FPGA FM Stereo Tuner (2号機)

FPGA FM Stereo Tuner (2号機) を製作

1. 2012年8月11日、 FPGA FM Stereo Tuner をメインオーディオシステムにも導入するため、2号機を製作しました。 1号機の記事は こちら です。
   
   
2. フロントパネルです。
   
   
   • ケースは TAKACHI SY-150B を使いました。 1号機と色違いのケースで、寸法などはおなじです。 1号機と2号機が一目で判るように考えたのです。
     
     
   • ランプとツマミの配置は1号機と全く同じです。
     
     
   • ツマミの色はフロントパネルの色にマッチさせるため、黒としました。
     
     
3. リアパネルです。
   
   
   • 基板の端子をそのまま出すケース加工は1号機と同じです。
     
     
   • 大き目の穴は放熱穴を兼ねます。
     
     
   • F 端子はリア側に移動しました。
     
     
4. 内部の様子です。
   
   
   • 基本的に1号機と同じですが、以下の改善をしています。
     
     
   • RCA 端子の配置を通常のオーディオ機器と同一にしました。
     
     
   • フロントパネルのランプとロータリスイッチの配線にフラットケーブルを採用しました。 内部がスッキリしました。
     
     
   • リアパネルの F 端子にはシャーシ取付中継型を使い、インピーダンスマッチングとシールド製を向上させました。 基板の F 端子は将来、バリキャップ同調基板を追加した時に90度右回転させることを考えています。
     
     
   • シャーシ取付中継型 F 端子はアキバの 秋月電子通商 で130円でした。
     
     

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使ってみました

1. 高性能・高音質は1号機と全く同じです。
   
   
2. 調整が必要なのは RF 同調だけで、歪率調整やセパレーション調整などは無調整です。 経年変化に非常に強いです。
   
   
3. FPGA FM Stereo Tuner の製作再現性の高いことに感心します。
   
   

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改造： 同軸デジタル音声出力を付ける

1. 2013年11月9日、メインオーディオシステムで使っている本機に S/PDIF 同軸デジタル音声出力を増設する必要が生じたので、早速、改造しました。
   
   
   • 回路は難しいものではなく、右の回路のものを小型基板に組み込み、それをチューナ内に実装します。
     
     
   • 手持ちのパルストランス (巻線比 1:2:2) の関係で +5V 駆動としました。 このトランスを巻線比 4:1 として使います。
     
     
   • 出力は S/PDIF 同軸出力の規格 0.5±0.1V_P-P の上限ギリギリの 0.6V_P-P としてあります。
     
     
   • FPGA は +3.3V 駆動なので 74HCT04AP を使います。
     
     
     • HCT は +5V 駆動時に入力が TTL レベル (0.8/2.0V) となるので、+3.3V 駆動の FPGA と直結できます。
       
       
     • HCT の出力レベルは C-MOS レベルなので、パルストランスは 0/4.8V のパルスで駆動されます。
       
       
   • [IN] は FPGA FM Stereo Tuner 基板の R405 の FPGA 側に接続します。 S/PDIF 光送信モジュールの信号ラインと同じです。
     
     
   • [OUT+] は RCA 端子のピン側に、[OUT-] はコールド側に接続します。 RCA 端子は GND から浮くことになりますが、絶縁トランス（パルストランス）が絡んでいるので大丈夫です。 この絶縁性を利用して、バランス型の XLR 端子出力にすることもできます。 この場合、XLR 端子の 1pin を [GND]、2pin を [OUT+]、3pin を [OUT-] に接続します。
     
     
   • [+5V] [GND] も FPGA FM Stereo Tuner 基板と接続します。
     
     
2. 右の写真が同軸デジタル音声出力基板をチューナ内に組み込んだ状態です。
   
   
   • 赤い基板が同軸デジタル音声出力基板です。 基板が小さいので、ケースに固定しないで、アンテナ用の同軸ケーブルに束側バンドで簡易固定しました。 震度7の地震にも、これで十分です。
     
     
   • 以下の部品をアキバなどで調達しました。 合計281円です。
     
     
     • この中で一番高価なパルストランスの値段が不明で申し訳なし。 我が家にはなぜか？在庫が数百個あります。
       
       
     • No.7 のユニバーサル基板はただの丸穴だけではなく、GND/VCC パターン、各 IC ピンに対応した3ホール連結パターンが引いてあって小規模工作にピッタリです。 全スルーホールなのでパターンが熱に強いです。 少し基板厚が薄いですが、特に強度的に問題ありません。 14〜16pin DIP IC を2個まで実装可能です。 台湾製と思います。
       
       

     No.	部品	単価	個数	金額	購入先
     1	絶縁型 RCA ジャック RJ-2008 (白)	150円	1	150円	秋月電子通商
     2	積層セラミックコンデンサ 0.1uF/50V	4円	2	8円	秋月電子通商
     3	オーディオ用電解コンデンサ 10uF/50V	10円	1	10円	秋月電子通商
     4	オーディオ用電解コンデンサ 100uF/35V	20円	1	20円	秋月電子通商
     5	C-MOS IC 74HCT04AP	30円	1	30円	千石電商
     6	パルストランス TDK 123G1E	(不明)	1	−	手持ち品
     7	両面ガラス・ユニバーサル基板 62x33.5mm	63円	1	63円	aitendo
     8	抵抗器、配線材	−	1式	−	手持ち品

     
     
3. 動作チェック！
   
   
   • F 端子の左上にある RCA 端子が S/PDIF 同軸デジタル音声出力です。 ここしか取り付けできる場所がありませんでした。
     
     
   • 問題なく良好に同軸デジタル音声出力できました。 もちろん、従来よりの光デジタル音声出力も良好です。
     
     

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