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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 PS XNUMX: 회로도. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Телевидение PS one 패키지에는 시스템 장치(콘솔) 외에도 DUAL SHOCK 조이스틱, 외부 전원 어댑터 및 TV 연결용 케이블이 포함되어 있습니다. 데모 CD가 없습니다. 모든 "PlayStation" 모델의 케이블과 조이스틱이 통합되었습니다. 시스템 장치에 있는 프로세서 보드 및 네트워크 어댑터 구성표는 아래에서 설명합니다. 이들은 IVP 제조업체의 공식 문서가 아니며 여러 셋톱 박스 사본의 인쇄 회로 기판 분석 결과입니다. 대부분의 요소의 위치 지정은 보드의 표시에 따라 지정됩니다. 불행히도 프로세서 보드에 설치된 칩 저항기와 세라믹 칩 커패시터에는 표시가 없습니다. 따라서 참조 명칭의 번호는 "브랜드" 번호와 일치하지 않습니다. 칩 저항기의 공칭 전력은 크기에 따라 결정됩니다. 1206 - 0,25W; 0805 - 0,125W; 0603 및 0402 -0,063W 프로세서 보드 비디오 셋톱 박스의 이 주요 구성 요소의 전체 구성은 조건부로 여러 개로 나뉩니다. 쌀. 1에는 208핀 VLSI 1C 103 CXD8606CQ를 기반으로 하는 IVP 컴퓨팅 시스템의 노드가 포함되어 있습니다. MIPS R32A와 호환되는 3000비트 RISC 프로세서 코어 외에도 프로그램 메모리(4KB), 데이터 메모리(1KB), 범용 레지스터 블록, GTE(Graphic Transfer Engine) 그래픽 가속기, 직접 메모리 액세스 컨트롤러, 인터럽트, 외부 동적 RAM 및 캐시, 16개의 76비트 카운터 타이머, 25개의 직렬 I/O 포트, JPEG 디코더. 프로세서는 CLK 신호에 의해 클럭됩니다. CPU의 핀 115에서 RXNUMXCXNUMX 회로를 통해 RES 신호가 공급되어 시스템을 초기 상태로 설정합니다. 일부 VLSI 출력 회로에 직렬로 연결된 저저항 저항기는 펄스 강하에서 "링잉"을 제거하는 역할을 합니다.
고속 32비트 CD0-CD31 데이터 버스와 CA0-CA9 주소 버스를 사용하여 CPU는 106MB 동적 RAM IC4 K153212Q60M-JC2에 연결됩니다. 이전에 이 칩은 KM432V515라는 이름으로 출시되었습니다. 102비트 마스크 ROM IC53403 M47IE-47 - 맞춤형. 이름의 마지막 두 자리(512)는 ROM의 "펌웨어" 버전 번호입니다. "PS one" 매개변수의 공식 사양에서 볼륨은 20KB입니다. 그러나 19비트 AO-A32 주소 버스를 사용하면 두 배 더 많은 셀에 액세스할 수 있습니다. 다른 XNUMX비트 "PlayStation" 모델에 설치된 ROM 칩은 상호 교환이 가능합니다. 이 상황은 수리 중에 사용됩니다. 커넥터 CN101.1, CN101.2, CN102.1, CN102.2는 조이스틱과 메모리 카드를 IVP에 연결하도록 설계되었습니다. 모든 입력 및 출력 회로는 FB117-FB123 필터, 제너 다이오드 및 어셈블리 D101, D103, D104 및 RC 회로에 의한 간섭 및 손상으로부터 보호됩니다. 그림에서 파선은 도 1은 IC801 PIC12C508A 칩을 보여준다. 이것은 소위 "mod-chip"입니다. 게임 CD의 실행을 보장하는 방식으로 프로그래밍된 마이크로컨트롤러입니다. 브랜드(짙은 보라색 표면)와 비브랜드(은색 표면)는 서로 다른 회사에서 생산됩니다. 지역. 이 미세 회로의 인쇄 회로 기판에는 위치가 없으며 매달린 전선으로 연결할 수 있습니다. 다양한 시리즈(PIC, AT801S, Z90)의 마이크로컨트롤러는 종종 이름이 지워지고 "추가" 결론이 잘린 IC86로 사용됩니다. 그러나 이전 버전의 "PlayStation"용은 "PS one"에 맞지 않습니다. 그림으로 넘어 갑시다. 2. 여기에 표시된 208핀 IC203 CXD8561CQ 그래픽 프로세서는 기능 면에서 IBM PC 비디오 카드에 사용되는 360D 가속기와 동일합니다. 화면에 다각형 그리기, 스프라이트 회전 및 크기 조정, Gouraud 알고리즘을 사용하여 윤곽 그리기를 담당합니다. 프로세서는 초당 최대 66개의 폴리곤을 처리할 수 있습니다. 전체 성능은 초당 256만 작업입니다. PAL TV 표준에서 256x640 ~ 512x256 픽셀 또는 NTSC 표준에서 240x640 ~ 480x103 픽셀의 해상도. 많은 수의 라인이 그래픽 프로세서와 CPU(IC1 칩)를 연결합니다(그림 XNUMX 참조).
IC203 컨트롤러와 함께 비디오 RAM IC201 K4G163222A-PC70은 16Mbps 용량의 동적 동기식으로 작동합니다. 이전 모델에 탑재된 것과 비교하여 두 배로 증가한 비디오 RAM 칩의 정보 용량은 개선된 "PS one" 그래픽에 대한 이야기를 불러일으켰습니다. 그러나 그렇지 않습니다. AO-A11 마이크로 회로의 10개 주소 입력 중 8개만 사용되며 A8 입력은 공통 와이어에 연결됩니다. 따라서 이전과 같이 XNUMXMbit의 비디오 메모리만 활성화됩니다. 비디오 RAM의 오작동이 의심되는 경우(이미지에 여분의 점이나 선이 표시됨) 공통 와이어에서 핀 201을 분리하고 하나에 연결하여 IC30 칩의 "예비" 절반으로 전환할 수 있습니다. 칩의 전원 핀 중. 그래픽 프로세서 IC203의 출력에서 기본 색상의 디지털 7비트 비디오 신호가 IC0 CXA7R의 RDO-RD7(빨간색), GD502-GD2106(녹색) 및 BDO-BDXNUMX(파란색)의 입력으로 공급됩니다. 이 칩은 초기 TDI 모델에 사용된 두 가지인 비디오 DAC와 풀 PAL 또는 NTSC TV 신호로의 신호 변환기 RGB를 대체했습니다. 때때로 BH502AKV 칩은 IC7240로 설치됩니다. 기본 기능과 대부분의 핀의 목적 면에서 CXA2106R과 동일하지만 그림 2과 같이 몇 가지 추가 사항이 필요합니다. 점선 XNUMX개. 보드의 장소가 제공됩니다. CN502 출력 커넥터로 연결된 비디오 신호 회로에는 종단 저항, 보호 제너 다이오드 및 노이즈 억제 필터가 장착되어 있습니다. Q4,9 트랜지스터 어셈블리의 전류 보호 장치를 통해 동일한 커넥터에 공급되는 +505V 전압은 TV RF 변조기에 전원을 공급하기 위한 것입니다. 최대 부하 전류는 85mA이며, 보호 동작 후 잔류 전류는 5mA를 초과하지 않습니다. CN502 커넥터의 핀 번호는 이전 "PlayStation" 모델과 비교하여 변경되었지만 상대적인 위치와 목적은 동일합니다. 프로그래밍 가능한 클록 생성기 IC204 CY2081SL-509 - 맞춤형. 출력 신호의 주파수 값과 X201 석영 공진기 사이의 비율은 미세 회로 제조업체가 "일회용" 내부 ROM에 기록하는 상수를 결정합니다. 생성기 지정의 인덱스 509는 프로그래밍되는 순서 번호입니다. 신호 주파수는 Fig. 2. 그림에 표시된 "PS one" 접두사 회로의 일부입니다. 3은 오디오 및 제어 데이터 처리 시스템과 CD-ROM 인터페이스를 포함합니다. 이전 모델과 비교하여 "PS one" 디지털 데이터 처리 시스템은 크게 단순화되어 IC304 SC430943PB 컨트롤러와 16KB 용량의 IC310 M11B416256A-35J 512비트 동적 오디오 RAM의 두 칩만 남았습니다. 그러나 수행되는 기능은 줄어들지 않았습니다. 상자는 쉽게 열 수 있습니다. CD 데이터 디코더, 256Kb 버퍼 정적 RAM, MPEG-1 데이터 압축 해제기, 사운드 프로세서 및 DAC가 공식적으로 CD-ROM과 관련된 208핀 VLSI IC732 CXD2938Q에 포함되어 있습니다. 인터페이스 시스템. VLSI는 여러 회선으로 연결된 IC103 CPU의 제어하에 작동합니다.
VLSI IC732에 의해 형성된 스테레오 사운드 신호는 405 채널 증폭기 IC2174 NJM502로 공급되고 필터를 통한 출력에서 CN4 커넥터의 해당 핀으로 공급됩니다. 증폭기는 제어 입력에서 논리 레벨의 특정 조합에서만 작동합니다(핀 5는 높음, 핀 XNUMX는 낮음). 이 속성은 IVP 노드를 초기 상태로 설치하고 프로그램을 시작하는 동안 왜곡된 신호의 재생 및 간섭을 방지하는 데 사용됩니다. 때때로 NJM2174 증폭기는 출력을 차단하기 위해 추가 전자 키가 있는 기능적 아날로그로 대체됩니다.NJM2174에는 그러한 키가 없으며 결론(2 및 13)은 사용되지 않지만 인쇄된 도체는 그들로 이동합니다(점선으로 표시됨). 라인)은 항상 보드에 있습니다. KSM-701BAM CD-ROM 드라이브는 이전 "PlayStation" 모델([702], 그림 440)에서 사용된 것과 전기적으로 호환되는 커넥터 CN2 및 CN22에 연결되지만 길이와 구성이 다른 연결 케이블을 사용합니다. 광학 드라이브 헤드의 반도체 레이저는 Q701 2SB1132 트랜지스터의 컬렉터 회로에 포함됩니다. 레이저 전류는 드라이브에 있는 트리밍 저항에 의해 조절됩니다. 간접적으로 이 전류는 저항 R52, R53(0,66 ... 0,88 V는 60 ... 80 mA에 해당)의 전압 강하에서 추정할 수 있습니다. 광학 헤드의 광 검출기 신호는 증폭, 주파수 보정 및 전처리 기능을 수행하는 IC723 CXA2575N 마이크로 회로의 입력에 공급됩니다. 추가 처리는 이미 VLSI IC732 내부에서 이루어집니다. 또한 IC722 BA5977FP 칩의 전력 증폭기를 통해 해당 노드로 전송되는 CD-ROM 드라이브의 전기 모터 및 전자석에 대한 제어 신호를 생성합니다. 대응 제품은 BA5947FR AN8732SB입니다. 초기 "PlayStation" 모델에 설치된 BA6392FP, BA6397FR, BA6398FP 칩은 BA5977FP와 핀 할당이 다릅니다. SB301 버튼은 게임 디스크가 설치된 컴파트먼트의 잠금 장치에 기계적으로 연결되어 있습니다. 열리면 연락처가 열립니다. "PS one"시스템 장치는 외부 AC 전원 공급 장치(네트워크 어댑터)에서 7,5V의 정전압으로 전원을 공급받습니다. 회로는 다음 섹션에서 설명합니다. 프로세서 보드에서 노드 작동에 필요한 다른 모든 전압은 이 전압에서 얻습니다. 프로세서 보드의 전원 회로 회로도는 Fig. 4.
7,5V 전압은 J001 커넥터에서 PS600 퓨즈 링크, FB001 필터 및 S001 누름 버튼 스위치를 통해 공급됩니다. 제너 다이오드 D1001는 실수로 커넥터 004에 너무 많거나 잘못된 전압을 적용하지 않도록 프로세서 보드를 보호합니다. 이러한 경우 열린 제너 다이오드를 통해 흐르는 매우 높은 전류는 PS600 퓨즈 링크의 소손 또는 네트워크 어댑터의 보호로 이어집니다. 퓨즈 링크 PS004, PS601-PS603을 통해 입력 공급 전압은 여러 소비자 그룹에 분배됩니다. 회로 U1, U2(3,6V) 및 U3, U4(5V)의 전압은 각각 IC602 LP2985AIM5-3.5 및 IC601 MC78M05CDT의 선형 통합 조정기에 의해 안정화되고 두 번째(5V)의 출력 전압은 첫 번째 입력. 추가 안정화 없이 회로 U5 및 U6에 7,5V의 전압이 공급됩니다. U3,5-U7 회로의 9V 전압은 Q602 VCX52 키 트랜지스터, D601 댐핑 다이오드, L603 저장 인덕터 및 IC607 TL594CPW SHI(펄스 폭) 컨트롤러가 주요 요소인 스위칭 조정기에서 나옵니다. 이는 잘 알려진 TL494(KR1114EU4)와 유사하며, 예를 들어 [3]에서 간단한 설명과 작동 원리를 찾을 수 있습니다. 때로는 IC607 대신 IC606 TL594CD 칩이 보드의 특별히 제공된 위치에 설치되며 케이스 디자인만 다릅니다. 저항 R16은 스태빌라이저의 부하 전류 센서 역할을 합니다. 모든 전원 회로에는 산화물을 평활화하고 세라믹 커패시터를 차단하는 LC 필터가 제공됩니다. 총 XNUMX개 이상의 커패시터가 인쇄 회로 기판 표면에 고르게 분포되어 있습니다. LED D003은 IVP 포함을 나타내는 표시기 역할을 합니다. PS7,5 퓨즈 다음에 603V의 전압이 있고 스위칭 레귤레이터의 출력에 3,5V가 있으면 켜집니다. "PS one"과 이전 모델의 차이점 중 하나는 시스템을 원래 상태로 재설정하는 특수 RESET 버튼이 없다는 것입니다. 초기 설정 신호 RES는 스위치 S001에 의해 셋톱 박스가 켜질 때마다 또는 비상 단기 감소 및 공칭 공급 전압 7,5V로 복원된 후에 자동으로 생성됩니다. 전원을 켠 후 IC003 단일 진동기는 핀 1에서 로우 레벨 펄스를 생성하며 지속 시간(0,2 ... 0,3초)은 커패시터 C4의 값에 따라 달라집니다. 증폭기 트랜지스터 어셈블리 Q004는 필요한 수준의 펄스 전력을 제공합니다. | FB601C18 필터를 통해 프로세서 보드의 초소형 회로 초기 설치 입력으로 들어갑니다. 입력 공급 전압이 6V 아래로 떨어지면 제너 다이오드 D002가 닫히고 트랜지스터 Q002가 열리고 R3C3 회로가 분로됩니다. 단일 진동기 IC003은 핀 2에서 전압의 급격한 감소를 전원 꺼짐으로 인식하고 7,5V 회로의 공칭 전압을 복원하고 트랜지스터 Q002를 닫은 후 초기 설정 펄스를 생성합니다. 프로세서 보드의 일부 인스턴스에서 RES 신호 컨디셔너는 장소가 있는 Q002 칩입니다. 이 경우 IC003 칩 및 기타 관련 요소가 설치되지 않습니다. AC 어댑터 일반적으로 네트워크 어댑터라고 하는 IVP "PS one"의 원격 전원 공급 장치는 매우 가볍고(180g) 얇습니다. 크기는 57x88x30mm입니다. 효율이 50 ... 70 % 인 고주파 전압 변환기가 사용되기 때문에 주파수 78Hz에 대한 일반적인 강압 변압기가 없습니다. 정격 출력 전압 - 7,5V (실제로 - 7,7m 길이의 연결 코드 전선 저항의 전압 강하를 보상하기 위해 분명히 - 1,8V). 전압은 최대 0,3A의 부하 전류에서 2%만 변경되고 2,8A에서는 과부하 보호가 활성화됩니다. 리플의 범위는 20 ~ 60mV입니다. 일본 및 미국 "PS one" 모델의 어댑터는 다른 주전원 전압용으로 설계되었기 때문에 CIS 국가에서 사용하기에 적합하지 않습니다. SCEI의 라이선스 하에 중국에서 제조된 SCPH-114 어댑터의 개략도는 Fig. 5. 많은 회로 요소(저항 및 커패시터)는 직렬 또는 병렬로 연결된 여러 개로 구성됩니다. 경우에 따라 필요한 저항을 정확하게 설정하기 위해 허용되는 전력 또는 전압 값을 초과하지 않기 위해 수행됩니다. 이러한 각 그룹의 요소 위치 지정은 동일한 일련 번호를 갖는 문자 인덱스로 구분됩니다. 텍스트로 요소 그룹을 참조할 때 인덱스는 일반적으로 생략됩니다.
어댑터에 스위치가 없기 때문에 내장형 플러그 CN001이 메인 소켓에 삽입되어 있는 동안 후자는 항상 작동하며 장시간 무부하가 허용됩니다. 입력 회로는 가용성 링크 F1에 의한 과부하 및 LC 필터 CX1FL1에 의한 간섭으로부터 보호됩니다. 특수 설계를 강조하기 위해 커패시터 CX1 및 CY1에 색다른 참조 지정이 지정됩니다. 이러한 커패시터는 임펄스 및 고주파 간섭을 억제하도록 특별히 설계되었습니다. 저항 R1은 IVP의 네트워크 와이어와 공통 와이어의 전위를 균등화하여 정전하 축적을 방지합니다. 정류된 다이오드 브리지 D1A-D1D와 평활화된 커패시터 C1은 전계 효과 트랜지스터 Q1과 변압기 T1을 기반으로 하는 단일 주기 플라이백 인버터에 전압을 공급합니다. 체인 D2R2R3C2 - 댐핑. 쇼트 키 다이오드 CR51의 어셈블리에 의해 정류 된 변압기 권선 III의 전압은 어댑터의 출력 (커넥터 CN002)으로 공급됩니다. R51C51 회로는 다이오드 역 전압 스파이크를 억제합니다. 커패시터 C52 및 필터 L51C53은 잔물결을 부드럽게 합니다. 어댑터의 출력 전압은 펄스 폭 방식으로 안정화됩니다. 진폭 10 ... 11 V 및 주파수 60 kHz의 제어 펄스가 SHI 컨트롤러 IC1의 출력에서 트랜지스터 Q1의 게이트로 공급됩니다. 듀티 사이클은 SHI 컨트롤러의 핀 2 회로에 포함된 옵토커플러 IC2의 광트랜지스터 컬렉터 전류에 따라 달라집니다. 전류는 트랜지스터 Q51에서 오류 신호 증폭기의 출력 회로에 포함된 옵토커플러의 방출 다이오드에 의해 생성된 조명에 따라 달라집니다. 오류 신호는 저항 분배기 R53R54에서 가져온 어댑터의 출력 전압 부분과 제너 다이오드 ZD51에서 가져온 예시 출력 전압의 차이입니다. 이렇게 하면 안정화 피드백 루프가 닫힙니다. 어댑터에 설치된 SHI 컨트롤러는 ON Semiconductor의 NCP1200 칩과 유사합니다. 저전압 및 고전압(최대 450V) 회로를 하나의 칩에 배치할 수 있는 기술을 사용하여 제조됩니다. 진폭이 50V인 300Hz 맥동 단극 전압이 다이오드 D8을 통해 IC1의 핀 1에 적용됩니다. 마이크로 회로 내부(핀 8과 6 사이)에는 일종의 "소광 저항"이 있습니다. 전계 효과 트랜지스터에서 약 50kHz의 주파수로 전환되는 2 ~ 4mA의 전류 소스입니다. 이 전류는 단자 6에 연결된 커패시터 C3를 약 11V의 전압으로 충전하여 마이크로 회로의 저전압 구성 요소에 공급합니다. 전압은 입력 변수가 100 ~ 380V 범위에서 변경될 때 허용 가능한 한도 내에서 유지됩니다. "저항기"에서 소비되는 전력은 0,25W를 초과하지 않습니다. 다이오드 D1 - 저전압. 정상 작동 중에 적용되는 역 전압은 D0,7A-D1D 브리지의 다이오드 중 하나의 전압 강하인 1V를 초과하지 않습니다. 그러나 공급 네트워크를 사용하여 내부 전류원을 비동기식으로 전환하면 때때로 다이오드 양단의 전압이 단기적으로 용납할 수 없을 정도로 증가합니다. 이 현상은 저항 R15를 제거합니다. SHI 컨트롤러 IC3의 입력 1은 전류 센서 신호 - 트랜지스터 Q8의 소스 회로에서 저항 R1을 수신합니다. 어댑터가 부하 없이 실행될 때 SHI 컨트롤러는 펄스 반복률이 감소된 모드로 전환되어 트랜지스터 Q1의 작동을 촉진하고 네트워크에서 소비되는 전력을 줄입니다. 전류가 과부하되면 생성이 중단됩니다. 제어 펄스의 짧은 버스트는 0,7초마다 반복됩니다. 트랜지스터 Q2와 Q3은 사이리스터 아날로그 회로에 연결됩니다. 보조 정류기의 출력 전압 (변압기 T1, 다이오드 D4 및 커패시터 C4의 권선 II)이 제너 다이오드 ZD2의 안정화 전압보다 낮 으면 두 트랜지스터가 모두 닫힙니다. 주전원 전압이 40 ~ 50% 증가하면 커패시터 C4 양단의 전압이 비례하여 증가하고 제너 다이오드 ZD2가 열립니다. 저항 R10을 통해 흐르는 전류는 SHI 컨트롤러 IC2의 핀 3 회로를 션트하는 "사이리스터"Q2Q1을 열어 후자와 어댑터 전체의 작동을 금지합니다. 이 경우 작동 모드로의 자동 복귀는 없습니다. CN001 플러그는 소켓에서 제거했다가 다시 삽입해야 합니다. NTC1 서미스터는 안전 요소입니다. 어댑터가 과열되면 저항이 감소하여 "사이리스터"Q2Q3이 열리고 SHI 컨트롤러 IC1이 차단됩니다. 그러나 실제로는 서미스터의 단자가 닫혀 있어도 보호 기능이 작동하지 않습니다. 이것은 저항 R14의 값이 너무 커서 10kOhm으로 줄여야 합니다. 문학
저자: S.Ryumik, Chernihiv, 우크라이나
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