|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ PS one: принципова схема. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / телебачення У комплект постачання "PS one", крім системного блоку (консолі), входять джойстик DUAL SHOCK, виносний мережевий адаптер та кабель для підключення до телевізора. Демонстраційний CD відсутній. Кабель та джойстики всіх моделей PlayStation уніфіковані. Схеми процесорної плати, що знаходиться в системному блоці, і мережевого адаптера розглянуті нижче. Це не офіційні документи виробника ІВП, вони – результат аналізу друкованих плат кількох примірників приставки. Позиційні позначення більшості елементів дано відповідно до маркування на платах. На жаль, встановлені на процесорній платі чіп-резистори та керамічні чіп-конденсатори не марковані. Тому номери у їх позиційних позначеннях "фірмовим" не відповідають. Номінальна потужність чіп-резисторів визначена за їх типорозмірами: 1206 – 0,25 Вт; 0805 – 0,125 Вт; 0603 та 0402 -0,063 Вт. ПРОЦЕСОРНА ПЛАТА Повна схема цієї головної складової відеоприставки умовно розбита на кілька. Мал. 1 містить вузли обчислювальної системи ІВП, в основі якої 208-вивідна НВІС 1С 103 CXD8606CQ. Крім 32-розрядного процесорного RISC-ядра, сумісного з R3000A фірми MIPS, вона містить пам'ять програм (4 Кбайт), пам'ять даних (1 Кбайт), блок регістрів загального призначення, графічний прискорювач GTE (Graphic Transfer Engine), контролери прямого доступу до пам'яті , переривань, зовнішнього динамічного ОЗУ та кеш-пам'яті, три 16-розрядні лічильники-таймери, два послідовні порти вводу-виводу, JPEG-декодер. Процесор тактований сигналом CLK. На висновок 76 ЦП через ланцюг R25C115 надходить сигнал RES, що встановлює систему початковий стан. Включені послідовно в ланцюзі деяких висновків НВІС низькоомні резистори служать для усунення "дзвону" на перепадах імпульсів.
Високошвидкісний 32-розрядний шиною даних CD0-CD31 і шиною адреси CA0-СА9 ЦП пов'язаний з динамічним ОЗУ IC106 K4Q153212M-JC60 об'ємом 2 Мбайт. Раніше цю мікросхему випускали за назвою KM432V515. Восьмирозрядне масочне ПЗУ IC102 M53403IE-47 - рекомендоване. Останні дві цифри (47) назви – номер версії "прошивки" ПЗУ. В офіційній специфікації параметрів "PS one" фігурує обсяг 512 Кбайт. Однак 20-розрядна шина адреси АТ-А19 дозволяє звертатися до вдвічі більшої кількості осередків. Мікросхеми ПЗУ, встановлені в різних 32-розрядних моделях PlayStation, взаємозамінні. Цією обставиною користуються під час ремонту. Роз'єми CN101.1, CN101.2, CN102.1, CN102.2 призначені для підключення до ІВП джойстиків та карт пам'яті. Всі їх вхідні та вихідні ланцюги захищені від перешкод та пошкоджень фільтрами FB117-FB123, стабілітронами та їх складаннями D101, D103, D104, а також RC-ланцюгами. Штриховими лініями на рис. 1 зображено мікросхему IC801 PIC12C508A. Це так званий "mod-chip" - мікроконтролер, запрограмований таким чином, що забезпечує запуск ігрових CD як фірмового (з темно-фіолетовою поверхнею), так і нефірмового (зі сріблястою поверхнею) виробництва різної регіональної приналежності. Місце на друкованій платі цій мікросхемі не передбачено, вона буває підключена навісним проводом. Як IC801 застосовують мікроконтролери різних серій (PIC, AT90S, Z86), часто зі стертими назвами і обрізаними "зайвими" висновками. Однак ті, що призначені для колишніх варіантів PlayStation, до PS one не підходять. Переходимо до рис. 2. Показаний тут 208-вивідний графічний процесор IC203 CXD8561CQ за функціональними можливостями еквівалентний ЗD-прискорювачам, які використовуються у відеокартах IBM PC. Він відповідає за малювання на екрані полігонів, обертання та масштабування спрайтів, зафарбовування контурів за алгоритмом Гуро. Щосекунди процесор здатний обробити до 360 тисяч полігонів. Загальна швидкодія – 66 млн операцій на секунду. Роздільна здатність від 256×256 до 640×512 пікселів у телевізійному стандарті PAL або від 256×240 до 640×480 пікселів у стандарті NTSC. Велике число ліній пов'язує графічний процесор із ЦП – мікросхемою IC103 (див. рис. 1).
Спільно з контролером IC203 працює відео-ОЗУ IC201 K4G163222A-PC70 – динамічна синхронна, ємністю 16 Мбіт. Збільшена вдвічі в порівнянні зі встановленими в колишніх моделях інформаційна ємність мікросхеми відео-ОЗУ дала привід говорити про покращену графіку "PS one". Однак, це не так. З 11 адресних входів АТ-А10 мікросхеми використані лише десять, вхід А8 з'єднаний із загальним дротом. Тому активні, як і раніше, лише 8 Мбіт відеопам'яті. При підозрі на несправність відео-ОЗУ (на зображенні видно зайві точки або лінії) можна спробувати перейти на "запасну" половину мікросхеми IC201, відключивши її виведення 30 від загального дроту та з'єднавши його з одним із висновків живлення мікросхеми. З виходів графічного процесора IC203 цифрові восьмирозрядні відеосигнали основних кольорів надходять на входи RDO-RD7 (червоний), GD0-GD7 (зелений) і BDO-BD7 (синій) мікросхеми IC502 CXA2106R, що замінила дві, що застосовувалися в ранніх моделях ІВ RGB у повний телевізійний сигнал стандартів PAL чи NTSC. Іноді як IC502 встановлена мікросхема BH7240AKV. Збігаючись з CXA2106R за основними характеристиками та призначенням більшості висновків, вона вимагає кілька додаткових елементів, показаних на рис. 2 штриховими лініями. Місця на платі для них передбачені. Виведені на вихідний роз'єм CN502 ланцюги відеосигналів забезпечені резисторами, що узгоджують, захисними стабілітронами і перешкододавлюючими фільтрами. Напруга +4,9, що надходить на той же роз'єм через вузол струмового захисту на транзисторній збірці Q505, призначене для живлення телевізійного ВЧ модулятора. Максимальний струм навантаження – 85 мА, залишковий струм після спрацьовування захисту не перевищує 5 мА. Зверніть увагу, чи змінилася в порівнянні з колишніми моделями "PlayStation" нумерація контактів роз'єму CN502, хоча їх взаємне розташування та призначення залишилися колишніми. Програмований генератор тактових сигналів IC204 CY2081SL-509 - рекомендований. Співвідношення між значеннями частоти вихідних сигналів і кварцового резонатора Х201 визначають константи, записані заводом-виробником мікросхеми в її "одноразове" внутрішнє ПЗУ. Індекс 509 у позначенні генератора - номер замовлення, відповідно до якого він запрограмований. Частоти сигналів вказано на рис. 2. Частина схеми приставки "PS one", зображена на рис. 3, включає системи обробки аудіо- та керуючих даних та інтерфейс CD-ROM. У порівнянні з колишніми моделями, система обробки цифрових даних "PS one" значно спрощена, в ній залишилися тільки дві мікросхеми - контролер IC304 SC430943PB та 16-розрядне динамічне аудіоОЗУ IC310 M11B416256A-35J ємністю 512. Проте функцій, що виконуються, менше не стало. Скринька відкривається просто - декодер даних CD, буферне статичне ОЗУ ємністю 256 Кбіт, розпакувальник даних MPEG-1, звукові процесор і ЦАП увійшли до складу 208-вивідної НВІС IC732 CXD2938Q, що формально відноситься до системи інтерфейсу CD-ROM. НВІС працює під управлінням ЦП IC103, з яким пов'язана безліччю ліній.
Сформований НВІС IC732 стереосигнал звуку надходить на двоканальний підсилювач IC405 NJM2174, а з його виходів через фільтри - відповідні контакти роз'єму CN502. Підсилювач працює тільки за певної комбінації логічних рівнів його на керуючих входах (висновок 4 - високий, висновок 5 - низький). Ця властивість використана для запобігання відтворенню спотворених сигналів та перешкод під час встановлення вузлів ІВП у вихідний стан та пуску програм. Іноді підсилювач NJM2174 замінюють функціональними аналогами з додатковими електронними ключами для блокування виходів. У NJM2174 таких ключів немає, їх висновки (2 і 13) не задіяні, але друковані провідники, що йдуть до них завжди (показані штриховими лініями) на платі. До роз'ємів CN701 і CN702 підключають привід CD-ROM KSM-440BAM, електрично сумісний з колишніми моделями "PlayStation" ([2], рис. 22), але з сполучним шлейфом іншої довжини і конфігурації. Напівпровідниковий лазер оптичної головки приводу включений у колекторний ланцюг транзистора Q701 2SB1132. Струм лазера регулюють підстроювальним резистором, що знаходиться в приводі. Побічно цей струм можна оцінити з падіння напруги на резисторах R52, R53 (0,66...0,88 відповідають 60...80 мА). Сигнали фотоприймачів оптичної головки надходять на входи мікросхеми IC723 CXA2575N, що виконує функції їх посилення, частотної корекції та попередньої обробки. Подальша обробка відбувається вже всередині НВІС IC732. Вона формує сигнали управління електродвигунами і електромагнітами приводу CD-ROM, що надходять на відповідні вузли через підсилювачі потужності мікросхеми IC722 BA5977FP. Її аналоги-BA5947FR AN8732SB. Встановлені у ранніх моделях "PlayStation" мікросхеми BA6392FP, BA6397FR, BA6398FP відрізняються від BA5977FP призначенням висновків. Кнопка SB301 механічно пов'язана із замком відсіку, в який встановлюють ігровий диск. Коли його відкрито, контакти розімкнені. Системний блок "PS one" живлять постійною напругою 7,5 від виносного мережевого блоку живлення - мережевого адаптера, схема якого буде розглянута в наступному розділі. На процесорній платі з цієї напруги одержують всі інші, необхідних роботи її вузлів. Схема ланцюгів живлення процесорної плати наведено на рис. 4.
Напруга 7,5 надходить з роз'єму J001 через плавку вставку PS600, фільтр FB001 і кнопковий вимикач S001. Від випадкової подачі на роз'єм 1001 занадто великої чи неправильної полярності напруги процесорну плату захищає стабілітрон D004. Протікає в цих випадках через відкритий стабілітрон дуже великий струм призводить до перегорання плавкою вставки PS600 або спрацьовування захисту мережевого адаптера. Через плавкі вставки PS004, PS601-PS603 вхідну напругу живлення розподіляють між декількома групами споживачів. Напруги в ланцюгах U1, U2 (3,6) і U3, U4 (5) стабілізовано лінійними інтегральними стабілізаторами відповідно IC602 LP2985AIM5-3.5 і IC601 MC78M05CDT, причому вихідна напруга другого (5) служить вхідним для першого. У ланцюги U5 і U6 подають напругу 7,5 без додаткової стабілізації. Напруга 3,5 У ланцюга U7-U9 надходить від імпульсного стабілізатора, основні елементи якого - ключовий транзистор Q602 ВСХ52, демпфуючий діод D601, накопичувальний дросель L603 і широтно-імпульсний (ШІ) контролер IC607 TL594. Він аналогічний відомому TL494 (КР1114ЕУ4), короткий опис і принцип дії якого можна знайти, наприклад, [3]. Іноді замість IC607 на спеціально передбачене на платі місце встановлюють мікросхему IC606 TL594CD, що відрізняється лише конструкцією корпусу. Резистор R16 є датчиком струму навантаження стабілізатора. У всіх ланцюгах живлення передбачені LC-фільтри, що згладжують оксидні та блокувальні керамічні конденсатори. Усього поверхнею друкованої плати досить рівномірно розподілено понад сотню таких конденсаторів. Світлодіод D003 служить індикатором включення ШВП. Він світиться за наявності напруги 7,5 В після плавкої вставки PS603 і 3,5 В на виході імпульсного стабілізатора. Одна з відмінностей "PS one" від попередніх моделей – відсутність спеціальної кнопки RESET для встановлення системи у вихідний стан. Сигнал початкової установки RES формується автоматично при кожному включенні приставки вимикачем S001 або після аварійного короткочасного зниження та відновлення до номінального значення напруги живлення 7,5 В. Після включення живлення одновібратор IC003 формує на виведенні імпульс низького рівня 1, тривалість якого (0,2...0,3 с) залежить від номіналу конденсатора С4. Підсилювач на транзисторах складання Q004 доводить до необ-I ходимого рівня потужність імпульсу, | який через фільтр FB601C18 надходить на входи початкової установки мік-i росхем процесорної плати. При зменшенні вхідної напруги живлення нижче 6 В закривається стабілітрон D002, а транзистор Q002 відкривається, шунтуючи ланцюг R3C3. Одновібратор IC003 сприймає різке зниження напруги на своєму виведенні 2 як вимикання живлення, а після відновлення в ланцюзі 7,5 В номінальної напруги та закривання транзистора Q002 генерує імпульс початкової установки. У деяких екземплярах процесорної плати формувачем сигналу RES служить мікросхема Q002, для якої передбачено місце. У цьому випадку мікросхему IC003 та деякі інші пов'язані з нею елементи не встановлюють. МЕРЕЖЕВИЙ АДАПТЕР Виносний блок живлення ІПП "PS one", який зазвичай називають мережевим адаптером, незвично легкий (180 г) і тонкий. Його розміри 57х88х30 мм. У ньому немає звичного понижуючого трансформатора на частоту 50 Гц, оскільки застосований високочастотний перетворювач напруги з ККД 70...78%. Номінальна вихідна напруга - 7,5 ( фактично - 7,7 В, очевидно, для компенсації падіння напруги на опорі проводів сполучного шнура довжиною 1,8 м). Напруга змінюється лише на 0,3% при струмі навантаження до 2 А, а за 2,8 А спрацьовує захист від навантаження. Розмах пульсацій – 20...60 мВ. Зверніть увагу, що адаптери японських і американських моделей "PS one" не підходять для використання в країнах СНД, оскільки розраховані на іншу мережну напругу. Схема адаптера SCPH-114, виготовленого у Китаї за ліцензією фірми SCEI, наведено на рис. 5. Зверніть увагу, багато елементів схеми (резистори та конденсатори) складені з кількох, з'єднаних послідовно або паралельно. В одних випадках це зроблено, щоб не перевищувати допустимі значення потужності або напруги, в інших – для точної установки необхідного опору. Позиційні позначення елементів у кожній з таких груп відрізняються буквеними індексами, маючи однакові порядкові номери. У посиланнях на групи елементів за текстом індекси зазвичай опущені.
Так як вимикач в адаптері відсутній, останній працює весь час, поки вбудована вилка CN001 вставлена в розетку, причому допускається тривала відсутність навантаження. Вхідний ланцюг захищений від перевантаження плавкою вставкою F1 та від перешкод LC-фільтром CX1FL1. Нетрадиційні позиційні позначення дані конденсаторам СХ1 і CY1, щоб підкреслити їхню особливу конструкцію. Такі конденсатори спеціально призначені для придушення імпульсних та високочастотних перешкод. Резистор R1 вирівнює потенціали дротів мережі та загального дроту ШВП, запобігаючи накопиченню статичного заряду. Випрямленим діодним мостом D1A-D1D і згладженим конденсатором напругою С1 живлять однотактний зворотноходовий інвертор на польовому транзисторі Q1 і трансформаторі Т1. Ланцюг D2R2R3C2 -демпфуючий. Напруга з обмотки III трансформатора, випрямлене складання діодів Шоттки CR51, надходить на вихід адаптера (роз'єм CN002). Ланцюг R51C51 пригнічує викиди зворотної напруги на діодах. Конденсатор С52 та фільтр L51C53 згладжують пульсації. Вихідна напруга адаптера стабілізована широтно-імпульсним методом. Керуючі імпульси амплітудою 10... 11 і частотою 60 кГц надходять на затвор транзистора Q1 з виходу ШІ-контролера IC1. Їх шпаруватість залежить від колекторного струму фототранзистора оптрона IC2, включеного в ланцюг виведення 2 ШІ-контролера. Струм залежить від освітленості, створюваної випромінюючим діодом оптрона, включеним у вихідний ланцюг підсилювача сигналу помилки на транзисторі Q51. Сигналом помилки служить різницю частини вихідної напруги адаптера, що знімається з резистивного дільника R53R54, і зразкового знімається зі стабілітрона ZD51. Таким чином замикається ланцюг стабілізуючого зворотного зв'язку. Встановлений в адаптері ШІ-контролер – аналог мікросхеми NCP1200 фірми "ON Semiconductor". Він виготовлений за технологією, що дозволяє розмістити на одному кристалі ланцюга як низької, так і високої (до 450 В) напруги. Пульсуюча з частотою 50 Гц однополярна напруга амплітудою 300 надходить на висновок 8 IC1 через діод D1. Усередині мікросхеми (між висновками 8 і 6) є своєрідний "резистор, що гасить" - комутований з частотою приблизно 50 кГц джерело струму 2.. .4 мА на польовому транзисторі. Цей струм заряджає підключений до виведення 6 конденсатор C3 до напруги приблизно 11В, яким живляться низьковольтні вузли мікросхеми. Напруга утримується в допустимих межах при зміні вхідного змінного в інтервалі 100...380 В. Розсіювана "резистором" потужність не перевищує 0,25 Вт. Діод D1 – низьковольтний. При нормальній роботі прикладена до нього зворотна напруга не перевищує 0,7 - падіння напруги на одному з діодів моста D1A-D1D. Однак несинхронність комутації внутрішнього джерела струму з мережею живлення іноді призводить до короткочасного недопустимого збільшення напруги на діоді. Це усуває резистор R15. На вхід 3 ШІ-контролера IC1 надходить сигнал датчика струму - резистора R8 ланцюга витоку транзистора Q1. При роботі адаптера без навантаження ШІ-контролер переходить у режим із зменшеною частотою повторення імпульсів, полегшуючи режим транзистора Q1 та зменшуючи споживану від мережі потужність. При перевантаженні струмом генерація стає переривчастою. Короткі пачки імпульсів, що управляють, повторюються кожні 0,7 с. Транзистори Q2 та Q3 з'єднані за схемою аналога тиристора. Поки напруга на виході допоміжного випрямляча (обмотка II трансформатора Т1, діод D4 і конденсатор С4) менша за напругу стабілізації стабілітрона ZD2, обидва транзистори закриті. У разі підвищення напруги на 40...50 % пропорційно збільшується напруга на конденсаторі С4 і стабілітрон ZD2 відкривається. Струм, що тече через резистор R10, відкриває "тиристор" Q2Q3, який шунтує ланцюг виведення 2 ШІ-контролера IC1, забороняючи роботу останнього та адаптера в цілому. Автоматичного повернення у робочий режим у разі немає. Вилку CN001 необхідно вийняти з розетки і знову вставити. Терморезистор NTC1 – елемент безпеки. При перегріві адаптера його опір зменшується, що повинно призвести до відкривання "тиристора" Q2Q3 і блокування IC-контролера ШІ-контролера. Але практично захист не спрацьовує, навіть якщо замкнути висновки терморезистора. Виною тому занадто великий номінал резистора R1, який би зменшити до 14 кОм. література
Автор: С.Рюмік, м.Чернігів, Україна
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Цифровий барометричний датчик тиску - висотомір Infineon DPS310 ▪ Впроваджені гени вирвалися на волю ▪ Блоки живлення Corsair CV Series
▪ розділ сайту Поради радіоаматорам. Добірка статей ▪ стаття Облік та контроль. Крилатий вислів ▪ стаття У якій країні з'явилося слово селфі? Детальна відповідь ▪ стаття Робота на рядковідливних набірних машинах. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Акустичний локатор для автомобіля. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Автоматичний зарядний пристрій акумуляторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page