En este articulo voy a cambiar todos los condensadores electrolíticos de mi Sega Mega Drive Japonesa VA1 de 1988 e intentaré optimizar el audio de la placa con electrolíticos de grado de audio. Haré los mods Jailbar Fix y Preamp Fix que son muy interesantes en esta revisión de placa y un mantenimiento a la fuente de alimentación.
1. Cambio de condensadores
Los electrolíticos que he seleccionado para soldar son los siguientes:
- Nichicon FG (Audio) (1uF, 10uF, 47uF, 100uF, 220uF)
- Rubycon ZLH (47uF y 100uF) (ESR muy bajo, usar solo en puntos clave)
- Nippon Chemi-Con KY (10uf)
Antes de comenzar a soldar he mirado por encima los esquemáticos de una placa VA3 para saber que condensadores electrolíticos forman parte de la etapa analógica de audio y optimizar el circuito con condensadores de grado de audio.
Los condensadores de grado de audio pueden tener diferencias físicas en su construcción como enrollado menos compacto o con materiales que amortiguan vibración y a veces encapsulado más rígido para reducir resonancias, entre otras diferencias.
Retiro los condensadores antiguos y dejo los agujeros pasantes limpios de estaño para los nuevos, en total hay 38 condensadores electrolíticos.
Placa con todos los electrolíticos sodados:
2. Reguladores lineales.
He cambiado los 7805 por LM340T5 originales de National Semiconductors y he aplicado pasta térmica Arctic MX-4. Este modelo es bastante mejor que el original y proporcionarán salidas de 5v más estables, con menos rizado, además de aumentar las expectativas de vida útil de la placa.
3. Mod Preamp Fix
Es la primera vez que sueldo componentes SMD, no ha resultado dificil.
Comienzo desoldando los componentes originales a reemplazar, las instrucciones las podéis encontrar en consolemods.
Sueldo los nuevos componentes, para el filtro de paso bajo en lugar de usar condensadores cerámicos SMD he decidido usar condensadores radiales de película WIMA para que el filtro tenga una respuesta un poco mas suave.
4. Aumento de la distorsión tras las modificaciones.
Después de realizar todo lo anterior el audio de Streets of Rage 2 sonaba mucho mejor gracias al Preamp Fix, sin embargo ha aparecido nueva distorsión que antes no estaba, aparece en forma de resonancias en frecuencias graves y una falta de pegada en bajos.
Tras el recap de la consola y varias escuchas de audio he descubierto que el circuito de audio en esta placa es muy caprichoso con el ESR de los condensadores, un ESR demasiado bajo como el de los Rubycon ZLH que he utilizado provoca mucha distorsión y resonancias, no estoy seguro de donde se genera la distorsión; si lo generan únicamente los condensadores por los que pasa la señal analógica de audio o si ocurre en la etapa de alimentación digital y se filtra a la etapa analógica.
Para intentar solucionarlo he cambiado algunos condensadores mas, he desoldado C52, C53 y C74 y esta vez he sodado condensadores de grado de audio, C53 y C74 no parecen aportar mucho, al cambiar C52 si noté un poco menos de distorsión en las pruebas, sin embargo estos cambios no han solucionado el problema.
He notado que esta distorsión solo aparece en juegos de Mega Drive, por el contrario Mega CD suena perfecto, esto nos da una pista que apunta a que la distorsión puede proceder únicamente del sintetizador y que el PSG y el amplificador de auriculares deberían tener poca o nula influencia.
Dándole mas vueltas al circuito y siguiendo esta pista todo apunta a que el problema esta en la salida del YM2612, voy a realizar un ultimo cambio en los acoplamientos de salida C41 y C43 del Yamaha 2612, los Nichicon FG de 10uF 50v que había usado, a pesar de estar optimizados para audio tienen un USR ultra bajo en mi medidor, voy a cambiarlos por unos ELNA SILMIC II RFS de 10uF 16v que deberían tener un ESR mas alto.
Una vez soldados los dos nuevos condensadores de ELNA la distorsión casi a desaparecido por completo volviendo a los niveles que tenia la consola originalmente, por lo que ya tenemos el problema solucionado, el ESR de los ELNA es similar al de los originales, pero con menos caída de voltaje y es aproximadamente 4 veces mas alto que el de los Nichicon FG que había usado antes.
Aprovechando que volví a desarmar la consola también sustituí C1 y aumenté su capacitancia de 220uF a 470uF, esto ultimo puede mejora un poco la estabilidad de los reguladores, pero no es necesario.
Para evitar todos los problemas de distorsión que he experimentado en esta placa, recomiendo hacer el recap de toda la placa con condensadores de ESR estándar y el mismo voltaje que los originales y en C41 y C43 soldar condensadores de audio de buena calidad con el ESR mas alto posible. También debéis tener en cuenta que el mod preamp fix aumentará ligeramente el ruido y la distorsión de la salida de auriculares de la consola.
A continuación muestro una tabla del estado actual y probablemente definitivo de mi placa, se puede optimizar mejor, pero implica resoldar un gran numero de condensadores y someter a la placa a mas estrés, por lo que no haré mas cambios:
También he probado a añadir resistencias de 12k en paralelo en cada canal en el propio cable RCA, para ver si esto reducía la distorsión de la salida de auriculares, contando con la impedancia de mi ADC, la impedancia total que verá el amplificador de auriculares de la consola será aproximadamente de 11k.
La distorsión sigue presente, pero esto la ha reducido un poco, posiblemente unas resistencias mas bajas como 8 - 10k habrían funcionado aun mejor. Si en vuestra unidad no tenéis distorsión no hace falta que hagáis esto.
El acabado de estos cables no es el mejor, pero están bien soldados y aislados por lo que servirán.
4. Mod Jailbar Fix
Comienzo desactivando el pin 6 del CXA1145, para esto normalmente se recomienda cortar o levantar el pin. Después de analizar la placa he encontrado una forma mucho mas limpia y sin necesidad de tocar el chip, simplemente debemos desoldar el condensador de acoplamiento en la entrada de dicho pin, esto desconecta el pin de la misma forma que si lo cortáramos o lo levantáramos.
Desactivar el pin anterior no tiene efecto en mi placa, tengo los mismos jailbars que antes. Ahora probaré a desoldar el pin 50 del VPD, tras desoldar el pin noté que el pad / pista no estaba muy firme así que la despegue de la placa por seguridad, de todas formas esta pista no se puede utilizar ya que genera muchas interferencias. Si en el futuro necesitamos recuperar la salida de video compuesto recomiendo soldar un cable para evitar las interferencias.
Esto ha supuesto una gran mejora, hay una reducción del Jailbar entre el 80 y 90%, para conseguir el mejor resultado recomiendo hacer las dos modificaciones que he comentado.
5. Fuente de alimentación.
Cuando buscamos transformadores de 230v a 100v por internet para nuestros dispositivos japoneses normalmente solo se encuentran autotransformadores no aislados, con un solo devanado y con una tensión de salida real de 115v - 120v, no es recomendable usar estos transformadores de mala calidad y con el voltaje incorrecto en dispositivos japoneses. En caso de no disponer de un buen transformador con salida a 100v recomiendo usar una fuente europea con nuestra Mega Drive japonesa. Según la etiqueta, el voltaje de las fuentes europeas es 1v mayor al de las japonesas, los 7805 pueden disipar esa pequeña diferencia de voltaje sin problema, pero si os preocupa la temperatura siempre podéis poner un pequeño ventilador de 6cm encima de la rejilla de ventilación de la consola conectado a una fuente de alimentación externa.
Siguiendo con el enfoque en el audio, cambiaré el condensador de 3300uF por un Nichicon FW, la fuente de MD genera mucha vibración por lo que este condensador debería ser una buena opción en este punto.
He revisado la hoja de datos del LM340T5 y el fabricante recomienda añadir un condensador de 0,22uF en la entrada cuando la fuente esta lejos del regulador, así que añadiré un condensador de película de polipropileno de Phili Pilkor dentro de la fuente aprovechando dos agujeros pasantes libres, añadirlo en el lado de la fuente no será tan efectivo, pero será mejor que no añadirlo.
Fuente japonesa terminada:
He realizado los mismos cabios también en mi fuente española, el PCB es igual al japones.
Al comparar ambas fuentes, las diferencias que se pueden ver a primera vista son que en la europea los diodos son mucho mas grandes debido al mayor voltaje en Europa. El laminado en la europea es mas ancho y no esta soldado como en la japonesa, por lo tanto el laminado en la europea es mas susceptible a tener vibraciones y zumbidos.
Capturas de audio después de las modificaciones
Streets of Rage 2 - Go Straight :
Castlevania Bloodlines - Calling From Heaven (Stage 6):
Castlevania Bloodlines - Reincarnated Soul, Part 2 (Stage 1):