Рис. 5


На рис. 5 приведена часть схемы блока А2 — узлы, формирующие сигналы, пропорциональные положениям центрального рычага по оси «влево-вправо» (датчики Холла НЕD1, НЕD2, ОУ IС3.1) и левого «курка» — торцевой кнопки L (датчик НЕD5, ОУ IС4.1).

Интегральные датчики Холла в корпусах SОТ-343 установлены на печатной плате со стороны, противоположной другим компонентам. Магнитные шайбы диаметром 6 и толщиной 2 мм запрессованы в основания подвижных частей рычагов управления и перемещаются вместе с ними. Электрические сигналы, вырабатываемые датчиками, пропорциональны напряженности магнитного поля. Преимущество такого решения — долговечность, надежность и стабильность параметров. Основными недостатками до недавних пор считались высокая стоимость датчиков и ограниченное число фирм, способных освоить их производство.
Сущность эффекта, открытого еще в 1879 г. американским физиком Холлом, — возникновение разности потенциалов между гранями полупроводниковой пластины при протекании через нее тока в параллельном этим граням направлении и воздействии перпендикулярного току магнитного поля. Разность потенциалов прямо пропорциональна силе тока и квадрату магнитной индукции. Типичные параметры интегральных датчиков Холла; напряжение питания — 2,5… 5 или 4,5… 18 В, ток потребления — 8...20 мА, минимальная регистрируемая магнитная индукция — 2...10 мТл.
Если магниты удалены от датчиков НЕD1, НЕD2, НЕD5, между выводами 2 и 4 последних имеется небольшое постоянное напряжение (2...6 мВ). С приближением магнитов оно увеличивается до 30...35МВ. OУ IС3.1, IС4.1 усиливают сигналы соответственно в 45 и 75 раз. Напряжение на выводе 7 IС4.1 изменяется от 1,2.,.1,3 8 («курок» не нажат] до 3...3.2 В («курок» нажат). Датчики НЕD1 и НЕD2 подключены ко входам ОУ IС3.1 противофазно, поэтому его выходное напряжение уменьшается с приближением магнита к одному из датчиков и увеличивается — к другому: 1,4 В (рычаг в край­нем левом положении), 2,7 В (в нейтральном), 3,9 В (в крайнем правом). С выходов ОУ сигналы поступают для дальнейшей обработки в контроллер IС1.
Линии DАТА1 и DАТА2, по которым идет обмен данными между джойстиком и системным блоком DС, содержат идентичные цепи R32С4, RЗЗС5 и ферритовые фильтры FВ1, FВ2. Информационные сигналы — повторяющиеся с периодом 20 МС пачки импульсов отрицательной полярности амплитудой 3,3 В. Допускается «горячее» соединение — джойстик можно подключать к работающей приставке или отключать от нее, не опасаясь последствий.
Разъемы CN2 и CN3 (в каждом из них по семь штырей и семь гнезд) предназначены для запоминающих устройств, позволяющих сохранять промежуточные результаты игр. Вместо одного из них с джойстиком можно соединить специальный микрофон или вибрирующую пластину JAMP РАСК, создающую тактильную обратную связь. В Японии подобную пластину называют «Рuru Рuru Раcк», в Европе — «Vibracion Раcк».
Известны две разновидности запоминающих устройств: Меmоry Саrd и Visual Memory Unit (VMU), Первая — дешевле, напоминает аналогичную карту от «РlayStion» и в разных вариантах имеет до восьми банков памяти емкостью по 1 Мбит. Иногда предусмотрена кнопка переключения банков с семиэлементным индикатором, показывающим номер задействованного.
VMU иногда называют VMS (Visual Memory System или просто — Visual Memory). В базовом варианте это устройство содержит восьмиразрядный контроллер с FLASH-памятью емкостью 1 Мбит, жидкокристаллический индикатор 48x32 элемента, два элемента питания, звуковую «пищалку», крестовину с кнопками управления. Отсоединенный от джойстика VМU продолжает «жить своей жизнью». В некоторых случаях можно доиграть отложенную позицию прямо на его жидкокристаллическом экране. Кроме того, имеется автономная, не требующая соединения с DС игра «Тamagotchi” с участием любимого персонажа японских детей — Годзиллы. Некоторые другие игры, например, VМS Football, загружают из Интернета. VМU можно соединять друг с другом, подключать к популярным в Японии игровым автоматам серии Naomi.
Размеры DС-джойстика — 140x150x67 мм, вес —265 г. Кроме джойстиков на датчиках Холла, встречаются подделки с быстро изнашивающимися переменными резисторами. Вместо такого джойстика лучше приобрести переходное устройство, позволяющее подключить к DС не только более надежный джойстик от Sony Playstion, но и IВМ-клавиатуру, а также DС-карту памяти.

МОДЕМ

Возможность работы в Интернете была до появления DС весомым преимуществом персонального компьютера перед ИВП благодаря модему, DС имеет доступ оn-lnе е Интернет, способна входить в контакт с игроками в любой точке планеты, работать с электронной почтой.
DС-модем малогабаритен(110x45x30 мм) и удачно вписывается в дизайн системного блока видеоприставки, соединяясь c ним через 50-контактный разъем. Упрощенная схема модема приведена на рис.6. В рекламных буклетах гарантируется скорость работы 56 кбит/с, но это не совсем так.
Максимальная скорость приема и передачи данных зависит от типа установленного в модеме специализированного сигнального процессора U2 фирмы Соnехаnt (корпус ТQFР-144). Выпускаются четыре модификации таких микросхем: RР336LD, RР336LD/SР, работающие по протоколу V.34 со скоростью 300...33600 бит/с с модуляцией ТСМ и RР56LD, RР5бLD/SР, работающие на передачу по протоколу V.34 (скорость до 33,6 Кбит/с), а на прием — по протоколу V90/К56Flех со скоростью до 56 Кбит/с с модуляцией РСМ.
Остальные параметры идентичны: напряжение питания — 3,3 В для ядра и 5 В для периферии, мощность потребления — 260 мВт, уровень сигналов передачи —4...-19 дБм, уровень сигналов приема -9...-43 дБм, полный дуплекс, адаптивный выбор скорости, два внутренних буфера FIF0 (приема и передачи) по 144 байта каждый.
Тип установленной в конкретный экземпляр модема микросхемы можно определить, только заглянув внутрь корпуса. Конструкция позволяет открыть его с помощью одной отвертки еще при покупке. Оказывается, модемы с относительно дешевыми микросхемами, рассчитанными на скорость 33,6 кбит/с, встречаются гораздо чаще, чем с работающими со скоростью до 56 кбит/с. Однако не следует считать это недостатком. На реальных аналоговых телефонных линиях при скоростях выше 24 кбит/с редко удается достичь устойчивого соединения.
Тактовая частота модема стабилизи рована кварцевым резонатором X1. Резонатор работает на третьей механической гармонике (56,448 МГц). Для предотвращения возбуждения резонатора на первой гармонике служит настроенный на частоту 18,8 МГц контур Д2С19.
Микросхема U2 связана со специализированным контроллером U1 SEGA315-6137 (корпус QFР-64) параллельным интерфейсом, включающим шины адреса, данных и управления. Этот интерфейс логически совместим с шиной микропроцессора 8086 фирмы INTEL, но может работать и с процессорами 6502 (МОS Тесппо1од1ез) и 68000 (Motorolla).



Согласующие микросхемы U3 и U6 и транзисторы Q1—Q4 образуют узлы, организующие независимые каналы приема и передачи данных по двупроводной телефонной линии. В их функции также входят набор номера абонента и прием вызывного сигнала АТС. Оптроны U4, U5 электрически изолируют основные узлы модема от телефонной линии Параметры оптронов IL388 (США): сопротивление изоляции — 1012Ом, напряжение изоляции — 2,5 кБ. номинальный ток светодиода — 30 мА, обратное напряжение на фотоприемниках — 15 В, задержка переключения — 350 нc. Наличие в каждом оптроне двух идентичных фотоприемников позволяет за счет обратной связи обеспечить достаточную для передачи аналоговых сигналов линейность, организовать контроль за качеством передаваемого сигнала и эффективную систему АРУ.
»Телефонная«часть модема от розетки СN1 до оптрона U4 питается постоянным напряжением 48 или 60В, поступающим из линии. Диодный мост DВ1 обеспечивает независимость работы устройства от полярности подключения Для защиты от мощных электромагнитных импульсов. возникающих при ударах молнии, служит металлооксидный варистор RV1. Цепь R97С71 — требуемый стандартами на абонентское окончание эквивалент электромеханического звонка с разделительным конденсатором. При „снятой трубке“. когда напряжение в линии ниже напряжения стабилизации стабилитронов ZD1 и ZD2, последние не проводят ток и устраняют шунтирование линии этой цепью. Ферритовые фильтры FL1, FL2 уменьшают уровень высокочастотных помех.
К DС прилагается фирменный загрузочный диск DrеаmКеу с браузером, позволяющим стать клиентом сети SegaNet, насчитывающей по всему миру более миллиона пользователей. В США, например, можно бесплатно получить саму DС, оформив годичный контракт с провайдером с оплатой около 20 долл. в месяц.
Все Интернет-провайдеры из списка на диске DrеаmKеу находятся, как правило, в странах Западной Европы. Будьте осторожны, за соединение с ними приходится платить по международным телефонным тарифам. Идеальный вариант — получить доступ к местному провайдеру. Для этого следует приобрести русифицированный „Интернет Медиа Диск“ с браузером „DrеаmРаssрогt V. 1.5“. Он поддерживает импульсный набор номера, характерный для большинства АТС в странах СНГ, обеспечивает просмотр русскоязычных текстов в кодировках WIN и КОI-8 Управлять браузером можно с помощью джойстика, но лучше приобрести Sеgа-клавиатуру или клавиатуру для IВМ-совместимого компьютера с переходным устройством. Телевизор, к которому подключена приставка, для успешной работы в Интернете должен быть обязательно цветным с хорошими фокусировкой и сведением лучей, иначе текст на экране будет трудно прочесть. Если Интернет недоступен, модем от DС лучше вообще отключить, что на 0,5 Вт уменьшит нагрузку на источник питания.

ПЛАТА ПИТАНИЯ

Схема платы питания NРХ239Е2-1 фирмы MATSUSHITA приведена на рис. 7. DС потребляет от сети 22О...24ОВ не более 27 Вт, выходные напряжения и токи платы питания: 3,3 В/2...2,5 А, 5 В/0,3...0,6 А, 12 В/0,06...0,6 А. Основу устройства составляет импульсный однотактный преобразователь напряжения квазирезонансного типа, обеспечивающий КПД 65...70 % и пульсации выходных напряжений менее 5 мВ в каналах 3,3 и 5 В и 20...40 мВ в канале 12 В. Частота преобразования изменяется от 80...100 кГц при максимальной нагрузке до 150...170 кГц без нее. При этом напряжения в цепях 3,3 и 5 В изменяются на 1...2%.
Принцип работы и назначение боль­шинства элементов такие же, как в ана­логичной плате приставки „PlayStation“ [1]. Отметим особенности. Выключатель питания SW1 „РОWЕR“ установлен в первичной цепи переменного тока, и в отличие от » PlayStation " или «NINTENDO-64», выключенная DС не потребляет энергии от сети.
В канале 12 В применен параметрический стабилизатор напряжения на элементах Q301. R301, ZD301, ZD302. Несмотря на сверхбольшой коэффициент передачи тока транзистора 2SD1276 (Q301), стабильность выходного напряжения невысока: на холостом ходу оно достигает 14 В. В стабилизаторе напряжения 5 В (элементы Q201, Q202, R203-R209. IС201) коллекторная цепь транзистора Q201 питается повышенным напряжением от выпрямителя канала 12 В, что повышает коэффициент стабилизации. Все три выходных напряжения поступают на выход платы через многообмоточные дроссели L102,L301. которые подавляют помехи, распространяющиеся по цепям питания.
Приводимые ниже параметры основных элементов будут полезны при подборе замен. Диоды Шоттки выходных выпрямителей должны быть рассчитаны на следующие прямой ток и обратное напряжение: D101-ЗА, 25В; D201-1А, 35В; D301-1А, 80 В. Диодный мост D001 S1WВ60 — 1 А, 600 В. Параметры мощных транзисторов фирмы Раnasonic приведены в табл. 1. Аналог трехвыводных стабилитронов IС101, IС201 ТL431СРК фирмы Техаs Indastris — микросхема КР142ЕН19А, отличающаяся конструкцией корпуса. Оптрон РС001 СМС1S101 (прежнее наимено­вание ОN3131) фирмы Раnаsоniс: напряжение изоляции — 5 кВ; время переключения — 2...3 мкc; светодиод — 50 мА, 6В; фототранзистор — 50 мА. 80В.

КОММУТАЦИОННАЯ ПЛАТА

Это обычная односторонняя печатная плата размерами 120x30 мм. Ее схема показана на рис. 8. Розетка СN3 служит для подключения соединительного шлейфа, идущего к процессорной плате. К экранированным вилкам СN1а, СN1b, СN2а,CN2b подключают джойстики или другие периферийные устройства. Расположение контактов стыкующихся с этими вилками кабельных розеток было показано на рис. 4. Плавкая вставка F1 защищает цель 5 В от замыканий в джойстиках. Она первой подлежит проверке при неработоспособности последних. Излучение светодиодного индикатора LЕD1 попадает в отверстие на верхней крышке DС через коленообразный пластмассовый световод.
ВТ1 — литиевый аккумулятор МL2020 фирмы Раnаsоnic. Его номинальное напряжение — 3В, емкость — 45 мА-ч, диаметр — 20 мм. Гарантируется саморазрядка не более 2 % в год, не менее 1000 циклов зарядки/разрядки и срок службы 10 лет. Аккумулятор обеспечивает бесперебойное питание часов реального времени, расположенных на процессорной плате. Там же находится зарядное устройство. Резистор R1 служит защитой ВТ1 от замыканий. При снижении питающего напряжения до 1,5… 1.8 В часы сбиваются, но на общую работоспособность DС это не влияет. Лишь при включении ИВП на экране телевизора автоматически появляется меню установки времени и дата 27.11.1998 — «день рождения» DС.
Степень заряженноести ВТ1 можно оценить, кратковременно замкнув выводы 1 и 2 розетки СN3. Индикатор LЕD1 должен ярко вспыхнуть. Заменить МL2020 можно любыми, не обязательно литиевыми аккумуляторами или гальваническими элементами общим напряжением 2,8...3,2 В. Подходят, например, батареи, устанавливаемые на «материнских» платах IВМ РС. К вилке СN4 подключен малогабаритный вентилятор UDQFНАВ05F фирмы Маtsushita. Он служит для принудительного охлаждения системного блока и установлен на боковой стенке его корпуса. Основные параметры вентилятора: напряжение питания — 5 В, ток потребления — 65 мА, частота вращения — 6500, габариты — 30x30x10 мм, уровень шума — 20 дБА на расстоянии 1м.
Этот вентилятор, подобно применяемым для охлаждения процессоров Реntium-II, имеет три вывода. По двум из них подают питание. Многие думают, что третий — вход регулировки частоты вращения. На самом деле это выход датчика вращения ротора, формирующего при номинальных оборотах двигателя импульсы частотой 250 Гц. С замедлением вращения соответственно уменьшается и частота импульсов, вплоть до их полного отсутствия при остановке. Сигнал датчика вращения обрабатывается на процессорной плате и спустя 16...18 с после остановки вентилятора работа DС блокируется полностью. Если в процессе эксплуатации вентилятор начал шуметь, его можно заменить, например, на 1204КL-01W-B49.

КОНТРОЛЛЕР И ПРИВОД GD-RОМ

Для DС и других современных ИВП характерны большие объемы игровых программ. Чтобы увеличить информационную емкость лазерных дисков и затруднить нелегальное копирование программ, фирма SEGA совместно с корпорацией Yamaha разработала оригинальную технологию удвоенной плотности записи данных на лазерный диск. Созданный на базе этой технологии проигрыватель получил название GR-RОМ.
Он использует диски такого же, как у обычных CD, диаметра, но с уменьшенными шириной дорожек записи и расстоянием между ними. Выбор GD-RОМ, а не DVD менеджеры фирмы SEGA объяснили высокой на тот момент стоимостью DVD, неотработанностью их производства и отсутствием общепринятых стандартов.
Информационная емкость GD-RОМ — 1,2 Гбайт, из них более 1 Гбайт — с удвоенной, остальные — с одинарной плотностью записи. GD чувствителен к царапинам и дефектам поверхности. Даже неловко оставленный отпечаток пальца может привести к сбою при чтении данных. Рассматривая диск, можно заметить, что дорожка записи начинается на расстоянии 22мм от центра, как и у обычного СР. Кольцо в пределах радиусов 22...29 мм отведено под запись одинарной плотности. Следующее — 29...31 мм — «необитаемо». В отраженном свете здесь удается разглядеть товарные знаки фирмы SEGA. Данные удвоенной плотности находятся в кольце 31...58 мм. Так как загрузочный сектор записан с одинарной плотностью, GD-RОМ способен читать обычные CD, в том числе музыкальные. Для просмотра VIDEO-CD и прослушивания музыкальных файлов формата МР3 требуется предварительно загрузить в ИВП специальный драйвер — соответственно DREMPLAYER VСD и BLAZE МР3.
Универсальность и дешевизна GD могли бы привести к полному вытеснению обычных СD, но этого не произошло. Одна из причин — закрытость информации о структуре записи. Только в июле 2000 г., через полтора года после выхода DС в свет, группе программистов «UTOPIA» удалось расшифровать формат GD-RОМ и разработать программу Dreamcast ВоotCD V1.1, позволяющую переводить игры на СD-РОМ. Плата за удовольствие — увеличенное вдвое число дисков на игру или «урезанные» версии программ без фоновых саундтреков и вступительных видеороликов.
Немногим ранее был разработан так называемый МОD-чип на основе ПЛИС фирмы Xilinx. Подключив его всего четырьмя проводами к системному блоку, можно пользоваться фирменными GD формата NTSC в приставках стандарта РАL, и наоборот. С появлением русифицированных программ на CD необходимость в МОD-чипе отпала, стандарт изменяют программным путем.
Типовые параметры GD-RОМ: время доступа — 200 мс, объем встроенной кэшпамяти — 128 Кбайт, скорость передачи данный — 1,8 Мбайт/с (двенадцатикратная). Конструктивно — это блок габаритами 135x115x45 мм, внутри которого расположена печатная плата контроллера, а снаружи — оптико-механические узлы с оптической головкой и двумя двигателями. При нажатии кнопки «ОРЕN» открывается доступ к диску и происходит принудительная установка ИВП в исходное состояние. Интересно, что «глубину» исходного состояния можно задавать программно, поэтому для непрерывных многодисковых игр нет надобности в пружине c иглой, подобной применяемой с Video-СD модулем «РlayStation».
Контроллер GD-RОМ построен на специализированных микросхемах фирм SEGA и YAMAHA, о назначении которых приходится только догадываться. Информация отсутствует даже в Интернете. Предположительно, узлы управления собраны на микросхемах: IС1 — SЕGА 313-5635 в корпусе SОР-30; IС4 — SЕGА 313-5639 в корпусе QFР-100; IС5 — SЕGА 313-5640 в корпусе QFР-100. В декодере звуковых данных работают микросхемы: IС9 — ХU917А0 в корпусе QFР-100 и IС12 -YDС122В-М в корпусе SОР-16. С микросхемами IС4, IC5, IС9 соединены кварцевые резонаторы — соответственно Z1 (33,868 МГц),Y1 (25,4МГц), Х1 (25 МГц).
Известно функциональное назначение микросхем ВА178М05FР (IС10) — трехвыводный стабилизатор напряжения 5 В, 0,5 А с защитой от замыкания выхода и ВА5986FМ (IС2) — четырехканальный драйвер двигателей, работающий на нагрузку 8 Ом и способный рассеивать мощность до 2,2 Вт при напряжении питания 4,5...13,2 В. По сравнению с аналогичным драйвером ВА6392FР в «РlayStation» ВА5986FМ мощнее и снабжен теплоотводом. В цепи питания IС2 имеется SМD плавкая вставка ССР2Е20 или ICР-S1.0 на ток 1 А. Если двигатели отказываются работать, сначала следует проверить ее исправность.
Схема оптико-механической части GD-RОМ показана на рис. 9. Принцип ее работы аналогичен классическому проигрывателю компакт-дисков (1). Важное отличие — постоянство угловой а не линейной скорости перемещения дорожки записи под считывающей головкой. В этом отношении GD-RОМ напоминает обычный дисковод с постоянной частотой вращения гибкого магнитного диска.



Ток лазерного излучателя А1 регулируют подстроечным резистором R1. Обычно его движок установлен в положение, соответствующее сопротивлению 700...800 Ом. Отраженный от диска свет воспринимает матрица фототранзисторов А2. Конденсаторы С1—С3 — блокировочные. Они установлены вместе с резистором R1 на гибкой печатной плате, которая ленточным кабелем, подключенным к вилке J, соединена с контроллером GD-RОМ.
Механическая часть привода выполнена надежно и продуманно, очевидно, разработчики учли печальный опыт хлипкой механики «РlayStation» Увеличена, например, мощность двигателя М1, вращающего диск. Насадка на его валу из особо прочной пластмассы с упругими фиксаторами, устраняющими перекосы дисков.
Шаговый двигатель М2 перемещает каретку оптической головки. Если каретка приблизилась к центру диска, контакты выключателя SW1 замыкаются, сигнализируя, что дальнейшее движение должно быть прекращено. Сопротивление обмоток двигателей: М1 — 17 Ом, М2 — 7,5 Ом; обмоток по­зиционера оптической головки: YА1 — 5Ом,YА2 — 5,6 0м.