outboard

An external board that powers a PCIe x1 TV tuner card from USB-C and connects it to a PC over the card's internal USB cable. Status: pre-prototype. Nothing here has been built or tested on real hardware. License: CERN-OHL-S-2.0.

何をする基板か

PLEX PX-MLT8PE のような PCIe x1 のチューナーカードは、PCIe からは電源 (3.3V と 12V) だけを取り、信号はカードの内部 USB ケーブルで出す。 outboard はその電源を USB-C (PD 9V) から作り、内部 USB を USB-C で PC へつなぐ。カードを PC の外に置ける。

• USB-C 2 口: J1 = PC へのデータ + 給電、J2 = 給電だけ
• カードの内部 USB の口 2 つ (機器 2 台) を、基板のハブ (CH334P) でまとめて J1 へ。カードとは JST PH 4 ピンのケーブル 2 本
• PCIe x1 のスロット J3 は基板の端をはさむ形 (straddle)。カードは基板と同じ平面に並ぶ (ケースを薄くするため)
• 回路と理由は docs/design.md

状態

rev D・試作前。実機では未検証。 版の名前は rev D のままだが、KiCad の rev D からハブと PH のコネクタの分 (と外部のレビューでの直し) だけ違う。次の版は rev E。KiCad + Python のスクリプトから tscircuit (TypeScript) へ作り直した (段階 5 の製造用の出力と文書の仕上げが残り)。

段階	中身	状態
0	リポジトリの土台と CI/CD	済み
1	フットプリント (データシートとの突き合わせ)	済み (docs/footprints.md)
2	回路 (rev D のネットリスト + 変更の表と同じつながり方になることを検査)	済み (食い違い 0)
3	基板の検査 (自前)	済み (docs/checks.md)
4	配置と配線	済み (docs/routing.md)
5	製造用の出力と文書の仕上げ

回路は入った: 部品 121 個・ネット 64 本・未接続のパッド 48 個が、rev D (KiCad) のネットリストに意図した変更の表 (tools/netlist.ts) を当てたものと完全に同じつながり方になっている (CI が毎回比べる)。 USB のハブを足した: カードは内部 USB の口を 2 つ持つ (機器 2 台) ので、2×5 のヘッダ J4 をやめ、ハブ U8 (CH334P) で 2 つに分けて、カードの口と同じ系統の JST PH 4 ピンの表面実装のコネクタ J4・J6 へ出す (両端 PH のケーブル 25cm × 2 本、同じ向き 1 → 1 でつなぐ)。カードの VBUS は専用の U9 (VBUS1 から) と、短絡の保護の PTC F2 を通して出す。基板は 100 × 42mm のまま。J4・J6 のピンの割り当て (1 VBUS・2 D−・3 D+・4 GND) は元のケーブルの線の色からの推定で、確かめ待ち (lib/card-usb.ts の 1 か所で変えられる。design.md)。 配線は完了。発注前の最終レビュー待ち。 部品は lib/placement.ts に置き (ブロックごとの配置と、ブロックをまたぐネットの受け渡しの点。配置だけの絵は placement.circuit-pcb.snap.svg)、銅は lib/routing/ にブロックごとの別ファイルで書いてある (docs/routing.md)。基板は 100 × 42mm (docs/mechanical.md)・2 層。部品番号はうらのシルク (lib/refdes.tsx)。 検査は全部 0 (CI とリリースが毎回): 自前の検査は bun checks/run.ts --strict で指摘 0・飛ばし 0、回路の値 0、rev D とのネットリストの食い違い 0、KiCad の DRC は lib_footprint_issues (書き出しの名前の都合) のほか 0。ブロックをつなぐ所は検査 handoffs、うらの GND は groundPlane が見る。 D1・D2 の放熱は、このまま試作して温度を測る (持ち主の判断)。5V の入力のときは、ファームウェアが最初から 3.3V の負荷を制限する。rev E の候補: 理想ダイオード (TPS2121 など) への置き換え、カードの VBUS の U9 を過熱の保護つきの LDO に (どちらも試作の結果しだい)。製造で確かめることと、余裕の小さい所は docs/manufacturing.md。

KiCad の版は main から消した。タグ kicad-rev-c (rev C。検査 0) と ブランチ rev-d (rev D の途中。回路図とライブラリまで) に残っている。

主な仕様

項目	値
入力	USB-C ×2、USB PD 9V (CH224A ×2)。2 口を SS54 で合流
出力	3.3V・3A (TPS62933)、12V・0.5A (MT3608B)。12V は AO3401A + PTC で入り切り、過電圧で遮断
マイコン	CH32V003 (電源の順序・監視・LED)
基板	2 層・厚み 1.6mm (J3 のため)。100 × 42mm
ケース	光造形 (JLC3DP の 9600)。外形 約 145 × 151 × 21mm (カードの寸法は推定。docs/mechanical.md)

見方

• ブラウザで見る (main の最新。基板・回路図・3D): https://danything.github.io/outboard/
• 絵は __snapshots__/ にある (回路図・おもてとうら・おもて・うら・3D)。PR では絵の差分として変化が見える
• 3D の絵は部品を載せた姿 (形は lib/cad.ts がデータシートの寸法から作る簡単なもの)。カードとブラケットは推定の寸法で、半透明・途中で切って描く (発注のデータには入らない)。 斜め上・真上・横・USB-C の側の 4 枚 (tools/render3d.ts)。Pages にも同じ絵がある (index/3d.png・index/3d-top.png・index/3d-side.png・index/3d-usb.png)

回路図	3D

3D (USB-C とブラケットの側)	3D (真上)

作り方

道具はコンテナだけ (ホストに Bun も Node も入れない)。CI と同じイメージの中で動かす。中身は compose.yml。

docker compose up dev               # 起動。http://localhost:3020 に基板・回路図・3D (保存すると描き直す)
docker compose run --rm check       # 検査。CI の build と同じ一式 (下の script を全部)
docker compose run --rm snapshots   # 絵の更新 (__snapshots__ を描き直す)
docker compose run --rm kicad-drc   # KiCad の DRC。check に続けて KiCad の DRC と判定 (CI の全部)

• Zed で書くとき: コードは Zed、動く画面は横のブラウザで http://localhost:3020 (main の最新でよければ Pages)。 絵だけ見るなら __snapshots__/。変えたら snapshots で描き直して、差分ごとコミットする
• wslc には compose が無い (3.0)。同じ中身を run で動かす。起動は下の 1 行。ほかは -p と -e を外し、sh -c の中身を compose.yml の command に替える (KiCad の DRC は check のあと、--user 0 -w /work/dist/index/kicad kicad/kicad:10.0 で kicad-cli、続けて Bun で判定)。Git Bash では前に MSYS_NO_PATHCONV=1 を付ける

wslc run --rm -it -p 127.0.0.1:3020:3020 -e CHOKIDAR_USEPOLLING=true -v .:/work -v outboard_node_modules:/work/node_modules -w /work oven/bun:1.4.4 sh -c "bun install --frozen-lockfile && bunx tsci dev"

script を 1 つずつ動かすときは、中に入る (docker compose run --rm check bash)。

bun run build      # dist/ に circuit.json・絵・KiCad の基板・見るためのページ
bun run check      # 型検査 (bun check)・テスト (bun test)・自前の検査 (基板・回路の値・rev D とのネットリストの比べ)
bun run snapshot   # __snapshots__ の絵と同じか。変えたときは bun run snapshot --update
bun run fab        # dist/fab/ に製造用のファイル一式
bun run case       # dist/case/ にケース (皿・ふた・ハッチ) の STL と STEP、絵 (先に build)
bun run lint       # oxlint と bun fmt --check。直すときは bun run format

• 版は全部固定してある (tscircuit は 0.0.x が 1 日に何度も出る)。上げるのは Renovate
• ビルドは外の部品検索に問い合わせない (--disable-parts-engine)。設計を tscircuit.com に送らない
• tsci dev には切る指定が無く、部品の品番を外の部品検索に問い合わせることがある (tscircuit 0.0.3161 の <board> にも切る指定は無い)
• typescript は入れていない。型検査は bun check。circuit-json は circuit.json の型のために入れてある

場所	中身
index.circuit.tsx	基板の全体
lib/	blocks.tsx (ブロックごとの回路)・parts.tsx (部品。ピンとネットを型で縛る)・nets.ts (ネットの一覧)・footprints.ts (ランド)・placement.ts (位置)・routing/ (銅。ブロックごと)・geometry.ts (外形)・revision.ts (版)
land-patterns.circuit.tsx	全部のランドを並べた見本 (作る基板ではない)
checks/	circuit.json を読む自前の検査と、検査のテスト。board.ts (基板)・design.ts (分圧の値・定格など、回路の意図)
case/	ケース (replicad)。card.ts (カードの推定の寸法)・layout.ts (形)・case.test.ts (中身と重ならないか)
tools/	製造用の出力・スナップショット・KiCad の DRC の判定・netlist.ts (rev D とのネットリストの比べ)
fixtures/rev-d-netlist.json	rev D の KiCad のネットリスト (部品と、パッドごとのつながり)。比べる相手

CI/CD

いつ	何をする
PR・main への push (check.yml)	lint → ビルド (tscircuit の検査を含む) → 型検査・テスト・自前の検査 (rev D とのネットリストの比べを含む) → スナップショット → 製造用の出力 → ケース → KiCad の DRC
main への push	上に加えて、見るためのページを GitHub Pages に出す
タグ rev-* の push (release.yml)	同じ手順で作った製造用のファイルを GitHub Release に添付

• 二重の検査: tscircuit が書き出した KiCad の基板に、KiCad 10 の DRC (--refill-zones) をかける。 つながっていない所・短絡・面を塗り直したあとの間隔を見る。自前の検査との役割の分け方は docs/checks.md。 書き出しのせいで出る指摘は、理由を付けて tools/kicad-drc.ts で除外する。決まり (tools/outboard.kicad_dru) の数字は checks/rules.ts と同じ
• 成果物 (Actions の Artifacts): fab (ガーバーの zip・BOM・配置表・回路図の PDF・絵・circuit.json・SHA256SUMS)、case (ケースの STL・STEP・絵)、site (ページ)、kicad-drc (DRC の報告)
• 必須のチェック (ルールセット default): build / build・build / kicad-drc・claude-review。緑になるまで main にマージできない。CI のジョブを足したり名前を変えたりしたら、ルールセットも直す: gh api repos/danything/outboard/rulesets --jq '.[]|select(.name=="default").id' で id を引き、gh api -X PUT repos/danything/outboard/rulesets/<id> --input <直した JSON>
• スナップショット: 絵が 1 つでも変わると CI が落ちる。Renovate の PR は、絵が変わらないときだけ自分でマージされる
• リリース: lib/revision.ts の版 (基板のシルクと同じ) と同じ名前のタグを main のコミットに打って push する。 発注するデータは必ずリリースから取る。同じ版は出し直せないので、基板を変えたら版を上げる

文書

ファイル	中身
docs/design.md	ブロック図、ブロックごとの回路、つなぎ方ごとの動き、電力の見積もり
docs/parts.md	部品と選んだ理由、LCSC の品番
docs/footprints.md	ランドとデータシートの突き合わせの表、部品データの出どころ
docs/mechanical.md	形の選び方、寸法、ブラケット、ケース、実物で測る所
docs/firmware.md	ファームウェアの仕様、LED の点滅
docs/manufacturing.md	JLCPCB への出し方、見積もり、ケースの JLC3DP への出し方
docs/bringup.md	試作で最初に測ること、試験の一覧
docs/history.md	rev A〜C のレビューで決めたこと (いまの設計の理由)
docs/checks.md	基板の検査の一覧、自前の検査と KiCad の DRC の役割の分け方
docs/routing.md	配線の書き方 (ファイルの分け方、層、座標、部品、確かめ方)

ライセンス

CERN-OHL-S-2.0