Игровая ТВ-приставка "Эльф" на базе ZX Spectrum. Для тех, кто любит читать. Надо было бы видео снять, но лениво и нет времени.
Придётся сделать вид, что слово "несложные" в названии темы отсутствует.
► Показать
Плата приставки Эльф (уже после проделанных работ)
Пациент поступил ввиде платы и картриджа с надписью "не работает". Также впридачу дали пару антенных ТВ-проводов. И всё. Благодаря добрым людям в интернете
доступна подробная информация по приставке, в том числе и неполная схема. Скачал схему, вооружился мультиметром и первым делом выяснил, как всё это дело запитать.
1. Питание, часть 1
На плате присутствуют два стабилизатора на +5В и +12В (понижают с входных +14.4В). Перед включением прозвонил линии 5 и 12 на землю и на входное питание. КЗ не обнаружил. Включил приставку и быстро замерил напряжения 5/12. Увидел, что на выходе вместо +5В присутствует 9 с копейками, поэтому всё в панике отрубил и сразу заменил стабилизатор. Снова включаю - напряжения в норме. Но уже сейчас понятно, что на плате многое могло погореть. На данном этапе хотя бы правильное питание восстановили.
2. Видеосигнал, часть 1
У Эльфа есть два выхода: RGB, относительно совместимый со скартом, и антенный выход (SECAM). Пытался подключиться к антенному выходу теми кабелями-самокрутками, что дали в комплекте... После чего всё-таки решил взять нормальный ТВ-кабель
Включил приставку - словить сигнал на телевизоре так и не смог. В тот момент решил, что нужно искать прочие неисправности, пошёл курить схему. Решил подключить по RGB, поскольку сигналы для RGB формируются непосредственно на процессоре, и если их получить не удастся - ремонт можно даже не продолжать. Опираясь на схему собрал простейший кабель на SCART (не забывая подать 1 - 3 вольта на 16-й контакт скарта, чтобы телевизор выбрал режим RGB), подключил - черный экран.
3. Сопля на плате
Пошёл гулять осциллографом по процессору и оперативной памяти. На одной из ножек оперативки заметил не то, что там должно быть. То была ножка данных, и активность там должна быть всегда. А вместо этого была тишина, ножка звонилась на землю. Сначала испугался, что либо проц пробит, либо оперативка пробита. Но оказалось, что прямо на плате висела сопля припоя, которая коротила линию данных на землю. Абсолютная загадка для меня, как так получилось, потому что внешне плата не паянная после завода. Убрал соплю - получил картинку!
4. Видеосигнал, часть 2 (сложное, поэтому под спойлером, но интересное!)
► Показать
Выход RGB у приставки не соответствует спецификациям SCART. Уровни каналов цвета слегка занижены, но хуже всего дело обстоит с сигналом синхронизации (говорит телевизору, когда начинается-заканчивается каждая линия и когда начинается-заканчивается кадр целиком) - там вообще уровень занижен раза в два. В результате картинка постоянно срывается. Сначала я решил собрать усилитель сигнала на операционном усилителе. И даже собрал. Только вот не учёл, что граничная частота слишком низкая для видеосигнала, даже для такого простого. Поэтому на выходе получил мыльное мыло, зато стабильное и яркое
Правильнее было собирать усилитель/повторитель на транзисторах. Но я поступил проще и просто подобрал резисторы, которые участвуют в формировании сигналов в приставке. В SCART-е размах цветовых сигналов должен быть 0 - 0.7В, размах синхронизации 0 - 0.3В. Цветовые сигналы и синхронизация в SCART имеют импеданс 75 Ом (грубо говоря, на входе в телевизоре между этими линиями и землёй - резистор 75 Ом). В итоге у меня стоят следующие резисторы (металлоплёночные, 1%) :
R22, R23, R24 = 290 Ом (330 Ом параллельно 2.4 кОм). Эти резисторы отвечают за базовые цвета без подмешанной яркости.
R26, R27, R28 = 50 Ом (100 Ом 2шт параллельно, можно просто взять 51 Ом). Эти резисторы отвечают за подмешивание яркости.
R25 = 680 Ом и R29 = 200 Ом. Эти отвечают за сигнал синхронизации.
Кстати, с исходными резисторами у меня разницы между градациями цвета вообще не было. Подобрал резисторы так, чтобы градация была хорошо заметной.
Кроме того собрал и приколхозил схему, которая исправляет косяк с "ярким" черным цветом. Пользователи клонов ZX-спектрума точно знакомы с проблемой.
А кабель RGB-SCART переделал. На этот раз взял оборванный экранированный VGA-кабель с ферритовым фильтром и всё надёжно запаял.
Получить картинку по ТВ-выходу так и не смог, но возможно мой ТВ просто не способен её захватить. Судя по отзывам в интернете, качество там хуже некуда даже тогда, когда всё работает исправно. Схемы на эту часть платы нет, а оно сложное, поэтому было решено забить на ТВ выход. Если очень понадобится - сделаю владельцу активный переходник с RGB на ТВ или композит (желтый "тюльпан").
По итогу получил стабильную, яркую и чёткую картинку по скарту. Правда, на весь экран не разворачивается, но тут уж ничего не поделаешь. Так формируется сигнал. Да и было бы что отображать на этот "весь" экран))
- Картинка очень чёткая и яркая. На последней фотке отображено меню приставки уже после того, как заработал картридж.
- display.jpg (183.42 КБ) 3082 просмотра
5. Звук
Звук в приставке выводится встроенным динамиком (прямо на плате), одновременно можно вывести на телевизор через разъём вместе с RGB. Звук не работал, виновником был электролитический конденсатор C22 в схеме усилителя (был 200uF на 10V, я поставил 220uF на 16V). После замены приставка сразу заревела... противно и громко. Как ей и положено.
Выход звука на RGB/Scart берётся прямо с усилителя для динамика. Сначала я хотел отвязать выход на SCART от динамика и даже поставить выключатель для встроенного звука, но и так уже времени потрачено очень много. Осталось так, как задумано по заводу.
6. Прочее
Заменены все без исключения электролиты и прочие полярные конденсаторы. Один из синих (ниобиевые?) был пробит в КЗ, обычные электролиты попросту высохли. Поменял на новые, местами - на полимерные. Номиналы те же (либо выше, если кондёр стоит в между землёй и 5В), напряжения те же или выше. А ещё почистил разъём для картриджа очень мелкой наждачкой, а то внутри он был совсем страшный.
7. Питание, часть 2
Стабилизатор типа "кренка" на 5В слишком сильно греется. Он роняет входные 14.4В до 5В, при этом имея значительную нагрузку. А охлаждается всего лишь панелью с разъёмами. Скорее всего из-за перегрева заводской стабилизатор и сдох. Я купил китайский импульсный стабилизатор в сборе и аккуратно вколхозил его в приставку. Не греется вообще ни на градус. В звук никакие помехи не пролезли, т.к. частота работы стабилизатора не менее 110кГц при наихудших условиях. Ранее мне попадались импульсные блоки питания, которые срали в звук, т.к. работали на слышимой частоте менее 20кГц.
Кроме того прикупил владельцу импульсный БП на 15В и сделал переходник на приставку с встроенным защитным диодом.
- Блок питания и переходник
- psu.jpg (70.6 КБ) 3082 просмотра
8. Картридж, который "не работает".
Картридж очень простой - ПЗУ и две логических микросхемы. Выпаял ПЗУ, проверил в программаторе - полный порядок. На всякий случай заменил логику на новую. Картридж не читается... Ну а я как раз давно хотел попробовать собрать двухстороннюю плату своими руками. Собрал. Перепутал слои на этапе проектирования платы
Но зато плата собралась удачно с первого раза)) Припаял самодельный картридж к приставке - всё равно не видится. Полез курить схему и разбираться, как оно работает. С осциллографом нашёл на приставке логическую микросхему с дефектом (D6 - КР1533ЛЛ1, она же 74LS32). Заменил - заработало. Без цифрового осцилла не смог бы точно определить место и причину неисправности, приходилось бы тупо менять по очереди всё, что стоит между процессором и картриджем.
В общем, нерабочий картридж оказался полностью рабочим. Только он буквально рассыпАлся у меня в руках во время работ с ним... Отрывались контактные площадки от платы - пришлось приклеивать их назад эпоксидкой. Держит надёжно, но обращаться с ним надо нежно. Вообще разъёмы такой конструкции должны быть позолочены, но... не судьба.
- Заводской картридж
- cart.jpg (163.59 КБ) 3082 просмотра
- Самодельный картридж
- cart_diy.jpg (117.7 КБ) 3082 просмотра
9. Джойстики
Чтоб понять, что ещё не работает в приставке, собрал на скорую руку два джойстика. Конструкция очень простая, по сути кнопки напрямую в разъём идут. Тут мне наконец-то повезло - всё заработало с первого раза. Для нормального использования лучше переделать джойстики от "денди", удобнее будет
- Приготовленные джойстики. Провода сделаны из витой пары.
- joy.jpg (100.52 КБ) 3082 просмотра
10. Послесловие и послевкусие
За подобное больше не возьмусь. Не первый раз уже платы отечественного производства рассыпаются в руках быстрее, чем успеваешь ремонтировать. Качество печатной платы (в том числе у картриджа) - хуже некуда. Медь без нагрева отслаивается от текстолита (спасибо, что не гетинакс), маска сыпется. Невозможно выпаять элемент, не оторвав кусок дорожки. Ладно бы только качество платы было низким - так ведь и в "дизайне" косяков немерено. Прямо с завода на плате немало проводов-костылей, один подстроечный резистор просто болтается на проводах. Разъём питания можно легко воткнуть вместо джойстика (они рядом)! Также можно легко воткнуть джойстик в RGB-выход и наоборот. В общем, покупать не рекомендую для ежедневного использования
p.s. При колхозинге не использовался термоклей, жвачка и прочие сопли. Все присерансы надёжно припаяны.
- Различные навесы к плате: исправление чёрного, резисторы выходного RGB-каскада, стабилизатор +5V
- mods.jpg (213.06 КБ) 3082 просмотра
► Показать
Итого владельцу будет отправлено:
1. Отремонтированная и модифицированная плата приставки
2. Пропаянный картридж с прикленными контактными площадками
3. Огрызки родных ТВ-проводов, а также качественный антенный удлинитель и переходник-разворот
4. Блок питания и переходник к приставке
5. Два самопальных джойстика (мне они всё равно не нада)
6. Кабель RGB - Scart
7. Пакетик с тем, что я повыпаивал. По сути мусор, но по правилам хорошего тона после ремонтов все старые части нужно возвращать владельцу