어셈블리오디오(ASSM Audio System) 개발 시작품 - 제4부 (H-Amp 보드)
제 4 부에서는
헤드폰을 구동하기 위한 H-Amp 유니트 (Slot 6)에 대해서 알아 보겠습니다.
헤드폰앰프 유니트는 6.3mm(55 단자라고도 함) 단자와 3.5mm 단자가 준비되어 있어서 모든 종류의 헤드폰을 사용할 수 있습니다.
헤드폰 보호를 위해서 출력 DC전압 검출 기능이 포함된 릴레이 회로가 내장되었으며, 컨트롤 패널에서 헤드폰 출력을 on/OFF 할 수 있습니다.
앰프 소자로 OP Amp를 장착할 수 있도록 8 Pin DIP 소켓으로 되어 있으며,
디스크리트 오피앰프 OPM306 을 장착할 수 있도록 8 Pin DIP Right Angle Extender 소켓을 장착하였습니다.
(위의 사진에서 저항기 종류가 일반 리드형으로 조립되었으나, 첨부된 PCB 캐드 파일에는 모두 SMD 형으로 되어 있습니다.)
OPM306 은 중 규모의 전력을 출력할 수 있는 고음질 파워 디스크리트 오피앰프 입니다. (AudioFeel 에서 제조 및 판매)
최대 2W+2W 출력(at 8 ohm)이 가능합니다.
(참고) 이 H-Amp유니트는 앰프 전원 전압을 +-12V를 사용합니다. 낮은 임피던스 헤드폰에서 높은 임피던스 헤드폰(1000옴) 까지 파워감 있는 구동을 할 수 있습니다.
그러나 너무 낮은 임피던스 헤드폰(32옴 이하)에서는 출력을 높였을 때 과출력으로 인한 헤드폰에 무리를 주거나 귀에 무리를 줄 수도 있습니다. 사용에 주의하시거나, H-Amp유니트로 들어오는 공급전원 전압을 낮추는 것이 좋습니다. (+-6V 정도)
I2C Master 에서 H-Amp 유니트 헤드폰 출력을 on/OFF 하는 방법에 대해서 알아 보겠습니다.
I2C Master 에서 H-Amp 유니트로 I2C 확장IO포트(PCF8574)에 아래 데이터를 써줌으로써 선택할 수 있습니다.
H-Amp 유니트의 I2C 확장IO포트(PCF8574)의 Bit 기능:
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P7 |
P6 |
P5 |
P4 |
P3 |
P2 |
P1 |
P0 |
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I |
I |
I |
O |
- |
- |
- |
- |
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/Install |
/error |
/audio |
onoff |
- |
- |
- |
- |
* onoff (P4) bit 동작 : Low(0) : 헤드폰 출력 ON
High(1) : 헤드폰 출력 OFF
1. H-Amp 유니트의 규정:
1-1. I2C 확장IO포트(PCF8574) 의 규정:
1-1-1. I2C 디바이스 어드레스 : 0x24
1-1-2. P0 : 미사용;
1-1-3. P1 : 미사용;
1-1-4. P2 : 미사용;
1-1-5. P3 : 미사용;
1-1-6. P4 : onoff; (Output, 헤드폰 출력 on / OFF)
1-1-7. P5 : /ok; (Input, 앰프 동작이 정상인 경우 Low)
1-1-8. P6 : /error; (Input, 앰프 동작에 문제가 있을 경우 Low)
1-1-9. P7 : /Install; (Input, H-Amp 유니트 장착 여부 확인용)
1-2. H-Amp의 아날로그 오디오 출력 (Main Board 방향):
커넥터 P1 (2x32, Female, Right Angle) 로 출력되는 신호 없음.
1-3. PRE유니트(Slot 5)에서 들어오는 아날로그 오디오 신호 입력 (Main Board 방향):
커넥터 P1 (2x32, Female, Right Angle) 의 Pin 55(56), 57(58), 59(60), 61(62)로 입력됩니다.
모두 최대 3 Vrms 레벨 신호입니다.
o+R : (input, Right Positive input), Pin 55(56),
o-R : (input, Right Negative input), Pin 57(58),
o+L : (input, Left Positive input), Pin 59(60),
o-L : (input, Left Negative input), Pin 61(62)
1-4. 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
8 Pin DIP Right Angle Extender 소켓을 제작 할 수 있도록 Extender PCB 캐드 파일을 첨부 하였습니다.
Extender PCB 를 조립하기 위해서 아래 부품이 필요합니다.
1x4 2.54mm Pin Header 2개
1x8 2.54mm Pin Header 2개 (길이는 필요에 따라서 선택)
1x4 2.54mm Round Socket 2개 (또는, DIP 8 Pin Round Socket 1개)
Extender PCB 1조
위 사진과 같이 두 부분으로 조립하며,
1x4 Pin Header 와 1x8 Pin Header가 조립된 부분은 헤드폰앰프 유니트 PCB에 삽입할 부분이고, 1x8 Pin Header 와 1x4 Round Socket (또는, DIP 8 Pin Round Socket) 이 조립된 부분은 OPM306이 장착될 부분입니다.
Right Angle Extender 로 조립하기 위해서 위 사진과 같이 1x8 Pin Header 부분을 직각으로 교차해서 납땜을 해줍니다.
이때 Pin 1 위치를 주의해야 합니다. 두 부분 모두 Pin 1 이 서로 접속되도록 확인하고 납땜하시기 바랍니다. 또한 Right Angle Extender 이기 때문에 꺾이는 모양과 Pin 1 의 위치를 실제 사용되는 조건에 맞는지 확인이 필요합니다.
1x8 Pin Header 가 연결되는 부분은 힘을 받는 부분임으로 납땜을 튼튼하게 할 필요가 있습니다.
다음 제 5 부에서는 Controller 유니트에 대해서 알아 보겠습니다.