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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA SONY PLAYSTATION, o funciones de circuito de decodificador de video de 32 bits. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Телевидение Para los amantes de los videojuegos, hoy se produce una amplia gama de consolas de videojuegos (VVP): desde "Dendy" hasta "Nintendo Ultra-64". Continuando con una serie de artículos sobre los circuitos de tales dispositivos, el autor habla sobre la "Sony PlayStation", un IVP japonés de 32 bits que conquistó todo el mundo de los juegos. La información presentada no solo facilitará su operación competente y reparación automática, sino que también ampliará los horizontes técnicos de los lectores. A pesar de la breve historia del desarrollo de IVP de 32 bits, ya ha estado marcada por la lucha competitiva de las empresas transnacionales que producen equipos informáticos. Las características comparativas de los decodificadores más famosos de esta clase se dan en la Tabla. 1. Se pueden dividir condicionalmente en "exóticos" y "estándar". Los primeros incluyen IVP menos comunes o de perfil estrecho: "Sega32X", el "prefijo al prefijo" original, que amplía las capacidades de "Sega Mega" de 16 bits. Unidad-2"; "Philips CD-i": un decodificador de TV multifuncional para reproducir información de discos ópticos interactivos en formato CD-i; "Commodore CD32" o "CDTV": un proyecto adelantado a su tiempo, contribuyó al comienzo de la distribución de programas de juegos en CD-ROM, pero el desarrollador no tuvo la persistencia ni los fondos para conquistar el mercado.
El IVP "estándar" de 32 bits puede considerarse "3DO" [1], "Sega Saturn", "Sony PlayStation" y sus numerosos clones. Características generales de estos productos: los programas de juegos se almacenan en discos compactos (CD) láser, la imagen de televisión se forma en estándares NTSC o PAL con sonido estéreo, se proporcionan una variedad de dispositivos periféricos (desde una pistola "láser" hasta el volante de un automóvil con pedales), es posible escuchar CD de música ordinaria, trabajar con formatos Photo-CD y Video-CD. El prefijo "3DO", que tiene características técnicas bastante modestas, es un éxito, ya que apareció en el mercado un poco antes que sus competidores. IVP "Sega Saturn" no se vuelve popular debido a la fijación de precios sin éxito y al soporte de software insuficiente. Sin embargo, durante algún tiempo fue considerado el principal competidor de la "Sony PlayStation" (en adelante la llamaremos simplemente "PlayStation"), la cual es considerada por muchos como la mejor de las IVP de 32 bits. Esto lo confirma una gran cantidad (se conocen más de 600) de programas de juegos creados por compañías tan conocidas como Electronic Arts, Mindscape, Capcom, Konami, Lucas Arts, Disney Software. Los juegos XNUMXD de alta velocidad con una imagen "en vivo" y una cámara de vista virtual están cerca del nivel de los implementados en computadoras con un procesador Pentium de modelos más jóvenes. Los primeros modelos de "PlayStation" diseñados para los estándares de televisión japoneses, estadounidenses o europeos no eran totalmente compatibles. Los posteriores se volvieron universales y funcionan con CD de producción de marca y del sur de Asia. El circuito y el diseño constructivo-tecnológico de "PlayStation" están pensados con mucho cuidado. El precio relativamente alto se compensa con una mayor calidad y fiabilidad. CÓMO FUNCIONA PLAYSTATION A continuación, hablaremos sobre uno de los últimos modelos de "PlayStation": SCPH5502. Teniendo en cuenta su dispositivo, utilizaremos, si es posible, las designaciones de referencia de los elementos marcados en las placas de circuito impreso, aunque no siempre corresponden a nuestros estándares (por ejemplo, los transistores se indican con la letra Q, no VT, microcircuitos - IC , no DD o DA, los conectores son CN, no X). La numeración de marca de los elementos es de tres dígitos, y el dígito en el dígito más significativo indica que pertenece a un determinado subsistema del decodificador. Desafortunadamente, muchos artículos no están marcados. Si aún se encontraron sus designaciones de otras fuentes, se dan con un apóstrofo en los diagramas y en el texto (por ejemplo, IC105').El resto se designan de acuerdo con ESKD con una numeración de serie de uno y dos dígitos dentro de cada uno de los diagramas Por comodidad, los tipos de la mayoría de los transistores y diodos se indican según el catálogo de Siemens [2]. De hecho, en muchos casos, la "PlayStation" tiene elementos de producción asiática, cuyo tipo no se puede determinar debido a la falta de marcaje. El conjunto de entrega estándar de "PlayStation" incluye una unidad de sistema (consola), un joystick, un cable de alimentación, un cable para conectar a un televisor y un CD de demostración. El diagrama de conexión de la unidad del sistema se muestra en la fig. 1. Su corazón es la placa del procesador, en la que se encuentran casi todos los nodos principales del decodificador y siete conectores:
Dicha unidad contiene unidades electromecánicas de sistemas de rotación de CD y movimiento de cabeza lectora con láser semiconductor infrarrojo y fotomatriz receptora. Al pulsar el botón "ABRIR" se abre el acceso al contenedor de discos para su instalación o extracción. La placa de conexiones distribuye los circuitos del conector CN102 de la placa del procesador a cuatro salidas. Dos de ellos (nueve pines) están diseñados para conectar los joysticks principales ("1") y adicionales ("2") a la consola, y el resto (ocho pines), para otros periféricos. El IVP se alimenta de la red de 220 V a través de un convertidor de tensión de pulsos situado en la placa de potencia. El propósito de los botones "POWER" y "RESET" es estándar: encender y configurar el sistema del procesador a su estado inicial, respectivamente. El convertidor funciona todo el tiempo mientras el enchufe de red está insertado en el enchufe. En reposo, el consumo de energía no supera los 2,3 vatios. Después de encender el decodificador con el botón "ENCENDIDO", aumenta a 6 ... 11 vatios. Las conexiones de placa a placa de los circuitos de alimentación se realizan con cables ordinarios y de alta frecuencia (información), con un cable de cinta elástica. En la fabricación de accesorios, se utiliza ampliamente la tecnología moderna de montaje automatizado de elementos en la superficie de las placas de circuito impreso. Casi todos los elementos instalados en la placa del procesador son los llamados SMD (Surface Mounting Device). En este diseño, hoy no solo se producen resistencias, capacitores, transistores y microcircuitos, sino también inductores, fusibles, conectores y mucho más. TARJETA DE ALIMENTACIÓN A diferencia de los IVP de 8 y 16 bits, que tienen fuentes de alimentación lineales, la "PlayStation" usa una de pulsos. Sus ventajas son la eficiencia, la baja generación de calor, la alta estabilidad de los voltajes de salida durante las fluctuaciones de la red y los cambios en las corrientes de carga. En varios modos de funcionamiento, el decodificador consume una corriente de 180 ... 800 mA de la fuente a lo largo del circuito de +7,6 V y 360 ... 500 mA a lo largo del circuito de +3,3 V. El voltaje de salida oscila con la carga apagada no supere los 100 mV. Eficiencia de la fuente - 53...75%. Se logran buenos parámetros debido a la mayor frecuencia de conversión y al uso de un circuito cuasi-resonante [3, 4]. El diagrama esquemático de la placa de alimentación se muestra en la fig. 2. A través del filtro de supresión de ruidos C001L001C002, se suministra tensión de red al rectificador - puente de diodos D001 - D004 y luego al convertidor de tensión. El condensador C003 suaviza las ondas. Los condensadores C010, C011, conectados en serie para aumentar la confiabilidad, conectan el rectificador al cable común (circuito GND) del decodificador, lo que debilita la influencia de la interferencia que penetra a través de la red. De acuerdo con las normas de seguridad eléctrica, la capacitancia total de estos capacitores no debe exceder los 6600 pF [5].
Un convertidor de voltaje de ciclo único se ensambla de acuerdo con el circuito del oscilador de bloqueo con conmutación de diodo inverso. Su trabajo se basa en la acumulación de energía en el campo magnético del transformador T001 durante el estado abierto de la llave y su posterior transferencia a la carga. La tecla "autoprotegida" de los transistores Q001 y Q002 está diseñada de tal manera que durante sobrecargas y transitorios se limita la corriente que circula por ella sin alcanzar valores peligrosos. El sensor de corriente consta de una resistencia R009 y un diodo D008. Su voltaje se suministra a la base del transistor Q002, abriéndolo con un fuerte aumento en la corriente del emisor del transistor Q001. Como resultado, el circuito base de este último se desvía, lo que conduce a una limitación de corriente. Durante la puesta en marcha inicial, la corriente que fluye a través de la resistencia R003 abre la llave. El voltaje de retroalimentación requerido para la operación del generador se suministra a la base del transistor Q001 desde el devanado II del transformador T001. El condensador C004, junto con la capacitancia de la unión del colector del transistor Q001 y la inductancia de fuga del transformador T001 forman un circuito oscilatorio en serie sintonizado a una frecuencia cercana a la frecuencia de conversión. Como resultado, la tensión en el colector Q001 adquiere una forma casi sinusoidal [3, 4]. El circuito amortiguador C005R002D005 protege al transistor Q001 de averías. Los voltajes de los devanados secundarios III y IV del transformador T001 son rectificados por diodos de barrera Schottky D101, D102, que se caracterizan por una pequeña caída de voltaje directo, lo que mejora las características energéticas de la fuente. Resistencias R101, R102 - balasto. Crean la carga necesaria para el funcionamiento estable del convertidor en ralentí. El diodo Zener D103 con una tensión de estabilización de 10 V limita las posibles sobretensiones durante los transitorios. Después de pasar los filtros de suavizado C101L101C103 y C102L102C104, los voltajes rectificados se alimentan a través del interruptor SW101 y el conector CN101 a la placa del procesador. Después de cerrar los contactos del interruptor SW101, en presencia de ambos voltajes de alimentación, se enciende el LED verde PD101, que está incluido en el circuito colector del transistor "digital" (transistor digital) Q101. Este dispositivo electrónico relativamente nuevo NO es lógicamente un elemento de colector abierto. Consiste en un transistor convencional y un divisor resistivo en el circuito base. La entrada de este último se puede conectar directamente a la salida de un microcircuito digital TTL o CMOS. Los transistores "digitales" difieren entre sí en estructura (npn o pnp) y valores de resistencia (1 ... 47 kOhm). La tensión de salida del convertidor se estabiliza. Un voltaje proporcional a la salida en el circuito de +3,3 V se alimenta a la entrada del amplificador de desajuste IC101 a través de un divisor de resistencias R106, R107. La salida del amplificador a través de las resistencias R103, R104 y el LED del optoacoplador PC001 se conecta al circuito de +7,6 V. Cuando aumenta cualquiera de los voltajes de salida, aumenta la corriente a través del LED y viceversa. Como resultado, cambia la resistencia de la sección colector-emisor del fototransistor del optoacoplador, que está incluido en el circuito de retroalimentación del oscilador de bloqueo. Este proceso provoca tal cambio en la frecuencia y duración de los pulsos generados que las tensiones de salida vuelven a los valores nominales. Por ejemplo, con un aumento en la potencia de carga de 1,5 veces, la frecuencia de conversión disminuye de 160 a 120 kHz con un aumento simultáneo en la duración relativa del estado abierto del transistor Q001 (es decir, el tiempo de acumulación de energía). Las cadenas R010C008 y R105C105 dan estabilidad dinámica al sistema de regulación automática de voltaje. El coeficiente de estabilización es bastante alto: el voltaje en el circuito de +3,3 V cambia solo un 0,5% cuando la corriente de carga aumenta de 0,035 a 1 A. Para un voltaje de +7,6 V, este indicador es peor: 11% cuando la corriente de carga cambia de 0,075 a 1 A. Si alguna de las salidas está cortocircuitada, el convertidor cambia al modo de estabilización de corriente. Una vez eliminado el cortocircuito, el funcionamiento normal se restablece automáticamente. Como ya se mencionó, el convertidor funciona todo el tiempo mientras el enchufe de red está insertado en el enchufe, incluso si los contactos del interruptor SW101 "POWER" están abiertos. Por lo tanto, no debe dejar el IVP en este estado durante mucho tiempo; un mal funcionamiento de la placa de alimentación puede provocar un incendio. Tenga en cuenta el alto voltaje en esta placa cuando abra el EVP para repararlo. La placa de alimentación tiene un temporizador IC102 que proporciona una señal de reinicio a la placa del procesador. Cuando el decodificador se enciende con el botón SW101, así como cuando se presiona y suelta el botón SW102, aparece en su salida un pulso de nivel lógico bajo con una duración de 500 ms. El elemento de ajuste de tiempo es el condensador C106. El circuito D105, R111, R112, D106 genera una señal de reinicio cuando la tensión en el circuito de +7,6 V disminuye durante un breve período de tiempo. Como resultado, después de las denominadas "reducciones" de la tensión de red, el procesador IVP se reinicia automáticamente . Tensión de estabilización D105 - 5,1 V. Al elegir un reemplazo para los elementos activos de la placa de alimentación, se deben tener en cuenta los parámetros que se indican en la Tabla. 2.
Si es necesario, el transistor "digital" Q101 se puede reemplazar con cualquier estructura n-pn de baja potencia convencional conectando una resistencia con una resistencia de aproximadamente 10 kΩ en serie a su circuito base. Como IC101, puede usar TLP431CLP, TL1431 (Texas Instruments), HA174 (Hitachi), KR142EN19. En este último caso hay que tener en cuenta que existen lotes de dispositivos con pinouts no estándar. El optoacoplador TLP621 (PC001) se puede reemplazar con un TLP521 o NEC256. Para aumentar la confiabilidad de la placa de alimentación y reducir la interferencia con otros dispositivos electrónicos creados por ella en el momento de la conexión a la red, se recomienda incluir una resistencia con una resistencia de 001 ... 10 Ohm con una potencia nominal de al menos 100 W. TABLERO DE INTERRUPTOR El diagrama de la placa de circuito se muestra en la fig. 3, la ubicación de los contactos de sus conectores externos - en la fig. 4.
Tenga en cuenta que los circuitos llamados OUT con diferentes índices digitales son entrada para el IVP, y SYN y PE son salida. El tablero está blindado. Un cable flexible de 80 mm de largo lo conecta al zócalo CN102 de la placa del procesador. Tenga en cuenta que el orden de los contactos del zócalo XS3 está invertido con respecto al CN102. Los joysticks, la pistola, el volante, el volante y otras "herramientas" del juego están conectados a los enchufes XS1 y XS4. XS2 y XS5 están diseñados para tarjetas de memoria SCPH-1020, dispositivos del tamaño de una tarjeta comercial que contienen memoria FLASH no volátil que recuerda los estados actuales de los juegos interrumpidos. Esto distingue favorablemente a "PlayStation" de otros TRP, ya que al transferir la tarjeta a cualquier consola del mismo tipo, puede continuar el juego. La capacidad de la "Memory Card" es de 1 Mbit (15 bloques de memoria de 64 Kb cada uno, el decimosexto se utiliza para fines de servicio). Se emiten "Memory Card +" con una capacidad de 8 Mbps (120 bloques). PALANCA DE MANDO Los joysticks para "PlayStation" son convenientes y confiables en la operación. Tenga en cuenta que, además de los estándar, existen dispositivos más avanzados con retroalimentación de fuerza (force feedback), en los que, por ejemplo, la vibración simula la reacción del objeto del juego (avión, automóvil) a una acción de control. Conocidos joysticks con conexión inalámbrica (rayos infrarrojos) con la unidad procesadora, así como de precisión analógico-digital, que permiten maniobrar con gran precisión en juegos de lucha, simuladores de auto y vuelo. Considere la estructura de los joysticks SCPH-1080 suministrados con el decodificador. A menudo se los llama "gamepads" o "joypads", ya que el juego (juego) no se controla mediante la desviación de la palanca (stick), sino presionando las "almohadillas" elásticas (pads). De acuerdo con la estructura interna, estos productos se pueden dividir condicionalmente en ordinarios y mejorados. Los primeros contienen un microcircuito sin marco, lleno de un compuesto, al que están conectados los contactos de todos los botones. El generador de reloj del microcircuito funciona a una frecuencia de aproximadamente 200 kHz, el valor de su resistencia de ajuste de frecuencia externa es de 27 ... 91 kOhm. A veces, se instala en la placa un condensador con una capacidad de 200 pF a 0,01 uF. El joystick mejorado (su diagrama se muestra en la Fig. 5) se basa en el microcircuito 23-0271A de la empresa japonesa Mitsumi.
El procesador IVP sondea el estado de los botones 50 veces por segundo durante el escaneo de cuadro inverso del televisor. Para ello genera las señales PE1, PE2, SYN1, SYN2, que son ráfagas de pulsos que se repiten con un periodo de 20 ms. En respuesta, en la salida del joystick OUT2, aparecen pulsos de sincronización con la misma frecuencia, cuya forma no depende del estado de los botones, y en OUT1, una señal similar a la que se muestra en la Fig. 6.
Los botones presionados corresponden a pulsos de polaridad negativa en ciertas posiciones de tiempo. Observando esta señal con un osciloscopio en el pin 9 del zócalo X4 de la placa de conmutación (ver Fig. 3), se puede juzgar que el joystick conectado al zócalo X1 está funcionando. El funcionamiento del chip DD1 está cronometrado por un oscilador interno cuya frecuencia (4 MHz) está estabilizada por un resonador piezocerámico (PCR) BQ1 a partir de una solución sólida de titanato de plomo-zirconato. Los parámetros típicos del RCC de la empresa alemana Herbert C. Jauch [6] son los siguientes: desviación de frecuencia de la nominal a 25°C - no más de +0,5%, desviación de frecuencia en el rango de temperatura -20...+80 °C - no más de +0,5 %, resistencia a la frecuencia de resonancia - no más de 30 ohmios, coeficiente de envejecimiento - no más de +0,3 % durante 10 años. Los RCC son 1,5...5 veces más baratos que los de cuarzo para la misma frecuencia y se distinguen por su alta resistencia mecánica. Esto último es especialmente importante para los joysticks y otros dispositivos que usan los niños. Las desventajas pueden considerarse una estabilidad de frecuencia y un factor de calidad reducidos. Si es necesario, el HCJ-4.0 RCC instalado en el joystick se puede reemplazar con un resonador de cuarzo PK169 de 4 MHz y dos condensadores de 33 pF cada uno. El conector hembra X1 se conecta mediante un cable de siete hilos de 2 m de longitud al enchufe X2, cuyos pines 2 y 7 no se utilizan. A una distancia de 10 ... 30 mm del enchufe hay una boquilla de plástico plegable. En su interior hay un manguito de ferrita colocado en el cable con un diámetro de 16 ... 20 y una longitud de 25 ... 30 mm. Al aumentar la inductancia de los cables que lo atraviesan y el acoplamiento magnético entre ellos, el bushing suprime el componente de modo común de las corrientes que fluyen a través del cable, lo que reduce la interferencia de radio radiada. Si el manguito "cuelga" dentro de la boquilla, se puede fijar con pegamento o una junta de goma. El joystick descrito está fabricado con tecnología de montaje en superficie y se caracteriza por una buena estabilidad de la frecuencia del oscilador, protección del circuito externo y facilidad de mantenimiento.Gracias al conector X1, el cable de conexión se puede desconectar de la placa de circuito impreso para repararlo o reemplazarlo. Las almohadillas de contacto de los botones SB1-SB14 tienen un revestimiento de carbono negro no oxidante. PLACA DEL PROCESADOR El diagrama de bloques de la placa del procesador se muestra en la fig. 7. Se seleccionan ocho bloques en él. La pertenencia de un elemento a uno de ellos está determinada por el primer dígito del número en su designación de referencia: sistema informático - 1, videográfico - 2, procesamiento de datos digitales - 3, canal de sonido - 4, codificador de video - 5, fuente de alimentación - 6, interfaz de CD -ROM - 7, bloque de adaptación - 8.
La "PlayStation" de alto rendimiento proporciona un procesador central que tiene una estructura llamada RISC (Computadora con conjunto de instrucciones reducido - una computadora con un conjunto de instrucciones reducido). Sus características se describen en detalle en [7, 8]. Recordemos los principales: solo se proporcionan operaciones elementales en el sistema de comando; todos los comandos tienen la misma longitud y estructura; el control de microprogramas se reemplaza por hardware; Minimiza el número de accesos a la memoria. A principios de los 90, se produjeron más de una docena de tipos de procesadores RISC de 32 bits, entre ellos Am29000 (AMD), 88000 (Motorola), Clipper (Fairchild). Para "PlayStation" se eligió R3000A, desarrollado por la empresa estadounidense MIPS Computer Systems. La decisión no fue casual. En abril de 1991, Sony, Microsoft, NEC, DEC, Siemens, Compaq y varios otros formaron el consorcio ACE, que desarrolló un enfoque unificado para el desarrollo de herramientas informáticas. Se recomendaron como base los procesadores MIPS RISC y la familia de procesadores Intel x86. La arquitectura MIPS se desarrolló en la Universidad de Stanford (EE. UU.) a principios de la década de 80 como base para la computadora de a bordo del sistema de defensa antimisiles [8]. El procesador R3000 fue anunciado por MIPS el 28 de marzo de 1988. Este es un dispositivo de segunda generación, un digno sucesor del famoso R2000, uno de los primeros procesadores RISC en llegar a la etapa comercial. El R3000 original emparejado con el coprocesador R3010 funcionó a 25 MHz con una velocidad de 20 millones de operaciones por segundo, consumiendo un promedio de 1,25 ciclos para cada uno. El R3010 a menudo se denomina cointérprete. Analiza y ejecuta sus comandos en paralelo con el procesador central, acelerando de 5 a 10 veces las operaciones de suma y multiplicación de números en coma flotante. En el futuro, gracias a la mejora de la tecnología, apareció el procesador R3000A con una frecuencia de reloj aumentada a 45 MHz. Me gustaría señalar que, según los estándares de hoy, ya es un "viejo". Literalmente, un año después de que la "PlayStation" apareciera en el mercado, MIPS desarrolló el procesador RISC R64 de 10000 bits, que opera a una frecuencia de 275 MHz. El R3000A tiene una arquitectura Harvard, es decir, espacios de memoria de datos e instrucciones separados. Está equipado con una tubería interna, gracias a la cual puede procesar hasta cinco comandos simultáneamente. El principio de funcionamiento del transportador R3000A se muestra en la fig. 8.
Cada comando se ejecuta en cinco ciclos. En el primero de ellos (VC) hay una selección desde la memoria del código de operación a realizar. En el segundo (RT), el procesador lee de sus registros los datos necesarios para ejecutar la instrucción. En el tercero (OP), la unidad lógica aritmética realiza la operación especificada. A continuación, los datos se intercambian con la memoria (PM) y el resultado de la operación (ZP) se escribe en los registros. Dado que los comandos están ubicados en los "hilos" de la tubería con un cambio, en cada ciclo de reloj todos los nodos del procesador están ocupados con su trabajo, y la ejecución de uno de los comandos necesariamente se completa. El siguiente de la memoria del programa se coloca inmediatamente en el "hilo" liberado. Desafortunadamente, una imagen tan ideal solo es posible si la ejecución del comando no requiere los resultados del trabajo de los anteriores, que aún no se han completado y están en proceso. En tales casos, debe perder el tiempo esperando los datos necesarios. Para el R3000A, las pérdidas promedian el 25%. Los tiempos de inactividad de la tubería también están asociados con los accesos a la memoria externa. Para eliminarlos, se utiliza una memoria caché rápida, que sirve como un búfer entre el procesador y la memoria RAM principal relativamente lenta. NÚCLEO DE RIESGO MIPS, paradójicamente, nunca tuvo su propia producción de semiconductores. Se han vendido licencias por el derecho a fabricar procesadores RISC a muchas empresas. Como ya se mencionó, los primeros modelos de "PlayStation" utilizaron el chip R3000A de la empresa estadounidense LSI Logic Inc. En los últimos, incluido el que se está considerando, se instala un VLSI CXD208AQ especializado de 8606 pines de Sony Computer Entertainment Inc. (SCEI), que incluye el propio procesador, similar al R3000A, el coprocesador R3010A, caché de programa, caché de datos, árbitro de bus y nodos de interfaz (Fig. 9). El CXD8606AQ tiene una frecuencia de 33,9 MHz para 30 MT/s. La frecuencia de los pulsos de reloj CLK que provienen del oscilador de cristal integrado X101' es el doble de la especificada. La velocidad de intercambio de datos en el bus del sistema alcanza los 132 Mbps.
La RAM de datos dinámicos externos (IC106) con una capacidad de 16 Mbit puede constar de un chip A70 o A65844 de 67871 pines (Toshiba), o cuatro KM28V48DJ-514 de 6 pines (Samsung). El sistema operativo del decodificador de video está "cableado" en una ROM de programa IC32 de 102 pines (M53403IE-04 o 3030 de SCEI) con una capacidad de 4 Mbit. Incluye programas para crear salvapantallas musicales y gráficos y dos menús: un reproductor de CD de música y un servicio de "Tarjeta de memoria". Por cierto, el diseño de los menús y las pantallas de bienvenida en las versiones americana y europea de "PlayStation" es diferente. CONECTORES DEL SISTEMA INFORMÁTICO La ubicación de los conectores en la parte posterior de la "PlayStation" se muestra en la fig. 10 (los números de contacto se dan de acuerdo con su marcado en la placa de circuito impreso). El sistema de cómputo incluye los plugs CN103 "E/S PARALELO" y CN104 "E/S SERIE". Además, la placa del procesador tiene un zócalo CN102 "JOYSTICK" conectado mediante un cable flexible a la placa de conmutación dentro del decodificador.
En la fig. 11 muestra el esquema del circuito asociado al zócalo CN102. Son siete en total: cuatro de salida y tres de entrada, esta última conectada a una fuente de alimentación de +1 V a través de unas resistencias de polaridad R3-R3,3. Por ejemplo, la entrada OUT3 (el nombre no debe ser engañoso, esta señal de salida del joystick es la señal de entrada del procesador) está protegida por el filtro de ferrita FL1, el diodo VD1, la resistencia R4 y el condensador C1. Los inductores L104-L106 suprimen la interferencia que penetra en los circuitos de alimentación, a menudo también realizan las funciones de los fusibles y se queman durante los cortocircuitos.
Los filtros de ferrita de pequeño tamaño, similares al mencionado FL1, diseñados en forma de elementos SMD, son muy utilizados en "PlayStation". Su respuesta de frecuencia es monótona hasta frecuencias de 100 ... 300 MHz, no hay oscilaciones ("ringing") en procesos transitorios. Estos productos se pueden distinguir de otros similares por la carcasa negra sin inscripciones y marcas en la placa de circuito impreso que comienzan con la letra F. Parámetros típicos de los filtros de la serie Murata Mfg. BLM11. Co.: tamaño 0603, corriente máxima - 0,2 ... 0,5 A, resistencia activa - 0,1 ... 0,7 Ohm, impedancia a una frecuencia de 100 MHz - 60 ... 600 Ohm. El conector de puerto paralelo CN103 está diseñado para conectar periféricos de alta velocidad que requieren acceso directo al bus del sistema del procesador. Puede ser, por ejemplo, un módulo para ver videos de discos Video-CD. La mayoría de los 68 pines del enchufe están conectados a varios pines de IC102, IC103, IC305, IC308, IC402, IC602 a través de resistencias de 150 ohmios. Los pines 1, 5, 16, 19, 34, 35, 39, 50, 53 y 68 son GND. Las tensiones de alimentación a través de las bobinas L110 y L111 se conectan a los contactos 18, 52 (+7,6 V) y 17, 51 (+3,3 V). Los contactos 31 y 65 son gratuitos. El diagrama de circuito asociado con el enchufe del puerto serie CN104 se muestra en la fig. 12. Todas las entradas y salidas están protegidas por diodos VD1-VD6 y filtros FL101-FL106, y los circuitos de potencia están protegidos por chokes L101 y L102. Las señales de entrada (excepto IN1) se envían al chip del procesador a través de inversores en los transistores Q102 y VT2. Las señales de salida (excepto Q1) son generadas por inversores de colector abierto en los transistores VT1 y Q103.
El puerto serie se utiliza principalmente para conectar dos consolas cuando se juega en el modo "red" proporcionado en muchos programas ("Command & Conquer", "Duke Nukem"). Los jugadores luchan entre sí, cada uno controlando su consola. La longitud del cable de conexión de siete hilos (cable de enlace) es de varios metros. En ausencia de uno de marca, se puede hacer de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 13. Si no hay tomas de cable adecuadas, use los enchufes de "cinta" habituales ONTS-VG-11-7/16 (SSh-7). En este caso, será necesario equipar cada uno de los decodificadores conectados con un enchufe SG-7, que debe conectarse en paralelo con el enchufe CN104, por ejemplo, como se muestra en la fig. 14 (vista desde los nidos). Desafortunadamente, es difícil encontrar un lugar para un zócalo adicional en la unidad del procesador, y lo más probable es que deba dejarse colgando del arnés de cableado que se lleva al exterior.
SISTEMA VIDEOGRAFICO La velocidad del sistema videográfico "PlayStation" es de 66 millones de operaciones por segundo. El chip IC208 CXD203 de 8561 pines de SCEI es responsable de dibujar polígonos, mover sprites de píxeles con rotación y escala individuales, y pintar contornos de imágenes con un color determinado. Se procesan por segundo 1,5 millones de polígonos uniformemente sombreados (flatshaded), 500 mil texturizados (texture-mapping) o luminosos (lightsourced). El chip mPD201GF-A481850 de NEC se utiliza como video RAM IC12 (Fig. 15). Esta RAM de gráficos síncronos dinámicos (SGRAM) de 8 Mbit consta de dos bancos de memoria de 131072 palabras de 32 bits cada uno. Hay dos registros de color y máscara de 32 bits. La regeneración de la memoria ocurre automáticamente en 1024 ciclos dentro de 16 ms. SGRAM le permite cambiar la imagen en la pantalla lo más rápido posible. Al escribir ciertos comandos en el registro de control, puede realizar paginación y escritura/lectura silábica de datos, borrado acelerado, procesamiento de datos enmascarados e intercambio de contenido entre bancos de memoria. Todas las operaciones se realizan sincrónicamente en el flanco ascendente de la señal CLK.
La duración del ciclo de escritura/lectura para mPD481850GF-A12 es de 12 ns, la frecuencia de reloj máxima es de 83 MHz (en funcionamiento - 67,7376 MHz), la tensión de alimentación es de 3 ... 3,6 V, el consumo de corriente es de 6 ... 310 mA dependiendo del modo de operación. Los chips KM201G4132BQ-271 (Samsung), mPD10-A481850 (NEC) se pueden instalar como IC10. El chip IC202 TDA8771A (Fig. 16) es un DAC de video de tres canales de Philips, diseñado para codificación de color de 24 bits, llamado TrueColor en gráficos por computadora. Su tensión de alimentación es de 4,5 ... 5,5 V, el consumo de corriente es de 10 ... 45 mA.
A los componentes de color R, G, B se les asignan ocho bits del código de entrada, lo que le permite reproducir 16777216 tonos de color. El voltaje de salida de cada uno de los tres canales en una carga con una resistencia de 1 kΩ varía de 0,26 (código 0H) a 3,2 V (código 0FFH). La frecuencia del pulso de reloj en la entrada VCLK (pin 31) es de 13,3 MHz, exactamente cuatro veces menor que la frecuencia GCLK recibida del oscilador de cristal X201. Para un microcircuito que funcione, el voltaje en el pin 33 (VREF) está en el rango de 1,2 ... 1,3 V. A veces, el microcircuito MC202FT (Motorola) se usa como IC141685. SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE DATOS DIGITALES Los datos leídos del CD se envían al decodificador IC305 (chip CXD100 de 1815 pines de Sony). Junto con IC304' (SC430929PB de Sierra Semiconductor Corp., 52 pines), recibe un flujo de datos en serie, extrae señales de sincronización de tramas y bits, verifica la exactitud de la información decodificada y corrige errores. Se cree que el método aceptado de codificación hace posible, debido a la redundancia, recuperar automáticamente los datos perdidos en caso de arañazos en la superficie de un CD de hasta 2,4 mm de largo. Para dar servicio al decodificador, se prevé un búfer estático RAM IC303 con una capacidad de 256 Kbps (32K (8). El chip RAM UM62256V-10 se puede reemplazar con 62W256LTM8, KM62V256CL-10L con un tiempo de acceso de no más de 100 ns. No se pueden utilizar KR537RU21 domésticos, ya que no están diseñados para una tensión de alimentación de 3,6 V. La velocidad general del sistema de procesamiento es de 80 millones de operaciones por segundo, se admiten los formatos JPEG (transmisión de imágenes fijas), MPEG1 (transmisión de imágenes en movimiento) y H.261 (videoconferencia). El procesador de sonido es IC308 (chip CXD100Q de 2925 pines de Sony), al que se conecta 4 Mbit de RAM (chip M40M5CJ de 44260 pines de Mitsubishi o MB814260-70 de Fujitsu). Organización de la memoria - 256Kh16. Las capacidades musicales de la "PlayStation" le permiten usarla como un reproductor de CD doméstico conectándola a un UMZCH estacionario o escuchando grabaciones a través de auriculares estéreo. La calidad del sonido será más que adecuada para todos, excepto quizás para los fanáticos de los equipos de alta gama. El menú de servicio de CD de audio proporciona rebobinado, búsqueda de registros, programación del orden de su reproducción. Incluso puede escuchar los clips de sonido de los programas de juegos. CANAL DE SONIDO El diagrama de la unidad para convertir datos digitales en formato analógico provenientes del procesador de audio IC308 se muestra en la fig. 17. Su base es el chip IC402 AK4309AVM de la empresa japonesa Asahi Kasei Microsystems Co. Limitado. - DAC delta-sigma de 16 bits de dos canales dedicado. Por estructura, es un bit secuencial. Teóricamente, la modulación deltasigma es más eficaz cuando se procesan señales similares al ruido con un espectro uniforme. Esto explica por qué los reproductores de CD económicos con estos DAC no reproducen muy bien la música clásica, pero funcionan muy bien cuando se escucha rock expresivo.
Los parámetros principales de AK4309AVM: frecuencia de muestreo - 44,1 kHz, irregularidad de respuesta de frecuencia -% 0,5 dB en el rango de frecuencia 0 ... 20 kHz, rango dinámico - 85 ... 91 dB, diafonía entre canales - 80 ... 90 dB , voltaje de salida máximo - 3,2 ... 3,6 V, consumo de energía - 80 ... 120 mW a un voltaje de suministro de 4,5 ... 5,5 V. AK4309AVM se puede reemplazar con microcircuitos AK4309VM o AK4310 de la misma compañía. La entrada DAC recibe tres señales, cuyos diagramas de tiempo se muestran en la Fig. 18 (LRCK: conmutación de datos de los canales izquierdo y derecho, SDATA: datos en serie, BICK: sincronización de bits), así como MCLK: pulsos de reloj con una frecuencia de CLK / 4 (16,9344 MHz). Las señales de salida de los canales izquierdo (L-AUDIO) y derecho (RAUDIO) en los programas de juegos tienen una amplitud promedio de 1,5 ... 2 V.
Las teclas de transistor Q403, Q404 bloquean el sonido cuando se presiona el botón "RESET" (el voltaje de control se suministra a través de la resistencia R7, el diodo Q401 y el transistor "digital" VT2). Al mismo tiempo, la señal de reinicio se envía al chip IC9 a través del circuito R1C402. El sonido también está bloqueado por una señal del pin 37 del chip IC308 que llega a través de los transistores VT1 y VT2. El divisor de voltaje de las resistencias R10, R11 establece un potencial de aproximadamente 3,8 V en el emisor del transistor VT2. Los condensadores C407, C443, C2, C3, C5, C6 filtran el ruido. CODIFICADOR DE VÍDEO En la fig. 19 muestra la parte del circuito "PlayStation" responsable de la formación de la señal de televisión. El codificador IC501▓ RGB-PAL es un chip CXA1645M, funcionalmente similar al CXA1145M utilizado en Sega Mega Drive-2 IVP. Las señales de color R, G, B con una amplitud de 501 V, así como una combinación de pulsos de sincronización verticales y horizontales SYNC con niveles TTL, llegan a sus entradas a través de seguidores emisores en los transistores Q503-Q1.
El enchufe CN502 "AV MULTI OUT" proporciona seis señales de salida. VIDEO es una señal de video a todo color PAL de 1,5 V. Y-OUT y C-OUT son los componentes de luminancia y color de esta señal, respectivamente. (A veces se les llama S-video o Y/C-video. Los televisores que tienen entradas especiales para ellos brindan una mayor calidad de imagen al eliminar algunas de las conversiones en la ruta de la televisión). R-OUT, G-OUT, B-OUT - señales de video de colores primarios con amplitud 1...1,5V. Las resistencias R11-R16 y los diodos VD1-VD3, VD6 son protectores. Los diodos Zener VD4, VD5, VD7-VD14 (voltaje de estabilización de 4,7 V), conectados en pares en antiserie, sirven como limitadores de transitorios y protegen el dispositivo de cargas electrostáticas. Todas las salidas enumeradas se pueden conectar directamente a cargas de 75 ohmios. Esto le permite conectarse al decodificador de video no solo a un televisor, sino también a un monitor de video. En un televisor (monitor) en blanco y negro, puede enviar señales Y-OUT o VIDEO, en un color (según el modelo) - VIDEO o R-OUT, G-OUT, BOUT o Y-OUT, C-OUT. El cable suministrado con el decodificador para conexión a la toma CN502 termina con tres tulipas de colores amarillo (VIDEO), rojo (R-AUDIO) y blanco (L-AUDIO). Algunos modelos de "PlayStation" están equipados con un adaptador "euro-scart" (enchufe de conector EURO-AV). La ubicación y el propósito de sus pines se muestran en la fig. 20 (los que no se utilizan y los que suelen faltar se muestran en líneas discontinuas).
Si el televisor tiene un canal de sonido estéreo, los enchufes rojo y blanco del cable se conectan respectivamente a las entradas de los canales estéreo derecho e izquierdo. Los auriculares estéreo conectados directamente a las salidas RAUDIO y L-AUDIO de una consola de juegos o un UMZCH estéreo con altavoces externos proporcionarán una mayor calidad de sonido. El amplificador debe estar diseñado para señales de entrada con una amplitud de hasta 3,5 V. Para conectarlo, deberá hacer un adaptador. La mayoría de los televisores no tienen sonido estéreo. El menú del software del juego generalmente le permite seleccionar "MONO"-"ESTÉREO" o "MONO"-"D" al que solo uno de los canales estéreo está conectado estará defectuoso. El manual de PlayStation recomienda en este caso conectar el enchufe blanco del canal estéreo izquierdo a la entrada mono. En el modo "MONO", la misma señal de suma se produce en las salidas de los canales estéreo izquierdo y derecho y no importa cuál esté conectado al televisor. El voltaje de +6 V (corriente de hasta 502 mA) llevado al enchufe 4,9 del enchufe CN25 está diseñado para alimentar el modulador de RF externo SCPH-1122RFU, que le permite enviar una señal del decodificador de video al conector de antena del televisor. . El modulador generalmente no está incluido en el paquete "PlayStation &". En lugar del modulador "nativo", puede usar nodos similares de los decodificadores "Dendy", "Sega Mega Drive-2" o una grabadora de video doméstica. FUENTE DE PODER El diagrama esquemático de la fuente de alimentación de la placa del procesador se muestra en la fig. 21. Los circuitos del conector CN602 están protegidos por fusibles PS601PS605. En algunos modelos, sus corrientes de operación pueden ser de dos a tres veces mayores que las indicadas en el diagrama. Numerosos estranguladores y condensadores suprimen el ruido de impulso que penetra en los circuitos de alimentación. Una gran cantidad de capacitores de bloqueo de cerámica, que no se muestran en el diagrama, están instalados en la placa del procesador en las inmediaciones de los pines de alimentación de los microcircuitos.
A diferencia de los IVP de 8 y 16 bits, PlayStation utiliza varias clasificaciones de tensión de alimentación: 7,6; 5; 4,9; 3,6; 3,3 V. Del voltaje de entrada de 7,6 V, utilizando el microcircuito IC601, se obtienen 5 V, que el estabilizador en los transistores VT2, VT4, VT5 reduce a 3,6 V. Se ensambla un limitador de corriente en los transistores VT1, VT3, que protege el prefijo de cortocircuitos en dispositivos conectados a la toma CN502. Corriente de cortocircuito - 70 ... 80 mA, tensión en la salida del limitador sin carga - aproximadamente 4,9 V. Los microcircuitos analógicos del decodificador funcionan con un voltaje de 5, y los digitales, incluido el procesador y la memoria (excepto IC310, IC801 ') - 3,3 V. Surgió la necesidad de una fuente de alimentación de bajo voltaje de circuitos integrados digitales cuando los estándares tecnológicos para el diseño de estructuras de semiconductores pasaron a ser inferiores a 0,7 micras. La intensidad de los campos eléctricos dentro del cristal ha aumentado tanto que a una tensión de 5 V ya son posibles las averías. A mediados de los 80, el estándar JEDEC recomendaba una tensión de alimentación de 3,3V+10%. En "PlayStation", generalmente está más cerca del límite superior y alcanza 3,5 ... 3,55 V. Las consecuencias positivas de la fuente de alimentación de bajo voltaje son una disminución en el consumo de energía y la facilitación del régimen térmico de los microcircuitos. Las ganancias alcanzan el 50% o más. El circuito de reinicio inicial consta de los elementos R1-R6, C2, C7. En el estado inicial, el nivel lógico del voltaje en la línea RES es alto. INTERFAZ DE CD-ROM Las amplias posibilidades de "PlayStation" están asociadas principalmente con la presencia de una unidad de CD-ROM en él. Los efectos de sonido, la imagen "en vivo", la animación tridimensional, el diálogo requieren una gran cantidad de programas y datos de origen. El CD-ROM le permite trabajar con 650 MB de información (en comparación con los 4 MB de los cartuchos de mayor capacidad del decodificador "Sega Mega Drive-2"). Velocidad de lectura de datos - "duplicada" (300 Kb/s). La unidad en cuestión es similar a la mayoría de los reproductores de CD de música. Los detalles de su dispositivo se pueden encontrar en [9-11]. Como se sabe, los datos se graban en un CD mediante micropits en la superficie de la capa de información que refleja la luz, que forman una pista espiral continua que se desenrolla desde el centro del disco hacia su periferia. Un láser semiconductor en el rango de longitud de onda infrarroja (780 nm) ilumina la pista a través de una lente con un haz de luz estrecho, que se refleja de manera diferente en los micropozos y los espacios entre ellos. La fotomatriz recibe la luz modulada reflejada y la convierte en señales eléctricas. El preprocesador, que consta de chips IC703, IC705' e IC708, los amplifica y los convierte en una forma conveniente para su uso posterior. La unidad está controlada por un controlador basado en el chip IC701 CXD2545Q. Funcionalmente, sirve como base para varios sistemas de control automático (ACS). SAR-VD (rotación del disco), que controla el motor, mantiene una velocidad lineal constante de movimiento de la pista de información en relación con el cabezal de lectura (SG). La frecuencia de rotación del disco varía de 1000 min-1 al leer datos al principio de la espiral de información, a 400 min-1 al final. Cuando se abre la tapa del contenedor de CD, el CAP-VD detendrá el motor con urgencia. SPSG (sistema de posicionamiento SG) con la ayuda de un motor paso a paso mueve el SG a lo largo del radio del disco. Se utiliza un engranaje helicoidal para convertir el movimiento de rotación en movimiento de traslación. Hay un sensor de contacto para acercar el SG al centro del disco. Después de su operación, se bloquea el movimiento posterior del SG en esta dirección. CAP-PC (seguimiento radial) asegura que el punto iluminado por el rayo láser se mueva estrictamente a lo largo de la línea central de la pista de grabación. Su desviación en una u otra dirección provoca un cambio en el voltaje en las salidas de la fotomatriz, que el controlador convierte en una señal de control del signo correspondiente, que actúa sobre el servo de la lente. La precisión de seguimiento alcanza los +0,1 µm con una excentricidad de rotación del disco de +70 µm. SAR-F (enfoque) mantiene la misma distancia entre la capa de información del CD y la lente. Es necesario porque la lente tiene una profundidad de campo de solo +1,9 µm, y el latido de la superficie del disco puede ser de hasta +0,5 mm. Para compensarlos, el SAR-F tiene un gran coeficiente de estabilización a una frecuencia de batido que coincide con la frecuencia de rotación del disco. La capacidad del decodificador de video para leer discos del sur de Asia de baja calidad, cuya curvatura superficial a menudo es visible a simple vista, depende en gran medida de las características de este sistema. La señal de control SAR-F también va al servo del objetivo. SAR-ML (potencia láser) estabiliza la potencia de salida fuertemente dependiente de la temperatura de un láser semiconductor. El sensor de potencia es un fotodiodo incorporado. Los principales parámetros de los diodos láser utilizados son: corriente de funcionamiento - 45...110 mA a una tensión de 1,6...2,2 V; potencia máxima de radiación - 3 ... 5 mW (en funcionamiento - 0,4 ... 1 mW); durabilidad - hasta 100 mil horas En la fig. 22 muestra un diagrama esquemático de la unidad de CD-ROM y sus circuitos de interfaz con la placa del procesador. Tres canales de amplificación idénticos del chip IC702 (BA6392FP de Rohm), especialmente diseñados para reproductores de CD y unidades de CD-ROM, controlan el servo del objetivo (L1, L2) y el motor de accionamiento SG (M2), y el cuarto diferencial: el disco motor de giro (M1). Parámetros básicos del BA6392FP: tensión de alimentación - 6...16 V, corriente de reposo - 8...18 mA, potencia de disipación - 1,7 W, resistencia de carga - 8...20 Ohm, tensión de salida - 1,3...5,2 V , ganancia del canal de rotación del disco - 8...13 dB. En el estado inicial, cuando los motores están parados, los voltajes en todas las salidas del BA6392FP son iguales y cercanos a los 3,5 V. Dependiendo de la diferencia de voltaje en las respectivas salidas, los motores giran en una dirección u otra.
El motor M1 se controla de forma combinada: aproximadamente, cambiando el componente constante, precisamente, mediante ráfagas de pulsos de diferentes polaridades. La dirección de trabajo de la rotación del disco es en el sentido de las agujas del reloj (con una diferencia de voltaje positiva en los pines 27 y 26 de IC702). Al abrir la cubierta de acceso al CD, se produce un frenado de emergencia al aplicar un voltaje de polaridad inversa al motor M1. El control del motor paso a paso M2, que mueve la SG, es únicamente pulsado. Los contactos del interruptor S1 se cierran cuando el carro SG se apoya contra el limitador. El SPSG recibe una señal que prohíbe el movimiento posterior del SG. Los filtros FB701-FB704 suprimen el ruido de conmutación, los diodos Zener VD1-VD4 con un voltaje de estabilización de 4,7 V limitan las sobretensiones. El servomotor de la lente actúa como un controlador de altavoz dinámico, en el que la bobina móvil, que se encuentra en el campo de un imán permanente, se mueve bajo la influencia de una corriente que fluye. Los devanados L1 y L2 del servo mueven la lente en planos mutuamente perpendiculares. Sus circuitos magnéticos son imanes permanentes hechos de aleaciones de tierras raras. La sensibilidad del servo alcanza los 4 mm/V. El diodo emisor de láser A1 está conectado al circuito colector del transistor Q701. Corriente nominal - 60...80 mA. El ajuste lo realiza la resistencia R1, ubicada en un cable plano flexible impreso que conecta el SG al enchufe CN702, e incluida en el circuito de retroalimentación SAR-ML. A medida que la resistencia disminuye, la corriente y la potencia del láser aumentan. Las señales tomadas de la matriz de fototransistores A2 se alimentan a través de los condensadores de acoplamiento C3-C6 al microcircuito IC703 (A1791N). La sensibilidad del dispositivo se ajusta mediante la resistencia de corte RV703. UNIDAD DE ADAPTACIÓN El propósito de este bloque es garantizar el funcionamiento del decodificador desde CD de marca y sin marca marcados como "NTSC U/C" (EE. UU./Canadá), "NTSC J" (Japón), PAL (Europa, Asia ). Su diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la Fig. 23. Como IC801', se utiliza el llamado "chip universal": un microcontrolador Z86E0208PSC de ocho bits de Zilog con una ROM enmascarada de 512 bytes, en el que se ingresa un programa enviado por el cliente durante la fabricación. La frecuencia de reloj de 4,433 MHz es igual a la frecuencia de la subportadora de color en el sistema PAL y la establece el resonador de cuarzo Z801'.
El bloque utiliza solo dos salidas del microcontrolador. En el primero de ellos (Q1), se forma una secuencia de sincronización para la interfaz del CDROM, en el segundo (Q2), al encenderse, se genera un pulso de alto nivel lógico con una duración de aproximadamente 1 s. Todos los elementos del bloque de adaptación se instalan en una placa de circuito impreso separada, se pegan a la parte posterior de la placa del procesador del decodificador y se conectan a ella mediante cables. Algunos modelos de "PlayStation" utilizan el microcontrolador 86C0208/P de Microchip Technology en lugar del Z12E508PSC. REPARACIÓN DE SUMINISTRO En un centro de servicio de marca, la reparación de una "PlayStation" generalmente no toma más de 15 minutos; exactamente ese tiempo se requiere para reemplazar las placas defectuosas por otras obviamente buenas. Otra cosa son las condiciones de aficionado y la falta de repuestos. Al comenzar a reparar la "PlayStation", dentro de la cual hay un láser semiconductor, debe recordarse que su radiación es peligrosa para los humanos. Por supuesto, este no es el "hiperboloide del ingeniero Garin" y el poder de su radiación es insuficiente para dañar, digamos, la piel de la mano, pero los ojos son muy vulnerables a los rayos infrarrojos invisibles. De acuerdo con la etiqueta de la caja, "PlayStation" está clasificada como un dispositivo de clase 1 para seguridad láser, lo que no representa una amenaza para la salud. De hecho, durante el uso normal del decodificador, su diseño y enclavamientos eléctricos no permiten el contacto directo con la radiación láser en los ojos. Otra cosa es la reparación con la tapa superior quitada. Según el grado de peligrosidad, dicho trabajo se clasifica como clase 2, cuando es necesaria una instrucción de precaución, pero aún no se requiere protección ocular especial. No se recomienda estrictamente mirar por la "mirilla" del láser, especialmente a corta distancia. A una distancia de 20 cm de él, la densidad de radiación es de 44 μW/cm2, en las inmediaciones es aún mayor. El cristalino del ojo, al enfocar la luz en la retina, aumenta significativamente la densidad de radiación. Por ejemplo, con un diámetro de pupila de 0,5 cm, la densidad de flujo de potencia en su foco es 60 veces mayor que la del incidente. Por lo tanto, la retina puede dañarse de forma irreversible incluso por una radiación cuyo poder se considera seguro. Si es necesario, el rayo láser solo debe observarse con un dispositivo de visión nocturna sensible a infrarrojos. Por supuesto, al reparar la "PlayStation", no se deben olvidar cosas tan prosaicas como el alto voltaje en la placa de alimentación. Incluso cuando la consola de juegos se apaga con el botón "POWER", el convertidor de voltaje funciona siempre que el enchufe de red esté insertado en el enchufe. Una placa de alimentación defectuosa se puede reemplazar con una fuente de fabricación propia con dos voltajes de salida: 3,3 ... 3,6 V con una corriente de carga de al menos 0,7 A y 7,4 ... 7,8 V con una corriente de carga de al menos 1 A. Los voltajes deben estar estabilizados (preferiblemente con la posibilidad de ajuste dentro de pequeños límites), tener ondas inferiores a 100 mV. La unidad debe estar protegida contra cortocircuitos. La señal de reset RES puede ser dada por cualquier botón normalmente abierto conectándolo entre los pines 4 y 5 del conector CN602. En paralelo con el botón, es deseable instalar un condensador con una capacidad de 1 ... 2,2 microfaradios. La placa de ruptura rara vez falla. Muy a menudo, sus defectos son de naturaleza mecánica. Sin embargo, si se rompe un cable plano, no debe intentar soldar sus conductores, ya que se evaporarán instantáneamente. Es mejor hacer un nuevo cable con alambres delgados comunes. La reparación de la placa del procesador debe comenzar con el "timbre" de todos los fusibles, inductores, filtros de ferrita y puentes de chips. Las resistencias de chip defectuosas se pueden reemplazar con R1-4-0,125 W domésticos y los condensadores de chip con K10-17-4v. Si el espacio lo permite, está permitido instalar elementos ordinarios, dando forma a sus conclusiones en consecuencia. Preste atención a los conectores CN102 y CN702. No soportan repetidos acoplamientos y desacoplamientos de "energía". En caso de conexión floja, apriete con cuidado los contactos, sujete las partes articuladas con un soporte elástico. El acoplamiento y desacoplamiento de los conectores del decodificador con la fuente de alimentación encendida a menudo provoca fallas en los diodos protectores y los diodos zener en varios circuitos. La excepción es el conector de puerto paralelo CN103. En él, los contactos de los circuitos de potencia y el cable común están diseñados estructuralmente de tal manera que se conectan primero y se desconectan al final. Esto garantiza la seguridad de la conexión de los circuitos de información. Luego, verifique los transistores y diodos. Los parámetros de los dispositivos semiconductores utilizados en la placa del procesador se dan en la Tabla. 3, y la ubicación de los terminales de los transistores - en la fig. 24. Los datos se toman del catálogo de Siemens, aunque en realidad se instalan dispositivos similares de fabricantes desconocidos, a veces sin marcas en la carcasa. Los transistores "digitales" no siempre se pueden verificar con un ohmímetro o una sonda, pero en cualquier caso, se debe medir la resistencia de la unión del "emisor". Los transistores de baja potencia defectuosos se pueden reemplazar con la serie doméstica KT3129, KT3130. Los dispositivos en paquetes montados en la superficie también se pueden reemplazar por sus contrapartes en los convencionales, preferiblemente con cables de cinta. Por ejemplo, son adecuados los diodos de las series KD102, KD109, KD518, los transistores de las series KT315, KT361.
Si el codificador RGBPAL no funciona correctamente, puede intentar conectar el decodificador al televisor utilizando las señales R, G, B, SYNC (pines 2, 3, 4, 10 del chip CXA1645M). Las opciones de dispositivos de interfaz son bien conocidas por los radioaficionados. El regulador de voltaje TA78M05F se puede reemplazar con un microcircuito KR142EN5A doméstico más potente eligiendo una copia que funcione de manera estable a un voltaje de entrada de 7,6 V. Para facilitar el régimen térmico del microcircuito BA6392FP que controla los motores de la unidad de CD-ROM, se recomienda para pegar un disipador de calor de metal de 40x10 mm de tamaño a su caja. Reemplazar los microcircuitos digitales de la placa del procesador por los domésticos es prácticamente imposible, ya que se utilizan principalmente microcircuitos lógicos de bajo voltaje y VLSI, que no tienen análogos. Los amplificadores operacionales se pueden reemplazar por casi cualquier amplificador operacional que funcione a 3,6 V (IC708) o 7,6 V (IC704'). El funcionamiento inestable de la unidad de CD, observado solo con algunos de los discos, generalmente indica una mala calidad de estos últimos. Otras causas de falla de la unidad son las microfisuras en el cable SG flexible, la desalineación de la lente, el desgaste de las piezas móviles y el secado del lubricante. Un caso especial es el daño a la óptica debido a un manejo descuidado. Los arañazos en la lente no se pueden reparar. Los intentos de lavarlo con sustancias químicamente activas, colonia, varios limpiadores solo conducen a la opacidad de la "lente". Se recomienda limpiar la lente solo con un cepillo de pelo muy suave y, en caso de contaminación importante, con un bastoncillo de algodón limpio adherido a un palo de madera y apenas humedecido con un líquido para limpiar instrumentos ópticos. A la hora de diagnosticar averías, es conveniente utilizar el dispositivo que se muestra en la Fig. 25. Su base es una placa hecha de lámina de fibra de vidrio, en ambos extremos de los cuales se instalan elementos de radio de tamaño pequeño (condensadores, resistencias), equipados con pines para conectarse a las almohadillas de contacto de la placa de circuito impreso del dispositivo bajo prueba. Es recomendable tener a mano varias varillas similares con elementos de diferentes clasificaciones, incluidos puentes de cortocircuito y resistencias variables de tamaño pequeño. Al conectar las varillas a varios puntos del dispositivo, puede localizar rápidamente la falla. CONCLUSIÓN Me gustaría señalar que "PlayStation", además del uso puramente de juego, puede servir como un buen incentivo para aprender a programar. Los discos para "PlayStation" se pueden leer en computadoras compatibles con IBM. En la gran mayoría de los casos, puede ver códigos de programas, mensajes de texto e incluso escuchar melodías e inserciones de voz de juegos. Por ejemplo, los archivos de sonido *.pcm, *.da son reproducidos por el programa estándar "Laser Player" de WINDOWS 95. Se abre un gran campo de actividad para la rusificación de los programas de juegos, la transferencia de juegos populares desde otras plataformas informáticas, y el desarrollo de su propio software. Literatura
Autor: S.Ryumik, Chernihiv, Ucrania
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