SONY PLAYSTATION, або Особливості схемотехніки 32-бітових відеоприставок. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / телебачення

 Коментарі до статті

Для любителів відеоігор сьогодні випускається широкий асортимент ігрових відеоприставок (ІВП): від Dendy до Nintendo Ultra-64. Продовжуючи серію статей про схемотехніку подібних пристроїв, автор розповідає про "Sony PlayStation" - японську 32-бітну ІВП, яка підкорила весь ігровий світ. Представлені відомості не лише полегшать її грамотну експлуатацію та самостійний ремонт, а й розширять технічний кругозір читачів.

Незважаючи на недовгу історію розвитку 32-бітових ІВП, вона вже ознаменувалася конкурентною боротьбою транснаціональних корпорацій, які виробляють комп'ютерну техніку. Порівняльні характеристики найбільш відомих приставок даного класу наведено у табл. 1. Їх можна умовно розділити на "екзотичні" та "стандартні" До перших відносяться малопоширені або вузькопрофільні ІВП: "Sega32X" - оригінальна "приставка до приставки", що розширює можливості 16-бітної "Sega Mega Drive-2"; "Philips CD-i" - багатофункціональна приставка для телевізора для відтворення інформації з інтерактивних оптичних дисків формату CD-i; "Commodore CD32" або "CDTV" - проект, що випередив свій час, сприяв початку поширення ігрових програм на CD-ROM, але фірмі-розробнику не вистачило завзятості та засобів для завоювання ринку.

(Натисніть для збільшення)

"Стандартними" 32-бітовими ІВП можна вважати "3DO" [1], "Sega Saturn", "Sony PlayStation" та їх численні клони. Загальні характеристики цих виробів: ігрові програми зберігаються на лазерних компакт-дисках (CD), телевізійне зображення формується у стандартах NTSC або PAL зі стереозвуком, передбачені різноманітні периферійні пристрої (від "лазерного" пістолета до автомобільного керма з педалями), є можливість прослуховувати звичайні музичні CD, працювати з дисками форматів Photo-CD та Video-CD. Приставка "3DO", маючи досить скромні технічні характеристики, має успіх, оскільки з'явилася на ринку трохи раніше за своїх конкурентів. ІВП "Sega Saturn" заважають стати популярною невдала цінова політика та недостатня програмна підтримка. Проте деякий час вона вважалася основним конкурентом "Sony PlayStation" (надалі називатимемо її просто "PlayStation"), яку багато хто вважає найкращою з 32бітних ІВП. Це підтверджується великою кількістю (відомо понад 600) ігрових програм для неї, створюваних такими відомими фірмами, як Electronic Arts, Mindscape, Capcom, Konami, Lucas Arts, Disney Software. Швидкісні тривимірні ігри з "живим" зображенням та віртуальною камерою огляду близькі за рівнем до реалізованих на комп'ютерах із процесором Pentium молодших моделей.

Перші моделі PlayStation, розраховані на японський, американський або європейський телевізійні стандарти, не були повністю сумісними. Пізніші стали універсальними і працюють з CD як фірмового, так і південноазіатського виробництва. Схемотехніка та конструктивно-технологічне оформлення "PlayStation" продумані дуже ретельно. Відносно висока ціна окупається підвищеною якістю та надійністю.

ЯК УСТРОЄНА "PLAYSTATION"

Далі йтиметься про одну з останніх моделей "PlayStation" - SCPH5502. Розглядаючи її пристрій, будемо, по можливості, користуватися позиційними позначеннями елементів, маркованими на друкованих платах, хоча вони не завжди відповідають прийнятим стандартам (наприклад, транзистори позначаються буквою Q, а не VT, мікросхеми - IC, а не DD або DA, рознімання - CN, а не X). Фірмова нумерація елементів – тризначна, причому цифра у старшому розряді говорить про належність до певної підсистеми приставки. На жаль, багато елементів не марковані. Якщо їх позначення все ж таки вдалося встановити за іншими джерелами, на схемах і в тексті вони дані з апострофом (наприклад, IC105 ') Інші позначені ЕСКД з одно-двозначною порядковою нумерацією в межах кожної зі схем. Для зручності типи більшості транзисторів та діодів зазначені згідно з каталогом фірми Siemens [2]. Реально в PlayStation у багатьох випадках встановлені елементи азіатського виробництва, тип яких через відсутність маркування встановити неможливо.

У стандартний комплект поставки PlayStation входять системний блок (консоль), джойстик, шнур живлення, кабель для з'єднання з телевізором, демонстраційний CD. Схема з'єднань системного блоку показано на рис. 1. Його серце - процесорна плата, на якій знаходяться майже всі основні вузли приставки та сім роз'ємів:

• CN102 - розетка для з'єднання з комутаційною платою;
• CN103, CN104 - вилки відповідно паралельного та послідовного портів;
• CN502 - вилка для підключення телевізора (за низькою частотою);
• CN602 - вилка для з'єднання з платою живлення;
• CN701, CN702 - вилка та розетка для підключення відповідно силових та інформаційних ланцюгів приводу CDROM.

Згаданий привід містить електромеханічні вузли систем обертання CD і переміщення голівки, що зчитує, з напівпровідниковим лазером інфрачервоного діапазону хвиль і приймальною фотоматрицею. При натисканні кнопки "OPEN" відкривається доступ до контейнера диска для встановлення або виймання.

Комутаційна плата розподіляє ланцюги роз'єму CN102 процесорної плати чотири розетки. Дві з них (дев'ятиконтактні) призначені для підключення до приставки основного ("1") та додаткового ("2") джойстиків, а решта (восьмиконтактні) - для іншої периферії.

ІВП живиться від мережі 220 через імпульсний перетворювач напруги, розташований на платі живлення. Призначення кнопок "POWER" та "RESET" стандартне: включення живлення та встановлення процесорної системи у вихідний стан відповідно. Перетворювач працює весь час, поки мережна вилка вставлена ​​в розетку. На холостому ходу споживана потужність вбирається у 2,3 Вт. Після включення приставки кнопкою POWER вона зростає до 6...11 Вт.

Міжплатні з'єднання силових ланцюгів виконані звичайними проводами, а високочастотних (інформаційних) – еластичним стрічковим кабелем. Під час виготовлення приставки широко використовується сучасна технологія автоматизованого монтажу елементів на поверхню друкованих плат. Практично всі встановлені на процесорній платі елементи – так звані SMD (Surface Mounting Device – прилад, що монтується на поверхню). У такому конструктивному оформленні сьогодні випускаються не тільки резистори, конденсатори, транзистори та мікросхеми, а й котушки індуктивності, плавкі вставки, роз'єми та багато іншого.

ПЛАТА ХАРЧУВАННЯ

На відміну від 8- і 16-бітових ІВП, що мають лінійні джерела живлення, в PlayStation застосований імпульсний. Його переваги - економічність, невелике тепловиділення, висока стабільність вихідних напруг при коливаннях мережного та зміні струмів навантаження. У різних режимах роботи приставка споживає від джерела струм 180...800 мА з ланцюга +7,6 і 360...500 мА з ланцюга +3,3 В. Пульсації вихідних напруг при відключеному навантаженні не перевищують 100 мВ. ККД джерела - 53...75%. Хороші параметри досягнуті за рахунок підвищеної частоти перетворення та застосування квазірезонансної схеми [3, 4].

Принципова схема плати харчування показано на рис. 2. Через перешкододавлюючий фільтр C001L001C002 мережна напруга надходить на випрямляч - діодний міст D001 - D004 і далі на перетворювач напруги. Конденсатор C003 згладжує пульсацію. Конденсатори C010, C011, для підвищення надійності, з'єднані послідовно, зв'язують випрямляч із загальним проводом (ланцюгом GND) приставки, що послаблює вплив на неї перешкод, що проникають по мережі. За правилами електробезпеки сумарна ємність цих конденсаторів має перевищувати 6600 пФ [5].

(Натисніть для збільшення)

Однотактний перетворювач напруги зібраний за схемою блокінг-генератора із зворотним включенням діода. Його робота заснована на накопиченні енергії в магнітному полі трансформатора T001 під час відкритого стану ключа та подальшій передачі її в навантаження. "Самозахищений" ключ на транзисторах Q001 і Q002 влаштований таким чином, що при перевантаженнях і перехідних процесах струм, що протікає через нього, обмежується, не досягаючи небезпечних значень. Датчик струму складається з резистора R009 та діода D008. Напруга з нього надходить з урахуванням транзистора Q002, відкриваючи його за різкому наростанні струму емітера транзистора Q001. В результаті базовий ланцюг останнього виявляється зашунтованим, що і призводить до обмеження струму.

При початковому запуску ключ відкривається струмом через резистор R003. Напруга зворотного зв'язку, необхідне роботи генератора, подається на базу транзистора Q001 з обмотки II трансформатора T001. Конденсатор C004 разом із ємністю колекторного переходу транзистора Q001 та індуктивністю розсіювання трансформатора Т001 утворюють послідовний коливальний контур, налаштований на частоту, близьку до частоти перетворення. В результаті напруга на колекторі Q001 набуває майже синусоїдальної форми [3, 4]. Ланцюг C005R002D005, що демпфує, захищає транзистор Q001 від пробою.

Напруги вторинних обмоток III і IV трансформатора Т001 випрямляються діодами з бар'єром Шоттки D101, D102, що відрізняються малим прямим падінням напруги, що покращує енергетичні характеристики джерела. Резистори R101, R102 – баластові. Вони створюють навантаження, необхідне стійкої роботи перетворювача на холостому ходу. Стабілітрон D103 з напругою стабілізації 10 обмежує можливі при перехідних процесах сплески напруги. Пройшовши фільтри, що згладжують С101L101С103 і С102L102C104, випрямлені напруги через вимикач SW101 і роз'єм CN101 подаються на процесорну плату.

Після замикання контактів вимикача SW101 при наявності обох напруг живлення спалахує зелений світлодіод PD101, включений в колекторний ланцюг "цифрового" транзистора (digital transistor) Q101. Цей відносно новий електронний пристрій логічно - елемент НЕ з відкритим колектором. Він складається зі звичайного транзистора та резистивного дільника у ланцюзі бази. Вхід останнього можна з'єднувати безпосередньо з виходом цифрової ТТЛ або КМОП-мікросхеми. "Цифрові" транзистори відрізняються один від одного структурою (npn або pnp) та номіналами резисторів (1...47 кОм).

Вихідна напруга перетворювача стабілізована. Напруга, пропорційна вихідному в ланцюзі +3,3, надходить на вхід підсилювача неузгодженості IC101 через дільник з резисторів R106, R107. Вихід підсилювача через резистори R103, R104 і світлодіод оптрона PC001 підключений до ланцюга +7,6 В. При підвищенні будь-якої вихідної напруги струм через світлодіод збільшується, і навпаки. В результаті змінюється опір ділянки колектор-емітер фототранзистора оптрона, включеного в ланцюг зворотного зв'язку блокінг-генератора.

Цей процес викликає таку зміну частоти і тривалості імпульсів, що генеруються, що вихідні напруги повертаються до номінальних значень. Наприклад, при збільшенні потужності навантаження в 1,5 рази частота перетворення знижується зі 160 до 120 кГц з одночасним збільшенням відносної тривалості відкритого стану транзистора Q001 (тобто накопичення енергії). Ланцюги R010C008 та R105C105 надають системі автоматичного регулювання напруги динамічну стійкість. Коефіцієнт стабілізації досить високий: напруга в ланцюзі +3,3 В змінюється всього на 0,5% при збільшенні струму навантаження з 0,035 до 1 А. Для напруги +7,6 У цей показник гірше - 11% при зміні струму навантаження від 0,075 до 1 А. При короткому замиканні будь-якого з виходів перетворювач перетворюється на режим стабілізації струму. Після усунення замикання нормальна робота відновлюється автоматично.

Як уже говорилося, перетворювач працює весь час, поки мережна вилка вставлена ​​в розетку, навіть якщо контакти вимикача SW101 "POWER" розімкнені. Тому не слід залишати ІВП надовго в такому стані – несправність плати живлення може призвести до пожежі. Не забувайте про високу напругу на цій платі, розкриваючи ІВП для ремонту.

На платі живлення знаходиться таймер IC102, що формує сигнал скидання, що подається на процесорну плату. У момент увімкнення приставки кнопкою SW101, а також при натисканні та відпусканні кнопки SW102 на його виході з'являється імпульс низького логічного рівня тривалістю 500 мс. Часовим елементом служить конденсатор C106. Ланцюг D105, R111, R112, D106 забезпечує генерацію сигналу скидання при короткочасному зменшенні напруги в ланцюзі +7,6 В. В результаті після так званих "просідань" мережевої напруги процесор ІВП автоматично перезапускається. Напруга стабілізації D105 – 5,1 В.

Підбираючи заміну активних елементів плати живлення, слід враховувати параметри, наведені в табл. 2.

"Цифровий" транзистор Q101 при необхідності можна замінити будь-яким звичайним малопотужним структури n-pn, включивши послідовно його базовий ланцюг резистор опором приблизно 10 кОм. Як IC101 можна використовувати TLP431CLP, TL1431 (Texas Instruments), HA174 (Hitachi), КР142ЕН19. У разі потрібно пам'ятати, що зустрічаються партії приладів з нестандартним розташуванням висновків. Оптрон TLP621 (PC001) можна замінити на TLP521 або NEC256.

Для підвищення надійності плати живлення та зменшення перешкод іншим електронним приладам, створюваним нею в момент підключення до мережі, рекомендується включити у розрив одного з мережевих проводів (наприклад, послідовно з плавкою вставкою F001) резистор опором 10...100 Ом на номінальну потужність не менше 2 Вт.

КОМУТАЦІЙНА ПЛАТА

Схема комутаційної плати показано на рис. 3, розташування контактів зовнішніх роз'ємів - на рис. 4.

Врахуйте, що ланцюги, що називаються OUT з різними цифровими індексами, для ВВП вхідні, а SYN і PE - вихідні. Плата екранована. Гнучкий кабель довжиною 80 мм з'єднує з розеткою CN102 процесорної плати. Зверніть увагу, що порядок проходження контактів розетки XS3 зворотний щодо CN102.

 До розеток XS1 і XS4 підключають джойстики, пістолет, штурвал, кермо та інші "зброї" гри. XS2 і XS5 призначені для карт пам'яті ("Memory Card") SCPH-1020 - пристроїв розміром із візитну картку, що містять енергонезалежну FLASH-пам'ять, в якій запам'ятовуються поточні стани перерваних ігор. Це вигідно відрізняє "PlayStation" від інших ІВП, оскільки, перенісши картку на будь-яку однотипну приставку, можна продовжити гру. Місткість "Memory Card" становить 1 Мбіт (15 блоків пам'яті по 64 Кбіт кожен, шістнадцятий використовується у службових цілях). Випускаються "Memory Card+" ємністю 8 Мбіт (120 блоків).

ДЖОЙСТИК

Джойстики для "PlayStation" зручні та надійні в роботі. Зауважимо, що, крім стандартних, існують більш досконалі пристрої з силовим зворотним зв'язком (force feedback), в яких за допомогою, наприклад, вібрації імітується реакція об'єкта гри (літака, автомобіля) на вплив, що управляє. Відомі джойстики з бездротовим (на ІЧ променях) зв'язком з процесорним блоком, а також прецизійні аналого-цифрові, що дозволяють з великою точністю маневрувати в іграх класу файтинг, автоі авіасимуляторів.

Розглянемо пристрій джойстиків SCPH-1080, що поставляються в комплекті. Їх нерідко називають "геймпедами" або "джойпедами" так як грою (game) управляють не відхиленням важеля (stick), а натисканням на пружні "подушки" (pads). За внутрішнім пристроєм ці вироби можна умовно поділити на звичайні та покращені. Перші містять одну безкорпусну мікросхему, залиту компаундом, до якої підключено контакти всіх кнопок. Тактовий генератор мікросхеми працює на частоті близько 200 кГц, номінал його зовнішнього частотозадаючого резистора - 27...91 кОм. Іноді на платі встановлено конденсатор ємністю від 200 пФ до 0,01 мкФ.

Поліпшений джойстик (його схема зображено на рис. 5) виконано на базі мікросхеми 23-0271A японської фірми Mitsumi.

Опитування стану кнопок процесор ІВП проводить 50 разів на секунду під час зворотного ходу кадрової розгортки телевізора. Для цього він формує сигнали PE1, PE2, SYN1, SYN2, що являють собою пачки імпульсів, що повторюються з періодом 20 мс. У відповідь на виході джойстика OUT2 з тією ж періодичністю з'являються синхроімпульси, форма яких не залежить від стану кнопок, а на OUT1 - сигнал, подібний до рис. 6.

Натиснутими кнопками відповідають імпульси негативної полярності на певних тимчасових позиціях. Спостерігаючи за допомогою осцилографа цей сигнал на контакті 9 розетки Х4 комутаційної плати (див. рис. 3), можна судити про справність джойстика, підключеного до розетки Х1.

Робота мікросхеми DD1 тактується внутрішнім генератором, частота якого (4 МГц) стабілізована п'єзокерамічним резонатором (ПКР) BQ1 із твердого розчину титанату-цирконату свинцю. Типові параметри ПКР німецької фірми Herbert C. Jauch [6] наступні: відхилення частоти від номіналу при 25 ° C - не більше +0,5 %, догляд частоти в інтервалі температур -20 ... +80 ° С - не більше +0,5 ,30%, опір на резонансній частоті - трохи більше 0,3 Ом, коефіцієнт старіння - трохи більше +10 % за 1,5 років. ПКР в 5...4.0 разів дешевше за кварцові на ту ж частоту і відрізняються високою механічною міцністю. Останнє особливо важливе для джойстиків та інших пристроїв, якими користуються діти. Недоліками можна вважати знижену стабільність частоти і добротність. При необхідності встановлений у джойстиці ПКР HCJ-169 можна замінити кварцовим резонатором РК4 на 33 МГц та двома конденсаторами ємністю XNUMX пФ кожен.

Розетка гнізда Х1 з'єднана семипровідним кабелем довжиною 2 м з вилкою Х2, контакти 2 і 7 якої не використовуються. З відривом 10...30 мм від вилки є розбірна пластмасова насадка. Усередині неї знаходиться надіта на кабель феритова втулка діаметром 16...20 і довжиною 25...30 мм. Збільшуючи індуктивність проводів, що проходять крізь неї, і магнітний зв'язок між ними, втулка пригнічує синфазну складову струмів, що протікають по кабелю, чим зменшує випромінювані радіоперешкоди. Якщо втулка "бовтається" усередині насадки, її можна закріпити клеєм чи гумовою прокладкою.

Описаний джойстик виготовляється за технологією поверхневого монтажу і відрізняється хорошою стабільністю частоти генератора, що задає, захищеністю зовнішніх ланцюгів і ремонтопридатністю Завдяки роз'єму Х1 з'єднувальний кабель можна відключити від друкованої плати для ремонту або заміни. Контактні майданчики кнопок SB1-SB14 мають вуглецеве покриття чорного кольору, що не окислюється.

ПРОЦЕСОРНА ПЛАТА

Структурна схема процесорної плати зображено на рис. 7. На ній виділено вісім блоків. Приналежність того чи іншого елемента до одного з них визначають за першою цифрою номера в його позиційному позначенні: обчислювальна система – 1, відеографічна – 2, обробки цифрових даних – 3, канал звуку – 4, відеокодер – 5, джерело живлення – 6, інтерфейс CD -ROM – 7, блок адаптації – 8.

(Натисніть для збільшення)

Висока швидкодія PlayStation забезпечує центральний процесор, що має структуру, звану RISC (Reduced Instruction Set Computer - комп'ютер зі скороченим набором команд). Про її особливості докладно розказано у [7, 8]. Нагадаємо основні: у системі команд передбачено лише елементарні операції; всі команди мають однакову довжину та структуру; мікропрограмне керування замінено апаратним; мінімізовано кількість звернень до пам'яті.

На початку 90-х років випускалося більше десятка типів 32-розрядних RISC процесорів, серед них Am29000 (AMD), 88000 (Motorola), Clipper (Fairchild). Для PlayStation був обраний R3000A, розроблений американською фірмою MIPS Computer Systems. Рішення було не випадковим. Ще у квітні 1991 р. фірми Sony, Microsoft, NEC, DEC, Siemens, Compaq та кілька інших утворили консорціум ACE, який виробив єдиний підхід до розробки обчислювальних засобів. Як базові були рекомендовані RISCпроцесори MIPS і сімейство процесорів Intel х86.

Архітектура MIPS була розроблена в Стенфордському університеті (США) ще на початку 80-х як базова для бортового комп'ютера системи протиракетної оборони [8]. Про процесор R3000 фірма MIPS оголосила 28 березня 1988 р. Це пристрій другого покоління, гідний спадкоємець знаменитого R2000 - одного з перших RISC-процесорів, що досягли стадії комерційної реалізації. Оригінальний R3000 у парі із співпроцесором R3010 працював на частоті 25 МГц із швидкодією 20 млн операцій на секунду, витрачаючи на кожну в середньому 1,25 циклу. R3010 часто називають співінтерпретатором. Він аналізує та виконує свої команди паралельно з центральним процесором, прискорюючи в 5...10 разів операції додавання та множення чисел з плаваючою комою.

Надалі завдяки вдосконаленню технології з'явився процесор R3000A з підвищеною до 45 МГц тактовою частотою. Хотілося б зауважити, що і він за нинішніми мірками вже "старий". Буквально через рік після появи на ринку PlayStation фірма MIPS розробила 64-розрядний RISCпроцесор R10000, що працює на частоті 275 МГц.

R3000A має гарвардську архітектуру, тобто окремі простори пам'яті команд та даних. Він має внутрішній конвеєр, завдяки якому може обробляти одночасно до п'яти команд. Принцип роботи конвеєра R3000 показаний на рис. 8.

Кожна команда виконується за XNUMX тактів. У першому (ВК) відбувається вибірка з пам'яті коду операції, яку належить виконати. У другому (ЧТ) процесор читає зі своїх регістрів дані, необхідних виконання команди. У третьому (ВП) арифметико-логічно пристрій виконує задану операцію. Далі відбуваються обмін даними з пам'яттю (ПМ) та запис у регістри результату операції (ЗП). Оскільки команди розташовуються на "нитках" конвеєра зі зсувом, у кожному такті всі вузли процесора зайняті своєю справою, а виконання однієї з команд обов'язково завершується. На "нитку", що звільнилася, негайно ставиться чергова з пам'яті програм.

На жаль, подібна ідеальна картина можлива лише в тому випадку, якщо для виконання команди не потрібні результати роботи попередніх, ще незавершених і на конвеєрі. У таких випадках доводиться гаяти час, чекаючи потрібні дані. Для R3000A втрати становлять у середньому 25%. Прости конвеєра бувають пов'язані і зі зверненнями до зовнішньої пам'яті. Для їх усунення застосовують швидку кеш-пам'ять, що служить буфером між процесором та відносно повільним основним ОЗУ.

RISC-ЯДРО ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕСОРУ

Компанія MIPS, як не парадоксально, ніколи не мала свого напівпровідникового виробництва. Ліцензії на право виготовлення RISC-процесорів було продано багатьом фірмам. Як вже було сказано, у перших моделях PlayStation використовувалася мікросхема R3000A американської фірми LSI Logic Inc. У пізніших, у тому числі і аналізованої, встановлена ​​спеціалізована 208-вивідна НВІС CXD8606AQ фірми Sony Computer Entertainment Inc. (SCEI), що включає в себе процесор, подібний R3000A, співпроцесор R3010A, кеш-пам'ять програм, кеш-пам'ять даних, арбітр шин і інтерфейсні вузли (рис. 9). Швидкодія CXD8606AQ при тактовій частоті 33,9 МГц становить 30 млн операцій на секунду. Частота тактових імпульсів CLK, що надходять від інтегрального кварцового генератора X101', вдвічі вище зазначеної. Швидкість обміну даними системної шині досягає 132 Мбіт/с.

Зовнішнє динамічне ОЗП даних (IC106) ємністю 16 Мбіт може складатися з однієї 70-вивідної мікросхеми А65844 або А67871 (Toshiba), або чотирьох 28-вивідних КМ48V514DJ-6 (Samsung). Операційна система відеоприставки "зашита" у 32-вивідному ПЗУ програм IC102 (М53403IE-04 або 3030 фірми SCEI) об'ємом 4 Мбіт. До неї входять програми формування музичної та графічної заставок та двох меню: програвача музичних CD та обслуговування "Memory Card". До речі, дизайн меню та заставок в американській та європейській версіях "PlayStation" різний.

РОЗ'ЄМИ ВИЧИСЛЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ

Розташування роз'ємів на задній панелі PlayStation показано на рис. 10 (номери контактів дано відповідно до їх маркування на друкованій платі). До обчислювальної системи відносяться вилки CN103 "PARALLEL I/O" та CN104 "SERIAL I/O". Крім того, на процесорній платі є розетка CN102 "JOYSTICK", з'єднана гнучким шлейфом з комутаційною платою всередині приставки.

На рис. 11 наведено схему ланцюгів, пов'язаних з розеткою CN102. Усього їх сім: чотири вихідних і три вхідних, причому останні через резистори R1-R3 пов'язані з джерелом живлення +3,3 В. Всі вони забезпечені однаковими, що відрізняються лише номіналами резисторів вузлами захисту, які пригнічують високочастотні перешкоди та небезпечні для процесора викиди напруги негативної полярності. Наприклад, вхід OUT3 (назва не повинна вводити в оману, цей вихідний сигнал джойстика - вхідний для процесора) захищений феритовим фільтром FL1, діодом VD1, резистором R4 та конденсатором C1. Дроселі L104-L106 пригнічують перешкоди, що проникають по ланцюгах живлення, вони нерідко виконують функції плавких вставок, згоряючи при коротких замиканнях.

Малогабаритні феритові фільтри, аналогічні до згаданого FL1, оформлені у вигляді SMD-елементів, широко застосовуються в "PlayStation". Їх АЧХ монотонна аж до частот 100...300 МГц, у перехідних процесах відсутні коливання ("дзвін"). Ці вироби можна відрізнити від інших подібних по чорному кольору корпусу без написів та маркування на друкованій платі, що починається з літери F. Типові параметри фільтрів серії BLM11 фірми Murata Mfg. Co.: типорозмір 0603, максимальний струм - 0,2 ... 0,5 А, активний опір - 0,1 ... 0,7 Ом, повний опір на частоті 100 МГц - 60 ... 600 Ом.

Виделка паралельного порту CN103 призначена для підключення швидкодіючих периферійних пристроїв, що потребують безпосереднього доступу до системної шини процесора. Це може бути, наприклад, модуль для перегляду відео з дисків формату Video-CD. Більшість 68 контактів вилки з'єднані з різними висновками мікросхем IC102, IC103, IC305, IC308, IC402, IC602 через резистори номіналом 150 Ом. Контакти 1, 5, 16, 19, 34, 35, 39, 50, 53 та 68 – загальний провід (GND). Напруга живлення через дроселі L110 і L111 підведені до контактів 18, 52 (+7,6 В) і 17, 51 (+3,3 В). Контакти 31 та 65 вільні.

Схема ланцюгів, пов'язаних з вилкою послідовного порту CN104, показано на рис. 12. Всі входи та виходи захищені діодами VD1-VD6 та фільтрами FL101-FL106, а ланцюги живлення - дроселями L101 та L102. Вхідні сигнали (крім IN1) надходять на мікросхему процесора через інвертори на транзисторах Q102 та VT2. Вихідні сигнали (крім Q1) формуються інверторами із відкритим колектором на транзисторах VT1 та Q103.

Послідовний порт служить в основному для з'єднання двох приставок під час гри в "мережевому" режимі, передбаченому в багатьох програмах ("Command & Conquer", "Duke Nukem"). Гравці борються один проти одного, керуючи кожен своєю приставкою. Довжина семипровідного з'єднувального кабелю (link-cable) – до кількох метрів. За відсутності фірмового його можна виготовити за схемою, показаною на рис. 13. Якщо немає відповідних кабельних розеток, скористайтеся звичайними "магнітофонними" вилками ОНЦ-ВГ-11-7/16 (СШ-7). У цьому випадку потрібно оснастити кожну з приставок, що з'єднуються, розеткою СГ-7, яку слід підключити паралельно вилці CN104, наприклад, як показано на рис. 14 (вид із боку гнізд). На жаль, у процесорному блоці важко знайти місце для додаткової розетки, і її, швидше за все, доведеться залишити висіти на джгуті дротів, виведеному назовні.

ВІДЕОГРАФІЧНА СИСТЕМА

Швидкодія відеографічної системи "PlayStation" - 66 млн операцій на секунду. На 208-вивідну мікросхему IC203 CXD8561 фірми SCEI покладено функції малювання багатокутників, переміщення піксельних спрайтів з індивідуальним обертанням та масштабуванням, зафарбовування певним кольором контурів зображення. За секунду обробляється 1,5 млн рівномірно відтінених (flatshaded), 500 тис. текстурованих (texture-mapped) або багатокутників, що світяться (lightsourced).

Як відео-ОЗУ IC201 використовується мікросхема mPD481850GF-A12 фірми NEC (рис. 15). Це динамічне синхронне графічне ОЗУ (SGRAM) ємністю 8 Мбіт складається з двох банків пам'яті по 131072 32-розрядних слів кожен. Є два 32-розрядні регістри кольору і маски. Регенерація пам'яті відбувається автоматично за 1024 цикли протягом 16 мс. SGRAM дозволяє максимально швидко змінювати зображення на екрані. Записуючи певні команди в регістр управління, можна виконувати сторінковий та складовий запис/читання даних, прискорене очищення, масковану обробку даних та обмін вмістом між банками пам'яті. Всі операції проводяться синхронно по фронту сигналу CLK, що наростає.

Тривалість циклу запис/читання у mPD481850GF-A12 - 12 нс, максимальна тактова частота - 83 МГц (робоча - 67,7376 МГц), напруга живлення - 3...3,6 В, споживаний струм - 6...310 мА залежно від режиму роботи. Як IC201 можуть бути встановлені мікросхеми KM4132G271BQ-10 (Samsung), mPD481850-A10 (NEC).

Мікросхема IC202 TDA8771A (рис. 16) - триканальний відео-ЦАП фірми Philips, розрахований на 24-розрядне кодування кольору, яке називається в комп'ютерній графіці TrueColor. Напруга її харчування - 4,5...5,5 В, споживаний струм - 10...45 мА.

Колірним складовим R, G, B відведено по вісім розрядів вхідного коду, що дозволяє відтворити 16777216 відтінків кольорів. Вихідна напруга кожного з трьох каналів на навантаженні опором 1 кОм змінюється від 0,26 (код 0H) до 3,2 (код 0FFH). Частота тактових імпульсів на вході VCLK (висновок 31) дорівнює 13,3 МГц - рівно вчетверо менше частоти GCLK, що отримується від кварцового генератора X201. У справній мікросхеми напруга на виводі 33 (VREF) знаходиться в межах 1,2...1,3 В. Іноді як IC202 застосовують мікросхему MC141685FT (Motorola).

СИСТЕМА ОБРОБКИ ЦИФРОВИХ ДАНИХ

Дані, зчитані з CD, надходять на декодер IC305 (100-висновна мікросхема CXD1815 фірми Sony). Спільно з IC304' (SC430929PB фірми Sierra Semiconductor Corp., 52 виведення) він приймає послідовний потік даних, виділяє з нього сигнали кадрової та бітової синхронізації, перевіряє правильність декодованої інформації та виправляє помилки. Вважається, що прийнятий спосіб кодування дозволяє за рахунок надмірності автоматично відновлювати втрачені дані при подряпинах на CD поверхні довжиною до 2,4 мм.

Для обслуговування декодера призначене статичне буферне ОЗУ IC303 ємністю 256 Кбіт (32К(8). Мікросхему ОЗУ UM62256V-10 можна замінити на 62W256LTM8, KM62V256CL-10L з часом доступу не більше 100 537 читані на напругу харчування 21 Ст.

Загальна швидкодія системи обробки - 80 млн операцій на секунду, підтримуються формати JPEG (передача нерухомих зображень), MPEG1 (передача зображень, що рухаються), H.261 (відеозасоби для конференц-зв'язку).

Звуковим процесором служить IC308 (100-висновна мікросхема CXD2925Q фірми Sony), до якої підключено ОЗУ ємністю 4 Мбіт (40-висновна мікросхема M5M44260CJ фірми Mitsubishi або MB814260-70 фірми Fujitsu). Організація пам'яті – 256Кх16.

Музичні можливості PlayStation дозволяють використовувати її як побутовий програвач CD, підключивши до стаціонарного УМЗЧ або прослуховуючи записи через стереонавушники. Якість звучання більш ніж влаштує всіх, крім, можливо, шанувальників апаратури класу High End. У меню обслуговування аудіо-CD передбачені режими перемотування, пошуку записів, програмування порядку відтворення. Можна прослуховувати звукові фрагменти ігрових програм.

КАНАЛ ЗВУКУ

Схема вузла перетворення на аналогову форму цифрових даних, що надходять від аудіопроцесора IC308, показана на рис. 17. Його основою є мікросхема IC402 АК4309AVM японської фірми Asahi Kasei Microsystems Co. Ltd. - спеціалізований двоканальний 16-розрядний дельта-сигма ЦАП. За структурою він – послідовний однобітовий. Теоретично дельтасигма модуляція найефективніша при обробці шумоподібних сигналів з рівномірним спектром. Цим пояснюється, чому недорогі побутові CD-програвачі з подібними ЦАП не дуже добре відтворюють класичну музику, проте показують чудові результати при прослуховуванні експресивного року.

(Натисніть для збільшення)

Основні параметри АК4309AVM: частота дискретизації – 44,1 кГц, нерівномірність АЧХ – %0,5 дБ у діапазоні частот 0…20 кГц, динамічний діапазон – 85…91 дБ, перехідне згасання між каналами – 80…90 дБ, максимальна вихідна напруга - 3,2...3,6 В, потужність споживання - 80...120 мВт при напрузі живлення 4,5...5,5 В. АК4309AVM можна замінити мікросхемами AK4309VM або АК4310 тієї ж фірми .

На вхід ЦАП надходять три сигнали, часові діаграми яких показано на рис. 18 (LRCK - перемикання даних лівого та правого каналів, SDATA - послідовні дані, BICK - побітна синхронізація), а також MCLK - тактові імпульси частотою CLK/4 (16,9344 МГц). Вихідні сигнали лівого (L-AUDIO) та правого (RAUDIO) каналів в ігрових програмах мають середню амплітуду 1,5...2 Ст.

Транзисторні ключі Q403, Q404 блокують звук при натисканні кнопки "RESET" (керівна напруга надходить через резистор R7, діод Q401 та "цифровий" транзистор VT2). Одночасно ланцюгом R9C1 на мікросхему IC402 подається сигнал установки у вихідний стан. Звук блокується і сигналу з виведення 37 мікросхеми IC308, що надходить через транзистори VT1 ​​і VT2. Дільник напруги з резисторів R10, R11 задає потенціал близько 3,8 на емітері транзистора VT2. Конденсатори C407, C443, C2, C3, C5, C6 фільтрують перешкоди.

ВІДЕОКОДЕР

На рис. 19 зображено частину схеми "PlayStation", що відповідає за формування телевізійного сигналу. Кодер RGB-PAL IC501▓ - мікросхема СХА1645М, функціонально подібна до CXA1145M, що застосовується в ІВП "Sega Mega Drive-2". На її входи через емітерні повторювачі на транзисторах Q501-Q503 приходять сигнали кольоровості R, G, B амплітудою 1, а також суміш кадрових і малих синхроімпульсів SYNC з рівнями ТТЛ.

(Натисніть для збільшення)

На вилку CN502 "AV MULTI OUT" надходять шість вихідних сигналів. VIDEO - це повний колірний відеосигнал стандарту PAL амплітудою 1,5 В. Y-OUT та C-OUT - відповідно яскрава та колірна складові цього сигналу. (Іноді їх називають S-video або Y/C-video. У телевізорах, що мають для них спеціальні входи, забезпечується більш висока якість зображення за рахунок виключення деяких перетворень у телевізійному тракті). R-OUT, G-OUT, B-OUT – відеосигнали основних кольорів амплітудою 1...1,5В. Резистори R11-R16 та діоди VD1-VD3, VD6 - захисні. Сполучені попарно зустрічно-послідовно стабілітрони VD4, VD5, VD7-VD14 (напруга стабілізації 4,7) служать обмежувачами перехідних процесів і захищають пристрій від впливу електростатичних зарядів.

До всіх перерахованих виходів можуть безпосередньо підключені навантаження опором 75 Ом. Це дозволяє з'єднувати з відеоприставкою як телевізор, а й відеомонітор. На чорно-білий телевізор (монітор) можна подати сигнали Y-OUT чи VIDEO, на кольоровий (залежно від моделі) – VIDEO чи R-OUT, G-OUT, BOUT чи Y-OUT, C-OUT.

Кабель, що додається до приставки, для підключення до розетки CN502 закінчується трьома вилками "тюльпан" жовтого (VIDEO), червоного (R-AUDIO) і білого (L-AUDIO) кольорів. Деякі моделі "PlayStation" комплектуються перехідником "євро-скарт" (EURO-AV connector plug). Розташування та призначення його штирів показано на рис. 20 (не використовуються і зазвичай відсутні зображені штриховими лініями).

Якщо телевізор має стереофонічний канал звуку, червону та білу вилки кабелю з'єднують відповідно до входів правого та лівого стереоканалів. Високу якість звуку забезпечать стереонавушники, підключені безпосередньо до виходів RAUDIO та L-AUDIO ігрової приставки або стереофонічний УМЗЧ із виносними гучномовцями. Підсилювач має бути розрахований на вхідні сигнали амплітудою до 3,5 В. Для його підключення доведеться виготовити перехідник.

У більшості телевізорів стереозвучання не передбачено. Меню ігрових програм, як правило, дозволяє вибирати режим "MONO"-"STEREO" або "MONO"-"D Якщо встановлено режим "STEREO" або "DOLBY" (в останньому випадку звук відтворюється в системі "Dolby Surround"), звучання телевізора , до якого підключений лише один із стереоканалів, буде неповноцінним.Посібник з експлуатації "PlayStation" рекомендує в цьому випадку з'єднувати з монофонічним входом білу вилку лівого стереоканалу.В режимі "MONO" на виходах лівого та правого стереоканалів формується один і той же сумарний сигнал не має значення, який із них підключений до телевізора.

Виведена на гніздо 6 розетки CN502 напруга +4,9 В (струм до 25 мА) призначена для живлення зовнішнього радіочастотного модулятора SCPH-1122RFU, що дозволяє подавати сигнал відеоприставки на гніздо антенного телевізора. Модулятор у комплект поставки "PlayStation& зазвичай не входить. Замість "рідного" можна використовувати аналогічні вузли від приставок "Dendy", "Sega Mega Drive-2" або побутового відеомагнітофона.

ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ

Принципова схема джерела живлення процесорної плати показано на рис. 21. Ланцюги роз'єму CN602 захищені плавкими вставками PS601PS605. У деяких моделях струми їх спрацьовування можуть бути в два-три рази більшими за вказані на схемі. Численні дроселі та конденсатори пригнічують імпульсні перешкоди, що проникають по ланцюгах живлення. На процесорній платі у безпосередній близькості від висновків живлення мікросхем встановлено велику кількість керамічних блокувальних конденсаторів, які не зображені на схемі.

(Натисніть для збільшення)

На відміну від 8- і 16-розрядних ІВП в "PlayStation" використовується кілька номіналів напруги живлення: 7,6; 5; 4,9; 3,6; 3,3 В. З вхідної напруги 7,6 за допомогою мікросхеми IC601 отримують 5 В, яке стабілізатор на транзисторах VT2, VT4, VT5 знижує до 3,6 В. На транзисторах VT1, VT3 зібраний обмежувач струму, що захищає приставку від замикань в пристрої, що підключаються до розетки CN502. Струм короткого замикання - 70...80 мА, напруга на виході обмежувача без навантаження - приблизно 4,9 Ст.

Аналогові мікросхеми приставки живляться напругою 5, а цифрові, зокрема процесор і пам'ять (крім IC310, IC801') - 3,3 У. Необхідність низьковольтного живлення цифрових інтегральних схем виникла, коли технологічні норми проектування напівпровідникових структур стали менше 0,7 мкм. Напруженість електричних полів усередині кристала підвищилася настільки, що при напрузі 5 вже стали можливими пробої. У середині 80-х років стандарт JEDEC рекомендував напругу живлення 3,3 +10%. У "PlayStation" воно зазвичай ближче до верхньої межі і досягає 3,5...3,55 В. Позитивні наслідки живлення зниженою напругою - зменшення споживаної потужності та полегшення теплового режиму мікросхем. Виграш досягає 50% і більше.

Ланцюг початкового скидання складається з елементів R1-R6, С2, С7. У вихідному стані логічний рівень напруги лінії RES високий.

ІНТЕРФЕЙС CD-ROM

Широкі можливості PlayStation пов'язані в першу чергу з наявністю в ній приводу CD-ROM. Звукові ефекти, "живе" зображення, тривимірна мультиплікація, діалоги вимагають величезного обсягу програм та вихідних даних. CD-ROM дозволяє працювати з 650 Мбайт інформації (порівняйте з 4 Мбайт у найємніших картриджах приставки "Sega Mega Drive-2"). Швидкість зчитування даних – "подвоєна" (300 Кбайт/с).

Привід, що розглядається, подібний до більшості застосовуваних у програвачах музичних CD. З подробицями його пристрою можна ознайомитись у [9-11]. Як відомо, дані записані на CD мікропоглибленнями на поверхні інформаційного шару, що відображає світло, що утворюють безперервну спіральну доріжку, що розкручується від центру диска до його периферії. Напівпровідниковий лазер інфрачервоного діапазону хвиль (780 нм) через об'єктив висвітлює доріжку вузьким променем світла, який по-різному відбивається від мікропоглиблень та проміжків між ними. Приймає відбите модульоване світло фотоматриця, що перетворює його на електричні сигнали. Пристрій попередньої обробки, що складається з мікросхем IC703, IC705' і IC708, посилює та перетворює їх у зручну для подальшого використання форму.

Роботою приводу управляє контролер з урахуванням мікросхеми IC701 CXD2545Q. Функціонально він є основою кількох систем автоматичного регулювання (САР).

САР-ВД (обертання диска), керуючи двигуном, підтримує постійною лінійну швидкість руху інформаційної доріжки щодо голівки, що зчитує (СГ). Частота обертання диска змінюється від 1000 хв-1 під час читання даних, що у початку інформаційної спіралі, до 400 хв-1 - на її кінці. При відкритті кришки контейнера CD САР-ВД негайно зупиняє двигун.

СПСГ (система позиціонування СГ) за допомогою крокового двигуна переміщує СГ радіусом диска. Для перетворення обертального руху на поступальне застосована черв'ячна передача. Є контактний датчик наближення СГ до центру диска. Після його спрацьовування подальший рух СГ у цьому напрямі блокується.

САР-РС (радіального стеження) стежить, щоб пляма, освітлена променем лазера, рухалася по середньої лінії доріжки запису. Його відхилення в той чи інший бік призводить до зміни напруги на виходах фотоматриці, яке перетворюється контролером на керуючий сигнал відповідного знака, що впливає на сервопривід об'єктива. Точність стеження досягає +0,1 мкм при ексцентриситет обертання диска +70 мкм.

САР-Ф (фокусування) підтримує незмінною відстань між інформаційним шаром CD та об'єктивом. Вона необхідна тому, що глибина різкості об'єктива становить лише +1,9 мкм, а биття поверхні диска може досягати +0,5 мм. Для компенсації САР-Ф має великий коефіцієнт стабілізації на частоті биття, що збігається з частотою обертання диска. Від характеристик цієї системи значною мірою залежить здатність відеоприставки читати низькоякісні диски південноазіатського виробництва, кривизна поверхні яких нерідко видно неозброєним оком. Керуючий сигнал САР-Ф також надходить на сервопривід об'єктива.

САР-МЛ (потужності лазера) стабілізує сильно залежить від температури потужність випромінювання напівпровідникового лазера. Датчиком потужності служить вбудований у нього фотодіод. Основні параметри лазерних діодів: робочий струм - 45...110 мА при напрузі 1,6...2,2 В; максимальна потужність випромінювання – 3...5 мВт (робоча – 0,4...1 мВт); довговічність – до 100 тис. год.

На рис. 22 зображена принципова схема приводу CD-ROM та ланцюгів його сполучення з процесорною платою. Три ідентичні підсилювальні канали мікросхеми IC702 (BA6392FP фірми Rohm), спеціально призначеної для програвачів CD і приводів CD-ROM, керують сервоприводом об'єктива (L1, L2) і двигуном приводу СГ (M2), а диференціальний четвертий - двигуном обертання диска (M1). Основні параметри BA6392FP: напруга живлення - 6...16 В, струм спокою - 8...18 мА, потужність розсіювання - 1,7 Вт, опір навантажень - 8...20 Ом, вихідна напруга - 1,3. .5,2, коефіцієнт посилення каналу обертання диска - 8 ... 13 дБ. У вихідному стані, коли двигуни зупинені, напруги на всіх виходах BA6392FP однакові та близькі до 3,5 В. Залежно від різниці напруги на відповідних виходах двигуни обертаються в одну або іншу сторону.

(Натисніть для збільшення)

Двигуном М1 керують комбінованим способом: грубо – зміною постійної складової, точно – пачками різнополярних імпульсів. Робочий напрямок обертання диска - за годинниковою стрілкою (при позитивній різниці напруги на висновках 27 і 26 IC702). Відкриття кришки доступу до CD викликає екстрене гальмування шляхом подачі на двигун М1 напруги зворотної полярності.

Управління кроковим двигуном М2, що переміщує СГ, - лише імпульсне. Контакти вимикача S1 ​​замикаються, коли каретка СГ упирається в обмежувач. СПСГ отримує сигнал, що забороняє подальше переміщення СГ.

Фільтри FB701-FB704 пригнічують комутаційні перешкоди, стабілітрони VD1-VD4 з напругою стабілізації 4,7 обмежують викиди напруги.

Сервопривід об'єктива діє подібно до динамічної головки гучномовця, в якій звукова котушка, що знаходиться в полі постійного магніту, рухається під дією струму. Обмотки L1 та L2 сервоприводу переміщують об'єктив у взаємно перпендикулярних площинах. Їхні магнітопроводи - постійні магніти з рідкісноземельних сплавів. Чутливість сервоприводу досягає 4 мм/ст.

Випромінюючий діод лазера A1 включений в колекторний ланцюг транзистора Q701. Номінальна сила струму – 60...80 мА. Підстроювання здійснюється резистором R1, розташованим на гнучкому друкарському стрічковому кабелі, що з'єднує СГ з вилкою CN702, і входять в ланцюг зворотного зв'язку САР-МЛ. При зменшенні опору сила струму та потужність випромінювання лазера збільшуються. Сигнали, що знімаються з матриці фототранзисторів А2, через розподільні конденсатори C3-C6 надходять на мікросхему IC703 (A1791N). Чутливість пристрою регулюють підстроювальним резистором RV703.

БЛОК АДАПТАЦІЇ

Призначення цього блоку - забезпечувати роботу приставки з CD як фірмового, і нефірмового виробництва з маркуваннями "NTSC U/C" (США/Канада), "NTSC J" (Японія), PAL (Європа, Азія). Його важлива схема пристрою показано на рис. 23. В якості IC801 'застосований так званий "чіп-універсал" - восьмирозрядний мікроконтролер Z86E0208PSC фірми Zilog з масковим 512-байтним ПЗУ, в яке при виготовленні заноситься програма, представлена ​​замовником. Тактова частота 4,433 МГц дорівнює частоті піднесеної колірної в системі PAL і задається кварцовим резонатором Z801'.

У блоці використано лише два виходи мікроконтролера. На першому з них (Q1) формується синхрослідковість для інтерфейсу CDROM, на другому (Q2) при включенні живлення генерується імпульс високого логічного рівня тривалістю близько 1 с.

Усі елементи блоку адаптації встановлені на окремій друкованій платі, приклеєній до зворотного боку процесорної плати приставки та з'єднаної з нею проводами. У деяких моделях "PlayStation" замість Z86E0208PSC застосовується мікроконтролер 12C508/P фірми Microchip Technology.

РЕМОНТ ПРИСТАВКИ

У фірмовому сервісному центрі ремонт PlayStation зазвичай займає не більше 15 хв - рівно стільки часу потрібно для заміни несправних плат свідомо придатними. Інша справа - аматорські умови та відсутність запасних частин.

Приступаючи до ремонту "PlayStation", усередині якої є напівпровідниковий лазер, слід пам'ятати, що його випромінювання є небезпечним для людини. Звичайно, це не "гіперболоїд інженера Гаріна" і потужність його випромінювання недостатня, щоб пошкодити, скажімо, шкірний покрив руки, проте очі для невидимих ​​інфрачервоних променів дуже вразливі. Згідно з маркуванням на корпусі, "PlayStation" відноситься з лазерної безпеки до пристроїв класу 1, що не становлять загрози здоров'ю. Дійсно, при нормальній експлуатації приставки її конструкція та електричні блокування не допускають прямого влучення випромінювання лазера в очі. Інша справа – ремонт зі знятою верхньою кришкою. За ступенем небезпеки такі роботи відносять до класу 2, коли необхідний запобіжний інструктаж, але спеціальний захист очей ще потрібно.

Категорично не рекомендується заглядати в "око" лазера, особливо з близької відстані. На відстані 20 см від нього щільність випромінювання становить 44 мкВт/см2, в безпосередній близькості вона ще вище. Кришталик ока, фокусуючи світло на сітківці, значно збільшує щільність випромінювання. Наприклад, при діаметрі зіниці 0,5 см щільність потоку потужності в його фокусі більше, що падає в 60 000 разів! Тому сітківку можна незворотно пошкодити навіть випромінюванням, потужність якого вважається безпечною. При необхідності промінь лазера слід спостерігати лише за допомогою приладу нічного бачення, чутливого до інфрачервоного світла.

Зрозуміло, ремонтуючи "PlayStation", не слід забувати і про такі прозові речі, як висока напруга на платі харчування. Навіть коли ігрова приставка вимкнена кнопкою "POWER", перетворювач напруги працює, поки мережева вилка вставлена ​​в розетку.

Плату живлення, що вийшла з ладу, можна замінити саморобним джерелом з двома вихідними напругами: 3,3...3,6 В при струмі навантаження не менше 0,7 А і 7,4...7,8 В при струмі навантаження не менше 1 А. Напруги мають бути стабілізовані (бажано, з можливістю регулювання у невеликих межах), мати пульсації менше 100 мВ. Блок має бути захищений від коротких замикань. Сигнал скидання RES можна подавати будь-якою кнопкою з нормально розімкненими контактами, підключивши її між контактами 4 та 5 роз'єму CN602. Паралельно з кнопкою бажано встановити конденсатор ємністю 1...2,2 мкФ.

Комутаційна плата рідко виходить із ладу. Найчастіше її дефекти – механічного характеру. Однак при обриві стрічкового міжплатного кабелю не слід намагатися спаяти його провідники – вони миттєво випаруються. Краще виготовити новий кабель із звичайних тонких дротів.

Ремонт процесорної плати слід розпочати з "продзвонювання" всіх плавких вставок, котушок індуктивності, феритових фільтрів та чіп-перемичок. Несправні чіп-резистори можна замінити вітчизняними Р1-4-0,125 Вт, а чіп-конденсатори – К10-17-4в. Якщо дозволяє місце, допустимо встановлювати звичайні елементи, відповідним чином відформувавши їх висновки.

Зверніть увагу на роз'єми CN102 та CN702. Вони не витримують багаторазової "силової" стикування та розстикування. При нещільному з'єднанні акуратно підтисніть контакти, скріпіть зчленовані частини пружною скобою. Стикування та розстикування роз'ємів приставки при включеному блоці живлення нерідко призводить до виходу з ладу захисних діодів та стабілітронів у різних ланцюгах. Виняток – роз'єм паралельного порту CN103. У ньому контакти ланцюгів живлення та загального дроту конструктивно виконані таким чином, що з'єднуються першими, а роз'єднуються останніми. Це гарантує безпеку з'єднання інформаційних кіл.

Далі перевіряють транзистори та діоди. Параметри напівпровідникових приладів, що застосовуються в процесорній платі, наведені в табл. 3, а розташування висновків транзисторів – на рис. 24. Дані взяті з каталогу фірми Siemens, хоча реально бувають встановлені аналогічні прилади невідомих виробників іноді без маркування на корпусі. " Цифрові " транзистори який завжди вдається перевірити омметром чи пробником, але у разі слід виміряти опір " емітерного " переходу. Несправні малопотужні транзистори можна замінити вітчизняними серіями КТ3129, КТ3130. Заміною приладів у корпусах для поверхневого монтажу можуть служити та їх аналоги у звичайних, бажано зі стрічковими висновками. Підійдуть, наприклад, діоди серій КД102 КД109 КД518 транзистори серій КТ315 КТ361.

При несправності кодера RGBPAL можна спробувати підключити приставку до телевізора, використовуючи сигнали R, G, B, SYNC (висновки 2, 3, 4, 10 мікросхеми CXA1645M). Варіанти пристрою сполучення добре відомі радіоаматорам.

Стабілізатор напруги ТА78М05F можна замінити більш потужною вітчизняною мікросхемою КР142ЕН5А, підібравши екземпляр, що стійко працює при вхідній напрузі 7,6 В. Для полегшення теплового режиму мікросхеми BA6392FP, що управляє двигунами приводу CD-ROM, до її корпусу бажано приклеїти метал40.

Заміна цифрових мікросхем процесорної плати вітчизняними практично неможлива, оскільки застосовуються в основному низьковольтні логічні мікросхеми та НВІС, що не мають аналогів. Операційні підсилювачі можна замінити практично будь-якими, що працюють при напрузі живлення 3,6 (IC708) або 7,6 (IC704').

Нестійка робота приводу CD, що спостерігається лише з деякими з дисків, зазвичай свідчить про низьку якість останніх. Інші причини несправності приводу - мікротріщини в гнучкому кабелі СГ, порушення центрування об'єктива, зношування рухомих частин, висихання мастила.

Особливий випадок – пошкодження оптики через недбале поводження. Подряпини на об'єктиві усунути неможливо. Спроби промити його хімічно активними речовинами, одеколоном, різного роду очищувачами призводять лише до помутніння кришталика. Чистити лінзу рекомендується тільки пензликом з дуже м'яким ворсом, а при значних забрудненнях - чистим ватним тампоном, закріпленим на дерев'яній паличці, і ледве змоченим рідиною для чищення оптичних приладів.

При діагностиці несправностей зручно користуватися пристроєм, показаним на рис. 25. Його основою служить плата з фольгованого склотекстоліту, з обох кінців якої встановлені малогабаритні радіоелементи (конденсатори, резистори), забезпечені штирями для з'єднання з контактними майданчиками друкованої плати пристрою, що перевіряється. Бажано мати під рукою кілька подібних стрижнів з елементами різних номіналів, у тому числі з короткозамикаючими перемичками та малогабаритними змінними резисторами. Підключаючи стрижні до різних точок пристрою, можна швидко локалізувати несправність.

ВИСНОВОК

Хотілося б відзначити, що "PlayStation", крім чисто ігрового використання, може стати хорошим стимулом до освоєння програмування. Диски для PlayStation читаються на IBM-сумісних комп'ютерах. У переважній більшості випадків можна переглядати коди програм, тексти повідомлень і навіть прослуховувати мелодії та мовні вставки з ігор. Наприклад, звукові файли *.pcm, *.da відтворює стандартну програму "Лазерний програвач" з WINDOWS 95. Велике поле діяльності відкривається для русифікації ігрових програм, перенесення популярних ігор з інших комп'ютерних платформ, розробки власного програмного забезпечення.

література

1. Федоров А. Перетворіть комп'ютер на ігрову приставку Creative Labs 3DO Blaster. - Комп'ютерПрес, 1995 № 5, с. 140-142.
2. Semiconductor Group. Short Form Catalog 06.96. - Мюнхен, Siemens AG, 1996.
3. Бассет Д. Імпульсні джерела харчування: тенденції розвитку. - Електроніка, 1988 №1, с. 72-77.
4. Коновалов Є. Квазірезонансний перетворювач напруги. - Радіо, 1996 №2, с. 52-55.
5. Придушення електромагнітних перешкод ланцюгах електроживлення / Під ред. Векслера
6. Електронні компоненти. Каталог. - М: ЗАТ "АРКОС", 1998, с. 84.
7. Фрунзе А. Процесори для комп'ютерів. – Радіо, 1998, № 4-6.
8. Що натомість архітектури фон-Неймана? - М.: Знання, 1989 № 5 (серія "Обчислювальна техніка та її застосування").
9. Накадзіма Х., Огава Х. Цифрові грамплатівки. - М: Радіо і зв'язок, 1988.
10. Колесников В.М. Лазерний звукозапис та цифрове радіомовлення. - М: Радіо і зв'язок, 1991.
11. Денисенко А., Балабанов А. Компакт-диски: технології та стандарти. - Радіо, 1998 № 6, c. 24-26; № 7, c26, 27.

Автор: С.Рюмік, м.Чернігів, Україна

Дивіться інші статті розділу телебачення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Наймініатюрніший у світі високошвидкісний MOSFET 26.04.2008 Компанія NXP Semiconductors представила нову серію малосигнальних польових МОП-транзистрів (MOSFETs), розміщених в унікальному мініатюрному корпусі - SOT883. Завдяки своїм ультрамаленьким розмірам (всього 1,0x0,6 мм) корпус SOT883 транзисторів MOSFET компанії NXP має показники потужності, що розсіюється, і швидкодії порівняні з показниками транзисторів у корпусі SOT23, в той час як займають лише 14% їх площі на друкованій платі. Ультрамаленький корпус SOT883 транзисторів MOSFET розроблений для широкого застосування у додатках, включаючи модулі DC/DC-перетворювачів, джерела живлення для рідкокристалічних телевізорів, перемикачі навантаження для мобільних телефонів та іншої портативної техніки. Маючи низький профіль - 0,5 мм і найкращу в даному класі швидкість перемикання сигналу, а також дуже низький опір відкритого каналу Rds(on), дана серія транзисторів дозволяє виробникам задовольняти потреби замовників у більш компактних та високоефективних рішеннях.

Інші цікаві новини:

▪ Ігровий монітор Lenovo Legion R25i-30

▪ Триколісний електромобіль

▪ Побутова розетка для газу

▪ Пластмаса з пір'я

▪ Стандарт стиснення VESA VDC-M

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Домашня майстерня. Добірка статей

▪ стаття Модель катамарана. Поради моделісту

▪ стаття Як багато повітря на Землі? Детальна відповідь

▪ стаття Човен-валіза. Особистий транспорт

▪ стаття Захист від електромагнітного випромінювання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Сигналізатор перекосу фаз. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024