Przeróbka i upgrade magnetowidów VCR1502 i VCR1700.

[atom1477]

Idzie powoli, ale do przodu.
Dostałem słabej jakości kasety Equipex do sprawdzenia. Początkowo wyglądało na to że nie ma na nich żadnego sygnału, a tylko szum.
Ale na szczęście okazało się to fałszywym wnioskiem, wynikającym z tego że testowałem to tylko na małym fragmencie taśmy.
Problem z taśmami wewnątrz kaset Equipex jest taki, że z czasem stają się klejące. Mechanizm magnetowidu nie jest w stanie ich przewijać. Długo walczyłem żeby uzyskać przynajmniej kilka sekund przewijania, a tylko podczas przewijania mogłem sprawdzać sygnał z głowic.
Jakimś cudem kasety w końcu zaczęły się przewijać (może to z powodu upałów) i wtedy złapałem prawidłowy sygnał SYNC.
Tak więc metoda z podmianą głowic okazała się dobra.

Warto dodać że nowa szersza głowica nie musi dawać mniejszego sygnału. Gdyby to była szersza głowica, ale zgodna we wszystkich innych parametrach z oryginalną, to tak. Tu jednak mam zupełnie inną głowicę, która może się różnić wszystkim. Szerokością szczeliny magnetycznej, ilością zwojów cewki, parametrami obwodu magnetycznego, itp. Więc któryś parametr może rekompensować spadek powodowany większą szerokością.
W każdym razie wyszło że nowe głowice odbierają poprawne i całkiem silne sygnały SYNC i audio.
Jest tylko problem z zamocowaniem.
Oryginalna głowica miała mocowanie za pomocą małej śrubki od spodu:

Head old.jpg

Śrubka jest bardzo mała, na oko M1.2 albo M1.4 (suwmiarka mierzy na 1.27 mm, co nie pasuje do żadnego ze standardów):

M1.2.jpg

M1.2 B.jpg

No i muszę to odtworzyć w nowych głowicach.
Najprościej było by przykleić od spodu fragment nagwintowanej blaszki. Takie coś można wyciągnąć z jakiegoś starego napędu CD czy stacji dyskietek.
Przykładowy element z odzysku jaki znalazłem:

Dynks CD.jpg

Niestety śrubki są tu grubsze, i mają z 1.8 mm średnicy. Nie mieszczą się w podłużny otwór mocujący głowicę. Tego podłużnego otworu nie mam jak łatwo powiększyć, więc szukam blaszek z mniejszymi śrubkami. Niestety na razie bezskutecznie,

[atom1477]

Mimo sprawdzenia ponad 10-ciu mechatronicznych sprzętów nie udało się znaleźć gotowej nagwintowanej blaszki.
Więc w końcu trzeba było zebrać narzędzia i zrobić własną. Okazało się to bardzo karkołomnym zadaniem, bo trzeba było zrobić zakupy w 4 różnych sklepach internetowych.
Wiertła węglikowe 1.2 ... 1.3 mm w jednym.
Gwintowniki M1.6 w drugim.
Śrubki M1.6 w trzecim.
Fosol w czwartym.
Ku mojemu wielkiemu zdziwieniu, fosol stał się mało popularny. W kilku dobrze wyposażonych sklepach metalowo-narzędziowych na mieście go nie mieli.
Miałem jakąś pozostałość ("negatyw") wycinaną na laserze ze stali nierdzewnej, z której akurat można było wyciąć podstawki o potrzebnym kształcie:

Blacha.jpg

Na zdjęciu z już wywierconymi otworami 1.3 i 1.2 mm. Oczywiście nie obeszło się bez złamania wiertła, więc drugi otwór inny niż pierwszy.
Gwintowanie też nie mogło się obyć bez problemów. Złamany gwintownik "I". Na szczęście dopiero na drugiej sztuce blaszki.
Pierwsza jednak też sprawiała problemy. Gwintownik "II" bardzo ciężko szedł od pewnego momentu. Ale używając oleju rzepakowego w końcu udało się go przegwintować do końca i nie złamać gwintownika.
Był jeszcze problem ze znalezieniem blaszki na dystans pomiędzy głowicami. Powinna mieć około 0.6 mm. Co za problem znaleźć? No okazało się że problem. Żadne nożyki, dystanse, podkładki (z tych o ładnej powierzchni, bo to musiał być bardzo płaski kawałek blachy) nie miało takiej grubości.
Teoretycznie nożyki do tapet występują w grubości 0.6 mm, ale nie udało mi się takiego znaleźć. A zamawiać w internecie w piątym sklepie i dopychać produktów żeby się załapać na wysyłkę Smart już mi się nie chciało.
W końcu w laptopie znalazłem jakąś blaszę o grubości 0.69 mm, i z braku lepszej opcji użyłem takiej. Miała trafić pomiędzy głowice na stałe, a całość miała być sklejona, ale uznałem że lutowanie będzie trwalsze. W wypadku lutowania blaszka dystansowa nie musiała tam trafiać na stałe. Więc posłużyła tylko za dystans podczas lutowania, a potem wróciła do laptopa.
Lutowanie był przy użyciu fosolu jako topnika. Tylko on (i do tego bardzo efektywnie) pozwala pobielić stal nierdzewną. Do pobielenia powierzchni głowic też się przydał, choć szło dość łatwo więc być może nie był by konieczny (teraz już nie sprawdzę).
Wyszło takie coś:

Głowica 1.jpg

Głowica 2.jpg

Może luty nie wyglądają zbyt estetycznie, ale było zrobione z dużą precyzją. Sporo było zabawy żeby to odpowiednio spozycjonować przed lutowaniem.
Te głowice były sprzedawane jako produkcji ZRK (tylko wzmianka w opisie, bez papierka), ale na oko nie wyglądały na takie. Z wyglądu jak jakieś znane mi z rozbieranych zachodnich radiomagnetofonów. W sensie że bardzo błyszczące. Daniel nie polecał ZRK, ale z braku innych alternatyw kupiłem właśnie takie licząc że ta wzmianka o ZRK jest błędna.
W każdym razie efekty są dobre. Po montażu i wstępnym ustawieniu pozycji głowicy jeszcze przed montażem w magnetowidzie (kątów, bo na dzień dobry była krzywo w 3 osiach względem wałeczków prowadzących taśmę), gdy trafiła do magnetowidu to od razu dała poprawny sygnał SYNC na jakiejś pierwszej przypadkowej kasecie. Jeszcze ją potem podregulowywałem przy innych kasetach (w osi Z, nie pochylenia kątowe o których pisałem wcześniej), aż w końcu pozwala na odczyt sygnału SYNC z prawie każdej losowo włożonej kasety. Dźwięk też jest łapany poprawnie.

Niestety na tym koniec dobrych wiadomości, bo wyszło sporo nowych niespodziewanych problemów mechanicznych. Przeniesienie napędu (albo sam silnik napędowy) od głowicy obrotowej kuleje, co nie pozwala jej wejść na prawidłową prędkość 25 obr/s.
Coś jest nie tak z siłą napędu oraz hamowania rolek, bo podczas zatrzymywania przewijania potrafi przeciąć taśmę.
Jest coś nie tak z oscylogramami sygnału SYNC. Nie odpowiadają tym z dokumentacji. Choć sama synchronizacja działa ok, to ta niezgodność oscylogramów mnie męczy. Więc chyba się szykuje reverse engeneering płytki U217 (nie ma do niej schematu w dokumentacji).
Poprawa wzmacniacza głowic wizyjnych też się nie powiodła. Po wymianie tranzystora BFW11 na BF862 szumy ... wzrosły ponad 2-krotnie. Tak więc nie obejdzie się bez dokładnej analizy szumowej tego wzmacniacza.

[atom1477]

Robię reverse engeneering płytki U217 bo nie działa tak jak to by wynikało ze schematu blokowego.
Zgodnie ze schematem blokowym mamy tu 3 wzmacniacze i monowibrator:

U217 block.png

Sygnał z głowicy powinien trafić na wzmacniacz Amp 1, a sygnał z jego wyjścia pojawić się na punkcie 4 (B33):

U217 4 (B33).png

Nie do końca tak jest.
Sygnał w tym punkcie pojawia się również bez głowicy, albo z głowicą nieprzytkniętą to taśmy. Jest to sygnał wytwarzany z napięcia sieciowego 50 Hz.
Ale nie żaden przydźwięk, tylko krótkie impulsy o takim kształcie jak trzeba. To nie jest błąd układu, tylko jakieś celowe działanie, choć nieopisane w dokumentacji.
Druga nieścisłość to przebieg.
Otóż w tym miejscu nie występują tylko impulsy z sieci czy głowicy, ale też jakieś dodatkowe impulsy:

U217 Impulsy.png

Długo się zastanawiałem skąd pochodzą. Myślałem że to jakieś zakłócenia z głowicy albo z taśmy (pozostałość po poprzednim nagraniu z taśmy).
Okazało się jednak że są to przesunięte w czasie impulsy z głowicy. Ich położenie zależy od położenia potencjometru R1 (TRACKING CONTROL).
Przesunięcia dokonuje pewnie ten monowibrator, i jakoś się one cofają do punku B33.
Nie było to jednak w żaden sposób zaznaczone na schemacie czy na oscylogramie, co mocno utrudniało analizę.
Zdjęcia płytki U217:

U217 Components.jpg

U217 Print.jpg

I mój reverse engeneerign (czarna długa ścieżka to GND, czerwone ścieżki to 2 różne zasilania VDD):

U217 RE.jpg

Wzmacniacz Amp 2 (jedyny poprawnie zaznaczony na schemacie blokowym) (dioda D1 to w rzeczywistości chyba jakaś dioda Zenera, oczywiście wtedy w odwrotnej polaryzacji):

Amp 2.png

Amp 1 już wygląda nie do końca tak samo, bo posiada dodatkowe nieoznaczone na schemacie blokowym wyjście:

Amp 1.png

To wyjście trafia gdzieś do obwodów Amp 1 i Monowibratora. Ich jeszcze nie rozrysowałem bo to niespodziewanie dużo roboty.

[daniel22]

Szczerze, nie spodziewałem się aż tyle pracy. Niesamowite (i przerażające czasem), że niby prosty magnetowid i jego poprawa wyłoży tyle dodatkowych problemów.

Co do głowic ZRK. Niestety były tak miękkie, że wycierały czoło w bardzo krótkim czasie, od zwykłych, żelazowych taśm magnetofonowych. Całe szczęście, że to nie są ZRK, bo nawymieniałem się ich sporo, jeśli jakiś deck jeszcze je miał, ale najczęściej były już wymienione przez poprzednich właścicieli. Podejrzewam, że jakby miały wytrzymać taśmę "ścierną", np. stare VCRy philipsa, to mogłoby z nich niewiele zostać po miesiącu.

Z tym silnikiem oprócz tego co pisałem w mailu, przyszło mi do głowy jeszcze, że może po prostu na osi jest stary smar? To był pierwszy VCR jaki dostałem, i chyba tam nie wyciągałem bębna głowic (jeszcze się bałem). Później już wszystkie elegancko smarowałem, żeby chodziły lekko...

[Marek7HBV]

W trakcie odczytu taśmy impulsy synchro służą do stabilizacji przesuwu taśmy a także do synchronizacji wejścia głowic w ścieżkę. Sygnał 50 Hz synchronizuje każdy półobraz odczytywany z głowic przez serwo dysku Tu nic nie trzeba przerabiać.

[atom1477]

Sygnał 50 Hz synchronizuje każdy półobraz odczytywany z głowic przez serwo dysku Tu nic nie trzeba przerabiać.

Co masz na myśli?

[daniel22]

Też się zastanawiam. Gdyby nie trzeba było nic przerabiać, obraz by nie wyglądał jak skaczący i jeżdżący od lewej do prawej obraz, ustabilizowany może na jednej z 4-5 taśm

[atom1477]

Chyba będą kolejne nieplanowane wcześniej przeróbki.
Servo obrotów głowicy video, jak i servo od przesuwu taśmy, czasami trochę szwankują.
Już to obserwowałem na przesuwie taśmy, ale zakładałem że cały problem pochodzi z nieprawidłowego odbierania impulsów SYNC z taśmy. Jednak wymiana głowic na głowice audio 1.4 mm, mimo że polepszyła odbieranie impulsów (z prawie 100-procentową skutecznością), to nie usunęła występującego czasami problemu z złapaniem synchronizacji.
Teraz taki sam objaw zaobserwowałem na głowicy obrotowej video. Pierwotnie pochodził on od zbyt luźnego paska napędowego.
Wymiana paska na gumkę recepturkę (nic innego nie miałem pod ręką, ale teraz z pewnych powodów nawet uważam że jest lepsza od oryginalnego paska), mimo że usunęła ślizganie się napędu głowicy, to nie usunęła problemu całkowicie. Występuje nadal, tylko się inaczej objawia.
Długo musiało to przeleżeć żebym przemyślał sprawę i podsumował wnioski.
Ale po kolei, jakie są objawy i powody dla których chcę to przerobić:
1. Czasami prędkość przesuwu taśmy jest synchronizowana na połowę potrzebnej wartości. I to samo dotyczy też prędkości obrotowej głowicy wideo.
2. Długo trwa zanim prędkości się ustabilizują (czasami nawet z 10 sekund).
3. Łatwo wyprowadzić układ ze stanu równowagi, hamując delikatnie głowicę palcem. Więc bardziej klejąca się taśma video pewnie też będzie powodowała ten problem.
4. Mam bardzo zawyżone napięcie ustalone na silniku głowicy obrotowej. Chodzi mi o napięcie jakie się ustala gdy silnik złapie synchronizację 25 obr/s.
Katalogowo w N1502 powinno to być 12 V, a jest jakieś 17 V. Powodem może być ta gumka recepturka, ale jeszcze nie mam pewności.
5. Oryginalny układ serva daje duże tętnienia napięcia sterującego, oraz posiada klasyczne wady analogowej pętli PLL (Servo jest zrealizowane jako pętla PLL).
6. Są pewne niedoskonałości wbudowane w te magnetowidy. Philips na pewno nie odwalał tu fuszerki, nie mniej jednak z historii wiemy że standard VCR (jak i sama konstrukcja elektroniczna magnetowidów) mocno kuleją. Po prostu to były wczesne magnetowidy, gdy dopiero testowano te wszystkie rozwiązania, więc mogło wyjść wiele niespodziewanych rzeczy. No i wyszło.
Dokładna analiza schematu oraz zachowania układu pokazała że jest sporo możliwości poprawienia działania tych układów (serv).

Wszystko to wynika ze sposobu realizacji stabilizatora fazy, czyli tego serva zrealizowanego jako PLL. To nie jest zły układ, i w dobrych warunkach działa prawidłowo (nieklejąca się taśma + kilka innych warunków). Dodatkowo układ jest zrealizowany bardzo ciekawie. Ale opis może później.
Najważniejszą wadą jest to że wyjście napięciowe z tego PLLa struje silnikiem napięciowo.
Silnik jest dość specyficzny. Jest bardzo niskoobrotowy, i napędza głowicę za pomocą przekładni paskowej o przełożeniu około 1:1. Czyli silnik kręci się z prędkością około 25 obr/s = 1500 RPM. To dość mało jak na silnik szczotkowy. Domyślam się że zawiera wiele biegunów wirnika (więcej niż standardowe 3) i dzięki temu może pracować z tak niską prędkością.
Silnik ma rezystancję około 30 R (czyli sporą). Podczas pracy dla uzyskania prędkości 25 obr/s wymaga napięcia 17 V i pobiera 300 mA. To oznacza że napięcie EMF tego silnika dla tej prędkości to 9 V.
A teraz co to ma wspólnego ze sterowaniem napięciowym?
Ano ma. Silnik pod wpływem zwiększenia obciążenia mechanicznego zwalnia. Pętla PLL to oczywiście w końcu wychwyci i skoryguje, ale to potrwa.
Drugą wadą jest to że nie wiadomo jednoznacznie jakie napięcie sterujące podawać na silnik, bo będzie ono różne dla różnych obciążeń.
Nie da się więc jakoś ograniczyć zakresu sterowania, żeby silnik pracował w ograniczonym zakresie obrotów podczas synchronizowania się pętli PLL.
To wszystko powoduje problemy ze startem i synchronizowaniem się silnika.
Co ciekawe, obok tego całego układu serva jest też układ kontroli synchronizacji (płytka U218), która wykrywa pracę z prędkością 1/2 albo 2/1 zakładanej, i koryguje napięcie na kondensatorze w PLLu (podnosi lub obniża je). To powinno wytrącać układ PLL z błędnej synchronizacji i powodować prawidłowe synchronizowanie na prędkości 1/1, ale coś tutaj też kuleje.

Co więc wymyśliłem? W sumie bardzo proste rozwiązanie. Zmienić sposób sterowania silnikiem z napięciowego na "obrotowy".
Chodzi o dobudowanie regulatora obrotów silnika DC, jaki jest znany z magnetofonów. W tym przypadku oczywiście będzie to musiał być regulator sterowany, i nadal współpracować z PLLem.
Co się zmieni?
1. Silnik nie będzie miał już tak dużej "rezystancji mechanicznej". Tzn. nie będzie tak zwalniał przy wzroście obciążenia (mógłby nie zwalniać wcale, ale chcę zestroić ten układ trochę poniżej pełnej stabilizacji).
2. Będzie wiadomo jednoznacznie jakie potrzeba napięcie sterujące. Owe 9 V. Na silnik oczywiście trafi więcej, ale samo napięcie sterujące regulatorem to będzie właśnie te około 9 V. Można więc ograniczyć zakres napięcia sterowania na przykład do zakresu 7...11 V, i tym sposobem nigdy nie nastąpi praca silnika z prędkością 1/2 czy 2/1 zakładanej prędkości 25 obr/s.
3. Będzie szybki start silnika do prędkości bliskiej 25 obr/s, nawet z dużym obciążeniem klejącą się taśmą i brakiem jeszcze zsynchronizowanego PLLa. Nie będzie przesterowania (znacznego przekroczenia) prędkości 25 obr/s po takim starcie.
4. Całość wymaga nowej PCB która trafi w obudowę/ekran po starej płytce U219. Więc skoro i tak zmieniam i zmienię też samego PLLa, na takiego na uC. Po co? Stary układ jest dobry i ciekawy, ale jego "strojenie" wymaga zmieniania elementów RC (mam na myśli "strojenie" filtru pętli, nie normalne "strojenie się" PLLa do częstotliwości wejściowej). Jest też wrażliwy na owe wartości RC. Nie jest w stanie wykryć bezpośredniej częstotliwości sygnałów, tylko porównuje fazy, więc jak klasyczny układ PLL stroi się trochę na oślep (w górę i w dół aż załapie).
Wersja na uC będzie mogła być "strojona" prostymi zmianami w kodzie, a układ PLLa można zmodyfikować do wersji która szuka synchronizacji zawsze w prawidłową stronę wspomagając się dodatkowym pomiarem częstotliwości przebiegów.

Dużo tekstu, więc na razie kończę. Jak ktoś chce szczegóły to pytać. Mam zdjęcia i rozrysowane schematy płytek oryginalnych U219 i U218.

[atom1477]

Osiwieć można przy tym magnetowidzie.
Prace nad nową wersją synchronizatorów obrotów ujawniły pewne nowe mankamenty. Kto wie czy po ich naprawie stare oryginalne serwa by nie działały całkiem znośnie.
No ale i tak nie żałuję przeróbek, bo mają potencjał żeby coś tam jednak poprawić.
W każdym razie wyszło że głowica mimo braku kasety czasami napotyka na duże opory ruchu (zaobserwowałem wzrost napięcia wymaganego do uzyskania 25 obr/s do wartości aż 20 V).
Chyba (choć nie mam pewności) powodem jest nagrzewanie się wałka i tulejki w której on pracuje. Nierówna rozszerzalność cieplna powoduje zaciskanie się płaskich części łożyskowania (łożyskowania poprzecznego) i wzrost oporów. Wystarczyłoby to zamontować z niewielkim luzem wzdłużnym żeby wyeliminować ten problem. Ale to Daniel musi potwierdzić że to właśnie o to chodzi.
Rozkręciłem to, nasmarowałem, wymieniłem pasek napędowy z gumki recepturki na stary oryginalny (robota na ponad godzinę, tak to jest niewygodnie zrobione w tym magnetowidzie :/) i napięcie zasilania spadło do akceptowalnej wartości około 14 V (choć katalogowo powinno być 12 V).

Na szczęście przyjąłem żeby nie przerabiać nieodwracalnie oryginalnego układu, więc mimo moich przeróbek ciągle można łatwo wsadzić tam oryginalny moduł U219 i będzie on działał dokładnie tak jak wcześniej.
Moje przeróbki w oryginalnej elektronice magnetowidu ograniczyły się do wymiany tranzystora mocy NPN TS201 na układ Sziklaiego (NPN sterujący i PNP mocy, co układowo odpowiada poprzedniemu jednemu NPN w sensie jednego spadku napięcia B-E przy sterowaniu (układ Darlingtona wymagał by dwóch)). Pewnie bym tego nie ruszał gdybym nie spalił oryginalnego NPN mocy
Oraz do dodania rezystora pomiaru prądu o wartości 0.68 R na masie (miał być 0.47 R ale nie miałem pod ręką).
Te przeróbki są bez znaczenia dla działania oryginalnego modułu U219.
No i takie są efekty. Oryginalny układ U219 (uwaga na głośny dźwięk):

Original.7z

To co słyszymy na początku (jakby ktoś malucha nie mógł zapalić) to praca silnika nawijającego kasetę na głowicę. Późniejsze stuknięcie to zwrot kasety (efekt niezłapania synchronizacji w odpowiednim czasie). Trzymam przycisk palcem więc fizycznego zwrotu nie ma, jednak elektromagnes sobie jednorazowo pstryka próbując to zrobić.
Pod koniec nagrania widać jak reaguje układ na próby ręcznego hamowania głowicy.

Nowy układ:

New.7z

Synchronizacja w może 1 sekundę po starcie, i o wiele szybsze odzyskiwanie synchronizacji po hamowaniu palcem.

To co widać na nagraniach to wykres z wyjścia detektora fazy (zakres 0..20 tysięcy, środek na 10 tys). Mój układ na razie jest zamontowany równolegle a nie w miejscu U219, więc może monitorować fazę, napięcia i prądy nawet w przypadku gdy silnikiem steruje oryginalny układ U219. Stąd mam pomiary nawet dla tego oryginalnego U219.
Ta faza to to:

Faza.gif

Układ to na razie takie cudo:

Dynkd 1.jpg

Dynks 2.jpg

No ale działa
Temat nie cieczy się zbyt dużym zainteresowaniem więc tym razem nie daję szczegółowych schematów czy opisów. Za to daję filmiki.

[atom1477]

Jeszcze małe porównanie. Zmieniłem oś X wykresów bo wcześniej była bardzo rozciągnięta. Teraz jest równo 25 pixeli na sekundę.
Stary układ U219:

U219.gif

Po starcie zasilania głowica uzyskuje 25 obr / s po prawie 5 sekundach. Później kilkukrotnie hamuję głowicę palcem. Ostatnie hamowanie jest do całkowitego zatrzymania.
Wyprowadzenie obrotów z równowagi powoduje skoki napięcia detektora fazy (klasyczny przebieg trójkątny) które niestety przenoszą się wprost na wyjście do silnika. Napięcie i prąd zasilający silnik skacze więc w szerokim zakresie i silnik długo odzyskuje równowagę obrotów. Jednocześnie filtr pętli PLL musi być łagodny, żeby mieć szeroki zakres chwytania.
Nowy układ U219 DSP:

U219 DSP.gif

Z racji obecności "naturalnego" regulatora prędkości silnika, silnik nigdy nie dostaje komendy pracy z prędkościami innymi niż 23...27 Hz (a ten zakres to tylko zapas ze względu na rozrzut wartości elementów, bo nas tak naprawdę interesuje tylko równe 25 Hz).
Czyli nawet jak układ detektora fazy wariuje, to silnik pracuje z komendą prędkości w tym ograniczonym zakresie. Nie ma możliwości przekroczenia tej prędkości nawet w momencie gdy detektor fazy spóźni się z reakcją. Przy zahamowaniu silnika widać że prąd nigdy nie spada, tylko ciągle utrzymuje duży poziom próbując rozpędzić silnik. Gdyby udało mu się rozpędzić silnik, to i tak nie przekroczy prędkości 27 Hz niezależnie od aktualnego napięcia z wyjścia detektora fazy.
W momencie bliskim odzyskania pełnej synchronizacji głowica zawsze pracuje w zakresie około 25 Hz, więc ten sieczkowy przebieg z detektora fazy nie wymaga tak silnego filtrowania, co pozwala zastosować szybszy filtr pętli, i przyspieszyć reakcję całego PLL. Głowica więc o wiele szybciej odzyskuje prędkość i fazę po takim wytrąceniu z równowagi.

Jest jeszcze coś czego nie widać na tych przebiegach, a jest tutaj najważniejsze. Przy obciążaniu głowicy ale bez wytrącania jej z synchronizacji, układ też zachowuje się lepiej, bo "naturalny" regulator obrotów silnika utrudnia mu zmianę prędkości i zgubienie fazy.
Oryginalny układ nie ma tej właściwości, bo PLL może zauważyć zmianę prędkości dopiero po fakcie, i to po dłuższym czasie gdy w integratorze "zbuduje" się odpowiednio duży sygnał błędu.

Jeszcze można to tuningować jedynie zmieniając kod na uC (tutaj STM32F030). Więc układ w końcu może tracić na docelowe PCB. Jeszcze tylko się muszę zastanowić co powinno w nim być żeby się nadawał też jako zamiennik płytki U220 (TAPE SERVO). Bo ten moduł jest trochę inaczej podłączany mimo zupełnie identycznej budowy wewnętrznej.

[atom1477]

Ciekawe wnioski na koniec.
Niestety sam się trochę wpuściłem w maliny, przyjmując błędne założenie na samym początku.
Otóż te magnetowidy nie posiadają domyślnie wejść i wyjść Video niskiej częstotliwości. Tylko wejście RF i wyjście RF. Mogą mieć gdy mają dołożoną dodatkową płytkę. No i tutaj ktoś sobie dorobił takie wyjście samodzielnie, dając po prostu tranzystor NPN jako wtórnik emiterowy i wpinając się do jakiegoś pasującego sygnału na PCB magnetowidu.
Podłączyłem do tego dorobionego wyjścia (nieobciążonego) oscyloskop, zobaczyłem sygnał 1 Vpp, i uznałem że jest ok. I jednocześnie że magnetowid posiada w swym wnętrzu jakiś sygnał 1 Vpp, i że tak ma być.
Pojawiły się jednak problemy. Obciążenie tego wyjścia konwerterem CVBS->HDMI powodowało przycinanie impulsów synchronizacji. Nie całego sygnału, a impulsów. Czyli o tak (choć sygnał w całości też trochę spadał):

Sync lost.gif

Myślałem że to jakaś dziwna cecha tego konwertera, i szukałem co może w nim być nie tak.
Ostatecznie się jednak okazało że problem jest w wyjściu w magnetowidzie. Ktoś to zrobił zgodnie z fragmentem schematu tej opcjonalnej płytki wyjściowej opisanej w dokumentacji (choć bez tych przekaźników):

CVBS OUT.gif

Widziałem to zmontowane w pająku, w tym rezystory 75 i 82 R, ale nie zwróciłem uwagi gdzie są podłączone.
Dopiero po czasie (a jeszcze później znalazłem że to jest wzięte ze schematu w dokumentacji) odkryłem że w emiterze tranzystora jest rezystor 2.2 k!
To powoduje że taki wtórnik ma wysoką impedancję dla sygnałów opadających. Choć ma niską dla narastających.
Jednocześnie wysokie napięcie składowej stałej na bazie (około 4 V, bo sygnał jest brany z innego miejsca niż tu na schemacie) sprawia że w torze potrzebny jest jakiś kondensator elektrolityczny odcinający składową stałą (często jest zresztą fabrycznie wbudowany i w wyjścia i w wejścia sprzętów video). Bez tego kondensatora może i mogło by to jeszcze działać. Ale z nim sprawia że on się szybko ładuje, ale powoli rozładowuje przez ten rezystor 2.2 k.
Powodowało to utratę impulsów synchronizacji oraz pewnych części obrazu, więc ciężko było złapać dobry obraz.
Gdy to namierzyłem to wymieniłem rezystor emiterowy na 75 R, i od tej pory sygnał był prawie ok. No właśnie, prawie. Bo jest jeszcze jedna rzecz.
Tak naprawdę wtórnik powinien być sterowany sygnałem 2 Vpp. Potem mamy rezystor szeregowy 75 R, i rezystor terminujący linię gdzieś w odbiorniku video też 75 R. I sygnał 1 Vpp to powinniśmy mieć dopiero na tym końcowym rezystorze, co wymusza żeby wcześniej było 2 razy więcej.
Ja jednak błędnie uznałem że magnetowid dostarcza tego sygnału 1 Vpp, i nie ma skąd wziąć innego. Zostawiłem do do poprawki na później i nawet nie szukałem. Póki co godziłem się na ciemniejszy obraz.
A po długim czasie okazało się że to właśnie tu był problem. Ale to wyjaśnię na końcu.
Na razie opis toru sygnału, bo tam też wszystko było trochę inne niż w dokumentacji.
Wzmocniony sygnał z głowicy trafia na rezystor R711:

u703.jpg

Na wyjściu powinniśmy mieć sygnał gdzie podstawa impulsów synchronizacji ma 4 V.
U mnie było około 6.5 V, a za układem U721 (CRIS-PENING) około 4 V. Dodatkowo amplituda wynosiła trochę mniej niż 2 Vpp.
Naszukałem się co może być nie tak. W tym celu nawet zrobiłem sobie specjalny modulator sygnału Video FM.
Na koniec odkryłem że tam się nie w ogóle da ustawić poziomu składowej stałej, i że ona chyba w ogóle nie ma znaczenia. Da się tylko zestroić amplitudę, więc podniosłem 2 Vpp (było z 1.7 Vpp) i szukałem dalej.
Sygnał wchodzi na pin 21, co było niewyraźne w dokumentacji więc sam zaznaczyłem na czerwono.
Dalej mamy jakieś filtry (U507) oraz wzmacniacz o regulowanym wzmocnieniu (pony 12->11 U511). Te tory są wspólne dna nagrywania i odtwarzania:

u511.jpg

Co ciekawe w tych torach poziomy napięć już były ok.
Dalej zaczynają się dziać dziwne rzeczy. Sygnał jest tłumiony do wartości zaledwie 20 mVpp.
To ma jakiś cel, ale nie wiem jaki. W każdym razie miałem prawidłowe napięcie w tym punkcie.
Dalej mamy pozostałe tory U511, i dwa wyjścia CVBS. Piny 14 i 17. I to z pinu 14 ktoś wziął sygnał do tego dorobionego wyjścia Video.
A tu widać że powinien mieć 2 Vpp, a nie 1 Vpp jak mi się zdawało wcześniej. No czyli mamy jakiś problem.
Albo się coś rozstroiło, albo ktoś celowo zmniejszył poziom do 1 Vpp.
W każdym razie próbując zwiększyć sygnał znowu miałem walkę z wiatrakami. Przy zwiększaniu poziomu sygnału (jest od tego PR-ek) w impulsach synchronizacji pojawiał się jakiś skok. Sam PR-ek też działał dziwnie. Zwiększał impulsy synchronizacji nie zmieniając poziomu Video, potem zwiększał poziom Video a zmniejszał poziom impulsów. Dziwnie to działało więc sądziłem że tam jest jakieś uszkodzenie.
I znowu nie trafiłem. Chyba wszystko jest ok. A w dokumentacji nawet jest rysunek (w kółku):

Impuls.gif

Ten impuls po prostu ma tak wyglądać. Nie wiem po co, ale tak ma być. A konwertery video odbierają taki sygnał bez problemów.

Opisuję bo takie szczegóły mocno mi utrudniły uruchamianie pozostałych części magnetowidu.

[atom1477]

Jeszcze wyjaśnienie dlaczego tak "prostej" rzeczy nie sprawdziłem na samym początku.
Otóż do działania całego toru odtwarzacza potrzeba nietypowego sygnału z głowicy video. Lumy zmodulowanej FM, i chromy z obniżoną częstotliwością nośną.
Nie mając sprawdzonej kasety i poprawnie działających torów synchronizacji taśmy/głowicy, nie można łatwo uzyskać takich sygnałów.
W dodatku dobrze by było mieć w tym sygnale obraz testowy, a nie jakieś losowe nagranie video.
Wygenerowanie tego sygnału za pomocą tego samego magnetowidu w trybie nagrywania też się nie uda, bo te modele magnetowidów VCR współdzielą niektóre bloki dla nagrywania i odtwarzania. Np. mają wspólny mieszacz Chromy, który raz działa jako downconverter a raz jako upconverter. Magnetowidy U-Matic miały zupełnie osobne tory, więc można by było wykorzystać tory nagrywania i odtwarzania równolegle.
Wykorzystanie zwykłego generatora testowego w.cz. też nic nie da, bo potrzeba sygnału FM niosącego ramki video.
Inaczej zostanie zaburzona praca demodulatora FM Lumy (przesunie składową stałą), zaburzone zostanie działanie regulatora wzmocnienia (prawdopodobnie jest z kluczowaniem), no i nie zostanie wygenerowany sygnał heterodyny Chromy, bo on powstaje jako mnożnik częstotliwości ramki odczytywanej z sygnału Luma z głowicy.
Wcześniej nie widziałem potrzeby testowania toru na takim referencyjnym sygnale, więc nic z tym nie robiłem.
No ale ciągłe porażki w uruchamianiu wymusiły zrobienie specjalnego generatora/modulatora, który będzie dawał sygnał udający ten z głowicy.
Prototyp powstał na STM32F030, z wykorzystaniem zwykłego Timera jako PWMa. I generował tylko Lumę FM. To pozwoliło wykryć problem z poziomem sygnału z demodulatora FM Lumy. No i wtedy postanowiłem zrobić drugi o wiele bardziej funkcjonalny, na najsilniejszym zdobycznym procesorze jaki mi wpadnie w ręce. Trafiło na STM32F429.
Tak to wygląda:

Generator F429.jpg

Płytka PCB to jakiś szrot, ja z niej wykorzystałem tylko wlutowany procesor wraz z kondensatorami 100 nF i stabilizatorem 3.3 V.
Liczy się to dołożone na blaszce która robi za chassis. Są tam filtry LC 3...4 rzędu i wtórniki emiterowe.
Natomiast kod napisał AI (Claude). To by była ogromna strata żeby to pisać samemu od zera. Samemu wypełniać wszystkie ramki (w tym wyrównawcze), pamiętać o fazie i polaryzacji nośnych Chromy w każdej ramce, przeliczać kolory, itp.
AI to zrobiło w kilkanaście minut. I w sumie poza kilkoma małymi poprawkami zadziałało to od strzała. Filtry LC oczywiście AI też policzyło.
Naprawdę w specyficznych przypadkach AI potrafi zrobić dobrą robotę.
Mam tu wyjście Lumy (zwykłe), Lumy zmodulowanej FM (dowolnie konfigurowany zakres modulacji), Chromy oryginalnej (4.43 MHz dla PAL albo 4.xx dla SECAM), oraz Chromy po downconvertingu (z dowolnie ustawianą częstotliwością heterodyny).
Generowany obraz zawiera 16 pasów o dowolnie konfigurowanych kolorach (w RGB, o komputerowych wartościach 0...255).
Przełączanie PAL/SECAM jest możliwe w locie, za pomocą przełącznika na którymś pinie. Miała też być możliwość przełączenia na NTSC, ale wtedy kod już się nie mieścił w pamięci procesora.
Obraz po przejściu przez tory magnetowidu odbieram albo na konwerterze CVBS->HDMI, albo konwerterem AV-USB (która okazała się być bardzo kiepskiej jakości, no ale tylko z jej pomocą mogę łatwo zrobić prinrsceena).
W każdym razie odbiera wszystkie sygnały testowe.
Tu sama Luma:

Snap_002.jpg

Tu Luma + Chroma dla PAL:

Snap_003.jpg

To cudo AV-USB ma jakiś problem z łapaniem synchronizacji dla sygnału kolorowego i stąd te zaburzenia u góry po lewej. Konwerter CVBS->HDMI łapie taki sygnał prawidłowo.
Kod generatora w złączniku (hasło z niebiańskich znaków Magnetyzmowid (żeby niepowołane booty nie miały tak łatwo)):

main.7z