ぺるけさんのWebでDAC出力にCRフィルタの代わりにLCフィルタを使用したトランス式USB DACが発表された。
今回はLTspiceを用いてLCフィルタのシミュレーションをやってみようと思い立った。
実際はLCフィルタへのドライブインピーダンスは0Ωではないし、出力にトランスがつながるので純抵抗負荷ではない。
まあそれなりに特性がわかればいいんじゃないかな？もっと正確なシミュレーションがしたかったらAKI.DAC-U2704の出力インピーダンスやマッチングトランスのパラメータををシミュレーション回路図に取り込む必要がある。
Webページより抜粋「最終的にはインダクタンスが2.2mHで巻き線抵抗（DCR）が18Ωのものになりました。巻き線抵抗値はとても重要で、この値が変化すると周波数特性が変わってしまいます。もし18Ω未満のインダクタを使う場合は、直列に適当な抵抗をいれて合計で18Ωになるようにしてください。」とある。
ではこの抵抗値を変化させたらどうなるのか？
シミュレーション回路図を上記に示す。周波数は1Hzから500KHzまで、インダクタと直列に入れた抵抗R1を1Ωから25Ωまで変化させた。
結果は上記のとおり。点線は位相。
わかりにくいので縦軸を拡大。シミュレーションではR1を変化させるとレベルが変化するものの、周波数特性に関しては変化していないようだ。おそらく実際に製作して測定してみないとわからないと思う。
今度は負荷抵抗R2を100Ωから1KΩまで変化させてみた。
シミュレーション結果。ピークは約29KHz、R2=300Ω(赤)の場合で高域が伸び、かつなだらかに落ちている。このWebページの下にある、R=330Ωの場合と一致する。
トランス式USB DACではLPFの出力にマッチングトランスがつながるので、トランスのインピーダンスと負荷抵抗R2が並列になる。だからR2=620Ω〜680Ωで5kHz〜22kHzの周波数特性のチューニングができると書かれている。
周波数特性のチューニングのキモはこのWebページの「オーディオジェネレータを持っていない場合の簡易チューニング法」に書かれている、「10kHzで-0.2dB〜-0.3dBくらい、20kHzで-0.6dB〜-1.4dBくらいの範囲」となるのが目安なんだと思う。
以上はマッチングトランスが600Ω：10KΩ、または600Ω：7KΩの場合なので、それ以外に関しては今後のぺるけさんの発表を待つことにしよう。
なお、ぺるけさんの承諾を得て記事を作成しているわけではないので、その点はご了承下さい。
