はビット単位にずらずらと並べなきゃ駄目なんだろーけど、単純化して、サイン波状の電流出力はVCC-VCOM間のバイアス電圧を変動させることで再現w
で、シミュって見ると、さっくり再現できた模様。
(厳密にはTrのIbの影響で微妙にズレてるけど、細かいことはキニシナイ。厳密にしたきゃバイアス電圧ズラせばいーし)

データシートの出力電流のオフセット「-6.2mA」のマイナスを、俺は電流シンクしてるもんだと勘違いしてたんだけど。
実際には、出力からは電流が出力されてるんだけど、限りなくGNDに近い電位から吐き出されるので、そこに負荷繋ぐと負電圧掛かるよ・・・って事で、マイナス記号付けてるの・・・かなぁ・・・<データシート
オペアンプでのI/Vをパッシブの抵抗I/Vに置き換えて見たところ、出力電圧がQ2のVbe超える辺りまではふつーに信号とれるけど、Vbe付近でトランジスタがオフしちゃって、そこからは歪みますなぁ・・・。
fujiwaraさんとこの検討記のパッシブI/Vも負荷11Ωで、340mV p-pなので歪まず取り出せるのも、なんか正しい予感。
さて、ほぼこの予想回路図どおりと考えると、I/V抵抗を+5Vに繋いだら全然駄目ですなぁ(汗)
せめて負電源に繋がないとw
てことで、パッシブ抵抗I/Vにこだわると
1.I out-GND間に繋いで、I/V電圧を0.5V位で抑えて差動合成時に増幅させる
2.負電圧を別に用意して、そこに接続。
の2択ですかなぁ・・・。
1はせっかくの多めの出力電流生かさずにS/Nがよくなさそうな予感だし、2はI-outの耐圧が心配だし、かなり安定度の高い負電源が要求されますなぁ(汗)
困った・・・いっそパッシブI/Vやめちゃおーか?(をい
(つか、この回路だとすると、よく言われる
「パッシブI/Vは出力回路の電圧変動で音が歪む」
ってのは若干意味が変わってくる気が・・・。
Vbeでクリップしてるだけでね?)
トラックバック URL :