PS一：电路图。方案、说明

PS一：电路图。无线电电子电气工程百科全书

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除了系统单元（控制台）外，PS one 套装还包括一个 DUAL SHOCK 操纵杆、一个外部电源适配器和一根用于连接电视的电缆。没有演示 CD。所有“PlayStation”型号的电缆和操纵杆都是统一的。下面讨论位于系统单元中的处理器板和网络适配器的方案。这些不是IVP制造商的官方文件，它们是对几份机顶盒的印刷电路板进行分析的结果。大多数元件的位置名称是根据板上的标记给出的。不幸的是，处理器板上安装的片式电阻和陶瓷片式电容器没有标记。因此，其参考名称中的数字与“品牌”数字并不对应。贴片电阻的标称功率由其尺寸决定：1206 - 0,25 W； 0805 - 0,125 瓦； 0603 和 0402 -0,063 W。

处理器板

视频机顶盒这个主要部件的完整方案有条件地分为几个。米。图1包含IVP计算系统的节点，该系统基于208引脚VLSI 1C 103 CXD8606CQ。除了与MIPS R32A兼容的3000位RISC处理器内核外，它还包含程序存储器（4 KB）、数据存储器（1 KB）、通用寄存器块、GTE（图形传输引擎）图形加速器、直接存储器访问控制器、中断、外部动态RAM和高速缓存、三个16位计数器定时器、两个串行I/O端口、JPEG解码器。处理器由 CLK 信号提供时钟。在 CPU 的引脚 76 处，通过 R25C115 电路提供 RES 信号，将系统设置为其初始状态。一些 VLSI 输出电路中串联的低阻电阻器用于消除脉冲下降上的“振铃”。

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CPU 通过高速 32 位 CD0-CD31 数据总线和 CA0-CA9 地址总线连接到 106 MB 动态 RAM IC4 K153212Q60M-JC2。此前，该芯片以KM432V515的名称发布。

八位掩码 ROM IC102 M53403IE-47 - 定制。名称的最后两位数字 (47) 是 ROM“固件”的版本号。在“PS one”参数的官方规格中，其体积为512 KB。然而，20 位 AO-A19 地址总线允许访问两倍数量的单元。不同32位“PlayStation”型号所安装的ROM芯片是可以互换的。这种情况是在维修时使用的。

连接器 CN101.1、CN101.2、CN102.1、CN102.2 设计用于将操纵杆和存储卡连接到 IVP。它们的所有输入和输出电路均受到 FB117-FB123 滤波器、齐纳二极管及其组件 D101、D103、D104 以及 RC 电路的保护，免受干扰和损坏。

图中的虚线。图1所示为IC801 PIC12C508A芯片。这就是所谓的“mod-chip” - 一种微控制器，其编程方式可确保游戏 CD 的启动，无论是由不同品牌生产的品牌（具有深紫色表面）还是非品牌（具有银色表面）。地区。印刷电路板上没有放置此微电路的位置；它可以通过悬挂电线连接。 IC801使用了各种系列的微控制器（PIC、AT90S、Z86），通常会删除名称并剪掉“额外”的结论。然而，那些适用于早期版本“PlayStation”的内容并不适合“PS one”。

让我们继续看图。 2. 此处所示的 208 引脚 IC203 CXD8561CQ 图形处理器在功能上与 IBM PC 视频卡中使用的 360D 加速器相同。他负责在屏幕上绘制多边形、旋转和缩放精灵、使用 Gouraud 算法绘制轮廓。处理器每秒能够处理多达 66 个多边形。总体性能为每秒 256 万次操作。分辨率为 PAL TV 标准的 256x640 至 512x256 像素，或 NTSC 标准的 240x640 至 480x103 像素。大量的线路将图形处理器与CPU——IC1芯片连接起来（见图XNUMX）。

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视频 RAM IC203 K201G4A-PC163222 与 IC70 控制器一起工作 - 动态同步，容量为 16 Mbps。视频 RAM 芯片的信息容量比以前型号中安装的信息容量增加了一倍，引发了人们对改进的“PS one”图形的讨论。然而，事实并非如此。 AO-A11 微电路的 10 个地址输入中，仅使用了 8 个，A8 输入连接到公共线。因此，与以前一样，只有 XNUMX Mbit 视频内存处于活动状态。

如果您怀疑视频 RAM 出现故障（图像中可见额外的点或线），您可以尝试切换到 IC201 芯片的“备用”一半，方法是将其引脚 30 与公共线断开并将其连接到一根芯片的电源引脚。

从图形处理器 IC203 的输出，原色数字八位视频信号被馈送到 IC7 CXA0R 的 RDO-RD7（红色）、GD7-GD502（绿色）和 BDO-BD2106（蓝色）的输入该芯片取代了早期 TDI 型号中使用的两个芯片：视频 DAC 和 RGB 到完整 PAL 或 NTSC 电视信号的信号转换器。

有时BH502AKV芯片被安装为IC7240。虽然在基本功能和大多数引脚用途方面与 CXA2106R 相同，但它需要一些额外功能，如图 2 所示。 XNUMX 条虚线。董事会为他们提供了席位。

连接到 CN502 输出连接器的视频信号电路配备有终端电阻、保护齐纳二极管和噪声抑制滤波器。通过 Q4,9 晶体管组件上的电流保护单元向同一连接器提供的 +505 V 电压旨在为 TV RF 调制器供电。最大负载电流85mA，保护动作后剩余电流不超过5mA。

请注意，与之前的“PlayStation”型号相比，CN502 连接器的引脚编号已发生变化，但其相对位置和用途保持不变。

可编程时钟发生器 IC204 CY2081SL-509 - 定制。其输出信号与X201石英谐振器的频率值之间的比率决定了微电路制造商在其“一次性”内部ROM中记录的常数。发生器名称中的索引 509 是其编程所依据的顺序号。信号频率如图所示。 2.

图3所示的“PS one”前缀方案的一部分。图304包括音频和控制数据处理系统以及CD-ROM接口。与之前的型号相比，“PS one”数字数据处理系统大大简化，只剩下两块芯片——IC430943 SC16PB控制器和容量为310 KB的IC11 M416256B35A-512J 256位动态音频RAM。然而，所执行的功能并没有减少。盒子很容易打开 - 1 引脚 VLSI IC208 CXD732Q 中包含 CD 数据解码器、2938 Kb 缓冲静态 RAM、MPEG-103 数据解压缩器、声音处理器和 DAC，正式与 CD-ROM 相关接口系统。 VLSI在ICXNUMX CPU的控制下运行，并通过多条线路与其连接。

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VLSI IC732形成的立体声信号被馈送到双通道放大器IC405 NJM2174，并从其输出通过滤波器到达CN502连接器的相应引脚。该放大器仅在其控制输入上的特定逻辑电平组合下工作（引脚 4 为高电平，引脚 5 为低电平）。该属性用于防止IVP节点在初始状态安装和程序启动过程中失真信号的再现和干扰。

有时，NJM2174 放大器被替换为具有附加电子按键的功能类似物，以阻止输出。NJM2174 中没有此类按键，不使用他们的结论（2 和 13），但是，印刷导线连接到它们（如虚线所示）线）始终在板上。

KSM-701BAM CD-ROM 驱动器连接到连接器 CN702 和 CN440，与以前的“PlayStation”型号中使用的连接器电气兼容（[2]，图 22），但连接电缆的长度和配置不同。光驱头的半导体激光器包含在Q701 2SB1132晶体管的集电极电路中。激光电流由位于驱动器中的微调电阻器调节。该电流可以通过电阻器 R52、R53 两端的电压降间接估算（0,66 ... 0,88 V 对应于 60 ... 80 mA）。

光学头光电探测器的信号被馈送到 IC723 CXA2575N 微电路的输入端，该微电路执行放大、频率校正和预处理的功能。进一步的处理已经在 VLSI IC732 内部进行。它还为CD-ROM驱动器的电动机和电磁铁产生控制信号，通过IC722 BA5977FP芯片的功率放大器发送到相应的节点。其对应产品是 BA5947FR AN8732SB。早期“PlayStation”型号中安装的 BA6392FP、BA6397FR、BA6398FP 芯片与 BA5977FP 的引脚分配不同。

SB301按钮机械连接到安装游戏光盘的隔间的锁。当它打开时，触点打开。

“PS one”系统单元由外部交流电源（网络适配器）提供 7,5 V 恒定电压供电，其电路将在下一节中讨论。在处理器板上，其节点运行所需的所有其他电压均从该电压获得。处理器板的电源电路图如图4所示。 XNUMX.

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7,5 V 电压由 J001 连接器通过 PS600 熔断器、FB001 滤波器和 S001 按钮开关提供。齐纳二极管 D1001 可防止处理器板意外向连接器 004 施加过多或不正确的电压。在这些情况下，流过打开的齐纳二极管的非常高的电流会导致 PS600 熔断器烧毁或网络适配器保护跳闸。

通过熔断器PS004、PS601-PS603，输入电源电压被分配给几组用电设备。电路U1、U2（3,6V）和U3、U4（5V）中的电压分别由线性集成稳压器IC602 LP2985AIM5-3.5和IC601 MC78M05CDT稳定，第二个（5V）的输出电压作为第一个的输入。

向电路 U5 和 U6 提供 7,5 V 电压，无需额外稳定。 U3,5-U7电路中的9 V电压来自开关稳压器，其主要元件是Q602 VCX52关键晶体管、D601阻尼二极管、L603存储电感和IC607 TL594CPW脉宽（SHI）控制器。它与著名的 TL494 (KR1114EU4) 类似，其简要说明和工作原理可以在例如[3]中找到。

有时，IC607 TL606CD芯片代替IC594安装在板上专门提供的位置，仅外壳设计不同。电阻器 R16 用作稳定器的负载电流传感器。

所有电源电路均配备 LC 滤波器，可平滑氧化物和阻塞陶瓷电容器。总共有一百多个电容器相当均匀地分布在印刷电路板的表面上。

LED D003 用作包含 IVP 的指示器。当 PS7,5 保险丝后有 603V 电压且开关调节器输出有 3,5V 电压时，它会发光。

“PS one”与之前型号的区别之一是缺少特殊的 RESET 按钮来将系统重置为原始状态。每次通过开关S001打开机顶盒时或电源电压紧急短暂降低并恢复到7,5V标称值后，都会自动产生初始设置信号RES。

接通电源后，IC003单振子在1脚产生一个低电平脉冲，其持续时间（0,2…0,3s）取决于电容C4的值。放大器晶体管组件 Q004 达到所需的脉冲功率水平，| 通过FB601C18滤波器，进入处理器板微电路初始安装的输入。

当输入电源电压降至 6V 以下时，齐纳二极管 D002 关闭，晶体管 Q002 打开，对 R3C3 电路进行分流。单振子IC003将其2脚电压急剧下降视为断电，在恢复7,5V电路的标称电压并闭合晶体管Q002后，产生初始设定脉冲。

在处理器板的某些实例中，RES 信号调节器是 Q002 芯片，有一个位置。在这种情况下，未安装IC003芯片和其他一些相关元件。

AC适配器

IVP“PS one”的远程电源装置（通常称为网络适配器）异常轻（180 克）且薄。其尺寸为 57x88x30 毫米。它没有频率为 50 Hz 的常见降压变压器，因为使用了效率为 70 ... 78% 的高频电压转换器。额定输出电压 - 7,5 V（实际上 - 7,7 V，显然是为了补偿 1,8 m 长连接线电线电阻上的压降）。在负载电流高达 0,3 A 时，电压仅变化 2%，在 2,8 A 时，过载保护被激活。纹波范围为 20 ... 60 mV。请注意，日本和美国“PS one”型号的适配器不适合在独联体国家使用，因为它们设计用于不同的电源电压。

SCPH-114 适配器的示意图，由 SCEI 授权在中国制造，如图 5 所示。 XNUMX. 请注意，许多电路元件（电阻器和电容器）是由多个串联或并联连接而成。在某些情况下，这样做是为了不超过允许的功率或电压值，而在其他情况下，这样做是为了准确设置所需的电阻。每个组中元件的位置名称通过具有相同序列号的字母索引来区分。在通过文本引用元素组时，通常省略索引。

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由于适配器中没有开关，当内置插头CN001插入电源插座时，适配器始终工作，并且允许长时间不带负载。输入电路通过熔丝 F1 进行过载保护，并通过 LC 滤波器 CX1FL1 进行干扰保护。电容器 CX1 和 CY1 具有非常规的参考名称，以强调其特殊设计。此类电容器是专门为抑制脉冲和高频干扰而设计的。电阻R1使IVP的网络线和公共线的电位相等，防止静电荷的积累。

整流二极管电桥D1A-D1D和平滑电容器C1向基于场效应晶体管Q1和变压器T1的单周期反激式逆变器提供电压。链条D2R2R3C2——阻尼。来自变压器绕组 III 的电压经肖特基二极管 CR51 组件整流后馈送到适配器（连接器 CN002）的输出。 R51C51 电路抑制二极管反向电压尖峰。电容器C52和滤波器L51C53消除纹波。

适配器的输出电压通过脉宽方法稳定。振幅为 10 ... 11 V、频率为 60 kHz 的控制脉冲从 SHI 控制器 IC1 的输出馈送到晶体管 Q1 的栅极。它们的占空比取决于光电耦合器 IC2 的光电晶体管的集电极电流，该光电耦合器包含在 SHI 控制器的引脚 2 电路中。该电流取决于晶体管 Q51 上的误差信号放大器的输出电路中包含的光耦合器的发光二极管产生的照明。误差信号是取自电阻分压器 R53R54 的适配器输出电压部分与取自齐纳二极管 ZD51 的示例输出电压部分之间的差值。这关闭了稳定反馈回路。

适配器中安装的 SHI 控制器是 ON Semiconductor 的 NCP1200 芯片的模拟控制器。它采用一种技术制造，允许将低压和高压（高达 450 V）电路放置在一个芯片上。幅度为50V的300Hz脉动单极性电压通过二极管D8施加到IC1的引脚1上。微电路内部（引脚 8 和 6 之间）有一种“猝灭电阻器”——在场效应晶体管上以大约 50 kHz 的频率切换的 2 ... 4 mA 电流源。该电流将连接到端子 6 的电容器 C3 充电至大约 11V 的电压，从而为微电路的低压组件供电。当输入变量在 100 ... 380 V 范围内变化时，电压保持在可接受的限度内。“电阻器”消耗的功率不超过 0,25 W。

二极管D1——低电压。正常工作期间，施加到其上的反向电压不超过 0,7V——D1A-D1D 桥的其中一个二极管上的压降。然而，内部电流源与供电网络的异步切换有时会导致二极管两端的电压出现短期不可接受的增加。这种现象消除了电阻器R15。

SHI 控制器 IC3 的输入 1 接收电流传感器信号 - 晶体管 Q8 源极电路中的电阻器 R1。当适配器空载运行时，SHI控制器切换到脉冲重复率降低的模式，有利于晶体管Q1的操作并减少网络消耗的功率。当电流过载时，发电变得不连续。每 0,7 秒重复一次短脉冲控制脉冲。

晶体管Q2和Q3连接在晶闸管模拟电路中。只要辅助整流器（变压器T1的绕组II、二极管D4和电容器C4）的输出处的电压小于齐纳二极管ZD2的稳定电压，两个晶体管都闭合。当电源电压增加 40 ... 50% 时，电容器 C4 两端的电压成比例增加，齐纳二极管 ZD2 打开。流过电阻器 R10 的电流打开“晶闸管”Q2Q3，从而对 SHI 控制器 IC2 的引脚 1 电路进行分流，从而禁止后者和整个适配器的操作。在这种情况下，不会自动返回到操作模式。必须将 CN001 插头从插座中拔出并重新插入。

NTC1 热敏电阻是一个安全元件。当适配器过热时，其电阻减小，这会导致“晶闸管”Q2Q3 打开并阻塞 SHI 控制器 IC1。但实际上，即使热敏电阻的端子闭合，保护也不起作用。这是由于电阻 R14 的值太大，应将其减小到 10 kOhm。

文学

Ryumik S.“PlayStation”：发展史。 - 广播，2002 年，第 11 期，p。 21-23。
Ryumik S.“Sony PlayStation”或 32 位视频机顶盒电路的功能。 - 广播，1999 年，第 7 期，第 26 页28-XNUMX。
Aleksandroa R. 个人电脑电源电路。 - 广播，2002 年，第 6 期，第 22 页24-XNUMX。

作者：S.Ryumik，乌克兰切尔尼戈夫

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