DACユニットに付けるレベルメーター向け前処理回路。
絶対値回路＋増幅回路（積分回路含む）
オーディオ信号は交流信号です。
AVRのアナログ入力はGNDレベル以下の信号は受けることができません。というより、定格として電源GND電圧-0.5Vまでしか入力させることができないため、交流信号をアナログ入力に入れる事ができません。
ソースにはUSB_DOUT_2706kitのアナログ出力を流用します。
単純にダイオードで整流すると順方向電圧VFの分だけ出力電圧が下がることで不感帯ができてしまい、低レベルの信号が検出できなくなってしまいますので、前段にOPアンプを使った理想ダイオード回路の全波整流回路に相当する絶対値回路（単電源）および、MCUのアナログ入力でA/D変換のレンジ一杯になるように後段増幅回路を両チャンネル分作成することにしました。
入力にDC成分カットのコンデンサとレベル調整の半固定抵抗の後に、単電源の絶対値回路で負電圧側の波形を正電圧側に反転した信号としてオーディオレベルを生成します。ここから後段でさらに非反転増幅器で信号を増幅します。ここでコンデンサC1、C2が積分回路として働き、ピークを均してMCUのA/Dで検出するレベルを信号波形のサンプリング点に依存しにくいように平滑しておきます。ここは好みで調節かもしれません。
OPアンプにはCMOSのレール・ツー・レール出力であるLMC660を採用しました。最大3.5Vぐらいでも良いのであればLM324やLM2902などの一般的なバイポーラ入力のOPアンプでも大丈夫かも。その場合は後段の積分回路兼増幅回路の抵抗R9、R10は調整・変更する必要があります。
レイアウト図にはダイオードが1N4148となっていますが、手持ちの1S2076Aが大量にありますのでそれを使用する予定。定格の最大順方向電流以外はほとんど差がないのでどちらでも大丈夫です。
アナログ処理基板（準備中）
DAC_1792_BとMCU基板のI2Cケーブルは作成済
MCU基板に載せる事ができるかと目論んでいたのですが、面積的に無理です。
しかたなく、アナログのI-V変換および平衡〜不平衡変換基板の上に高ナットを介してもう一枚基板を実装することにしました。
写真はとりあえず下の基板と干渉しないか、実装してケース上面と干渉しないかの確認中で、部品配置は上記のレイアウトの回路を右半分に実装するための基本的な確認です。
小さく作るために抵抗を一番小型のものにしてレイアウトを作成したおかげで、絶対値回路の抵抗に小型抵抗を使わなければならなくなりました。絶対値回路の２本の抵抗は出力する絶対値の正負にそのまま抵抗差が誤差として出てくるためこの抵抗はできるだけ誤差が少なく無ければならないのです。
手持ちの超小型抵抗は5%誤差の1/6Wカーボン抵抗。同じロットですのでばらつきは少ないと思いますが、選別しないとなりません。一般的に入手できる高精度な超小型対抗は1%の金属皮膜抵抗ですが、これはさすがに手持ちに無いため、また日本橋へ購入に走る羽目になりました。
なんとなく芋づる式にいろいろ派生してきていますが、本当に出来上がるのでしょうか、これって。だんだん心配になってきました。
とりあえず、次回のオーディオキット製作体験会までにアナログの出力が出来るようにして音の確認だけは作業を進めておきたいと思います。