Famicom: AV-мод

Игровая пиставка Famicom содержит в себе ТВ-модулятор и подключается к телевизору через антенный вход. В результате имеем лёгкость подключения к любому телевизору + ужасное качество картинки + отсутствие звука. Решение проблемы - переделка видеовыхода с ТВ на композитный, так называемый AV-мод. В сети можно найти кучу разных вариантов этой простой доработки - видеосигнал снимается непосредственно с 21-го вывода графического процессора (микросхема RP2C02 или 6538) и подаётся через транзисторный ключ на разъём VIDEO-OUT.

Можно, конечно, приколхозить эти несколько деталек навесным монтажом прямо на плату, но это не здорово. К тому же, из Фамикома торчит наружу только одно гнездо типа "тюльпан" - антенный выход. А кроме видео-выхода надо ещё куда-то засунуть и аудио-разъём. Вообщем, решено было вместо родной платы стабилизатора и ТВ-модулятора поставить свою, с точно такими же размерами и всеми нужными доработками.

Схема AV-мода на паре транзисторов взята из интернета. Дополнительно поставил LC-фильтр на питание видеоусилителя, чтобы нейтрализовать импульсные помехи от процессорной части. Также, для большей помехозащищённости, обратная сторона печатной платы закрыта полигоном фольги. Схема питания - классическая на интегральном стабилизаторе 7805. Между разъёмом питания и входом стабилизатора добавлен диодный мост для защиты от возможной переполюсовки. В результате нарисовался следующий вариант:

Затем были сделаны такие платы:

В собранном виде:

Famicom с новой платой:

Расположение разъёмов питания и видеовыхода на плате точно совпадает с оригиналом. Но под аудиовыход в корпусе подходящего отверстия нет (он выведен под одним из переключателей). В итоге имеем два варианта: немного расточить корпус под разъём либо вывыести его наружу на проводах (можно было бы распечатать небольшой бокс на 3d-принтере). Я выбрал первый вариант. Результат выглядит так:

Вообщем, на этом модификацию можно было бы закончить, но.. Как известно, чтобы максимально подавить вертикальные полосы на экране очень желательно экранировать микросхему графического процессора. Для этого PPU был выпаян с платы и переставлен на панель (которую лучше использовать цанговую). Затем низ микросхемы оклеивается медной фольгой, которая подпаиваемой к земле (это 20-й вывод микросхемы PPU):

Увы, после сборки приставки выяснилось, что поставновка микросхемы RP2C02 на панель она стала выпирать выше над платой и блокировать ход механизма выталкивания картриджа. Вот так выглядит доработанная плата в профиль (на фото видно, насколько PPU стал выше CPU):

Эту проблему я решил подтачиванием механизма выталкивателя (кстати, эта штука состоит из двух половинок, которые скрепляются между собой саморезами). Десять минут работы напильником добавили несколько миллиметров свободного пространства:

Кроме того, между стойками и платой были подложены пластмассовые шайбы, чтобы дополнительно увеличить зазор на пару-тройку миллиметров. После этого ходу выталкивателя картриджа ничто не стало мешать.

К сожалению, я не сделал фотографий изображений до и после экранирования PPU, и ничего не могу сказать об эффекте экранирования. Но изначально, когда схема мода была сделана на макетке, а PPU не экранирован, вертикальные полосы определённо наблюдались. А после того, как всё было собрано на финальной плате (т.е., с экранирующей фольгой платы и LC-фильтром) и с экранированным сопроцессором, картинка стала просто отличная (учитывая, конечно, что это всё же композитный видеовыход, а не RGB). Так что уже не получится определить, какой вклад в общий результат внесло именно экранирование PPU. Возможно, было бы целесообразнее не выпаивать микросхему, а подложить под неё экран. Либо выпаять, и запаять назад с экраном (без панельки). Но, с другой стороны, польза от панельки ещё в том, что теперь этой приставкой можно проверять работоспособность других RP2C02/6538.

Вообщем, качеством получившейся картинки я удовлетворён чуть более, чем полностью. Да, наблюдается небольшая "рябь" для некоторых цветов (но это не портит картинку, а скорее даже "оживляет" её, придавая большую динамичность), но помех на экране нет и вертикальные полосы практически незаметны (хоть при сильном желании их можно найти, но в глаза они не бросаются).

Для сравнения пара фотографий, первая сделана с модифицированного Famicom-а:

Кстати, у меня не оказалось под рукой подходящего экранированного провода и видеосигнал от 21-й ноги до входа видеоусилителя идёт по обычному МГТФ-у, что не способствует качеству картинки. После замены провода на экранированный должно стать ещё лучше.

Вторая фотография - с приставки Liko (клавиатурный клон Денди):

Тут явно заметны вертикальные полосы, причём, так просто победить их не получится, т.к. эта новодельная одночиповая приставка на микросхеме-"капле", и видеосигнал искажается внутри этого чипа.

Также была выпущена новая версия плат (v1.1). На ней было немного изменено расположение деталей стабилизатора, чтобы высвободить больше места под радиатор и добавлена RC-цепочка на аудиовыход:

Сама плата выглядит так: