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無線電子工学および電気工学の百科事典 SONY PLAYSTATION、または 32 ビット ビデオ セットトップ ボックス回路機能。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
無線電子工学と電気工学の百科事典 / Телевидение 今日、ビデオ ゲーム愛好家のために、「Dendy」から「Nintendo Ultra-64」まで、幅広いビデオ ゲーム コンソール (VPS) が製造されています。 このようなデバイスの回路に関する一連の記事を続けて、著者はゲーム界全体を征服した日本の 32 ビット IVP である「Sony PlayStation」について話します。 提示された情報は、その有能な操作と独立した修理を容易にするだけでなく、読者の技術的な視野を広げることにもなります。 32 ビット IVP の開発の歴史は浅いにもかかわらず、コンピュータ機器を製造する多国籍企業の競争によってすでに特徴付けられています。 このクラスの最も有名なコンソールの比較特性を表に示します。 1. 条件付きで「エキゾチック」と「スタンダード」に分類できます。前者には、あまり一般的ではない、またはプロファイルの狭い IVP が含まれます: 「Sega32X」 - 16 ビット「Sega」の機能を拡張したオリジナルの「セットトップ ボックス」メガドライブ-2」; 「Philips CD-i」は、CD-i フォーマットのインタラクティブ光ディスクから情報を再生するための多機能 TV セットトップ ボックスです。 「Commodore CD32」または「CDTV」 - 時代に先駆けたプロジェクトは、CD-ROM でのゲームプログラムの配布の開始に貢献しましたが、開発会社には市場を征服するための粘り強さと資金が不足していました。
「標準」32 ビット IVP は、「3DO」[1]、「Sega Saturn」、「Sony PlayStation」、およびそれらの多数のクローンと考えることができます。 これらの製品の一般的な特徴: ゲーム プログラムはレーザー コンパクト ディスク (CD) に保存され、テレビ画像はステレオ サウンドを備えた NTSC または PAL 規格で生成され、さまざまな周辺機器 (「レーザー」ピストルから車のステアリング ホイールまで) が提供されます。ペダル付き）、通常の音楽 CD を聴いたり、フォト CD およびビデオ CD フォーマットのディスクを操作したりすることができます。 「3DO」プレフィックスは、技術的特徴がかなり控えめですが、競合他社よりも少し早く市場に登場したため、成功しました。 IVP「セガサターン」は、失敗した価格政策と不十分なソフトウェアサポートにより普及が妨げられています。 それにもかかわらず、しばらくの間、多くの人が 32 ビット IVP の中で最高であると考えている「Sony PlayStation」(今後は単に「PlayStation」と呼びます) の主な競合相手と考えられていました。 これは、Electronic Arts、Mindscape、Capcom、Konami、Lucas Arts、Disney Software などの有名な企業によって作成された、多数 (600 以上が知られている) のゲーム プログラムによって確認されています。 「ライブ」画像と仮想カメラを使用した高速 XNUMX 次元ゲームは、下位モデルの Pentium プロセッサを搭載したコンピュータに近いレベルです。 初代 PlayStation モデルは、日本、アメリカ、ヨーロッパのテレビ規格に合わせて設計されており、完全な互換性はありませんでした。 後のものはユニバーサルになり、ブランド CD と南アジアの CD の両方で動作します。 「プレイステーション」の回路設計、構造的・技術的設計は非常に慎重に考えられています。 比較的高い価格は、品質と信頼性の向上によって報われます。 プレイステーションの仕組み 次に、最新の PlayStation モデルの 5502 つである SCPH105 について説明します。 設計を検討する際には、可能であれば、プリント基板にマークされた要素の位置指定を使用しますが、それらは常に当社の受け入れられた規格に対応しているわけではありません（たとえば、トランジスタはVTではなく文字Qで指定されます。マイクロ回路） DD または DA ではなく IC、コネクタは X ではなく CN です)。 要素の独自の番号付けは 2 桁で、最上位の数字はコンソールの特定のサブシステムに属していることを示します。 残念ながら、多くの商品にはラベルが付いていません。 他の情報源からその指定がまだ確立されている場合は、図および本文中にアポストロフィを付けて示します (例: ICXNUMX')。残りは ESKD によってそれぞれの XNUMX 桁または XNUMX 桁のシリアル番号で指定されます。計画。 便宜上、ほとんどのトランジスタとダイオードのタイプはシーメンスのカタログ [XNUMX] に従って示されています。 実際、「プレイステーション」にはアジア生産の要素が含まれている場合が多いが、刻印がないため種類が特定できない。 「PlayStation」の標準納品パッケージには、システムユニット (コンソール)、ジョイスティック、電源コード、テレビに接続するためのケーブル、およびデモ CD が含まれています。 システムユニットの接続図を図に示します。 1. その心臓部はプロセッサ ボードであり、セットトップ ボックスのほぼすべての主要コンポーネントと XNUMX つのコネクタがそこに配置されています。
前述のドライブには、CD を回転させ、赤外波長範囲の半導体レーザーと受信フォトマトリックスを備えた読み取りヘッドを移動させるシステム用の電気機械ユニットが含まれています。 「OPEN」ボタンを押すと、インストールまたは削除のためにディスクコンテナへのアクセスが開きます。 ブレークアウト ボードは、プロセッサ ボード コネクタ CN102 の回路を 1 つのソケットに分配します。 そのうちの 2 つ (XNUMX ピン) は、メイン (「XNUMX」) および追加のジョイスティック (「XNUMX」) をコンソールに接続するためのもので、残り (XNUMX ピン) は他の周辺機器用です。 IVP は、電源基板にあるパルス電圧コンバータを介して 220 V ネットワークから電力を供給されます。 「POWER」ボタンと「RESET」ボタンの目的は標準で、それぞれ電源をオンにし、プロセッサーシステムを初期状態に設定します。 コンバータは、電源プラグがソケットに差し込まれている限り動作します。 アイドル時の消費電力は 2,3 W を超えません。 「POWER」ボタンを押してセットトップボックスの電源を入れると、出力が 6...11 W に増加します。 電源回路の基板間接続は一般電線で行い、高周波（情報）接続は伸縮性のあるリボンケーブルで行います。 セットトップ ボックスの製造では、プリント基板の表面に要素を自動で取り付ける最新の技術が広く使用されています。 プロセッサーボードに実装されているほとんどすべての要素は、いわゆるSMD（表面実装デバイス）です。 現在、この設計では、抵抗器、コンデンサ、トランジスタ、超小型回路だけでなく、インダクタ、ヒューズリンク、コネクタなども製造されています。 電源ボード リニア電源を備えた 8 ビットおよび 16 ビット IVP とは異なり、「PlayStation」はパルス電源を使用します。 その利点は、効率、低発熱、ネットワーク変動や負荷電流の変化時の出力電圧の高い安定性です。 さまざまな動作モードにおいて、セットトップ ボックスは電源から +180 V 回路経由で 800 ～ 7,6 mA、+360 V 回路経由で 500 ～ 3,3 mA の電流を消費します。オフは100mVを超えないでください。 ソース効率は 53 ～ 75% です。 変換周波数の増加と擬似共振回路の使用により、良好なパラメータが実現されます [3、4]。 電源基板の概略図を図に示します。 2. ノイズ抑制フィルタ C001L001C002 を介して、主電源電圧は整流器 - ダイオード ブリッジ D001 ～ D004 に供給され、次に電圧コンバータに供給されます。 コンデンサ C003 はリップルを平滑化します。 信頼性を高めるために直列に接続されたコンデンサ C010、C011 は、整流器をセットトップ ボックスの共通線 (GND 回路) に接続し、ネットワークに侵入する干渉の影響を弱めます。 電気安全規則によれば、これらのコンデンサの合計静電容量は 6600 pF を超えてはなりません [5]。
シングルエンド電圧コンバータは、逆ダイオード接続を備えたブロッキング発生器回路に従って組み立てられます。 その動作は、キーが開いた状態での変圧器 T001 の磁界におけるエネルギーの蓄積と、その後の負荷へのエネルギーの伝達に基づいています。 トランジスタ Q001 および Q002 の「自己保護」スイッチは、過負荷および過渡プロセス中に、そこを流れる電流が危険な値に達することなく制限されるように設計されています。 電流センサーは抵抗 R009 とダイオード D008 で構成されます。 そこからの電圧はトランジスタ Q002 のベースに供給され、トランジスタ Q001 のエミッタ電流が急激に増加して開きます。 その結果、後者のベース回路が分路され、電流制限が発生します。 初期起動中、抵抗 R003 を流れる電流によってキーが開きます。 発電機の動作に必要な帰還電圧は、トランス T001 の巻線 II からトランジスタ Q001 のベースに供給されます。 コンデンサ C004 は、トランジスタ Q001 のコレクタ接合容量および変圧器 T001 の漏れインダクタンスとともに、変換周波数に近い周波数に同調された直列発振回路を形成します。 その結果、コレクタ Q001 の電圧はほぼ正弦波状になります [3、4]。 ダンピング回路 C005R002D005 はトランジスタ Q001 を故障から保護します。 変圧器 T001 の二次巻線 III および IV の電圧は、低い順方向電圧降下を特徴とするショットキー バリア ダイオード D101、D102 によって整流され、電源のエネルギー特性が改善されます。 抵抗 R101、R102 は安定器です。 これらは、アイドル時のコンバータの安定した動作に必要な負荷を生成します。 安定化電圧 103 V のツェナー ダイオード D10 は、過渡プロセス中に発生する可能性のある電圧サージを制限します。 平滑フィルタ C101L101C103、C102L102C104 を通過した整流電圧は、スイッチ SW101、コネクタ CN101 を介してプロセッサボードに供給されます。 両方の電源電圧が存在する状態でスイッチ SW101 の接点を閉じた後、「デジタル」トランジスタ Q101 のコレクタ回路に接続された緑色 LED PD101 が点灯します。 この比較的新しい電子デバイスは、論理的にはオープンコレクタ素子ではありません。 これは、ベース回路内の従来のトランジスタと抵抗分圧器で構成されています。 後者の入力は、デジタル TTL または CMOS チップの出力に直接接続できます。 「デジタル」トランジスタは、構造（npnまたはpnp）と抵抗値（1...47 kOhm）が互いに異なります。 コンバータの出力電圧が安定します。 +3,3V回路の出力に比例した電圧が抵抗R101、R106の分圧器を介してエラーアンプIC107の入力に供給されます。 アンプ出力は抵抗 R103、R104、フォトカプラ LED PC001 を介して +7,6 V 回路に接続されており、出力電圧のいずれかが増加すると LED を流れる電流が増加し、その逆も同様です。 その結果、ブロッキング発生器のフィードバック回路に接続されているフォトカプラのフォトトランジスタのコレクタエミッタ部の抵抗が変化します。 このプロセスにより、生成されるパルスの周波数と持続時間が変化し、出力電圧が公称値に戻ります。 たとえば、負荷電力が 1,5 倍に増加すると、変換周波数は 160 kHz から 120 kHz に減少し、同時にトランジスタ Q001 のオープン状態の相対的な持続時間 (つまり、エネルギー蓄積時間) も増加します。 回路 R010C008 および R105C105 は、自動電圧制御システムに動的安定性を与えます。 安定化係数は非常に高く、負荷電流が 3,3 から 0,5 A に増加しても、+0,035 V 回路の電圧はわずか 1% しか変化しません。電圧が +7,6 V の場合、この数値はさらに悪くなり、負荷電流が増加すると 11% になります。いずれかの出力が短絡すると、コンバータは電流安定化モードに入ります。 短絡が解消されると、自動的に通常の動作に戻ります。 すでに述べたように、SW101 の「POWER」スイッチの接点が開いていても、電源プラグがソケットに差し込まれている限り、コンバータは常に動作します。 したがって、IVP をこの状態に長時間放置しないでください。電源基板の誤動作により火災が発生する可能性があります。 修理のために IVP を開けるときは、このボードの高電圧を忘れないでください。 電源ボードにはタイマー IC102 があり、プロセッサボードに供給されるリセット信号を生成します。 SW101 ボタンでセットトップ ボックスの電源をオンにしたとき、および SW102 ボタンを押して放したとき、出力に 500 ミリ秒の低論理レベルのパルスが表示されます。 タイミング要素はコンデンサ C106 です。 回路 D105、R111、R112、D106 は、+7,6 V 回路の電圧が短時間低下したときにリセット信号を確実に生成します。その結果、主電源電圧のいわゆる「低下」の後、IVP プロセッサは自動的に再起動します。 安定化電圧 D105 - 5,1 V。 電源ボードのアクティブ要素の代替品を選択するときは、表に示されているパラメータを考慮する必要があります。 2.
必要に応じて、「デジタル」トランジスタ Q101 は、ベース回路に約 10 kΩ の抵抗を直列に接続することにより、通常の低電力 n-pn 構造に置き換えることができます。 IC101としてはTLP431CLP、TL1431(テキサスインスツルメンツ)、HA174(日立)、KR142EN19が使用可能です。 後者の場合、標準以外のピン配置を持つデバイスのバッチが存在することに留意する必要があります。 TLP621 (PC001) フォトカプラは、TLP521 または NEC256 に置き換えることができます。 電源基板の信頼性を高め、ネットワーク接続時に電源基板によって生じる他の電子機器への干渉を軽減するには、抵抗が 001 ～ 10 オーム、定格電力が 100 以上の抵抗器を組み込むことをお勧めします。 W. スイッチボード 回路基板図を図に示します。 3 と同様に、外部コネクタの接点の位置は図にあります。 4.
IVPにはデジタルインデックスの異なるOUTと呼ばれる回路が入力され、SYNとPEが出力されることに注意してください。 基板はシールドされています。 長さ 80 mm のフレキシブル ケーブルでプロセッサ ボードの CN102 ソケットに接続します。 XS3 ソケットのピン順序は CN102 と逆になっていますのでご注意ください。 ジョイスティック、ピストル、ハンドル、ハンドル、およびゲームのその他の「ツール」は XS1 および XS4 ソケットに接続されます。 XS2 および XS5 は、中断されたゲームの現在の状態を保存する不揮発性フラッシュ メモリを内蔵した名刺サイズのデバイスである SCPH-1020「メモリ カード」用に設計されています。 これは、カードを同じ種類のコンソールに転送することでゲームを続行できるため、「PlayStation」を他の IVP と区別するものです。 「メモリカード」の容量は1Mビットです（各15Kビットのメモリブロックが64個あり、8番目が正式な目的に使用されます）。 「メモリーカード+」は120Mbit(XNUMXブロック)の容量が利用可能です。 ジョイスティック 「PlayStation」用のジョイスティックは、操作が便利で信頼性が高くなります。 標準的なデバイスに加えて、フォース フィードバックを備えたより高度なデバイスも存在します。このデバイスでは、制御動作に対するゲーム オブジェクト (飛行機、車) の反応を振動などを使用してシミュレートします。 プロセッサユニットとの無線（赤外線）通信を備えたジョイスティックや、格闘ゲーム、オートシミュレーター、フライトシミュレーターなどのゲームで非常に正確な操作を可能にする高精度のアナログデジタルジョイスティックが知られています。 コンソールに付属の SCPH-1080 ジョイスティックの設計を見てみましょう。 スティックを偏向させるのではなく、弾力性のある「パッド」を押すことでゲームを制御するため、「ゲームパッド」または「ジョイパッド」と呼ばれることがよくあります。 これらの製品は内部構造から従来品と改良品に分類できます。 最初のものには、化合物で満たされた 200 つのパッケージ化されていない超小型回路が含まれており、すべてのボタンの接点が接続されています。 マイクロ回路のクロックジェネレータは約 27 kHz の周波数で動作し、その外部周波数設定抵抗の値は 91...200 kOhm です。 0,01 pF ～ XNUMX μF の容量のコンデンサが基板に取り付けられる場合があります。 改良されたジョイスティック (その図は図 5 に示されています) は、日本のミツミ社の 23-0271A マイクロ回路に基づいています。
IVP プロセッサは、TV の逆フレーム スキャン中にボタンの状態を 50 秒あたり 1 回ポーリングします。 これを行うために、2 ms の周期で繰り返されるパルスのバーストである信号 PE1、PE2、SYN20、SYN2 を生成します。 これに応答して、クロック パルスが同じ周波数でジョイスティック出力 OUT1 に表示され、その形状はボタンの状態に依存しません。また、OUT6 には図に示すものと同様の信号が表示されます。 XNUMX.
押されたボタンは、特定の時間位置における負極性のパルスに対応します。 オシロスコープを使用してスイッチング ボードのソケット X9 のピン 4 にあるこの信号を観察すると (図 3 を参照)、ソケット X1 に接続されたジョイスティックの保守性を判断できます。 DD1 マイクロ回路の動作は内部発振器によってクロックされ、その周波数 (4 MHz) はチタン酸鉛 - ジルコン酸固溶体で作られた BQ1 圧電セラミック共振器 (PCR) によって安定化されます。 ドイツの会社 Herbert C. Jauch [6] の RCC の一般的なパラメータは次のとおりです。25°C での公称値からの周波数偏差は +0,5% 以下で、温度範囲 -20...+ での周波数偏差は次のとおりです。 80°C は +0,5% 以下、共振周波数での抵抗は 30 オーム以下、経年変化係数は 0,3 年間で +10% 以下です。 RCC は、同じ周波数の水晶のものより 1,5 ～ 5 倍安価であり、高い機械的強度を特徴としています。 後者は、子供が使用するジョイスティックやその他のデバイスにとって特に重要です。 欠点としては、周波数安定性と品質係数の低下が挙げられます。 必要に応じて、ジョイスティックに取り付けられた HCJ-4.0 PKR を 169 MHz の水晶共振子 RK4 とそれぞれ 33 pF の容量を持つ XNUMX つのコンデンサに置き換えることができます。 コネクタ X1 のソケットは、長さ 2 m の 2 芯ケーブルでプラグ X2 に接続されており、ピン 7 と 10 は使用されません。 プラグから 30 ～ 16 mm の距離に、折りたたみ可能なプラスチック製のアタッチメントがあります。 その中には、直径 20 ～ 25 mm、長さ 30 ～ XNUMX mm のフェライト スリーブがあり、ケーブルに取り付けられています。 ブッシングは、そこを通過するワイヤーのインダクタンスとワイヤー間の磁気結合を増加させることにより、ケーブルを流れる電流のコモンモード成分を抑制し、それによって放射される無線干渉を低減します。 ノズル内でブッシュが緩んでいる場合は、接着剤またはゴム製ガスケットで固定できます。 説明されているジョイスティックは表面実装技術を使用して製造されており、マスターオシレータの良好な周波数安定性、外部回路の保護、メンテナンス性を特徴としています。X1 コネクタのおかげで、修理や交換の際に接続ケーブルをプリント基板から外すことができます。 。 SB1 ～ SB14 ボタンの接触パッドには非酸化性ブラックカーボンコーティングが施されています。 プロセッサーボード プロセッサボードのブロック図を図に示します。 7. 1 つのブロックが強調表示されます。 要素がそれらのいずれかに属するかどうかは、その位置指定の番号の最初の桁によって決まります: コンピューター システム - 2、ビデオ グラフィックス - 3、デジタル データ処理 - 4、オーディオ チャネル - 5、ビデオ エンコーダー - 6、電源電源 - 7、CD インターフェース -ROM - 8、適応ブロック - XNUMX。
PlayStation の高いパフォーマンスは、RISC (Reduced struction Set Computer) と呼ばれる構造の中央処理装置によって確保されています。 その機能については [7, 8] で詳しく説明されています。 主なものを思い出してみましょう。コマンド システムは基本的な操作のみを提供します。 すべてのコマンドは同じ長さと構造を持ちます。 マイクロプログラム制御はハードウェアに置き換えられました。 メモリアクセスの数が最小限に抑えられます。 90 年代初頭には、Am32 (AMD)、29000 (Motorola)、Clipper (Fairchild) など、十数種類の 88000 ビット RISC プロセッサが生産されました。 PlayStationにはアメリカのMIPS Computer Systems社が開発したR3000Aが選ばれた。 この決断は偶然ではなかった。 1991 年 86 月に遡ると、ソニー、マイクロソフト、NEC、DEC、シーメンス、コンパック、その他数社が ACE コンソーシアムを設立し、コンピューティング ツールの開発に対する統一アプローチを開発しました。 MIPS RISC プロセッサと Intel xXNUMX プロセッサ ファミリがベースプロセッサとして推奨されました。 MIPS アーキテクチャは、ミサイル防衛システムの搭載コンピューターの基礎として 80 年代初頭にスタンフォード大学 (米国) で開発されました [8]。 MIPS は 3000 年 28 月 1988 日に R2000 プロセッサを発表しました。これは第 3000 世代のデバイスで、商品化段階に達した最初の RISC プロセッサの 3010 つである有名な R25 の後継にふさわしいものです。 R20 コプロセッサと組み合わせたオリジナルの R1,25 は、3010 MHz の周波数で 5 秒あたり 10 万回の演算速度で動作し、XNUMX 演算あたり平均 XNUMX サイクルを消費しました。 RXNUMX は、共同インタープリターと呼ばれることがよくあります。 中央プロセッサと並行してコマンドを分析および実行し、浮動小数点数の加算および乗算の演算を XNUMX ～ XNUMX 倍高速化します。 その後、技術の向上により、クロック周波数が 3000 MHz に向上した R45A プロセッサが登場しました。 今日の基準からすれば、彼はすでに「老人」であることに注意したい。 PlayStation が市場に登場してから文字通り 64 年後、MIPS は 10000 MHz の周波数で動作する 275 ビット RISC プロセッサ RXNUMX を開発しました。 R3000A はハーバード アーキテクチャ、つまり独立した命令メモリ空間とデータ メモリ空間を備えています。 内部パイプラインを備えており、最大 3000 つのコマンドを同時に処理できます。 R8Aコンベアの動作原理を図に示します。 XNUMX.
各コマンドは XNUMX クロック サイクルで実行されます。 最初の (VC) では、実行される操作のコードがメモリからフェッチされます。 XNUMX 番目 (CHT) では、プロセッサはコマンドの実行に必要なデータをレジスタから読み取ります。 XNUMX 番目 (OP) では、算術論理装置が所定の演算を実行します。 次にメモリ（PM）とデータのやり取りを行い、演算結果レジスタ（OR）に記録します。 コマンドはシフトしてコンベアの「スレッド」上に配置されるため、各クロック サイクルですべてのプロセッサ ノードがその作業で忙しくなり、コマンドの XNUMX つの実行が必ず完了します。 プログラム メモリの次のスレッドは、解放された「スレッド」にすぐに配置されます。 残念ながら、そのような理想的な絵は、コマンドの実行に、まだ完了しておらずベルトコンベア上にある前のコマンドの結果を必要としない場合にのみ可能です。 このような場合、必要なデータが届くまで時間を無駄にする必要があります。 R3000A の場合、損失は平均 25% です。 パイプラインのダウンタイムは、外部メモリへのアクセスに関連している場合もあります。 これらを排除するために、プロセッサと比較的遅いメイン RAM の間のバッファとして機能する高速キャッシュ メモリが使用されます。 リスクコア 逆説的ですが、MIPS は自社で半導体を生産したことはありませんでした。 RISC プロセッサの製造権のライセンスは多くの企業に販売されました。 すでに述べたように、初代 PlayStation モデルにはアメリカの LSI Logic Inc. の R3000A チップが使用されていました。 検討中のものを含むそれ以降のものには、株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメントの専用208ピンVLSI CXD8606AQが搭載されています。 これには、R3000A、R3010A コプロセッサ、プログラム キャッシュ、データ キャッシュ、バス アービタ、およびインターフェイス ノードと同様のプロセッサ自体が含まれます (図 9)。 CXD8606AQ のパフォーマンスは、クロック周波数 33,9 MHz で 30 秒あたり 101 万回です。 統合水晶発振器 X132' からの CLK クロック パルスの周波数は、仕様の XNUMX 倍です。 システムバス上のデータ交換速度は XNUMX Mbit/s に達します。
容量 106 M ビットの外部ダイナミック データ RAM (IC16) は、70 つの 65844 ピン A67871 または A28 チップ (東芝)、または 48 つの 514 ピン KM6V32DJ-102 (Samsung) で構成できます。 ビデオ セットトップ ボックスのオペレーティング システムは、53403 M ビットの容量を持つプログラム IC04 (SCEI の M3030IE-4 または XNUMX) の XNUMX ピン ROM に「ハードワイヤード」されています。 これには、音楽およびグラフィックのスクリーンセーバーを生成するプログラムと、音楽 CD プレーヤーと「メモリー カード」サービスの XNUMX つのメニューが含まれています。 ちなみに、PlayStationのアメリカ版とヨーロッパ版では、メニューやスクリーンセーバーのデザインが異なります。 コンピューティング システム コネクタ PlayStation の背面パネルのコネクタの位置を図に示します。 10 (ピン番号はプリント基板上のマーキングに従って与えられます)。 コンピュータ システムには、プラグ CN103「PARALLEL I/O」および CN104「SERIAL I/O」が含まれています。 さらに、プロセッサ ボードには CN102「JOYSTICK」ソケットがあり、フレキシブル ケーブルでセットトップ ボックス内のスイッチング ボードに接続されています。
図では、 図 11 に、CN102 ソケットに関連する回路図を示します。 出力が 1 つ、入力が 3 つ、合計 3,3 つあり、後者は抵抗 R3 ～ R1 を介して +1 V 電源に接続されており、抵抗の定格と保護ユニットが異なるだけで、すべて同じものを備えています。プロセッサの極性にとって危険な高周波干渉と負の電圧サージを抑制します。 たとえば、入力 OUT4 (名前に誤解を招かないようにしてください。このジョイスティックの出力信号はプロセッサの入力信号です) は、フェライト フィルター FL1、ダイオード VD104、抵抗 R106、およびコンデンサ CXNUMX によって保護されています。 チョーク LXNUMX ～ LXNUMX は、電源回路に侵入する干渉を抑制します。多くの場合、チョークはヒューズ リンクとして機能し、短絡時に焼き切れます。
前述の FL1 に似た、SMD 素子の形で設計された小型のフェライト フィルターが PlayStation で広く使用されています。 周波数応答は 100 ～ 300 MHz まで単調であり、過渡プロセスでの振動 (「リンギング」) はありません。 これらの製品は、本体の色が黒色で、プリント基板に「F」で始まる刻印やマーキングが施されていないことで、他の類似製品と区別できます。 村田製作所 BLM11 シリーズのフィルタの代表的なパラメータCo.: サイズ 0603、最大電流 - 0,2 ～ 0,5 A、アクティブ抵抗 - 0,1 ～ 0,7 オーム、周波数 100 MHz での合計抵抗 - 60 ～ 600 オーム。 CN103 パラレル ポート プラグは、プロセッサ システム バスへの直接アクセスを必要とする高速周辺デバイスを接続するように設計されています。 これは、たとえば、Video-CD ディスクからビデオを表示するためのモジュールです。 プラグの 68 ピンのほとんどは、102 オームの抵抗を介して IC103、IC305、IC308、IC402、IC602、IC150 のさまざまなピンに接続されています。 ピン 1、5、16、19、34、35、39、50、53、68 はコモン (GND) です。 チョーク L110 および L111 を介した電源電圧は、接点 18、52 (+7,6 V) および 17、51 (+3,3 V) に接続されます。 連絡先 31 と 65 は無料です。 CN104 シリアル ポート プラグに関連する回路図を図に示します。 12. すべての入力と出力はダイオード VD1 ～ VD6 とフィルター FL101 ～ FL106 によって保護され、電源回路はチョーク L101 および L102 によって保護されます。 入力信号 (IN1 を除く) は、トランジスタ Q102 および VT2 のインバータを介してプロセッサ チップに供給されます。 出力信号 (Q1 を除く) は、トランジスタ VT1 と Q103 を使用したオープンコレクタ インバータによって生成されます。
シリアル ポートは主に、多くのプログラム (「Command & Conquer」、「Duke Nukem」) で提供される「ネットワーク」モードでプレイするときに 13 台のコンソールを接続するために機能します。 プレイヤーは、それぞれが自分のコンソールを制御して互いに戦います。 11芯の接続ケーブル（リンクケーブル）の長さは最大で数メートルになります。 独自のものがない場合は、図に示すスキームに従って作成できます。 7. 適切なケーブル ソケットがない場合は、従来の「テープ レコーダー」プラグ ONTs-VG-16-7/7 (SSh-104) を使用します。 この場合、接続された各コンソールに SG-14 ソケットを装備する必要があります。たとえば、図に示すように、CNXNUMX プラグと並列に接続する必要があります。 XNUMX（巣からの眺め）。 残念ながら、プロセッサ ユニット内に追加のソケット用のスペースを見つけるのは難しく、おそらく外部に配線されたワイヤリング ハーネスからぶら下げたままにしておく必要があります。
ビデオシステム PlayStation ビデオ グラフィック システムの速度は 66 秒あたり 208 万回の操作です。 SCEI の 203 ピン IC8561 CXD1,5 チップは、ポリゴンの描画、個別の回転とスケーリングによるピクセル スプライトの移動、および特定の色での画像輪郭のペイントを担当します。 500 秒あたり XNUMX 万個の均一にシェーディングされた (フラットシェード)、XNUMX 万個のテクスチャ付き (テクスチャ マッピング) または光る (光源付き) ポリゴンが処理されます。 NEC の mPD201GF-A481850 マイクロ回路は、ビデオ RAM IC12 として使用されます (図 15)。 この 8 M ビットのダイナミック同期グラフィックス RAM (SGRAM) は、それぞれ 131072 の 32 ビット ワードの 32 つのメモリ バンクで構成されます。 1024 つの 16 ビット カラーおよびマスク レジスタがあります。 メモリの再生成は、XNUMX ミリ秒以内の XNUMX サイクルで自動的に行われます。 SGRAM を使用すると、画面上の画像をすばやく変更できます。 制御レジスタに特定のコマンドを書き込むことで、ページおよびシラブルのデータの書き込み/読み取り、高速消去、マスクされたデータの処理、およびメモリバンク間のコンテンツの交換を実行できます。 すべての操作は CLK 信号の立ち上がりエッジで同期して実行されます。
mPD481850GF-A12の書き込み/読み取りサイクルの期間は12ns、最大クロック周波数は83MHz（動作時 - 67,7376MHz）、供給電圧 - 3...3,6V、消費電流 - 6...310mA Vは動作モードに応じて異なります。 マイクロ回路 KM201G4132BQ-271 (Samsung)、mPD10-A481850 (NEC) を IC10 としてインストールできます。 IC202 TDA8771A チップ (図 16) は、Philips の 24 チャンネル ビデオ DAC で、コンピュータ グラフィックスで TrueColor と呼ばれる 4,5 ビット カラー エンコード用に設計されています。 電源電圧は 5,5 ～ 10 V、消費電流は 45 ～ XNUMX mA です。
色成分 R、G、B に 16777216 桁の入力コードが割り当てられ、1 色の色合いを再現できます。 抵抗 0,26 kΩ の負荷における 0 つのチャネルのそれぞれの出力電圧は、3,2 (コード 0H) から 31 V (コード 13,3FFH) まで変化します。 VCLK 入力 (ピン 201) のクロック周波数は 33 MHz で、X1,2 水晶発振器から得られる GCLK 周波数のちょうど 1,3 分の 202 です。 マイクロ回路が動作している場合、ピン 141685 (VREF) の電圧は XNUMX ～ XNUMX V の範囲にあります。MCXNUMXFT マイクロ回路 (Motorola) が ICXNUMX として使用される場合もあります。 デジタルデータ処理システム CD から読み取られたデータはデコーダ IC305 (Sony の 100 ピン CXD1815 チップ) に送られます。 IC304' (Sierra Semiconductor Corp. の SC430929PB、52 ピン) と組み合わせて、シリアル データ ストリームを受信し、そこからフレームとビット同期信号を抽出し、デコードされた情報の正確性をチェックしてエラーを修正します。 採用されたエンコード方式は、冗長性により、長さ 2,4 mm までの CD 表面の傷から失われたデータを自動的に復元できると考えられています。 デコーダにサービスを提供するには、303 K ビット (256K(32) の容量を持つスタティック バッファ RAM IC8 が必要です。RAM チップ UM62256V-10 は、アクセス時間が 62 ns 以下の 256W8LTM62、KM256V10CL-100L に置き換えることができます。国内のKR537RU21は3,6V電源仕様ではないため使用できません。 処理システム全体の処理速度は毎秒80万回で、JPEG（静止画の転送）、MPEG1（動画の送信）、H.261（会議用ビデオ）形式をサポートする。 サウンドプロセッサは IC308 (Sony の 100 ピン CXD2925Q チップ) で、これに 4 Mbit RAM (三菱の 40 ピン M5M44260CJ チップまたは富士通の MB814260-70) が接続されています。 メモリ構成 - 256Kx16。 「プレイステーション」の音楽機能により、家庭用 CD プレーヤーとして使用したり、据え置き型 UMZCH に接続したり、ステレオ ヘッドフォンで録音を聴いたりすることができます。 音質は、おそらくハイエンド機器のファンを除くすべての人を満足させる以上のものです。 オーディオ CD メンテナンス メニューには、巻き戻し、レコードの検索、および再生順序のプログラミングのためのモードが用意されています。 ゲームプログラムのサウンドクリップを聞くこともできます。 サウンドチャンネル IC308オーディオプロセッサからのデジタルデータをアナログ形式に変換する変換ユニットの回路図を図に示します。 17. これは、日本の企業である旭化成マイクロシステムズ社の IC402 AK4309AVM チップに基づいています。 株式会社- 専用の 16 チャンネル XNUMX ビット デルタシグマ DAC。 その構造はシーケンシャルな XNUMX ビットです。 理論的には、デルタシグマ変調は、均一なスペクトルを持つノイズのような信号を処理する場合に最も効果的です。 これは、同様の DAC を搭載した安価な家庭用 CD プレーヤーがクラシック音楽の再生にはあまり優れていないものの、表現力豊かなロックを聴く場合には優れた結果を示す理由を説明しています。
AK4309AVMの主なパラメータ：サンプリング周波数 - 44,1 kHz、周波数応答不均一性 - 周波数範囲0,5～0 kHzで%20 dB、ダイナミックレンジ - 85～91 dB、チャンネル間の遷移減衰 - 80～90 dB、最大出力電圧 - 3,2 ～ 3,6 V、消費電力 - 80 ～ 120 V の供給電圧で 4,5 ～ 5,5 mW。AK4309AVM は、同じ会社の AK4309VM または AK4310 マイクロ回路と置き換えることができます。 18 つの信号が DAC 入力で受信されます。そのタイミング図を図に示します。 4 (LRCK - 左右のチャネル データ スイッチング、SDATA - シリアル データ、BICK - ビット同期)、および MCLK - CLK/16,9344 (1,5 MHz) の周波数のクロック パルス。 ゲーム プログラムの左 (L-AUDIO) チャンネルと右 (RAUDIO) チャンネルの出力信号の平均振幅は 2 ～ XNUMX V です。
トランジスタ スイッチ Q403、Q404 は、「RESET」ボタンが押されたときに音を遮断します (制御電圧は抵抗 R7、ダイオード Q401、および「デジタル」トランジスタ VT2 を介して供給されます)。 同時に、リセット信号が回路 R9C1 を介して IC402 チップに送信されます。 音は、トランジスタ VT37 と VT308 を通って届く、IC1 マイクロ回路のピン 2 からの信号によってもブロックされます。 抵抗器Ｒ１０、Ｒ１１からの分圧器は、トランジスタＶＴ２のエミッタの電位を約３．８Ｖに設定する。 コンデンサ C10、C11、C3,8、C2、C407、C443 フィルター干渉。 ビデオエンコーダー 図では、 図 19 は、テレビ信号の生成を担当する「プレイステーション」回路の一部を示しています。 RGB-PAL エンコーダ IC501▓ は CXA1645M チップであり、機能的には Sega Mega Drive-1145 で使用されている CXA2M と同様です。 その入力は、トランジスタ Q501 ～ Q503 のエミッタ フォロアを介して、振幅 1 V のカラー信号 R、G、B と、TTL レベルの垂直および水平 SYNC 同期パルスの混合を受信します。
CN502「AV MULTI OUT」プラグは 1,5 つの出力信号を提供します。 VIDEO は、振幅 1 V の PAL 規格のフルカラー ビデオ信号です。Y-OUT と C-OUT は、それぞれこの信号の輝度成分と色成分です。 (S ビデオまたは Y/C ビデオと呼ばれることもあります。それら用の特別な入力を備えた TV は、テレビ パスでの一部の変換を排除することで、より高い画質を提供します)。 R-OUT、G-OUT、B-OUT - 振幅 1,5 ～ 11 V の原色のビデオ信号。 抵抗 R16 ～ R1 とダイオード VD3 ～ VD6、VD4 は保護用です。 対直列に接続されたツェナー ダイオード VD5、VD7、VD14 ～ VD4,7 (安定化電圧 XNUMX V) は、過渡リミッターとして機能し、静電気の影響からデバイスを保護します。 リストされているすべての出力は、75 オームの負荷に直接接続できます。 これにより、テレビだけでなくビデオ モニターもビデオ セットトップ ボックスに接続できるようになります。 Y-OUT または VIDEO 信号を白黒 TV (モニター) に送信し、VIDEO または R-OUT、G-OUT、BOUT または Y-OUT、C-OUT をカラー TV に送信できます (モデルによって異なります)。 ）。 CN502 ソケットに接続するためのセットトップ ボックスに付属のケーブルは、黄色 (VIDEO)、赤 (R-AUDIO)、および白 (L-AUDIO) 色の 20 つの「チューリップ」プラグで終わります。 一部の PlayStation モデルには Euro-AV コネクタ プラグが装備されています。 ピンの位置と目的を図に示します。 XNUMX (未使用および通常欠落しているものは破線で示されています)。
テレビにステレオ オーディオ チャンネルがある場合は、ケーブルの赤と白のプラグがそれぞれ右と左のステレオ チャンネル入力に接続されます。 ゲーム機の RAUDIO 出力および L-AUDIO 出力にステレオヘッドフォンを直接接続するか、外部スピーカーを備えたステレオ UMZCH を使用すると、より高音質が得られます。 アンプは、最大 3,5 V の振幅を持つ入力信号用に設計されている必要があります。接続するには、アダプターを作成する必要があります。 ほとんどのテレビにはステレオ サウンドがありません。 ゲームプログラムメニューでは通常、「MONO」-「STEREO」または「MONO」-「D」モードを選択できます。モードが「STEREO」または「DOLBY」に設定されている場合（後者の場合、サウンドは「ドルビーサラウンド」方式）の場合、片方のステレオチャンネルのみを接続したテレビの音声は不完全になりますので、プレイステーションの取扱説明書では、この場合左ステレオチャンネルの白いプラグをモノラル入力に接続することを推奨しています。 「MONO」モードでは、左右のステレオ チャンネルの出力で同じ合計信号が生成され、どちらが TV に接続されているかは関係ありません。 CN6 ソケットのソケット 502 に出力される +4,9 V (最大電流 25 mA) の電圧は、外部無線周波数変調器 SCPH-1122RFU に電力を供給することを目的としており、ビデオ セットトップ ボックス信号をアンテナ ソケットに供給できます。テレビの。 通常、変調器は PlayStation パッケージには含まれていませんが、「ネイティブ」変調器の代わりに、Dendy、Sega Mega Drive-2 コンソール、または家庭用 VCR の同様のユニットを使用できます。 力の源 プロセッサボードの電源の概略図を図に示します。 21. CN602 コネクタの回路はヒューズ リンク PS601PS605 によって保護されています。 一部のモデルでは、動作電流が図に示されている電流の XNUMX ～ XNUMX 倍になる場合があります。 多数のチョークとコンデンサーにより、電源回路に侵入するインパルスノイズを抑制します。 図には示されていない多数のセラミック ブロッキング コンデンサが、マイクロ回路の電源ピンのすぐ近くのプロセッサ ボードに取り付けられています。
8 ビットおよび 16 ビットの IVP とは異なり、PlayStation はいくつかの電源電圧定格を使用します。 7,6; 5; 4,9; 3,6 V。IC3,3 マイクロ回路を使用すると、7,6 V の入力電圧から 601 V が得られ、トランジスタ VT5、VT2、VT4 のスタビライザによって 5 V に低下します。トランジスタ VT3,6、VT1 には電流リミッタが組み込まれており、セットを保護します。 -CN3ソケットに接続されたデバイスの短絡からトップボックスを保護します。 短絡電流 - 502...70 mA、負荷なしのリミッター出力の電圧 - 約 80 V。 セットトップボックスのアナログ超小型回路は 5 の電圧で動作し、プロセッサとメモリ (IC310、IC801' を除く) を含むデジタル回路は 3,3 V で動作します。デジタル集積回路の低電圧電源の必要性が生じたのは、半導体構造設計の技術基準は 0,7 ミクロン未満になりました。 結晶内部の電界の強度が非常に大きくなり、5 V の電圧で破壊が可能になりました。 80 年代半ば、JEDEC 規格は 3,3V+10% の電源電圧を推奨しました。 「プレイステーション」では、通常は上限に近く、3,5 ～ 3,55 V に達します。低電圧電源のプラスの効果は、消費電力の削減とマイクロ回路の熱状態の改善です。 賞金は50％以上に達します。 イニシャルリセット回路は素子 R1 ～ R6、C2、C7 で構成されます。 初期状態では、RES ラインの論理電圧レベルは High です。 CD-ROM インターフェース PlayStation の幅広い機能は、主に CD-ROM ドライブの存在に関係しています。 効果音、ライブ映像、650Dアニメーション、セリフなどには膨大なプログラムとソースデータが必要です。 CD-ROM を使用すると、4 MB の情報を扱うことができます (Sega Mega Drive-2 コンソールの最も大容量のカートリッジの 300 MB と比較してください)。 データ読み取り速度は「XNUMX倍」（XNUMXKB/s）となります。 問題のドライブは、音楽 CD プレーヤーで使用されるほとんどのドライブと同様です。 その設計の詳細については、[9-11] を参照してください。 知られているように、データは光を反射する情報層の表面のマイクログルーブによって CD に記録され、ディスクの中心から外周まで巻き戻される連続的な螺旋トラックを形成します。 赤外波長範囲 (780 nm) の半導体レーザーが、レンズを介して狭い光ビームでトラックを照射します。この光は、マイクログルーブとそれらの間のスペースとは異なる反射をします。 フォトマトリックスは反射された変調光を受け取り、それを電気信号に変換します。 IC703、IC705'、および IC708 で構成される前処理デバイスは、それらを増幅し、さらなる使用に便利な形式に変換します。 ドライブの動作は、IC701 CXD2545Q チップをベースとしたコントローラーによって制御されます。 機能的には、これはいくつかの自動制御システム (ACS) の基礎として機能します。 SAR-VD (ディスク回転) はモーターを制御し、読み取りヘッド (SG) に対する情報トラックの移動の直線速度を一定に維持します。 ディスクの回転速度は、情報スパイラルの最初に位置するデータを読み取るときの 1000 min-1 から、終わりの 400 min-1 まで変化します。 CDコンテナの蓋を開けると、SAR-VDがエンジンを緊急停止します。 SPSG (SG ポジショニング システム) は、ステッピング モーターを使用して、ディスクの半径に沿って SG を移動します。 ウォームギアは回転運動を並進運動に変換するために使用されます。 SG をディスクの中心に近づけるための接触センサーがあります。 トリガーされると、この方向への SG のそれ以上の動きがブロックされます。 SAR-RS (ラジアル トラッキング) は、レーザー ビームで照射されたスポットが記録トラックの中心線に厳密に沿って移動することを保証します。 一方向または別の方向への偏差により、フォトマトリクスの出力の電圧が変化し、コントローラによって対応する符号の制御信号に変換され、レンズのサーボ駆動に影響を与えます。 ディスク回転偏心+0,1μmでトラッキング精度は+70μmに達します。 SAR-F (フォーカシング) は、CD 情報層とレンズの間の距離を一定に維持します。 レンズの被写界深度はわずか+1,9ミクロンであり、ディスク表面の振れは+0,5 mmに達する可能性があるため、これが必要です。 これらを補うために、SAR-Fはディスク回転周波数と一致するビート周波数において大きな安定化係数を持っています。 ビデオ コンソールが南アジアで製造された低品質ディスク (ディスクの湾曲は肉眼でも確認できる場合が多い) を読み取る能力は、このシステムの特性に大きく依存します。 SAR-F 制御信号はレンズ サーボ ドライブにも送られます。 LAP-ML（レーザーパワー）は、温度に大きく依存する半導体レーザーの放射パワーを安定させます。 パワーセンサーは内蔵フォトダイオードです。 使用されるレーザーダイオードの主なパラメータ： 動作電流 - 45...110 Vの電圧で1,6...2,2 mA。 最大放射パワー - 3...5 mW (動作時 - 0,4...1 mW); 耐久性 - 最大100万時間。 図では、 図 22 に、CD-ROM ドライブとそのプロセッサ ボードとのインターフェイス回路の概略図を示します。 CD プレーヤーおよび CD-ROM ドライブ用に特別に設計された IC702 マイクロ回路 (ロームの BA6392FP) の 1 つの同一増幅チャネルは、レンズ サーボ ドライブ (L2、L2) と SG ドライブ モーター (M1) を制御し、差動 6392 番目の増幅チャネルは制御します。ディスク回転モーター (M6)。 BA16FP の主なパラメータ: 電源電圧 - 8 ～ 18 V、静止電流 - 1,7 ～ 8 mA、消費電力 - 20 W、負荷抵抗 - 1,3 ～ 5,2 オーム、出力電圧 - 8 ～ .13 V 、ディスク回転チャネルのゲインは 6392...3,5 dB です。 初期状態では、モーターが停止しているとき、BAXNUMXFP のすべての出力の電圧は同じで、XNUMX V に近くなります。対応する出力の電圧差に応じて、モーターは一方向または他方向に回転します。
M1 エンジンは、大まかに - 定数成分を変更することによって、正確に - 多極パルスのパックによって、組み合わせられた方法で制御されます。 ディスクの回転方向は時計回りです (IC27 のピン 26 と 702 に正の電圧差があります)。 CD アクセス カバーを開くと、M1 モーターに逆極性の電圧が印加され、緊急ブレーキがかかります。 SG を動かす M2 ステッピング モーターの制御はパルスのみです。 SG キャリッジがリミッターに接触すると、スイッチ S1 の接点が閉じます。 SPSG は、SG のさらなる移動を禁止する信号を受信します。 フィルタ FB701 ～ FB704 はスイッチング ノイズを抑制し、安定化電圧 1 V のツェナー ダイオード VD4 ～ VD4,7 は電圧サージを制限します。 レンズ サーボ ドライブはダイナミック スピーカー ヘッドと同様に動作し、永久磁石の磁界内に配置されたボイス コイルが流れる電流の影響を受けて動きます。 サーボドライブの巻線 L1 と L2 は、レンズを相互に垂直な面内で移動させます。 磁気コアは希土類合金で作られた永久磁石です。 サーボドライブの感度は4mm/Vに達します。 レーザ発光ダイオードＡ１はトランジスタＱ７０１のコレクタ回路に接続されている。 定格電流 - 1...701 mA。 調整は、SG を CN60 プラグに接続するフレキシブル プリント リボン ケーブル上に配置され、SAR-ML フィードバック回路に含まれる抵抗 R80 によって実行されます。 抵抗が減少すると、電流とレーザー出力が増加します。 フォトトランジスタ A1 のマトリックスから取得された信号は、分離コンデンサ C702 ～ C2 を介して IC3 (A6N) チップに供給されます。 デバイスの感度はトリミング抵抗 RV703 を使用して調整されます。 適応ユニット このブロックの目的は、「NTSC U/C」(米国/カナダ)、「NTSC J」(日本)、PAL のマークが付いたブランド製品と非ブランド製品の両方の CD を備えたセットトップ ボックスの動作を保証することです。 (ヨーロッパ、アジア)。 装置の概略図を図に示します。 23. いわゆる「ユニバーサル チップ」は、IC801' として使用されます。これは、マスクされた 86 バイト ROM を備えた Zilog の 0208 ビット マイクロコントローラー Z512E4,433PSC で、顧客が提出したプログラムが製造中に保存されます。 801 MHz のクロック周波数は、PAL システムの色副搬送波の周波数に等しく、ZXNUMX の水晶振動子によって設定されます。
このブロックは 1 つのマイクロコントローラー出力のみを使用します。 そのうちの 2 つ目 (Q1) では、CDROM インターフェイス用の同期シーケンスが生成され、XNUMX つ目 (QXNUMX) では、電源がオンになると、持続時間約 XNUMX 秒の高論理レベルのパルスが生成されます。 アダプテーション ブロックのすべての要素は別個のプリント基板に取り付けられ、セットトップ ボックスのプロセッサ ボードの背面に接着され、ワイヤで接続されます。 一部の PlayStation モデルでは、Z86E0208PSC の代わりに Microchip Technology の 12C508/P マイクロコントローラが使用されています。 サプライヤーの修理 ブランドのサービスセンターでは、PlayStation の修理にかかる時間は通常 15 分以内です。これは、故障したボードを正常なボードと交換するのに必要な時間とまったく同じです。 もう一つは、アマチュアの条件とスペアパーツの不足です。 半導体レーザーが内蔵されている PlayStation の修理を始めるときは、その放射が人体に危険であることを覚えておく必要があります。 もちろん、これは「技術者ガリンの双曲面」ではなく、その放射の威力は、たとえば手の皮膚を損傷するほどではありませんが、目は目に見えない赤外線に対して非常に弱いです。 ケースのマークによると、「PlayStation」は健康への脅威を及ぼさないクラス 1 レーザー安全装置に分類されています。 実際、セットトップ ボックスの通常動作中は、その設計と電気的インターロックにより、直接レーザー光が目に入るのを防ぎます。 トップカバーを外した状態での修理は別問題です。 危険度に応じて、このような作業は警告指示が必要なクラス2に分類されますが、特別な目の保護はまだ必要ありません。 特に近距離でレーザーの「目」をのぞくことは、厳密に推奨されません。 そこから 20 cm の距離では、放射線密度は 44 μW/cm2 であり、すぐ近くではさらに高くなります。 目の水晶体は光を網膜上に集束させるため、放射線密度が大幅に増加します。 たとえば、瞳孔直径が 0,5 cm の場合、その焦点におけるパワー束密度は入射パワー束密度の 60 倍になります。 したがって、強度が安全と考えられる放射線によっても、網膜は不可逆的な損傷を受ける可能性があります。 必要に応じて、レーザー光線は赤外線に感応する暗視装置を使用してのみ観察してください。 もちろん、プレイステーションを修理するときは、電源基板の高電圧などの平凡なことを忘れてはなりません。 ゲーム機の「POWER」ボタンで電源がオフの場合でも、電源プラグがコンセントに差し込まれている限り、変圧器は動作します。 故障した電源ボードは、3,3 つの出力電圧を備えた自家製電源と交換できます。負荷電流が少なくとも 3,6 A の場合は 0,7 ～ 7,4 V、負荷電流が少なくとも 7,8 A の場合は 1 ～ 100 V です。安定化され（できれば小さな制限内で調整できる）、リップルが 4 mV 未満である必要があります。 ユニットは短絡から保護する必要があります。 RES リセット信号は、CN5 コネクタのピン 602 と 1 の間に接続することで、常開接点を持つ任意のボタンから供給できます。 ボタンと並列に 2,2 ～ XNUMX μF の容量のコンデンサを取り付けることをお勧めします。 配電盤が故障することはほとんどありません。 ほとんどの場合、その欠陥は機械的な性質のものです。 ただし、リボン基板間ケーブルが破損した場合は、導体をはんだ付けしないでください。導体はすぐに蒸発してしまいます。 普通の細いワイヤーから新しいケーブルを作る方が良いです。 プロセッサーボードの修理は、すべてのヒューズ、インダクター、フェライトフィルター、チップジャンパーの「導通テスト」から始める必要があります。 故障したチップ抵抗は国産のR1-4-0,125W、チップコンデンサはK10-17-4vに交換可能です。 スペースが許せば、端子をそれに応じて成形した通常の要素を取り付けることができます。 コネクタ CN102 と CN702 に注目してください。 繰り返しの「強制」ドッキングとドッキング解除に耐えることができません。 接続が緩んでいる場合は、コンタクトを慎重に締め、関節部分を弾性クランプで固定します。 電源が入っているときにセットトップ ボックスのコネクタをドッキングおよびドッキング解除すると、さまざまな回路の保護ダイオードやツェナー ダイオードが故障することがよくあります。 例外は、パラレル ポート コネクタ CN103 です。 その中で、電源回路とコモン線の接点は、最初に接続され、最後に切断されるように構造的に設計されています。 これにより、情報回線の接続の安全性が保証されます。 次に、トランジスタとダイオードをチェックします。 プロセッサボードに使用される半導体デバイスのパラメータを表に示します。 トランジスタ端子の位置は図3にあります。 24. データはシーメンスのカタログから取得されていますが、実際には、未知のメーカーの同様のデバイスがインストールされており、場合によってはケースに何のマークもありません。 オーム計やプローブを使用して「デジタル」トランジスタをチェックできるとは限りませんが、いずれの場合も「エミッタ」接合の抵抗を測定する必要があります。 故障した低電力トランジスタは国産のKT3129、KT3130シリーズと交換可能です。 表面実装ハウジング内のデバイスは、できればストリップ リードを備えた従来の類似のものに置き換えることもできます。 たとえば、KD102、KD109、KD518 シリーズのダイオード、KT315、KT361 シリーズのトランジスタが適しています。
RGBPAL エンコーダが故障した場合は、R、G、B、SYNC 信号 (CXA2M チップのピン 3、4、10、1645) を使用してセットトップ ボックスをテレビに接続してみてください。 インターフェイス デバイスのオプションはアマチュア無線家にはよく知られています。 電圧安定器 TA78M05F は、142 V の入力電圧で安定して動作するコピーを選択して、より強力な国産マイクロ回路 KR5EN7,6A に置き換えることができます。CD-ROM ドライブ モーターを制御する BA6392FP マイクロ回路の熱レジームを緩和するには、次のようにします。 40x10 mm の金属製ヒートシンクをケースに接着することをお勧めします。 プロセッサーボード上のデジタルチップを国産のものに置き換えることは、主に低電圧ロジックチップやVLSIを使用しており、類似品が存在しないため、事実上不可能です。 オペアンプは、3,6 V (IC708) または 7,6 V (IC704') の電源電圧で動作するほぼすべてのものと置き換えることができます。 CD ドライブの不安定な動作は、一部のディスクでのみ観察され、通常、後者の品質が低いことを示しています。 ドライブの故障のその他の原因としては、フレキシブル SG ケーブルの微小亀裂、レンズの位置ずれ、可動部品の摩耗、潤滑剤の乾燥などがあります。 特殊なケースとしては、不注意な取り扱いによる光学部品の損傷があります。 レンズの傷は修復できません。 化学活性物質やコロン、各種クリーナーなどで洗おうとすると「レンズ」が曇ってしまうだけです。 レンズの清掃は、非常に柔らかい毛のブラシでのみ行うことをお勧めします。汚れがひどい場合は、木の棒に取り付け、光学機器の洗浄用の液体でわずかに湿らせた清潔な綿棒を使用します。 故障診断時には図のような装置を使用すると便利です。 25. その基盤は、フォイルグラスファイバーで作られた基板であり、その両端には小型の無線素子（コンデンサ、抵抗器）が取り付けられ、テスト対象のデバイスのプリント回路基板の接触パッドに接続するためのピンが装備されています。 短絡ジャンパーや小型可変抵抗器など、異なる定格の要素を備えた同様のロッドをいくつか用意しておくことをお勧めします。 ロッドをデバイスのさまざまなポイントに接続することで、障害の位置を迅速に特定できます。 結論 「PlayStation」は純粋なゲーム用途に加えて、プログラミングを習得する良い動機にもなり得ることに注意したいと思います。 PlayStation ディスクは、IBM 互換コンピューターで読み取ることができます。 ほとんどの場合、プログラム コードやメッセージ テキストを表示したり、ゲームのメロディーや挿入音声を聞くこともできます。 たとえば、サウンド ファイル *.pcm、*.da は、WINDOWS 95 の標準「Laser Player」プログラムによって再生されます。ゲーム プログラムのロシア化、他のコンピュータ プラットフォームからの人気ゲームの転送、開発など、大きな活動の場が開かれています。自分のソフトウェア。 文学
著者: S.Ryumik、チェルニーヒウ、ウクライナ
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