Estoy intentando afinar el circuito este... Vamos a ver: mis dudas sobre si funcionaría o no la parte digital están resueltas. Ya sé que CS1 se activa cuando hay lectura de la zona de ROM comprendida entre 4000h y 7FFFh, y que la otra señal, SLTSL la activa el programa mediante el PPI para "despertar" al cartucho.
Ahora bien... de la parte analógica no me termino de fiar. El esquema original del que partimos usa dos etapas amplificadoras usando los dos operacionales de un LM1458. La primera etapa tiene una ganancia de 10 (100K en el bucle de realimentación y 10K como resistencia de entrada, así que es 100/10 = 10). La segunda etapa tiene 15K de resistencia de entrada y 56K de resistencia de bucle, así que son 3.73 de ganancia. Entre los dos operacionales dan 37.3 de ganancia.
Pero... resulta que según las especificaciones del YM2413, este chip da una salida analógica de 1.6V pico a pico cuando se usa una resistencia de carga de 2.2K, cosa que se cumple en este esquemático (y en otros que he visto). Al pasarla por un condensador, se bloquea la parte de DC, y tenemos una señal con una amplitud de 0.8V
Si multiplicamos el valor máximo que da la señal, 0.8V por 37.3, da una señal con un voltaje mucho mayor (casi 30V) que lo que dan de si los dos operacionales (que sólo pueden llegar hasta 12V), resultando en una señal con una distorsión muy fuerte.
Así que he estado buscando y mirando, por una parte, qué señal de sonido espera encontrarse el MSX por su entrada SOUND. He encontrado las etapas de entrada de tres máquinas MSX: un MSX1 (VG8020), un MSX2 (VG8235) y un TurboR (Panasonic A1-FS)
VG8020
VG8235
En estas dos máquinas, se espera que la entrada de sonido externa desde el cartucho (SOUND en el VG8020 -porque mezcla el sonido de los dos slots- , SOUND1 y SOUND2 en el VG8235) tenga un volumen algo mayor que el AY-3-8912, y por tanto se amplifica menos
Panasonic A1-FS TurboR
Esta máquina, que lleva de serie un YM2413, usa un circuito diferente para mezclar sus dos señales y amplificarlas. De hecho sólo usa una etapa amplificadora con ganancia 56K / 4.7K = 11.91 (que también es mucho). En este caso, la salida no distorsiona, pero es muy grande (unos 9V de amplitud cuando lo habitual es encontrarse tensiones del orden de 1V o menos). La otra etapa de amplificación es un seguidor de tensión (amplificador de ganancia unidad) para el YM2413, así que no lo considero.
La red de resistencias y condensadores que se usa en este circuito es diferente de la que usa el esquemático. Para complicar más las cosas, en el datasheet del YM2413 he encontrado este otro esquema:
No se ve muy bien, pero en una página japonesa han convertido todo el datasheet del YM2413 a una página HTML (en perfecto japonés), y han redibujado todos los circuitos que aparecen en la documentación. En concreto, el anterior queda así:
- esquema_ym2413_simp.png (25.39 KiB) Visto 1278 veces
En ambos casos, se ve un circuito con transistores que aparece en la parte inferior. Sirve para que cuando se encienda el equipo, la salida de audio quede muda durante el reset, y se evite el ¡POP! en los alatavoces. Este circuito no se ha incluido, pero esa no es la cuestión principal.
Iba a dar por malo el valor de la resistencia de bucle (56K en el esquema del TurboR y 100K en el esquema original) cuando he encontrado este otro montaje, que es una especie de expansión FM para la Sega Master System, y que usa también el YM2413:
Usa una resistencia de carga algo mayor, lo que significa que el voltaje de salida es también un poco mayor que el especificado en la hoja de datos. Para colmo, la señal se pasa por un amplificador que la amplifica desde 1 hasta 10 veces (según la posición del potenciómetro que hace las veces de resistencia de bucle)
O sea, que no es ninguna locura que la señal del YM2413 tenga que amplificarse con una ganancia del orden de 10.
Pero... ¿la señal que hay en la entrada... no es de 1.6V (0.8V+0.8V)? Amplificar una señal así da una salida muy muy alta en volumen.
¿El datasheet está equivocado y donde dice 1.6V debería decir 160mV? (la versión HTML de la página japonesa también dice 1.6V). Con la suposición de que la salida del YM fuera 160mV, los números cuadran. Para mayor sospecha, ese mismo datasheet está equivocado en la resistencia de carga. Dice que es 2.2 ohmios, cuando en todos los circuitos (y en la traducción del datasheet a página web japonesa) dice que la resistencia debe ser 2.2 Kohmios.
Bueno, pues en este punto me he bloqueado: los circuitos que veo sugieren que la señal que genera el AY tiene un voltaje mucho menor que el que especifica su datasheet. Datasheet que por otra parte, he encontrado en formato OCR generado desde el original, formato página web producida con los datos del datasheet, pero no he encontrado en su formato original-original.
UPDATE: he encontrado otro esquema de otro chisme basado en el YM2413, que usa también un amplificador con mucha ganancia, esta vez, de 200. En este caso, la resistencia de carga no es de 2.2K sino mucho menos, de 100 ohmios (20 veces menos). Haciendo números, resulta que la ganancia total (señal 20 veces menor de lo habitual, pero amplificada 200 veces) vuelve a dar un valor en torno a 10. Con estoy doy por bueno que se necesite una ganancia de ese orden en el amplificador, pero 37 veces como sugiere el esquema del que hemos partido, me sigue pareciendo mucho.
Este es. El amplificador es un LM386, que tiene la ganancia fijada a 200 mediante el condensador C3.
- smsopll3.gif (17.47 KiB) Visto 1277 veces
A ver si puedo echarle un vistazo a un FM-PAC real, o en su defecto, hacerme con un chip YM2413 y medir las cosas "de verdad". De momento he hecho otra versión del cartucho pero usando un único operacional en lugar de dos, y con el esquema de audio que usa el Panasonic. Queda así (más abajo, la versión hecha a partir del esquemático que tenemos):
¿Ideas?