Forum audio samograditelja

Nakon dugo vremena dovrsio sam jedan vrlo dugotrajan projekt, popravak i refresh jednog od najboljih tunera ikad.
Iako se ne radi o uredjaju ciljanom na hvatanje svake moguce stanice, ovaj je tuner definitivno bio ciljan na audiofile, sto se vidi detaljnim uvidom u shemu, gotovo trecina ovog pozamasnog uredjaja je vrlo pazljivo izradjeni audio dio, o kojem vise kasnije.

Eto slike uredjaja, kada radi. Do ovoga stanja je trebalo doci, uredjaj je izuzetno kompleksan i dosao je neispravan, kao i mjestimicno masakriran. Inace ovi tuneri imaju sistemsku gresku, dvostrane stampane plocice koje nemaju metalizirane prelaze medju slojevima, vec nesto slicno zakovicama, koje s vremenom korodiraju i dolazi do gubitka kontakata. Postoje 3 takve ploce, u digitalnom dijelu i PLL-u tunera.


Ispod poklopca nalaze se s gornje strane 3 'misteriozne' kutije koje su, zanimljivo, oznacene tako da se citaju sa zadnje strane (kada se gleda s prednje strane, natpisi su naopako). Gore desno je front end, u kojemu je VF ulazni stupanj s promijenjivim kondenzatorom s 5 sekcija, sto se cini malo u odnosu na neke druge 'super-tunere' koji ih imaju 7 ili 8. Na zalost nisam ga slikao bez poklopca, na zalost upravo po njemu je neki 'genij' jahao i razdesio apsolutno sve sto se razdesiti dalo - ne samo razne trimer kondenzatore i zavojnice, vec je kopano po lokalnom oscilatoru koji ima zavojnicu koja se podesava 'mehanicki' - rastezanjem zavoja. Poslijedica je bila da je analogna skala bila rastegnuta i pomaknuta za gotovo 2 MHz. Sto je jos gore, potrgan je granicnik na promjenjivom kondenzatoru tako da se moze okrenuti do kompletno zatvorene pozicije (maksimalni kapacitet) i nastaviti ponovno prema manjem kapacitetu okretanjem preko granicnika. Upravo radi toga je vjerojatno netko isao i 'podesavati' front end, cak i pomicati kazaljku na koncu koji je pomice.
Dolje lijevo je medjufrekvencijski dio skupa s brojacem frekvencmetra. Da, ovo cudo ima digitalni pokazivac frekvencije napravljen 'pjeske', pomocu TTL chipova niske integracije.
Dolje desno je stereo dekoder i obrada audio signala.


S donje strane se nalazi jos podosta elektronike. Na slici je skinut poklopac preko plocice u donjem desnom kutu. Ta plocica je kompleksni i vrlo neobicni PLL s dijelilima frekvencije, napravljen od TTL i ECL chipova niske integracije, te hrpe diskretne analogne i digitalne elektronike. Ova ploca ima gotovo toliko elemenata koliko medjufrekvencija i audio ploca skupa.


Malo blizi pogled pokazuje da od tuda pocinju problemi. Za pocetak, donji desni kut ploce je slomljen.


Ploca je izvadjena radi poblize inspekcije. Crveno su zaokruzene neke od 'zakovica' koje spajaju gornji i donji sloj bakrenih vodova, no ovdje je vec netko pokusavao to rijesiti prelemljivanjem (vrlo neurednim).


S druge strane ploce vide se 'jumper zice' za neke kriticne signale. Ovo je djelomicno tvornicka zakrpa.


Ispod oklopa se nalazi referentni oscilator (10MHz) koji se odmah dijeli s 100 kako bi se dobila 100kHz referenca za PLL, kao i uski impuls za sampling za fazni diskriminator. Vise o radu ovog sklopa malo kasnije, radi se o vrlo neuobicajenom nacinu spajanja PLL-a s analognim tunerom. Zapravo, pitam se kako je uopce prosla ideja o proizvodnji ovako kompleksnog uredjaja, kada se prodavao, ovo je bio jedan od najskupljih tunera uopce, sto nije ni cudo s obzirom na kolicinu elektronike unutra.


Referentni oscilator izbliza:


Dodatni problemi se naziru pazljivom inspekcijom vece ploce, koju Sony naziva APC (automatic phase correction). Tesko da je Sony ugradio tranzistor evropskih oznaka...

Radi problematike s dvostranim plocama, refresh ovog tunera je inace posebna vrsta mucenja s obzirom da, primjerice, s APC ploce treba maknuti preko 100 zakovica i staviti nesto drugo. Ukupno ih ima oko 150 na tri ploce koje ih rabe.

Ovdje slijedi mala prica o internacionalnoj kooperaciji - jedan gospodin iz Francuske se prilicno bavio ovim tunerom i u jednom trenu mu je jednostavno prekipilo trositi sate i sate na te zakovice, i zakljucio je da je bolje jednostavno napraviti zamjenske ploce modernim postupkom s metaliziranim rupama. Covjek se potrudio i za pocetak prebacio originalnu plocu u program za crtanje stampi, onakvu kakva je u originalu, napravio prototip i provjerio koncept. No, pogled na plocu govori da je ploca pocela kao jednoslojna s prespojnim zicama, radi velikih povrsina mase, sto je inace tipicno za jednoslojne ploce koje rade na visokim frekvencijama. Uz nesto dogovora, dobio sam od njega GERBER fileove za nadomjesnu plocicu, uz dosta muke ih importirao u program koji koristim za crtanje, i preradio sam plocu u kompletno dvoslojnu kojoj je 99% gornjeg sloja masa. To je omogucilo dosta optimizacije, tako da je na gornjem sloju osim mase svega nekoliko vodova. Osim toga, dobiveno je dovoljno mjesta da se referentni oscilator integrira na plocu, i to kao opcija s kristalom, ili kristalnim oscilatorom u 'kantici'.
Neki od digitalnih chipova se mogu zamijeniti malo novijima i modernijima, konkretno s manjom potrosnjom, no postoje dijelovi koji se moraju skinuti s originalne ploce:


A ovako izgleda nova nadomjesna ploca, slozena s integriranim 10MHz oscilatorom:


Naravno, razni elektroliti su zamjenjeni blokovima gdje je moguce, logika je skracena za 1 chip koristenjem malo modernije zamjene, jedan egzoticni chip se mogao zamijeniti 'obicnim' CMOS chipom serije 4000, no sve ostalo je uglavnom isto, i funkcija, velicina, i polozaj konektora je potpuno jednak.

Sto zapravo radi ovaj izuzetno kompleksni sklop - samo na njemu ima 144 otpornika, i hrpa tranzistora i kondenzatora?
Ovaj je tuner po koncepciji vrlo osebujan - koristi digitalni PLL 'naopako', PLL-om upravlja analogni dio, a on se koristi da osigura precizan pomak analogno generirane frekvencije u koracima po 100kHz.
PLL koristi izlaz iz lokalnog oscilatora iz front enda (kojim upravlja promjenjivi kondenzator kojeg se okrece preko skale), tako da uzima 10ns sirok dio signala i usporedjuje ga s bridom referentne frekvencije 100kHz. Ovakav PLL ce se 'uhvatiti' za bilo koju frekvenciju koja je visekratnik 100kHz. Ono sto je ovdje posebno je da je fazna detekcija i generiranje signala za AFC kojim PLL 'drzi' lokalni oscilator na visekratniku 100kHz izvedena kompletno diskretno, u stvari je izveden diskretni OP-amp s JFET ulazom i nakon njega hrpa sklopva koja osigurava razne 'sto ako' uvjete rada PLL-a. Primjerice, kada korisnik okrece pogon skale u jednom smjeru, PLL se lakse 'uhvati' frekvencije u tom smjeru, kako bi se sprecilo kod dvije susjedne stanice da jaka stanica u kontra smjeru 'odvuce' PLL nazad. Ne samo to, sto ako netko ugasi tuner ali frekvencija nije bas tocno nastimana? Kod ponovnog paljenja, moze biti taman toliko mimo stanice da se PLL ne uhvati na nju. Zato postoji poseban sklop koji kod ukljucivanja malo prosece AFC frekvencijski lijevo-desno kako bi PLL ponovno pronasao stanicu na kojoj je zadnji puta tuner bio ugasen. Ali ni to nije sve. Pokazivac frekvencija pokazuje zapravo mjeri frekvenciju samo u trenutku kad PLL preskace s trenutno uhvacenog visekratnika 100kHz na slijedeci, dakle ako korisnik pomice frekvenciju. Kad PLL 'ulovi', pokazivac ostaje statican kako ne bi proizvodio smetnje. Sa svim time je povezano i centriranje uhvacene stanice (koje je automatsko i superponira se na PLL tako da tuner sam centrira stanicu do +-50kHz mimo frekvencije koja je visekratnik 100kHz, a prilikom podesavanja stanice se taj opseg 'hvatanja' povecava na 150kHz), kao i jacina signala i podesenje muting praga (moze se podesiti ispod koje razine jacine primljenog signala PLL ne reagira). Evo ploce na mjestu originala - inace je ispod posebnog crnog metalnog poklopca kako ne bi bila izvor smetnji:


Ovdje bi sad slijedila prica o front endu i nekom genijalcu koji ga je 'podesavao' - potrosio sam cijeli dan da ga dovedem u red. Skala i dalje ne odgovara 100% stvarnoj frekvenciji ali odstupanje od cca 0.1MHz mjestimicno, nije tako strasno, s obzirom da je digitalni pokazivac jedini relevantan.
Inace, uporno zaboravljam spomenuti da je ovo samo FM tuner. Kao, da AM sekcija ne stvara smetnje. A AM ionako nije HiFi

APC ploca radi skupa s plocom frekvencmetra, koji je takodje napravljen od TTL chipova niske integracije i nesto sitno diskretne elektronike. Ta se ploca skriva u kutiji s gornje strane, skupa s plocom medjufrekvencije i FM demodulatora, radi se o dugoj uskoj ploci na slici:


Malo blizi pogled - i tu su vidljive prelotane zakovice...



Nije tesko opet uociti neciji kvazi-krperaj:

Metalni tranzistori definitivno nisu bili u ovim uredjajima. No, radi se o zamjeni malo veceg TO92 tranzistora koji iskljucuje napajanje displaya dok brojac broji. Sklop radi tako da brojac broji frekvenciju lokalnog oscilatora dijeljenu s 4 tokom kratkog intervala dobivenog iz vremenske baze, odabranog tako da odgovara ocitanju u MHz. Kako lokalni oscilator radi na frekvenciji koja je veca od prijemne za iznos medjufrekvencije (10.7MHz), to se rijesava tako da se brojac u startu postavlja u stanje -10.7 umjesto u stanje 0. Cijeli brojac zapravo broji dvije decimalne znamenke plus jos dva bita, iz kojih se dekodira najvise dvije znamenke, koje mogu biti samo 7, 8, 9 ili 10, tako da ukupno display moze ici od 70.0 do 109.9MHz, no naravno za EU i US verziju se koristi cca 87.2 do 108.5. Japanska verzija ide od cca 77 do 89MHz, jer je takav njihov FM standard. Brojac dakle broji u vrlo kratkom intervalu (cca 40ms) za koje vrijeme se signali prema displayima mijenjaju kako brojac odbrojava, pa je za to vrijeme napajanje displaya iskljuceno. Kada interval brojanja (gate time) prodje, brojac se zaustavlja na izbrojanom i display je stabilan pa se ukljuci njegovo napajanje da se vidi rezultat.

Zamjenska plocica je de-facto kopija originala, tu nije trebalo puno filozofirati, iako bi vjerojatno i ovdje bilo bolje da je preuredjena tako da je gornja povrsina masa. No, radi sasvim Ok i ovako, i evo je na njenom mjestu - prilikom montaze sam uocio nesto sto prije nisam, pomalo nagoreni serijski otpor u napajanju:


Pokazalo se doduse da sad APC ploca radi, i frekvencmetar korektno pokazuje frekvenciju, i stanice se primaju ali se ne pomice pokazivac jacine signala niti se PLL ne zeli uhvatiti, tj. nesto ne stima s odredjivanjem centriranja stanice i mutinga. Stoga je odmah u postupak refresha isla i medjufrekvencijska/demodulator ploca. Evo je za zamjenjenim elektrolitima - ponegdje su opet zamjenjeni malim blokovima. Postoji i jedan elektrolit koji je kritican za audio, koji je zamjenjen bipolarcem i malom folijom u paralelu, radi se o dijelu demodulatora. Inace, demodulator je izuzetno lukavo napravljen, s obzirom da je vezan transformatorskom vezom, strana transformatora prema demodulatoru nije lokalno spojena na masu, vec je masa dovedena s audio ploce gdje ide demodulirani signal. Na taj nacin su VF masa i NF masa galvanski odvojene - nesto sto se izuzetno rijetko vidi u tunerima opcenito:

Pokazalo se da je problem s centriranjem stanice nastao radi loseg kontakta trimera s kojim se podesava sklop koji detektira da je stanica centrirana. Na zalost trimer je, kao i jos mnogi na audio ploci, krajne cudnih dimenzija, pa se nije mogao zamijeniti, nego je odradio kontakt spray i ultrazvucna kadica. Kad se jednom postiglo hvatanje stanice, mogao se precizno podesiti demodulator i sklop za centriranje.

Slijedeca na redu je ploca s displayem, jer su pojedini segmenti povremeno 'ispadali', tipican problem s vec spomenutim zakovicama i gubitkom kontakta izmedju slojeva ploce. Ta mala plocica se skriva iza posebnog oklopa s unutrasnje strane prednje ploce:



A evo i jos jedne specificnosti ovog tunera - u doba kad je radjen, nije bilo zelenih LED displaya. Zato su iskoristili tzv. numitron cijevi, sedmerosegmentni pokazivac koji se sastoji od niti kao kod zaruljica. Ova vrsta pokazivaca je inace fenomenalno skupa. Naravno, svijetli bijelo-zuto pa se moze lako filtrirati u bilo koju boju. Dotrajala je spuzva je tu da sprijeci prosvjetljavanje osvjetljenja skale kroz pokazivac frekvencije, naravno bit ce zamjenjena novom.


Evo i zamjenske plocice, koja je ponovno gotovo identicna kopija, samo napravljena s metaliziranim prelazima medju slojevima:



Nakon ovoga je proradio display ali se vidjelo da svjetlina nije uniformna vec ovisi o tome koliko je segmenata upaljeno. Mjerenje je pokazalo da je napon napajanja +15V nestabilan pod opterecenjem, pa je slijedeci u logickom slijedu refresha ispao ispravljac:


Prva je sumnja pala na filterske kopndenzatora, no kod rastavljanja se pokazalo da postoji drugi problem - jedan kraj simetricnog namota trafoa uopce nije imao kontakt u konektoru, tako da je ispracljac radio poluvalno, pa nje napon padao pod opterecenjem vise ukljucenih segmenata:


Naravno, 'kad smo vec tu', zamjenjeni su i svi kondenzatori. Ali, tu je skrivena zamka - ispravljac daje 3 izlaza, okvirno +-15V i +5V, i na svakom je na izlazu elektrolit 2.2uF. Logika bi nalagala zamjenu malim blokom, no to ce rezultirati oscilacijama stabilizatora, cca 200kHz 0.4V superponirana na DC napon. Rezultat je da cijeli tuner kompletno poludi. Trik je u tome da sklop regulatora predstavlja izvor s induktivnom komponentom, i stavljanje folijskog kondenzatora s malim ESR cini s njim vrlo malo prigusen titrajni krug. Ovdje moraju biti ili standardni elektroliti s visim ESR-om (tako da titrajni krug ima gubitke dovoljne da ne dodje do oscilacija) ili elektrolit vrlo velike vrijednosti (koji spusta frekvenciju titrajnog kruga unutar zone stabilnog rada regulatora). Kako nije bilo mjesta za ovo drugo, stavljeni su elektroliti male vrijednosti i sve je radilo opet kako treba (napomena: svaka ploca ima jos i lokalni 'decoupling' s elektrolitima i blokovima).
Evo sredjene verzije:

I na kraju zadnji veliki zalogaj, audio ploca. Skidanje zagtijeva rastavljanje prednje ploce tunera, no srecom dostupna je i montirana u tiner, tako da se skine poklopac s gornje strane (na slici) a strana s bakrom i lemovima je ionako dostupna s donje strane tunera:


Jedan pomalo cudan detalj u kompletnoj proceduri refresha - iz nekog razloga plocice iz ove generacije Sony uredjaja znaju imati izvode elemenata skracene na poprilicno veliku duljinu, do razine da se mogu saviti i napraviti kratak spoj sa susjednim izvodima. NA svim plocama su preventivno skraceni izvodi sa cca 5-6mm na 2-3 iznad lema. Ovdje je to bilo malo cudnije jer je ploca ostala u tuneru, no jako je dobro posluzio njen gornji poklopac, kao 'hvatalo' za komadice izvoda:


Ova ploca treba poprilicno oprezan tretman po pitanju odabira kondenzatora jer su se Sony inzenjeri potrudili s diskretnim audio stupnjevima i ponesto vrlo zanimljivih trikova osigurati maksimum audio reprodukcije kojis e od tunera uopce moze ocekivati, za tada znanu tejnologiju - uostalom, audio ploca u ovom tuneru je veca od ukupne elektronike vecine drugih tunera.
Mali dodatak: ovaj tuner koristi dva standardna chipa iz analognih tunera tog vremena, no niti jedan na nacin na koji se inace koriste. HA1137W u medjufrekvenciji se koristi samo kao pojacalo i detektor za jacinu signala, uz dodatni paralelni diskretni detektor signala, VF shuma i centriranja stanice. Demodulator je diskretan.
HA1156W je standardni stereo dekoder koji se ovdje koristi na izuzetno zanimljiv nacin, naime implementirana je 'korekcija greske' u svrhu potiskivanja 19kHz stereo pilot signala i izoblicenja. To je izvedeno na vrlo domisljat nacin - na ulazu sklopa se nalazi diskretni OP-amp s JFET ulazima, koji kao povratnu vezu dobiva lijevi i desni ulaz is stereo dekodera nazad zbrojen u mono, i koristi ka za korekciju ulaznog signala u dekoder. Pri tome je napravljena i harmonicka korekcija tako da je korekcija veca za parne harmonike, sto je izvedeno namjernim debalansiranjem diferencijalnog ulaznog stupnja diskretnog OP-ampa. Ovakav pristup nisam nigdje drugdje vidio.
Tner inaci ima i jos dva diskretna OP-ampa po kanalu koji tjeraju vanjski krug za obradu signala (koji je inace namjenjen za spajanje vanjskog Dolby FM sustava za redukciju shuma), te analogne filtere za NF signal. Postoji i direktni izlaz iz demodulatora koji se moze koristiti za vanjski dekoder za stereo ili SCA/RDS signal.
Na ploci se nalazi i dio sustava mutinga koji detektira pojavu VF shuma u L-R kanalu (radi automatskog prebacivanja u mono mod), i sklop za pogon pokazivaca jacine signala - koji radi dosta osebujno, naime pokazuje signal samo ako je PLL 'uhvatio' stanicu. S druge strane, tzv. Multipath indikaciju (jacinu AM modulacije prisutnu u FM signalu radi interferencije medju multiplim putevima istog signala do antene) pokazuje stalno kad se prebaci prekidac za to.
Na ploci je ukupno 8 kriticnih elektrolita i 4 elektrolita koji se mogu zamijeniti malim blok kondenzatorima. Elektroliti zu zamjenjeni kvalitetnima ili bipolarcima, s bypass folijom male vrijednosti.
Evo refreshane verzije:


Bypass blokovi 0.1uF su s strane lemljenja (donja strana tunera):


Prije provjere, jos malo pravljenja reda medju zicama uz pomoc vezica, plus vracanje oklopa preko APC ploce (nije na slici):


Ta-daaaa! Za divno cudo sve radi, i to jako dobro:



Final Touch - zadnja stvar prije stavljanja poklopaca - odvajac uzemljenja. Uredjaj serijski ima IEC prikljucak za napajanje, ali ne i odvajac. Nije ga problem staviti, sve je lako dostupno:


I tu se sad mozete vratiti na prvu sliku, gotov, ispravan i podesen tuner
Moram reci da stvarno zvuci jako dobro!

Smatram se nedostojnim komentirati ali ipak moram. Savršena restauracija sa novim elementima i još novim pločicama, prekrasno

Ostadoh bez rijeci. Samo pohvale...

Evo, vratila mi se moc govora. Mogu reci samo jedno: Nije on s ovog planeta!

Auuuuu, kako bi mi lego uz pojačalo.... auuuuuuuuu

to je volja, jos i plocice nove crtat i delat...

I kaj sad? Sjećam se kad sam ga gledao na polici, a taman sam u to vrijeme imao Sony F7B. Schultzzzz

Inače, svaka čast za ovo. Ovo je ustvari moderniziranje odličnog uređaja sa puno kvalitetnog i poučnog teksta. Inače, umjesto onih 2.2uF, ja bih prvi stavio folije ...