어셈블리오디오(Assembly Audio System) 개발 시작품 - 제7부 (PRE-AMP 보드)

어셈블리오디오(ASSM Audio System) 개발 시작품 - 제7부 (PRE-AMP 보드) - Rev 1.1.pdf

ass audio card1 - PRE - Rev.0.23 - 20170227.zip

DIP Angle Socket 8pin - 7 Rev.03 - 20170122.zip

제 7 부에서는

어셈블리오디오(ASSM Audio System)의 메인보드 5번 슬롯에 장착되는 PRE-AMP(Pre Amplifier)에 대해서 알아 보겠습니다.

현재 제작된 PRE-AMP 유니트보드에는 내부 제어용 I/O Expander부, 입력기기에서 들어오는 여러 라인의 아날로그 신호를 선택하는 입력셀렉터부, 출력에 연결되는 파워앰프에 적합한 신호 레벨로 증폭해주는 증폭부, 신호의 레벨을 조정하는 볼륨부가 있습니다.

입력 신호는 다음과 같이 4종류가 있습니다.

- 내부 Phono Amp (Slot 4) 아날로그 출력(+R, -R, +L, -L),

- 내부 DAC (Slot 3) 아날로그 출력(+R, -R, +L, -L)

- 외부 아날로그 입력 (RCA 단자; +R, +L)

- 외부 아날로그 입력 (3.5mm TRS 단자; +R, +L)

입력셀렉터부에서는 위의 4개 신호에서 한 신호만 선택하는 4:1 MUX (DG409) 회로로 되어 있습니다. MUX 회로의 5V 제어 신호와 I2C Master (컨트롤러 유니트)의 3.3V 제어신호의 레벨을 변환하는 Isolator IC (ISO7220C)가 포함됩니다.

입력셀렉터부에서 입력을 선택하기 위한 제어입력은 아래와 같습니다.

DG409의 A1, A0에 따라서;

A1	A0	선택되는 입력 신호
0	0	Phono 출력
0	1	DAC(Slot 3) 출력
1	0	외부 아날로그 입력 (RCA 단자; +R, +L)
1	1	외부 아날로그 입력 (3.5mm TRS 단자; +R, +L)

볼륨부는 입력셀렉터부에서 선택된 신호를 256 단계로 감쇄 조정할 수 있습니다. 

볼륨부에 사용한 Digital Potentiometer AD5282 는 I2C Master (컨트롤러 유니트)에서 I2C 방식으로 볼륨을 조정합니다. AD5282의 5V 제어 신호 (SDA, SCL)와 I2C Master (컨트롤러 유니트)의 3.3V 제어신호의 레벨을 변환하는 Isolator IC (ISO1540D)가 포함됩니다.

AD5282의 볼륨 레벨 제어 데이터는 0x00 에서 최소 볼륨이 되고, 0xFF에서 최대 볼륨이 됩니다.

증폭부는 디스크리트 오피앰프(OPM320)을 사용하였습니다. 

디스크리트 오피앰프를 사용하기 위해서 DIP Angle Socket 8pin을 장착 하였습니다. 

(참고)  

I2C Master 에서 PRE-AMP 유니트 아날로그 입력신호를 4 중에서 선택할 수 있습니다. 

입력신호를 선택하는 방법에 대해서 알아 보겠습니다.

I2C Master 에서 PRE-AMP 유니트로 I2C 확장IO포트(PCF8574)에 아래 데이터를 써줌으로써 선택할 수 있습니다.

 

DDC 유니트의 I2C 확장IO포트(PCF8574)의 Bit 기능: (I는 입력, O는 출력)

P7	P6	P5	P4	P3	P2	P1	P0
I	I	I	-	-	-	O	O
/Install	/error	/audio	-	-	-	ana_sel_1	ana_sel_0

* PCF8574 (P1, P0) bit 동작(출력) : 

ana_sel_1	ana_sel_0	선택되는 입력 신호
0	0	Phono 출력
0	1	DAC(Slot 3) 출력
1	0	외부 아날로그 입력 (RCA 단자; +R, +L)
1	1	외부 아날로그 입력 (3.5mm TRS 단자; +R, +L)

1. PRE-AMP 유니트의 규정:

 

1-1. I2C 확장IO포트(PCF8574) 의 규정:

1-1-1. I2C 디바이스 어드레스 :  0x23

1-1-2. P0 : ana_sel_0;

1-1-3. P1 : ana_sel_1;

1-1-4. P2 : 미사용; 

1-1-5. P3 : 미사용;

1-1-6. P4 : 미사용;

1-1-7. P5 : /ok; (Input, 유니트 동작이 정상인 경우 Low)

1-1-8. P6 : /error; (Input, 유니트 동작에 문제가 있을 경우 Low)

1-1-9. P7 : /Install; (Input, 유니트 장착 여부 확인용)

1-2.볼륨 Digital Potentiometer (AD5282) 의 규정:

1-2-1. I2C 디바이스 어드레스 :  0x23

1-2-2. Digital Potentiometer (AD5282) Right Channel 어드레스 데이터: 0x00

1-2-3. Digital Potentiometer (AD5282) Left Channel 어드레스 데이터: 0x80

 

1-3. PRE-AMP의 아날로그 오디오 출력 (Main Board 방향): 

커넥터 P1 (2x40, Female, Right Angle) 의 Pin 47(48), 49(50), 51(52), 53(54) 으로 출력됩니다. 

모두 최대 3Vrms 레벨 신호입니다. 

o+R : (Output, Right Positive Output), Pin 47(48), 

o-R : (Output, Right Negative Output), Pin 49(50), 

o+L : (Output, Left Positive Output), Pin 51(52), 

o-L : (Output, Left Negative Output), Pin 53(54)

 

1-4. Phono 유니트(Slot 4)에서 들어오는 아날로그 오디오 신호 입력 (Main Board 방향): 

커넥터 P1 (2x40, Female, Right Angle) 의 Pin 57(58), 59(60), 61(62), 63(64) 로 입력됩니다. 

모두 최대 3Vrms 레벨 신호입니다. 

p+R : (input, Right Positive input), Pin 57(58), 

p-R : (input, Right Negative input), Pin 59(60), 

p+L : (input, Left Positive input), Pin 61(62), 

p-L : (input, Left Negative input), Pin 63(64)

1-5. DAC 유니트(Slot 3)에서 들어오는 아날로그 오디오 신호 입력 (Main Board 방향): 

커넥터 P1 (2x40, Female, Right Angle) 의 Pin 65(66), 67(68), 69(70), 71(72) 로 입력됩니다. 

모두 최대 3Vrms 레벨 신호입니다. 

d+R : (input, Right Positive input), Pin 65(66), 

d-R : (input, Right Negative input), Pin 67(68), 

d+L : (input, Left Positive input), Pin 69(70), 

d-L : (input, Left Negative input), Pin 71(72)

 

1-6. MPU의 I2C 입/출력과 인터럽트(INT) 입/출력(Main Board 방향): 

커넥터 P1 (2x32, Female, Right Angle) 의 Pin 9, 10, 7 으로 출력됩니다. 

모두 3.3V 레벨 신호입니다. 

또한, 메인보드에 설치된 각 유니트를 제어 할 경우에 한해서 I2C 신호가 Main Board 선로에 존재해야 합니다. (I2C Master에서 제어) 즉  유니트를 제어하는 경우에만 I2C 신호가 존재하고 그렇지 않은 경우에는 0V 레벨 또는 3.3V 레벨로 고정되어 있어야 합니다. (노이즈 최소화 목적)

 

SDA 입/출력: Pin 9

SCL 입/출력: Pin10

INT 입/출력: Pin 7

 

 

                          - 누구에게든 새로운 기회가 되기를 바랍니다 -