ОСОБЕННОСТИ СХЕМОТЕХНИКИ 16-БИТНЫХ ВИДЕОПРИСТАВОК

ВНЕШНИЕ СИГНАЛЫ КСБ. Цепи, названия которых в табл. 1 и 2 начинаются с букв X или Y соединены с КСБ (за исключением ХВ2 и ХВ15). По-видимому, они предназначены для управления расширителем "Sega-32X", превращающего 16-разрядную приставку в 32-разрядную. С расширителем работают специальные картриджи, несовместимые с обычными. Функциональное назначение некоторых из сигналов:
ХВ2 (вход) — сигнал от электрического или механического замыкателя;
ХВ13 (выход) — отрицательные импульсы синхронизации строчной развертки (Н) длительностью 4 и периодом повторения 64 мкс;
ХВ14 (выход) — аналогичные импульсы кадровой развертки (V) длительностью 0,2 и периодом повторения 20 мс;
ХВЗО, ХВ31 (входы) — сигналы выбора внешних устройств, например, FLASH-памяти в картридже.

Схемы узлов, передающих в КСБ внешние сигналы, показаны на рис. 31. При нажатии кнопки SB1 "RESET" низкий логический уровень на соответствующем входе КСБ сменяется высоким. В некоторых моделях процессорных плат для начальной установки требуется сигнал противоположного (низкого) уровня и кнопка (она обозначена SB1') подключается, как показано штриховой линией, а элементы R51, R56, СЗЗ отсутствуют. В отличие от приставки "Dendy", работа которой при длительном удержании кнопки "RESET" приостанавливается, "Sega" переходит в исходное состояние в момент ее нажатия, так как КСБ из перепада сигнала формирует короткие одиночные импульсы сброса RES и MRES соответственно для процессоров MC68000 и Z80A.

Триггер Шмитта на операционном усилителе (ОУ) DA4.1 предназначен для приема от картриджа или расширителя "Sega-32X" упомянутого выше сигнала ХВ2. В цепи ХВ15 вместо конденсатора С36 иногда установлена перемычка. Движковый переключатель SA2 находится рядом с розеткой XS2. Им можно управлять, не разбирая приставки. Он используется при работе с приводом компакт-дисков "Sega-CD". В зависимости от положения SA2 в КСБ поступает сигнал высокого или низкого уровня.

Показанный штриховой линией транзистор VT1 устанавливается только в тех приставках, к которым постоянно подключен привод "Sega-CD". Он суммирует сигналы контроля стыковки с си-стемной платой картриджа (CHECK) и привода (CTRL). Приоритет имеет сигнал CHECK — процессор в первую очередь обслуживает картридж. Транзистор VT2 в момент включения питающего напряжения формирует импульс высокого уровня длительностью 1,5...2 с.

Работа большинства игровых программ не зависит от рассмотренных сигналов (за исключением RESET). Каскады на транзисторах VT1, VT2 (их аналоги — КТ3102А), а также переключатель SA2 могут отсутствовать.

УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ. На рис. 32 изображена схема той части процессорной платы, где происходит суммирование и усиление сигналов звуковой частоты, поступающих из музыкального процессора (SOUND1 — SOUND3), картриджа (SOUND4, SOUND5) и системного разъема (SOUND6, SOUND7). Сигналы последних двух источников в игровых программах используются очень редко. Но, например, подключив звуковой генератор к контактам В1 (SOUND4) и ВЗ (SOUND5) розетки "CARTRIDGE", можно проверить работоспособность звукового тракта видеоприставки, не вскрывая ее.

Увеличить

Музыкальный процессор формирует высококачественный стереосигнал звукового сопровождения (SOUND1, SOUND2) и дополнительный монофонический SOUND3, по качеству звучания напоминающий музыкальное сопровождение в приставке "Dendy". Они суммируются поканально в цепях R60 — R73, С38 — С43. Сигнал SOUND3, пройдя через активный фильтр нижних частот на ОУ DA5.1, поступает через резисторы R79 и R80 в оба стереоканала. Аналогичные фильтры часто включают и в цепи SOUND1, SOUND2 для подавления "ступенек" в сигналах, формируемых цифровым способом.

Двухканальный предварительный УЗЧ собран на ОУ DA6.1 и DA6.2. Сигналы с их выходов через резисторы R88 и R89 поступают на усилитель мощности для стереотелефонов (ОУ DA6.3 и DA6.4). Сдвоенным переменным резистором R92, включенным в цепи обратной связи этих ОУ регулируют громкость. В при-ставках, не имеющих выхода на стереоте-лефоны и регулятора громкости, вместо R91 — R93 между выводами 8, 9 ОУ DA6.3 и 13,14 DA6.4 установлены резисторы номинальным сопротивлением 10 кОм.

Сигналы S - LEFT, S - RIGHT и MONO — выходные, причем последний из них (монофонический) получают суммированием стереофонических составляющих и после усиления каскадом на ОУ DA6.2 подают на формирователь полного цветового телевизионного сигнала (кодер PAL). Услышать объемное звуковое сопровождение игры можно, подключив к приставке головные телефоны или внешний стереоусилитель с громкоговорителями. В некоторых моделях стереофонические звуковые сигналы отсутствуют.

На неинвертирующие входы всех ОУ (кроме DA5.1) от делителя напряжения из резисторов R74, R75 с блокировочными конденсаторами С50, С52 подается постоянное смещение, равное половине напряжения питания. Иногда делитель отсутствует, а необходимое напряжение поступает в УЗЧ от микросхемы кодера PAL

В разных моделях видеоприставок номиналы пассивных элементов УЗЧ могут отличаться от указанных на схеме. Часто применяют и ОУ других типов. Иногда усилитель частично выполняют на транзисторах. Встречаются даже модели приставок, в которых УЗЧ однока-нальный (видимо, фирма сэкономила на радиоэлементах).

В качестве замены микросхем УЗЧ подойдут практически любые ОУ широкого применения, способные работать при напряжении питания 5 В, например К1423УД2, К1401УД2А, К1401УД2Б, зарубежные ОУ серии 324. При их установке в приставку следует учитывать возможные различия в типах корпусов и назначении выводов.

При полном выходе из строя весь узел можно заменить любым самодельным моно- или стереофоническим УЗЧ с номинальным входным напряжением около 20...50 мВ при амплитуде выходного напряжения 1,5...2 В. Его входы подключают к конденсаторам С46, С47 (до или после них), которые нетрудно найти на плате, ориентируясь на симметричные RC-цепи R60 — R73, С38 — С43.

КОДЕР PAL. Преобразование видеосигналов R, G и В в полный цветовой телевизионный сигнал стандарта PAL выполняет специализированная микросхема, чаще всего МС13077 фирмы Motorola (схема кодера — на рис. 33) или СХА1145 фирмы Sony (рис. 34). Обе они универсальны и могут работать в стандартах PAL и NTSC. Буквой в конце наименования микросхемы обозначают тип ее корпуса: Р — DIP, M — для поверхностного монтажа.

От КСБ поступают видеосигналы красного (R), зеленого (G) и синего (В) цветов, а также смесь импульсов строчной и кадровой синхронизации (SYNC). Резисторные делители напряжения уменьшают размах этих сигналов на входах микросхемы кодера с 4...5 до 1...1,5 В.

Тактовую частоту 17,73 МГц (учетверенная частота цветовой поднесущей в системе PAL) задает кварцевый резонатор. Иногда внутренний тактовый генератор микросхемы не используется, а сигнал необходимой частоты подается извне. В устройстве, собранном по схеме на рис. 34, для переключения с внешнего на внутренний генератор перемычку Х1 — Х2 переносят в положение ХЗ — Х4 (естественно, должны быть установлены и резонатор ZQ2 с конденсатором С80, если они отсутствовали).

Элементы, подключенные к выводам Y1 — Y7 микросхемы МС13077 и Y1 — Y6 СХА1145, формируют частотную характеристику яркости ого канала конвертера. При подозрениях на обрыв в катушках индуктивности можно проверить омметром их сопротивления постоянному току (L3, L4 — 1,6... 1,8; L5 — 0,6 Ом). Как и в УЗЧ, номиналы резисторов и конденсаторов могут отличаться от указанных на схемах.

Основной выходной сигнал конвертера VIDEO через розетку "A/V" (XS5 на рис. 33, XS6 на рис. 34) поступает на высокочастотный модулятор или непосредственно на видеовход телевизора. Внешний вид и назначение контактов этих розеток показаны на рис. 35 и 36.

Микросхема СХА1145 выполняет дополнительные функции: усиливает звуковой сигнал MONO, формирует на выходах RO, GO и ВО видеосигналы повышенной мощности, которые могут быть поданы на цветной монитор или телевизор с соответствующими входами. При этом качество изображения выше, так как отсутствует двойное преобразование RGB — PAL — RGB.

Напряжение 2,5 В с вывода 14 микросхемы СХА1145Р иногда подается в УЗЧ на неинвертирующие входы ОУ.

Микросхему MC13Q77 можно заменить МС1377 - В, включив ее по схеме, приведенной в [10]. Для ее питания потребуется напряжение +12 В.

Приставкой "Sega" с неисправным и не поддающимся ремонту кодером PAL все же можно пользоваться, если имеются сигналы R, G, В, SYNC на выходах КСБ. Их нужно подать на модуль сопряжения с телевизором домашнего компьютера (например, "Ориона - 128", "ZX - SPECTRUM"). Возможно, при этом понадобятся дополнительные эмиттер-ные повторители и подстроечные резисторы для регулировки баланса.

ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ВИДЕОПРИСТАВКАХ

Самые частые причины отказов любых игровых приставок — обрывы проводов в соединительных шнурах и кабелях, нарушения контакта в разъемах. Так что начинать поиск неисправностей всегда следует с проверки качества соединений.

Многие узлы приставки выполняют обычные для любой микропроцессорной системы функции и довольно легко поддаются диагностике и ремонту. Исключение — КСБ, микросхемы которого имеют сложную нестандартную структуру и многочисленные внутренние и внешние связи. Поиск и устранение неисправностей в них затруднены, к тому же микросхемы одной серии нельзя заменять аналогами из другой.

На практике часто применяют методику, позволяющую обойтись без полной электрической схемы конкретной приставки. Достаточно хорошо представлять устройство основных узлов и организацию связей между ними. Прежде всего, следует убедиться, что напряжения в цепях VC1 и VC2 находятся в пределах 4,85...5,15 В, а двойная амплитуда их пульсаций не превышает 80 мВ. Затем, проана-лизировав внешние проявления неис-правности и считая, что КСБ работоспособен, нужно определить узлы, подлежащие проверке. Необходимо тщательно осмотреть монтаж, снять осциллограммы сигналов в характерных точках и заменить детали, исправность которых вызывает сомнение.

Если проделанная работа не дала ре-зультатов, с большой степенью вероятности можно заключить, что неисправность — в КСБ. После этого остается решить, что проще: без гарантии результата и с риском повредить печатную плату заменять многовыводные микросхемы или купить новую видеоприставку.

Для облегчения поиска неисправностей в цифровых узлах можно воспользоваться так называемыми MFD-таб-лицами (Manual Fault Diagnostics — ручная диагностика отказов) [11]. Чтобы составить такую таблицу, необходим логический пробник [12, 13], позволяющий определить характер сигнала в проверяемой цепи:
Н — постоянный высокий уровень;
L — постоянный низкий уровень;
Z — высокоимпедансное состояние;
Р — импульсы без преобладания одного из уровней;
HP (LP) — импульсы с преобладанием высокого (низкого) уровня;
Р1 (НР1, LP1) — аналогичные однократные импульсы;
РТ (НТ, LT) — пачки импульсов, длящиеся непродолжительное время;
HLZ — импульсы сложной формы (с наличием более двух уровней).

В табл. 3 и 4 приведены MFD-табли-цы для выводов двух имеющихся в приставке "Sega" микропроцессоров. Показания пробника снимались в следующих состояниях приставки:
1 — через несколько секунд после включения (без картриджа);
2 — после нажатия кнопки "RESET" (без картриджа);
3 — во время игры (картридж установлен).

Увеличить

Повторив измерения в устройстве, подлежащем ремонту, и сравнив результаты, можно довольно быстро отыскать неисправный узел.

Разумеется, MFD-таблицы, давая качественную оценку сигналов, служат лишь своеобразной подсказкой. К их составлению и использованию следует подходить творчески. В зависимости от модели приставки и применяемого пробника результаты могут несколько различаться. Важно заметить характерные особенности каждого сигнала, отразив их в условных обозначениях и примечаниях к таблицам. Например, буквами РТ в табл. 3 обозначены импульсы, близкие по форме к "меандру" и длящиеся примерно 2,5 с.

Для более детального исследования многопроцессорной системы, какой является приставка "Sega", необходимо применять сигнатурный анализ и другие сложные методы.

ЛИТЕРАТУРА