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 RGBエンコーダ
別ページに改良版を掲載しました。
実際の製作は改良版のほうをどうぞ。



RGBエンコーダとは、RGB信号を受け取り、それを複合映像信号 (いわゆる映像信号。黄色いプラグのついたコードでつなぐ信号)やYC映像信号 (いわゆるS映像信号。4ピンの丸いプラグのついたコードでつなぐ信号)に 変換する器械のことです。

一般的に「無いとまずい」というものではありませんが、 RGB信号しか出力できないもの(ゲーム基板等)を ビデオ入力しか無いTVへ接続したり、 ビデオに録画したりする際に活用できます。

以下は私が製作したエンコーダの解説です。
それほど難しいものでもないので、 腕に覚えのある方は挑戦してみてください。



回路について
RGBエンコーダはけっこう複雑な器械なので、 一からつくるのは相当大変な作業になります。 そこで、ソニーのCXA1645というRGBエンコーダICを使用することにします。

このICはPlayStationに内蔵されていました(SCPH-5000まで)。 それくらいのICですから、けっこう高画質な変換をしてくれます。 また、外付け部品が少なくて済むように設計されているので、 RGBエンコーダをつくるのには都合が良いのです。

回路ですが、 とりあえずCXA1645のデータシートに載っている回路例に沿うことにします (データシートはソニーのホームページから手に入ります)。 ひとつ変更が必要なのは、RGB入力のところです。

CXA1645は、 主に家庭用ゲーム機のRGB出力を変換するためにつくられているため、 入力信号の電圧を1Vp-pとしています。 が、全てのRGB機器の電圧がそうなっているわけではなく、 たとえば基板のRGB出力はもっと電圧が高く、 ものによっては5Vp-pくらいあります。 そのような機械をそのまま入力につなぐと、 もちろんレベルオーバーしてしまいますので、 いろいろな信号源に対応させるには、 信号を少し減衰できるような機構を実装する必要があるのです。

さらに、CXA1645は入力インピーダンスが75Ωになっていますので、 RGB信号をCXA1645に入力する前に、信号の減衰とインピーダンス整合を行なう カンタンなバッファアンプをつけてやることにします。

入力インピーダンスが低い場合、信号ラインに抵抗を入れたりすると、 インピーダンスが高くなってしまい、電圧を正しく伝えられなくなるため、 信号の色合いなどが狂ってしまいます。バッファアンプを使用することで、 この問題を解決しようということです。

回路図はこちら→ RGBエンコーダ回路図(1056×746ピクセル)
サイズが大きいので適宜加工してご覧ください。
部品リストはこのページの最後にあります。
注意: ↑の回路図は改良前のものです。改良版はこちら

電源は+5V単一です。 スイッチング電源なり、レギュレータなり、 安定化されたものを用意してください。 250mA程度で充分だと思います。回路図中では+12Vも使っていますが、 これは5Vでも大丈夫です(勘違いによる設計ミス)。 12Vのところにも5Vを入力してください。

なお、いまはPlayStationの内部がカスタムチップで固められているので、 CXA1645は生産中止になってしまったようです。 今後手に入るのは、 秋月電子通商や若松通商などの在庫の残りだけのようですので、 早めにゲットしておきましょう。 ちなみに私は故障したPlayStationを解体して手に入れました。 リサイクルですね。



製作について
製作上の注意点については、CXA1645のデータシートに載っている 「使用上の注意」を参考にすると良いでしょう。 ただ、あまり神経質になる必要もないと思います。 とりあえず、GNDラインを太く短距離にするように引けば、 まず大丈夫でしょう。

念のため各部品のピン配置を以下に載せておきますので、 必要であれば参考にしてください。

   


完成基板写真
私が製作したものはこんな感じになりました。
プレステ内蔵のCXA1645はフラットパッケージ(CXA1645M)なので、 ピッチ変換基板をはかせてます。



調整、動作
基板が完成したら、信号線などを配線し、 可変抵抗と半固定抵抗をそれぞれまん中あたりにあわせて、 電源を入れます。

半固定抵抗は、バッファアンプのバイアス電圧を調整するもので、 このバイアス電圧は、画面が正常に映る範囲で、 あまり高くならないように設定します。
3個の可変抵抗は、信号の減衰率を決めるものですので、 GND側に回すと色が暗くなり、信号側に回すと色が明るくなります。 これは、接続する信号源(基板など)にあわせて、調整します。

基本的に、半固定抵抗は一度設定したらあまり動かさず、 3個の可変抵抗を動かしながら使用する、という感じです。 どうなったらベスト、というのは特に無いので、 TVにつないできれいに映るように、お好みで調整してください。


ビデオの外部入力につないでみました
青色が淡いのはデジカメの方の都合です


部品リスト
以下は改良前のものです。改良版はこちら

IC
CXA1645 1個
発振子(オシレータ)
3.579545MHz 1個 4ピンの四角いモジュールになっているもの
トランジスタ
2SC1815 3個 適当な小信号用NPNトランジスタ
可変抵抗
10kΩ 3個 Bカーブ。減衰率調整用。RGB各色に1個ずつ
半固定抵抗
10kΩ 1個
抵抗
75Ω 6個
1kΩ 3個
2.2kΩ 1個
10kΩ 3個
20kΩ 1個 金属被膜抵抗、公称誤差±1%のもの
47kΩ 1個
100kΩ 2個
コンデンサ(積層セラミックコンデンサなど)
47pF 1個
30pF 〜 68pF 1個 回路図中のCt
0.01μF 2個
0.1μF 7個
電解コンデンサ(耐圧16V)
10μF 3個 入力バッファの交流結合用
10μF 1個 タンタル電解コンデンサ。CXA1645の14番ピン用
47μF 2個
100μF 1個
220μF 3個

コンデンサは、積層セラミックコンデンサが高周波特性が良いので、 それで良いと思います。信号ラインに積層セラミックを使うのがイヤな人は、 そこだけフィルムコンデンサなどにすれば良いかと思います。

電解コンデンサの耐圧は、念のため16Vにしておくと良いと思います。

オシレータの「3.579545MHz」というのは、何やら特殊な周波数に見えますが、 これはNTSCのカラー信号の周波数で、 日本ではカラーTV放送にNTSCを使っているので、 この周波数のオシレータはどこにでもあります。

基板はユニバーサル基板で良いと思いますが、 自作基板で気合いを入れてもOKです。 また、基板からの入出力の数が多いので、 基板用コネクタを利用し、入出力ハーネスをつくると、 すっきり仕上がります。




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