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赤白ファミコン用 FCAV基板【ビデオ出力化】

ファミコン
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NESRGB向けにAVマルチ基板を頒布していましたが…

赤白ファミコン用 NESRGB AVマルチ基板 Rev.0.5
旧作の疑似ステレオ回路を一新して、新たに作り直しました。 組立や本体加工などは前回記事も参考にしてください。 旧作との変更点は… 1:疑似ステレオ回路の変更 2:ACアダプタ(センタープラス・センターマイナス)両対応 ※規...

 

今回はコンポジット出力(ビデオ出力)化の基板を作成しました。

最近ではコンポジット入力がある液晶TVなども少なくなってきましたが…まだまだ現役です。

RF基板をまるごと交換して本体基板の部品を一部交換することでビデオ出力化に改造できますが、今ではRF基板まるごと交換も珍しくなく、ネット上でも様々なAV化基板が頒布されてます。

この基板ではビデオ出力はRCA端子、音声はステレオプラグで取り出します。

スイッチは疑似ステレオのON/OFFで本体の加工は必要ありません。

電源はACアダプタ以外にもUSB給電仕様にも変更可能です。

 

 

頒布内容

■赤白FC用 FCAV基板(キット)

1:赤白FC用 FCAV基板 x 1

2:部品一式(メンテナンス用部品付き)

3:配線コード(黒 約35cm , 赤白 約20cm , 伸縮チューブ)

4:本体ラベル(6mm x 93mm)

 

赤白FC用 FCAV基板 は 家電のケンちゃん で 委託販売しています。

同人ハード(キット),BAKUTEN工房 | 家電のケンちゃん(@kadenken)
「家電のケンちゃん(@kadenken)」の「同人ハード(キット),BAKUTEN工房」カテゴリーの商品一覧

 

今回は疑似ステレオ化するために秋月で販売されているNJM2701Dを利用しました。

回路はデータシートに記載されている回路を利用しています。

※一部のカセットでは疑似ステレオに切り替えた場合に音割れが発生する場合がありますので、その場合は疑似ステレオをOFFにしてください。

3Dサラウンドオーディオプロセッサ NJM2701D: 目的別 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
電子部品,通販,販売,半導体,IC,マイコン,電子工作3Dサラウンドオーディオプロセッサ NJM2701D秋月電子通商 電子部品通信販売

 

ビデオ出力回路はTwitterで楊子平さんが考案された回路に若干の変更を加えて利用しています。

※回路使用の許可をいただきありがとうございました。

 

ACアダプタはセンタープラス&マイナス両対応です(9~12v程度のACアダプタを利用してください)

USB仕様の場合はニンテンドークラシックミニのアダプタ(5v 1A以上)等が利用できます。

 

ニンテンドー USB ACアダプターの方が入手しやすいのでこちらも動作OKでした。

 

 

※キット部品内容(部品対応表)

部品対応表【赤白ファミコン用 FCAV基板】

電解コンデンサには極性がありますので、取付の際は +  – を間違えないようにご注意ください。

U1 : OKI-78SR-5 x 1

U2 : NJM2701D x 1

D1 : SDI260 x 1

F1 :  RXEF110 x 1 ポリスイッチ

R1 : 56Ω または 75Ω (各1)

R2 : 820Ω x 1

R3,R4 : 10kΩ x 2

C1 : 0.1uF(104) x 1 積層セラミックコンデンサ

C2 : 1uF x 1 音響用電解コンデンサ(極性あり

C3 : 1000uF x 1 電解コンデンサ(極性あり

C4 : 220uF x 1 電解コンデンサ(極性あり

C5,C11,C12 : 10uF x 3 音響用電解コンデンサ(極性あり

C6 : 470uF x 1 電解コンデンサ(極性あり

C9,C13 : 10uF x 2 電解コンデンサ(極性あり

C10 : 10uF x 1 無極性電解コンデンサ

C7 : 0.022uF(223J) x 1 フィルムコンデンサ

C8 : 0.0047uF(472J) x 1 フィルムコンデンサ

RV1 : 20kΩ x 1 半固定ボリューム

※メンテナンス用部品

100kΩ x 1 金属皮膜抵抗

130Ω x 1 金属皮膜抵抗

15Ω x 1 金属皮膜抵抗

0.1uF(104J) x 1 フィルムコンデンサ

1.5uF(155) x 8 積層セラミックコンデンサ

1uF x 1 音響用電解コンデンサ(極性あり

 

赤白ファミコンには前期基板と後期基板がありますので、それぞれの取付方法を説明していきます。

前期基板:HVC-CPU-0x

後期基板:HVC-CPU-GPM-0x

RF基板と電源スイッチの取り外し(前期・後期基板)
取り外した後のRF基板は利用しませんので取り外し方はお好みで…
前期基板の場合はフラットケーブルがそのまま利用できますので、ハンダ吸い取り線などでハンダを取り除きフラットケーブルと電源ケーブルを取り外してください。
※フラットケーブルを基板部分でカットして、再度ケーブルの皮膜をむいてもOKです。
  
 
後期基板の場合も同様にハンダ吸い取り線などで取り除きます。
電源スイッチの配線も取り外してください。
※後期の方が取り外しが大変なので基板を痛めないように頑張って外してください。
 
 
 
ビデオ出力時の縦縞を軽減させるための加工(前期・後期基板)
この加工は前期・後期同様の作業ですが後期の場合はトランジスタの向きが異なります。
トランジスタ(2SA937)を一度取り外してベース(B)以外の足を曲げて、トランジスタを寝かせて再ハンダしてください。
※前期基板の場合は R6 と R12 の抵抗も一緒に取り外します。
 
 
 
外したトランジスタを寝かせてハンダ付け
前期基板
 
後期基板(前期とトランジスタの向きが違いますのでご注意ください)
後期基板のトランジスタは足が短い場合もあるので、部品の余った足などを利用して延長してください。
 
PPUの21ピンをカットして横に曲げます。
 
 
先ほど加工したトランジスタの足(B)とPPUの21ピンを直接つなぎます。
前期基板
 
 
後期基板(前期とトランジスタの向きが違いますのでご注意ください)
 
 

次に以下のメンテナンスを前期・後期基板それぞれ行ってください。

上記のトランジスタの加工に加えて行うことで縦縞の軽減にもつながります。

効果が少ない場合はネットで公開されている様々な縦縞軽減対策を行ってみてください。

※ファミコン本体のメンテナンス(前期基板)

基板上のセラミックコンデンサ、電解コンデンサ、抵抗を交換します。

電解コンデンサには極性(+ー)がありますのでご注意ください。

※前期基板(HVC-CPU-0x)

C8 → 0.1uF(104J)のフィルムコンデンサ(極性無し)

C2 → 1uF 50Vの音響用電解コンデンサ(極性あり)

※電源スイッチに当たる場合があるのでフィルムコンデンサは寝かせて取り付けてください。

 

 
本体基板の抵抗を2個交換します(こちらの作業は必ず行ってください)
交換するのは R6R12 です(ハンダ吸い取り線などで取り外します)
付属の抵抗を使って R6:2.2KΩ130ΩR12:220Ω15Ω に交換してください。
 

 

PPU20ピンと近くのVCC間に積層セラミック 1.5uF(155)をハンダ付けします。

 

縦縞除去の効果が少ない場合は以下も行ってください。

C11,C12,C13,C14,C15,C16 → 1.5uFの積層セラミックコンデンサ(極性無し)
※C14は本体ケースに当たってしまうので寝かせて取り付けてください。

※ファミコン本体のメンテナンス(後期基板)

後期基板は前期基板と比べて拡張音源のバランスが悪いので R7 の 43kΩ を前期基板と同様の 100kΩ に交換します。

電解コンデンサには極性(+ー)がありますのでご注意ください。

※後期基板(HVC-CPU-GPM-0x)

R7 → 100kΩの金属皮膜抵抗

C7 → 1uF 50Vの音響用電解コンデンサ(極性あり)

 

 
PPU 20ピンと近くのVCC間に積層セラミック 1.5uF(155)をハンダ付けします。
 
音源ラインには前期基板には実装されてた 0.1uF のコンデンサを追加します。
40H368の13-15ピン間に 0.1uF(104J) のフィルムコンデンサをハンダ付けします。
 
縦縞除去の効果が少ない場合は以下も行ってください。
C10,C40,C41,C42,C43,C44,C45 → 1.5uFの積層セラミックコンデンサ(極性無し)
 
赤白ファミコン用 AV基板の組み立て
部品対応表を参考にハンダ付けしていきます。

※USB仕様にする場合

※USB仕様の場合はニンテンドークラシックミニのアダプタ(5v 1A以上)等が利用できます。
使用する部品は付属されている以下の部品。
電源用マイクロUSBコネクタDIP化キット: 組立キット 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
電子部品,通販,販売,半導体,IC,マイコン,電子工作電源用マイクロUSBコネクタDIP化キット秋月電子通商 電子部品通信販売
電源用マイクロUSBコネクタDIP化キットを組み立てたらAV基板にハンダ付けします。
 
固定が不安定であればホットボンド等で固定することをオススメします。
 
DCコネクタの隙間が多いので黒いプラ板などで隠すといいかもです。
 
 
USB仕様の場合に使用する部品は以下の2点をハンダ付けします(D1,U1,C4 は使用しません)

F1 :  RXEF110 x 1 ポリスイッチ

C3 : 1000uF x 1 電解コンデンサ(極性あり)
※部品の中では1000uFの電コンは一番大きい部品なので最後に付けた方が作業がやりやすいです。
 
次に配線で U1 を写真のようにジャンパしてハンダ付けします。
 
次に配線で D1 を写真のようにジャンパをクロスしてハンダ付けします。
 
付属の配線を利用したり、あまった部品の足と伸縮チューブでジャンパ線を作って配線してください。
 
 
 

※ACアダプタ仕様の場合

ACアダプタ仕様の場合は電源回路すべての部品をハンダ付けします。
 
電源回路以外のFCAV基板への部品実装
電源の仕様が決まったら残りの部品をFCAV基板に実装していきます。
まずはステレオミニジャックは高さ位置調整のために小基板を追加します。
小基板にステレオミニジャックを取付ます(TOPの印字が上になります)
※この時点ではまだハンダ付けはしないでください
   
次にAV基板にピン位置をあわせて小基板とAV基板を固定しハンダ付けします。
 
しっかりとハンダを奥まで流し込んで小基板を固定してください。
可能であれば部品面側もハンダ付けしておいてください。
確認のためにちゃんとつながっているかテスターで導通チェックをオススメします。
ハンダ付けの後にホットボンド等でさらに固定するのもよいかと思います。
 
 
R1とR2の抵抗は取り付ける赤白ファミコンの基板が前期なのか後期なのかで変わってきます。
前期基板(Z)であれば R1:56Ω , R2:取付無し です。
後期基板(K)であれば R1:75Ω , R2:820Ω の抵抗を取り付けます。
 
以下は部品を全部実装したときの写真です。
基板に実装する際の部品の向きなどの参考にしてください。
※写真ではRV1の20kΩ(半固定ボリューム)が写ってませんが忘れず実装してください。
 
 
 
 
 
電源スイッチのジャンパとケーブル延長(後期基板のみ)
電源スイッチを取り外した後は部品の余った足や配線などでジャンパします。
 
 
後期基板は電源スイッチのケーブルが短いので付属のケーブルで延長します。
赤・白ケーブルをそれぞれハンダ付けして伸縮チューブで絶縁します。
 
 
AV基板と本体基板の取付(前期・後期基板)
前期基板の場合はフラットケーブルをそのままAV基板へハンダ付けします。
フラットケーブルを利用しない場合は付属の黒コードで配線してください。
 
 
後期基板は写真と下記を参考にAV基板と本体基板を付属の配線でハンダ付けします。
本体基板 1:VIDEO → AV基板 VIDEO
本体基板 3:VCC in → AV基板 +5V
本体基板 4:VCC out → AV基板 +5V
本体基板 AUDIO → AV基板 AUDIO
本体基板 GND → AV基板 GND
 
 
電源スイッチの配線をAV基板の Power SW へハンダ付けします。
 
組み込む前に必ず仮組みし動作に問題ないかチェックしましょう。
音割れが酷かったり音量が大きい&小さい場合はAV基板にある AUDIO VR を回して調整をしてください。
 
付属のラベルは既存のラベルの上から貼ったり、剥がして貼ったりご自由にどうぞ。
 
 
電源ランプの増設もオススメです!
 
 
最後に…
今回のAV基板はビデオ出力ということで音声ノイズの除去などは基本的に行っていません。
NESRGBマルチ基板で行っているCPU 1&2ピンとカセットからの音声やマイクを別回路でミックスして出力すればかなり軽減されると思いますが…あまり配線も増やしたくなかったというのもあり…
ビデオ画質だし音声のノイズも味があっていいかなぁ…と。
高音質・高画質で楽しみたい方はNESRGBを組み込んでビデオ・S・RGB出力が出来るようにNESRGB AVマルチ基板を使っていただければ嬉しいです。
 
 

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