Gamoover

[move]Le staff Gamoover vous souhaite la bienvenue ;)

PC040DA

Démarré par gc339, Mercredi 20 Février 2013, 13:44:28 PM

gc339

#16
Un premier test montre que toutes les entrées sont synchrones, y compris les 3 entrées de blanking, c'est à dire que le niveau logique présent sur les entrées n'est pris en compte que sur un front montant de l'horloge pixel (patte 8 )




Le second test consiste à mesurer la tension en sortie du convertisseur DAC en fonction de la valeur binaire imposée par les dip-switches en entrée.

  • Tous les switches sur ON, niveau logique 0 sur toutes les entrées (pattes 14 à 19 ) : 0,096 volt en sortie.
  • La séquence suivante consiste à mettre sur OFF un seul switch à la fois pendant que tous les autres restent sur ON, ce qui permet de tester individuellement chaque poids binaire et de mesurer la tension correspondante en sortie :

       ◦ 1er switch sur OFF, combinaison 000001, niveau 1 sur patte 14 : 0,166 volt.
       ◦ 2ème switch sur OFF, combinaison 000010, niveau 1 sur patte 15 : 0,241 volt.
       ◦ 3ème switch sur OFF, combinaison 000100, niveau 1 sur patte 16 : 0,388 volt.
       ◦ 4ème switch sur OFF, combinaison 001000, niveau 1 sur patte 17 : 0,688 volt.
       ◦ 5ème switch sur OFF, combinaison 010000, niveau 1 sur patte 18 : 1,288 volt.
       ◦ 6ème switch sur OFF, combinaison 100000, niveau 1 sur patte 19 : 2,47 volts.
  • Tous les switches sur OFF, niveau logique 1 sur les 6 entrées (combinaison 111111 ) : 4,91 volts en sortie.

La tension de 0,096 volt en sortie du convertisseur DAC, quand toutes ses entrées sont au niveau logique zéro, peut être considérée comme une tension de déchet ou d'offset qu'il faut déduire de toutes les autres tensions mesurées pour obtenir une valeur d'échelon plus juste pour chaque poids binaire :

      • 0,166 - 0,096 = 0,07 volt.
• 0,241 - 0,096= 0,145 volt.
• 0,388 - 0,096= 0,292 volt.
• 0,688 - 0,096= 0,592 volt.
• 1,288 - 0,096= 1,192 volt.
• 2,47 - 0,096= 2,374 volts.
• 4,91 - 0,096= 4,814 volts.

A chaque fois que l'on progresse d'une ligne dans la liste, l'échelon devrait théoriquement doubler de valeur. Il faut donc vérifier si c'est bien le cas ici en comparant le double de la valeur de chaque échelon avec celle de l'échelon suivant :

      • 2 × 0,07 = 0,14 ≈ 0,145 (erreur + 5 mV ).
• 2 × 0,145 = 0,29 ≈ 0,292 (erreur + 2 mV ).
• 2 × 0,292 = 0,584 ≈ 0,592 (erreur + 8 mV ).
• 2 × 0,592 = 1,184 ≈ 1,192 (erreur + 8 mV ).
• 2 × 1,192 = 2,384 ≈ 2,374 (erreur - 10 mV ).

      Le dernier échelon correspondrait à la combinaison fictive 1000000, sa valeur théorique est égale à la tension obtenue à partir de la combinaison 111111 majorée de celle du poids le plus faible (111111 + 000001 = 1000000) : 4,814 + 0,07 soit 4,884 volts

      • 2 × 2,374 = 4,748 ≠ 4,884 (erreur + 136 mV ).

      Cette erreur aussi importante pour cet échelon fictif est probablement due au fait que l'on approche à 20 mV près celle bien réelle du + 5 volts (4,91 volts mesurés ) et la linéarité du convertisseur DAC doit en pâtir.




De tous ces dernières mesures il ressort que le DAC comporte bien 6 bits de données comme cela avait été préssenti : http://www.gamoover.net/Forums/index.php?topic=26717.msg420375#msg420375 par contre les entrées de blanking avaient été supposées asynchrones alors que c'est effectivement l'inverse.




Il ne reste plus donc qu'à apporter quelques modifications au schéma proposé dans le fil de discution précité :

Le repos, c'est fait pour les jeunes. Ils ont toute la vie devant eux. J. Gabin/M. Audiard





kaneda56

Abscont mais quand même fort intéressant  ^-

As tu pu faire une comparaison entre le fonctionnel et le défectueux?

"Arrête de te croire fort avec tes roll cancel!!!"
Paroles de Sac

gc339

Citation de: kaneda56 le Lundi 04 Mars 2013, 15:38:50 PM
Abscont mais quand même fort intéressant

Pour que ce le soit un peu moins (abscon) avec un petit dessin :




Pour faire simple, j'ai d'abord alimenté le PC040DA en +5, +12 et -5 volts. Puis, j'ai ensuite tout simplement relevé la tension en sortie du PC040DA en fonction des niveaux logiques sur les entrées (les pattes 14 à 19 du PC040DA ).
J'ai imposé à tour de rôle, avec les dip-switches, un niveau logique "1" sur une entrée pendant que les autres restaient à "0", ce qui m'a permis de certifier que les entrées en question étaient bien celles du DAC (Digital Analogic Converter) et que la tension en sortie du PC040DA variait comme il se doit du simple au double (ou du simple à la moitié) quand on réitérait l'opération avec le switch d'à coté.

Citation de: kaneda56 le Lundi 04 Mars 2013, 15:38:50 PMAs tu pu faire une comparaison entre le fonctionnel et le défectueux?
Non, je le ferai à l'occasion car ce n'est pas primordial pour arriver à cloner ce truc.
Le repos, c'est fait pour les jeunes. Ils ont toute la vie devant eux. J. Gabin/M. Audiard





gc339

#19
En fait la nouvelle ébauche de substitut au PC040DA va être très proche de celle déjà proposée : http://www.gamoover.net/Forums/index.php?topic=26717.msg420375#msg420375

La principale différence vient du fait que les entrées de blanking doivent être synchrones avec l'horloge pixel : elles doivent être mutualisées avant que la résultante soit latchée sur le front montant de cette horloge.

  • La mutualisation peut être effectuée par une porte AND à 3 entrées d'un 74HCT11, puisque les signaux de blanking sont actif à zéro.
  • La sortie de cette porte doit être latchée, le sextuple latch 74HCT174 initialement prévu doit être remplacé par un octuple latch 74HCT273. Il est possible de conserver le HCT174 si l'on fait l'impasse sur le bit de poids le plus faible du DAC, celui qui correspond à la patte 14 du PC040DA car il est inutilisé sur au moins deux jeux.
  • Et enfin le multiplexeur analogique 74HCT4051 à 8 entrées peut être remplacé par un à 2 entrées d'un 74HCT4053. La commande maintenant regroupée et latchée du blanking ne doit plus mettre en relation l'entrée du buffer de sortie qu'avec le réseau R2R ou la court-circuiter à la masse.

Le problème avec la configuration décrite est que l'on se retrouve avec deux portes inutilisées dans le 74HCT11 et aussi deux switches disponibles dans le 74HCT4053. L'alternative consiste donc à employer les deux switches libres pour constituer une pseudo porte AND et ainsi éliminer l'emploi d'un 74HCT11 :







Le speudo AND constitué de 2 switches à la queue leu leu :

  • L'entrée du latch reçoit le signal "Black" quand les signaux "HBL" et "VBL" sont tous les deux à un.
  • Sinon un zéro est imposé à l'entrée du latch quand l'un de ces deux signaux est à zéro.




La nouvelle ébauche du substitut au PC040DA:




L'amplificateur LT6205 initial à été remplacé par un OPA832 tout simplement par ce que ce dernier inclut les deux résistances qui en déterminent le gain et aussi par ce qu'il est disponible en boîtier SO-8 plus facilement soudable avec ses pattes au pas de 1,27 mm au lieu de 0,95 mm pour le boîtier SOT-23.
Avec une tension d'alimentation unique et bien que l'un ou l'autre soit de type "rail to rail", la tension de sortie ne peut s'annuler quand le DAC soumet une tension nulle en entrée, il subsiste toujours une tension de "déchet" de plusieurs dizaines de mV non négligeable devant la résolution du DAC.
La solution est alors d'employer une alimentation symétrique en ± 5 volts, ce qui ne pose pas de problème puisque le PC040DA en est initialement pourvu.
Par la même occasion la patte VEE du 74HCT4053 est raccordée au - 5 volts.
Le repos, c'est fait pour les jeunes. Ils ont toute la vie devant eux. J. Gabin/M. Audiard





maldoror68

petit déterrage  :-* :D

Gc339, tu penses que le schéma est définitif ?  ;) =?=
(je veux voir ce Frankenstein vivre...vu les composants, ça va faire un grand circuit  ;D )

aje_fr

Je viens de tomber sur le sujet.
Dis donc, AsPiC, tu bosses où du coup ? Nous aussi au taf on a ce genre de matos, pratique quand il faut ressouder des BGA de consoles :D

Bref, ton schéma GC339 me fait étrangement penser à la sortie vidéo d'un slot MVS :


A+
Think different, don't purchase Apple !

maldoror68

oui mais y'a pas de latch sur le MVS  :-\

aje_fr

Si si, a gauche sur le schéma ce sont les latch 2 pour toutes les couleurs puisqu'on n'a que 12 bits pour former une couleur.
Think different, don't purchase Apple !

gc339

#24
Citation de: aje_fr le Vendredi 12 Avril 2013, 21:01:50 PMBref, ton schéma GC339 me fait étrangement penser à la sortie vidéo d'un slot MVS :


Question préliminaire pour aje_fr : est ce que ton bout de schéma provient de ce site : http://retrogamebay.free.fr/?docs-techniques-snk-neogeo-mvs.html ?

Sauf que sur ce schéma le convertisseur digital analogique est à base de résistances pondérées plutôt que constitué d'un réseau R2R :

En fait les résistances employées ne sont que vaguement pondérées compte tenu des valeurs disponibles dans la série E12 :

  • 8,2kΩ pour 8kΩ,
  • 3,9kΩ pour 4kΩ,
  • 2,2kΩ pour 2kΩ,
  • 1kΩ pour 1kΩ,
  • 470Ω pour 500Ω,
  • 220Ω pour 250Ω,
  • 150Ω pour 125Ω.
Le choix de résistances dans la série E24 aurait permis une meilleure approximation :

  • 8,2kΩ pour 8kΩ,
  • 3,9kΩ pour 4kΩ,
  • 2kΩ pour 2kΩ,
  • 1kΩ pour 1kΩ,
  • 510Ω pour 500Ω,
  • 240Ω pour 250Ω,
  • 120Ω ou 130Ω pour 125Ω.

Le repos, c'est fait pour les jeunes. Ils ont toute la vie devant eux. J. Gabin/M. Audiard





aje_fr

Salut
Je préfères cette source, plus complète :
http://wiki.neogeodev.org/index.php?title=MVS_schematics
Tu sais, rien n'est vraiment super fiable sur ces montages, la tolérance des résistances, celle de sorties numériques (une porte peut fournir du 5v, celle à côté légèrement moins), etc...
L'idéal serait d'utiliser un véritable DAC avec une vraie référence de tension.
Car là, ta référence, c'est ton 5v, d'une il est pas toujours à 5v mais bon si il bouge, toutes les couleurs bougent en même temps, donc à part une baisse/augmentation de luminosité, pas de dérangement, mais surtout, il est parasité par toute l'électronique à côté, et là, c'est ennuyant.
Mais bon, un DAC assez rapide pour des sorties vidéo, c'est relativement cher.
J'avais idée de tester de mettre des DACs sur une neo geo pour voir la différence, mais bon, il faudrait du temps  :D.
A+
Think different, don't purchase Apple !

gc339

Citation de: aje_fr le Lundi 15 Avril 2013, 22:54:56 PMJe préfères cette source, plus complète : http://wiki.neogeodev.org/index.php?title=MVS_schematics

Merci pour ce lien.

Citation de: aje_fr le Lundi 15 Avril 2013, 22:54:56 PMTu sais, rien n'est vraiment super fiable sur ces montages, la tolérance des résistances, celle de sorties numériques (une porte peut fournir du 5v, celle à côté légèrement moins), etc...

Dans le schéma proposé pour l'ersatz, la conversion digital/analogique est beaucoup plus précise puisqu'à base d'un réseau R2R de marque Bourns dont la tolérance standard est de ±2%. La résistance à l'état ON des transistors MOS complémentaires en sortie des latches étant plus de 100 fois inférieure à celle des résistances constituant le réseau R2R, on peut considérer que les tensions qui sont appliqués sur les entrées de ce dernier sont celles des rails d'alimentation.

Citation de: aje_fr le Lundi 15 Avril 2013, 22:54:56 PMCar là, ta référence, c'est ton 5v, d'une il est pas toujours à 5v mais bon si il bouge, toutes les couleurs bougent en même temps, donc à part une baisse/augmentation de luminosité, pas de dérangement, mais surtout, il est parasité par toute l'électronique à côté, et là, c'est ennuyant.

La stabilité du +5 volts n'est pas pénalisante puisqu'elle affecte identiquement toutes les entrées des réseaux R2R pour les 3 couleurs, par contre les perturbations présentes sur ce rail le sont beaucoup plus car elles risquent le polluer le signal vidéo.
Si c'était effectivement le cas, il y a toujours la solution de générer un +5 volts séparé à partir du rail +12 volts. Compte tenu de la dispersion des caractéristiques entre régulateurs du genre 7805, il vaut mieux n'en utiliser qu'un seul qui sera soudé préférentiellement sur le substitut de PC040DA central, un fil bus les inter-connectant tous les trois sera nécessaire pour distribuer ce +5 volts indépendant sur les deux autres.
Le repos, c'est fait pour les jeunes. Ils ont toute la vie devant eux. J. Gabin/M. Audiard





gc339

Il n'a pas encore été question des broches 1 et 2 du PC040DA. Elles semblent connectées intérieurement au 0 volt, il a été ainsi mesuré dans les deux sens entre les broches :

  • 1 et 6 : 3,1Ω,
  • 2 et 6 : 2,8Ω,
  • 1 et 2 : 5,8Ω.
Comme elles ne sont pas connectées dans les différents schémas, autant les ignorer.

Citation de: maldoror68 le Vendredi 12 Avril 2013, 18:46:03 PM
Gc339, tu penses que le schéma est définitif ?  ;) =?=
je veux voir ce Frankenstein vivre...vu les composants, ça va faire un grand circuit

En fait, j'ai reconsidéré le schéma en partant des constatations suivantes :

  • Le bit de poids le plus faible du convertisseur digital/analogique est systématiquement inutilisé puisque la broche 14 correspondante est raccordée soit 0 volt soit au +5 volts selon le cas. Autant donc le considérer en permanence à zéro, ce qui permet d'économiser un latch et d'utiliser un HCT174 moins encombrant qu'un HCT273, la surface et la complexité du circuit imprimé en seront réduites d'autant. La broche 14 restera donc non connectée et l'entrée correspondante du réseau R2R sera raccordée au 0 volt.
  • L'amplificateur de sortie OPA832, bien que très intéressant avec ses résistances intégrées, est handicapé par le courant de polarisation des ses entrées (Input Bias Current) qui peut atteindre les 10µA lorsqu'il est alimenté symétriquement par du ±5 volts. De plus il n'est disponible qu'en boîtier CMS minuscule du type SO-8 ou SOT23 dont le pas est inférieur à 1,27, ce qui ne facilite pas son soudage au fer à souder.
    En effet le réseau R2R, d'une résistance équivalente à 10 kΩ parcouru par un courant de 10 µA, inflige une chute de tension maximum de : 10 × 10+3 × 10 × 10-6 soit 0,1 volt sur l'entrée correspondante de l'OPA832. Ainsi donc, quand toutes les entrées du réseau R2R seront au 0 volt, la tension en sortie de l'OPA832 ne sera pas nulle mais affectée d'un décalage pouvant atteindre 0,2 volt compte tenu de son gain. Il est donc nécessaire de le remplacer par un équivalent plus sobre quitte à ajouter extérieurement les deux résistances qui déterminent le gain de 2.

    • Soit un amplificateur "Current Feedback" LT1252 disponible en boîtier DIP8 standard au pas de 2,54. Étant donné que ce n'est pas un amplificateur de type "rail to rail", il sera nécessaire de l'alimenter de façon dissymétrique en +12 et -5 volts pour bénéficier d'une tension de sortie suffisante. Son courant d'entrée typique de 1µA devrait limiter la tension d'erreur en sortie à 20 mV.
    • Soit un amplificateur "rail to rail" LT1806 disponible en boîtier CMS de type SO8 au pas de 1,27. Il possède une entrée shutdown qui peut rester non connectée quand elle est inutilisée.
      Alimenté symétriquement en ±5 volts, son courant d'entrée est donné pour 1 µA quand elle est portée à V+ - 0,2 V donc 4,8 volts et à -6 µA quand elle est portée à V- + 0,4 V soit -4,6 volts. La sortie du réseau R2R délivrant une tension à vide dans la plage comprise entre 0 volt et +2,5 volts, on peut donc estimer que le courant soutiré par l'entrée du LT1806 sera inférieur au micro-ampère annoncé, la tension d'erreur en sortie restant alors inférieure à 20 mV.
  • Les broches 1 et 2 seront non connectées puisque jamais utilisées sur les différentes cartes de jeu.
  • L'utilisation généralisée de composants CMS aurait certes permis de minimiser la surface du circuit imprimé mais aurait imposé de nombreux vias pour assurer les continuités d'une face à l'autre. L'emploi de composants standard est préférable pour une réalisation artisanale car les continuités peuvent alors être assurées par les pattes de ceux-ci, nul besoin d'avoir des trous métallisés si les soudures sont bien effectuées sur les deux faces quand nécessaire.




Le nouveau schéma, version avec un LT1252 :


L'implantation correspondante :





Le nouveau schéma, version avec un LT1806 :


L'implantation correspondante :





La visualisation 3D du circuit imprimé de la version avec le LT1252 en boîtier DIL8 :


Vue face composants


La barrette de picots se retrouve positionnée à l'envers suite à un problème de numérotation inversée entre son empreinte Eagle et le modèle 3D.
Par contre, il y a un problème avec les résistances et la diode, elles sont positionnées à coté de leur trous respectifs.
Ce dernier problème provient probablement du fait que le schéma et l'implantation ont été dessinés à partir de la version 6.4 d'Eagle et que le script ULP (User Language Program) qui permet de créer les fichiers pov-ray n'est disponible que pour les versions d'Eagle antérieures inférieures ou égales à 5.x, son concepteur Mattias Weisser n'ayant pas publié de mise à niveau pour les versions en 6.x plus récentes.


Vue face soudures

Même problème et en plus certaines pattes n'ont pas été raccourcies.




La visualisation 3D du circuit imprimé de la version avec le LT1806 en boîtier CMS de type SO8 :


Vue face composants

Mêmes remarques.


Vue face soudures

Mêmes remarques avec en plus le CMS qui se retrouve tourné d'un quart de tour dans le sens anti-horaire.
Le repos, c'est fait pour les jeunes. Ils ont toute la vie devant eux. J. Gabin/M. Audiard





kaneda56

Ca semble en tout cas assez simple a assembler, j'imaginais un truc nettement plus complexe, avec des résistances en pagaille.

"Arrête de te croire fort avec tes roll cancel!!!"
Paroles de Sac

Persecutor

pareil c'est assez compact  ^-

sacré boulot  <:)
Les jeux de moto c'est nul ! Y'a pas de volant ...

Les bornes japonaises c'est comme les vaisseaux de la prélogie star wars,
c'est beau, lisse et parfaitement fonctionnel;
Alors que les bornes old school c'est un peu comme le Faucon Millenium qui passe jamais en vitesse lumière,
c'est chiant mais c'est tellement plus attachant ...

WIP s | Jeutel 25" RGB Jamma | Générique 17" 31khz | Mini BarTop TFT | Race Pod PC |

http://persecutor.tamdb.net

gottlieb

Superbe boulot  ^-^
Il est vrai qu'à lire tout, ont a tendance à imaginer une carte énorme pour tout caser et au final non  ;D

Gottlieb
A la maison  ;)
bornes: racecab speed up Gaelco et Ridge racer, table cocktail Taito SI part II ,cockpit Sega Space tactics, 1 borne Karateco, 3 bornes Jeutel, tactile megatouch , Naomi 1, Naomi 2, title fight sega, Time crisis 2 et 3 DX, HOTD2 et 1 mini borne enfant
flipper: silver slugger, pin bot, Whitewater,Indianapolis 500 Earth wind and fire
Billard: superleague diplomat
dart: Lowen royaldarts ...
Pashislot: Hokuto no ken
Jukebox jupiter mirage 120 et Atari Hit Parade 144
babyfoot Roberto sport
Ma gaming room :-*

aje_fr

Salut
Sympa ton montage. Très bon boulot !. Juste quelques remarques en vrac et rapide :
- il faudrait une capa de découplage par broche d'alim des TTL et les mettre au pied des composants.
- il manquerait des plans de masse dessus / dessous avec une matrice de vias.
- tu devrais grossir les pistes d'alim et de massz , certe il n'ya pas de courant mais cça limite les parasites.
- pourquoi ne pas avoir tout passé en CMS ? Ça aurait facilité ton routage.
A bientôt
Think different, don't purchase Apple !