[GUIA BASICA] REPARACION DE PLACAS ARCADE en Retro y descatalogado

Lexarius 25 mar 2013 00:35

Adicto

451 mensajes
desde nov 2006
en Sector 9

INDICE

- INTRODUCCION
- LA INEVITABLE ADVERTENCIA
- LAS MALAS NOTICIAS PRIMERO
- HERRAMIENTAS NECESARIAS
- HERRAMIENTAS QUE HARIAN VUESTRA VIDA MAS FACIL
- ¿EN TEORIA?
- INSPECCION
- TENSION
- INTEGRADOS
- PROBLEMAS DE CONEXION - LA PLACA
- CALENTANDO MOTORES
- RESUMIENDO

APENDICE A: LA PUNTA LOGICA
APENDICE B: SONIDO
APENDICE C: EN PROFUNDIDAD
APENDICE D: VECTORES
APENDICE E: VARIOS

INTRODUCCION

Lo primero que debo de decir de esta guía es que yo solamente soy el traductor, redactor y maquetador de los contenidos. La gran mayoría de los contenidos que aquí se muestran están extraídos de los posts de diversas personas de foros estadounidenses, europeos y españoles y de varias guías de reparación de placas arcade repartidas por la red. Mi intención es únicamente preservar esos conocimientos en una guía en nuestro idioma y que no se pierdan en el olvido.

Lo segundo que debo de hacer es pedir disculpas de antemano por los gazapos y errores que seguro que hay en la guía, y con ello espero no ofender a ningún compañero de ingeniería electrónica y símil ya que al fin y al cabo solo soy un aficionado más que intenta que estos conocimientos no se pierdan; y por supuesto no es mi intención quitarle el pan a ningún compañero que trabaje en un SAT.

Han habido varios posts desperdigados aquí y allí de gente preguntando como arreglar sus placas, y, o, buscando gente que las arregle para ellos. Soy completamente autodidacta, toda la información que pudierais necesitar la tenéis en la red a día de hoy. Cuando empecé en esto apenas sabia soldar y solo sabía montar componentes en perforado.

Este documento describe algunos consejos para la manipulación general y reparación de antiguas placas de recreativas clásicas. Se asume que el lector tiene cierta familiaridad con la electrónica básica y algunas habilidades de reparación (como soldadura en estaño).Las imágenes usadas son solamente a modo de ejemplo general y muchas no corresponden exactamente con las descripciones del texto, deben de ser usadas como referencia únicamente. Muchos de estos contenidos son de sentido común pero, nunca viene mal oírlos de nuevo.

LA INEVITABLE ADVERTENCIA

¿A que seguro que os imagináis lo que voy a decir? Pues eso. NO me hago responsable de cualquier daño sufrido o provocado a vosotros o a vuestro material tanto herramientas como placas o cualquier otra cosa en ningún momento a causa de seguir esta guía. Vais a trabajar con electricidad y eso conlleva un riesgo, todos somos adultos para entender esto. Usad esta guía bajo vuestra propia responsabilidad. También decir que NO ofrezco ninguna garantía ni en el éxito que pudierais tener ni en vuestro material. Si queréis garantías acudid siempre a un SAT, ellos son auténticos profesionales titulados y por otro lado también tienen derecho a comer.

LAS MALAS NOTICIAS PRIMERO

Aunque el propósito de esta guía no es desanimar a la gente HAY QUE ELIMINAR LA IDEA DE QUE ARREGLAR ESTAS COSAS SEA BARATO, RÁPIDO O FÁCIL; A VECES NI SIQUIERA ES DIVERTIDO. Pero para la gente a la que le apetezca calentar de nuevo el soldador, vamos allá.

Para ser honestos, reparar una placa muerta puede llevarnos mucho mucho tiempo, incluso cuando sabes exactamente lo que estás haciendo hay placas que simplemente se quedan ahí en tu montón de placas “muy difíciles” durante meses o incluso años. Esa es la razón por la que mucha gente de aquí del foro que sabe repararlas, no se ofrezca a hacerlo para otros miembros del foro. Ahora mismo estas placas son tan baratas en eBay que solo necesitaríais un par de horas de búsqueda para encontrar una en buen estado a un precio mucho más económico del que os saldría reparar una (componentes, esperas, aduanas, muchísimas horas de trabajo, imprevistos, momentos perdidos junto a tu familia/amigos). Combinad eso con el hecho de que muchos de los integrados de esas placas llevan descatalogados y fuera de producción 20 años y son bastante difíciles de conseguir. Estos integrados se pueden encontrar a menudo en internet, pero casi siempre están en otro continente y acabamos pagando más por el envío que por el integrado de SRAM que buscábamos, vale que en estos casos compres 15 o 20 de ellos, pero lo importante es que los costes de envío se añaden. Si además no puedes conseguir todos los componentes de repuesto de una sola web o sitio entonces los costes de todos los envíos juntos empiezan a acercarse a lo que vale una placa funcionando.

Todo lo que he dicho arriba debe de sonar desalentador, pero si de verdad tenéis la intención y voluntad para adentraros en la electrónica es posible apuntarse algunas victorias. Si estáis dispuestos a emprender el mismo camino que yo tome hace mucho tiempo os recomendaría la siguiente lista de material con el que empezar.

HERRAMIENTAS NECESARIAS

* Gafas de protección (imaginad lo que pasaria si un trozo de metal o de estaño a 400 grados tocara accidentalmente una de vuestras corneas)
* Soldador (con la punta tan fina como sea posible)
* Estaño
* Bomba de vacío o chupón
* Lupa o flexo con lupa
* Cutters de precisión
* Destornilladores de punta plana y de estrella
* Pinzas extractoras para las ROMs
* Multímetro o tester. Si vais a comprar uno aseguraos de que tiene zumbador para el test de continuidad ya que los ultra baratos no tienen. Comprobar pistas ya es suficientemente difícil de por sí sin tener que estar mirando continuamente la pantalla del multímetro para ver si tenéis conexión, con que pite es suficiente para continuar.
* Esquemáticos de la placa que vayáis a reparar (lo pongo y os deseo suerte a todos)
* Punta Lógica. Suena muy técnico y caro pero no lo es, los mejores 15 euros que habréis gastado nunca. Se conecta a la fuente de alimentación con la que estáis alimentando la placa y los leds que tiene os dirán si el pin que estáis probando está a nivel alto/bajo o pulsando entre los dos. Un pin flotante se verá por la falta de actividad en la punta, no habrá luces de ningún tipo, ni alto ni bajo; en algunos integrados esto es normal, en otros sitios habréis encontrado un fallo. Si podéis conseguid una con sonido, así podréis mantener los ojos en el sitio exacto que toca la punta en vez de tener que estar mirando el cuerpo de la punta en busca de luces. Además podréis usarlo para escuchar sonido en la partes del circuito de audio, lo que puede ser bastante útil cuando intentéis encontrar en qué punto se muere el sonido con una placa que no da audio.

HERRAMIENTAS QUE HARIAN VUESTRA VIDA MAS FACIL

* Estación de Soldadura. Hace que quitar integrados de la placa sea una película de Disney. Está bien poder comprobar que un integrado está en buen estado una vez que lo hemos quitado de la placa, así que no tener que cortarle las patas es un plus. También significa que tendréis menos posibilidades de freír el integrado que queréis reutilizar.

* Osciloscopio. Las puntas lógicas son baratas y útiles, pero si un pin está activo no tendréis ni idea de si la señal es correcta sin un osciloscopio. Los integrados de RAM dañados a menudo se quedan activos pero sus señales están deformadas, fácil de ver con un osciloscopio, imposible con una punta lógica. Todo lo que una punta lógica os puede decir es si un integrado está totalmente muerto, muchos integrados de RAM se comportan de forma extraña y a veces parecen estar muertos para dar señales a continuación, así que sin osciloscopio realmente estáis a merced de la opción de sustituir e intentar de nuevo.

* Fluke 9010. Máquina de Diagnostico de Microprocesadores. Os permitirá ser o emular la CPU y ver lo que ocurre a través de los diferentes buses. Combinado con el mapa de direcciones que se extrae del driver fuente del MAME os puede ahorrar un montón de tiempo. Necesitáis un nivel alto de habilidades y conocimientos para manejarlo, y además necesitáis el adaptador adecuado para cada CPU. Probablemente sea una de las ultimas cosas que un aficionado a la electrónica tenga en su taller, es caro y bastante raro de ver hoy en día.

¿EN TEORIA?

De cualquier manera, si lo vemos desde cierto punto de vista, y de forma muy general, solo puede haber tres tipos de fallo en una placa.

Cuando se aplica la tensión correcta…

1. Si todos los integrados funcionan correctamente.
2. Y todos están conectados de forma adecuada (incluyendo los componentes pasivos de la placa).
3. Y todas las ROMS/PROMS contienen el código correcto…

…el juego debería de funcionar perfectamente.

INSPECCION

Lo mejor que podemos hacer en primer lugar es inspeccionar COMPLETAMENTE ambas caras de nuestra placa. Primero hemos de buscar arañazos que pudieran ser suficientemente profundos como para cortar o partir una pista de cobre. Muchas de las placas están cubiertas de mascara de soldadura (esa fina capa de pintura sintética que suele ser de color verde), que normalmente cubrirá todas las pistas excepto los pads o lugares destinados a soldadura de componentes adicionales (no todas las placas tienen que tener todos los componentes instalados). En las placas que tienen mascara de soldadura es un poco más fácil localizar arañazos ya que en el área dañada se verá el cobre o metal a través de la máscara. Algunas de las placas más antiguas (por ejemplo en juegos clásicos de Atari) no tienen mascara de soldadura y puede ser más difícil localizar pistas dañadas. El tiempo gastado inspeccionando la placa demostrara ser crucial a lo largo del proceso de reparación así que, tomaos todo el tiempo que sea necesario y sed meticulosos. Es aconsejable usar una lupa para la inspección a fondo de áreas sospechosas.

Para la inspección aseguraos de trabajar en una zona bien iluminada. A mí me gusta sentarme en la mesa de nuestra cocina cuando tengo que revisar placas. Normalmente pongo la placa sobre un paño de cocina o trozo de cartón para no marcar la mesa. Y siempre me aseguro de tener a mano las siguientes herramientas a mano para la inspección:

* Lupa
* Multímetro o tester (con zumbador)
* Cutters de precisión
* Destornillador de punta plana (para sacar los chips de los zócalos si se os resisten con las pinzas)
* Destornillador de estrella (para separar placas múltiples o de varios pisos)
* Los esquemáticos (siempre que sea posible)
* Lápiz y papel
* Cinta aislante o etiquetas

Si localizáis un arañazo o lo que parece ser una pista rota el siguiente paso es usar vuestro tester o multímetro para comprobar la continuidad de la pista. Con suerte podréis encontrar los dos extremos de la pista sospechosa para comprobar si hay continuidad. Si el arañazo está en el lado de los componentes de la placa localizar los otros extremos de la pista puede ser muy difícil en ocasiones ya que las pistas “desaparecen” bajo los integrados. Si el daño está en el lado de las soldaduras de la placa deberíais ser capaces de localizar incluso a que patilla o pin de componente está unida la pista, o en que vía termina (una vía es un micro-agujero lleno de estaño que se usa para conectar una pista desde un lado de la placa al otro).

Si realmente os quedarais atascados y no pudierais localizar un extremo u otro de la pista todavía deberías de poder hacer una conexión improvisada (un puente vamos xd) para probar la línea. Con un cutter de precisión raspad con mucho cuidado un poco de la máscara de soldadura que cubre la pista de la que no encontráis el extremo. Raspad solo lo suficiente para poder tocar el cobre de la pista con la punta del tester (unos milímetros). Tened mucho cuidado de no raspar con tanta fuerza que pudiéramos romper la pista, las que son extremadamente finas también son extremadamente frágiles. Una vez que hayáis quitado la máscara deberíais de poder ver la recién expuesta área de cobre (sin embargo, si la pista está realmente rota todavía tendríais que localizar otro punto en el que pudierais soldar).

Una vez que hayáis localizado los dos extremos de la conexión dañada poned el tester en modo continuidad (preferiblemente usando el zumbador si vuestro tester/multímetro tiene), y comprobad si realmente la pista está rota. Si la continuidad es buena (un beep alto y claro) no es necesario hacer nada. Pero, si hay mala continuidad, lo primero que hemos de hacer es comprobar dos veces que estamos midiendo en la pista adecuada. Si tenéis los esquemáticos intentad localizar la pista en los esquemáticos y ver a que otros integrados o componentes debería de estar unida. Entonces con vuestro tester comprobad de nuevo dos o tres veces más en el lado de los componentes que la pista está realmente rota.

Otras cosas a tener en cuenta a la hora de inspeccionar la placa incluyen pines o pads quemados, componentes completamente quemados, componentes rotos como condensadores y resistencias, y también componentes que falten. Recordad que es común que en muchas placas haya espacios sin usar así que no penséis que cada zócalo vacío significa que falta un componente. Siempre, contrastad lo que veis con sus esquemáticos (si los tenéis xd). También, los diseños con tecnología TTL suelen requerir el uso de condensadores cerámicos ( o condensadores de lenteja), a veces son usados tan a menudo que los encontrareis justo antes o después de cada integrado de la placa. A lo que vamos, es bastante común ver uno o dos de estos condensadores rotos. Normalmente no suelo preocuparme de reemplazarlos en la fase de inspección. Sin embargo, con los condensadores cerámicos que se ven rotos físicamente, acostumbro a quitar el condensador entero y marcar la zona para acordarme de que lo he quitado. Esto debería de evitar un posible corto que pudiera producirse dentro del condensador cerámico si varias de sus placas de metal o sus pines están tocándose debido al daño.

Otro hábito recomendable es marcar o etiquetar cualquier componente sospechoso que localicéis, para que si dejáis la reparación abandonada por mucho tiempo podáis retomarlo por donde lo dejasteis cuando volváis.

TENSION

Ahora que ya habéis inspeccionado completamente la placa, reparado las pistas rotas, re-insertado los integrados que van en zócalo y reemplazado los componentes que obviamente estaban rotos, estamos preparados para alimentar la placa (siempre y cuando tengamos el pinout). Dos pasos finales que doy antes de alimentar la placa para quedarme tranquilo son: 1º asegurarme que GND y +5V no están en corto, y 2º comprobar al menos dos veces que GND es GND y que +5V es +5V. Esto lo hago midiendo continuidad entre el pad de GND del conector lateral y los pines de GND de varios integrados (el GND en los integrados TTL suele estar en la esquina inferior derecha del integrado si lo miramos con la nomenclatura del derecho o muesca en la izquierda – pin nº7 en un integrado de 14 pines, pin nº8 en un integrado de 16 pines-), y repito lo mismo pero con +5V que suele encontrarse en los pines nº14 o 16 (esquina superior izquierda). Esto es siempre por seguridad.

Normalmente solo conectaríamos GND y +5V al principio. Queremos asegurarnos de que no haya ningún corto y si la placa tiene un LED ver si se ilumina. Esto también nos da la oportunidad de buscar componentes que se calienten en exceso. Dejamos la placa encendida durante un par de minutos y entonces tocamos con los dedos la superficie de los integrados. Es recomendable tener una fuente de alimentación que tenga switching mode, de esta manera la fuente se apagara automáticamente si hay un corto. Yo esperaría un poco más antes de conectar +12V y/o -5V, cuando estemos realmente preparados para probar el sonido a través del circuito de audio.

Hay que mirar que el nivel de voltaje sea correcto, y si está llegando a los integrados de la placa. Medid el voltaje de los integrados tan lejos de la entrada de alimentación como sea posible, la caída de tensión a través de la placa es normal. Podríais tener 5V en la entrada de alimentación de la placa, pero que hubiera caído hasta 4,5V en las zonas más alejadas haciendo que funcionara de forma rara. Podéis, o subir unas décimas el voltaje (5,20V-5,30V), o conectar varios cables de alimentación extra en el otro extremo de la placa. Los técnicos hacían esto a menudo en la época dorada de las recreativas. A los integrados con tecnología TTL no les gustan mucho los voltajes por debajo de 4,8V, se comportan de forma extraña por debajo de eso. Sí, no importa cuánto subáis el voltaje en la línea de 5V desde la fuente, estáis seguros de que la fuente de alimentación esta al máximo (necesitáis comprobarlo con el tester), y no conseguís tener esos 5V en la placa; entonces es casi seguro que vuestros cables de alimentación entre la fuente de alimentación y la placa son demasiado finos. Habría que añadir más cobre a la conexión, lo podríais hacer usando cables más gruesos, o muchos cables, o cualquier sistema que refuerce vuestra conexión. Apagad la fuente de alimentación y probad otra vez, seguramente el problema habrá desaparecido. Normalmente esto solo es un problema con arneses que convierten de un pinout a otro, sobre todo si tus otros juegos funcionan y el que lleva el arnés no.

INTEGRADOS

Un fallo común en lo referente a integrados es un mal contacto, principalmente integrados que no están bien encajados en sus zócalos u otros chips que hayan sido re-insertados en sus zócalos y accidentalmente haya quedado alguna de sus patillas doblada y no conectada. Inspeccionar componentes que estén montados en zócalo buscando pines y patillas dobladas es una tarea sencilla y fructífera. Si encontráis alguna patilla doblada, sacad el integrado, enderezad la patilla y re-insertad.

A la hora de quitar componentes en zócalo como eproms y microprocesadores hay un par de cosas a tener en cuenta. Primero, hemos de ser conscientes del peligro electrostático. Debo admitir que este es un problema del que yo probablemente haya estado a salvo ya que según se todavía no he dañado nada…aun… por daño electrostático. Por peligro electrostático quiero decir que no es recomendable trabajar con nuestras placas en lugares susceptibles a cargas electrostáticas, como alfombras y sillas de plástico (como esas de jardín o playa). Probablemente llevar un suéter o jersey (de esos de fibras sintéticas) o cualquier otro tipo de prenda sensible a la electrostática tampoco sea adecuado.

Cuando saquemos un integrado de su zócalo, por ejemplo haciendo palanca con un destornillador, tenemos que tener cuidado ya que varias cosas pueden salir mal. Primero, si el zócalo es de los más baratos que pudieron encontrar en su día puede que tenga grandes aberturas y apenas tenga plástico debajo del integrado. Vuestro destornillador podría resbalarse por esos huecos mientras hacéis palanca y podríais dañar la superficie de la placa rompiendo varias pistas por el camino; lo que os llevaría de nuevo al principio de esta guía para repararlos

. De nuevo, con ese mismo tipo de zócalos, las pequeñas barras de plástico que hacen de soporte y separan las aberturas podrían romperse muy fácilmente. Otra cosa a tener en cuenta es que a veces el integrado está realmente pegado al zócalo debido al oxido, fugas, suciedad… y tendréis que quitar el integrado con el zócalo incluido sin poder separarlos. Esto puede dañar la placa y romper varias pistas y pads alrededor del zócalo (y puede pasaros aunque tengáis las herramientas adecuadas como flux y estación de soldadura por aire caliente con la tobera adecuada, en esto como en todo la práctica hace al maestro). Esto lo he aprendido por el camino difícil

Muchas veces cuando tengo una placa que funciona mal y no he encontrado nada mediante la inspección visual mi siguiente paso es sacar y volver a poner en su sitio TODOS los integrados que van en zócalo, y entonces probar de nuevo la placa. A veces la placa volverá a la vida de forma mágica y otras puede que funcione un poco mejor. En cualquier caso nos interesa descartar todos los problemas de malas conexiones antes de meternos con la parte dura de la reparación, como detalles específicos de la placa, sistemas/circuitos de audio/video, etc.

Los problemas con integrados en mal estado varían desde los fáciles de encontrar hasta los que son virtualmente imposibles de detectar. Lo más probable es que necesitéis una punta lógica (sin una es como intentar arreglar un coche en la oscuridad), y tendréis que ir por toda la placa en busca de pines flotantes, que no marquen ni alto ni bajo. Esto puede ser incluso normal, ya que algunos integrados son chips duales, cuádruples u óctuples; por ejemplo, tienen 2,4 u 8 de las mismas puertas lógicas dentro de ellos, y no es extraño encontrar un integrado cuádruple en el cual solo 3 de sus puertas se están usando. Las entradas de la 4ª puerta estarán flotando ya que no están conectadas. Para comprobar esto necesitareis tener las hojas de datos para cada integrado específico. Si las entradas están activas y la salida está flotando entonces habéis encontrado un integrado muerto. Aquí podéis incluso ir un poco más lejos, si las entradas están activas y la salida debería de estar haciendo algo (basándonos en la tabla lógica de su hoja de datos) o no cambia nunca de estado bajo a alto, entonces tenemos un pin estático, esto será más difícil de ver a ojo cuantas más entradas tenga una función lógica. Pongamos que tenemos seis entradas que determinan lo que hace la salida, y todas ellas están activas y pulsando, sería muy difícil saber si la salida debería de cambiar de estado en algún momento. El peor fallo es cuando un integrado está funcionando todavía pero los picos de sus señales están mal, cambia cuando debería pero no almacena datos de forma limpia o no lo hace a tiempo. Para encontrar estos integrados necesitaríais equipamiento especial, comparadores lógicos, osciloscopio…

* RAM: Es común que fallen los integrados de memoria RAM, googlead la hoja de datos y comprobad las líneas de direcciones y las líneas de datos. Si encontráis líneas flotantes entonces habéis dado con algún problema, seguid las líneas y encontrad a donde deberían de ir. Si hay algo muerto en algún sitio, eso, debe de ser la RAM.

La RAM también necesita ser controlada, necesitáis comprobar que el pin “chip enable” está realmente activando la RAM, y que las líneas WR y OE están haciendo algo. Si estas líneas están muertas el integrado se quedara ahí sentado sin hacer nada más que dar fallos y estorbar.

* ROMs: Seguimos el mismo sistema que con las RAMs, necesitamos que las líneas de control estén funcionando, comprobad los pines de salida en busca de signos de vida. También necesitamos verificar el contenido del chip, para hacer esto necesitareis un lector de eproms. La placa del juego podría estar en perfecto estado de funcionamiento pero un simple error en una vieja ROM hará que el juego falle de inmediato. Podríais estar horas buscando un problema de hardware que no existe si el problema es por culpa de software defectuoso o corrupto. Las PROMs son como las EPROMs, pero son integrados de una sola escritura. El contenido de estos integrados puede ser contrastado con las ROMs de los diversos sets del MAME, hay diversas aplicaciones para hacer esto.

* CPUs: Virtualmente imposible de comprobar en su totalidad debido a su complejidad. Si están montadas en zócalo son fáciles de quitar, poned la CPU en otra placa que use el mismo integrado y usad esa placa para comprobar el funcionamiento de la CPU. O viceversa, poned una CPU exactamente igual que sepáis que funciona correctamente en vuestra placa. Si la CPU esta soldada a la placa y no podéis extraerla entonces tendréis que asumir que funciona bien hasta que de evidencias de lo contrario. Coged la hoja de datos y mirad que deberían de estar haciendo las líneas de direcciones y de datos, tened en cuenta que un pin estático no significa necesariamente que el integrado este mal, las pistas de la placa tienen como mínimo 2 extremos, si el integrado del otro extremo está en corto el integrado de vuestro extremo no será capaz de usar esa pista, así que podríais haber encontrado un fallo en el otro extremo.

* Integrados Propietarios o Integrados Custom: Estos integrados son ASESINOS de proyectos. Para ahorrar dinero los fabricantes hacían sus propios integrados propietarios o custom que combinaban docenas de otros integrados en un único chip monstruoso. Normalmente son de montaje en superficie, tienen alrededor de 50 patitas microscópicas y muy a menudo no hay absolutamente ninguna manera de comprobar si están funcionando correctamente, incluso si pudierais comprobarlas y hacer un volcado de su contenido no hay información exacta a día de hoy de cómo deberían de comportarse. Cambiarlas no es una opción ya que el único lugar en el que encontraríais un integrado del mismo tipo es en otra placa del mismo juego, y sin el equipamiento adecuado no hay manera de quitarlas o reemplazarlas. Si tenéis un integrado custom muerto entonces la placa está casi perdida (salvo para piezas y repuestos), os saldría más barato comprar una placa igual funcionando que llevar la muerta más allá.

* Integrados Amplificadores de Audio: Estos integrados a menudo están muertos en placas antiguas, suelen ser el único chip pegado a la placa o a un disipador. Una manera rápida y sucia de comprobar que funcionan es medir que les llega la línea de 12V y entonces apretar con el dedo firmemente en el cuerpo del integrado (si está pegado o soldado a la placa), deberíais de oír un molesto zumbido. Si obtenéis sonido entonces el amplificador está bien, especialmente si podéis cambiar el volumen del zumbido con el potenciómetro de audio. Tened en cuenta que el amplificador depende de la circuitería de alrededor suyo, probablemente un clúster o equipo de condensadores. Si cualquiera de ellos está dañado puede que no veáis resultados positivos, incluso aunque el amplificador este bien.

* Componentes Pasivos: Resistencias, diodos, condensadores. Muchas veces se puede ver el daño a ojo, pero hay un par de peculiaridades. Muy a menudo encontrareis un disco de color anaranjado cerca de muchos de los integrados, estos discos son condensadores cerámicos usados para suavizar y estabilizar cualquier posible pico de tensión en su área, y es común que estén dañados, rotos o cortados por la mitad (para cambiar su capacidad). Es posible incluso que los hayamos dañado nosotros mismos cuando los manipulábamos, pero no suele pasar, yo los ignoraría por ahora. Los condensadores electrolíticos son otro problema, son los que parecen pequeñas latas o tubos verticales. De nuevo, estos suelen usarse como condensadores de suavizado o de filtrado, a veces encontrareis 1 o 2 de gran tamaño cerca del conector principal lateral (en JAMMA y otros). Si estos condensadores están dañados la placa será más susceptible a picos de voltaje, aun así lo más probable es que la placa todavía funcione, simplemente dará más problemas. Si son del tipo en el que las dos patas están en el mismo lado es fácil que el condensador este dañado si ha sido doblado hacia un lado, es probable que esto arrancara una de sus patas, pero al enderezar el condensador la pata torcida volvería hacia adentro, el condensador estaría roto pero no sería fácil de ver aunque lo moviéramos. Un área donde los condensadores electrolíticos son críticos es en la sección de amplificación, si los de esta zona están dañados o en mal estado entonces puede que el amplificador no funcione, o que el sonido sea muy bajo, o se perdiera o hubiera interferencias. Los condensadores electrolíticos pueden morir de viejos, unos lo hacen, otros no. El problema con este tipo de condensadores es que son condensadores hidratados, el electrolito interior es una pasta húmeda que podría secarse si el condensador pierde su envoltorio o parte del sellado. Irónicamente cuando se secan su capacidad no cambia (así que un multímetro que mida capacidad es inútil aquí), es la resistencia del condensador lo que aumenta (la resistencia en este caso se denomina Resistencia en Serie Equivalente o Equivalent Series Resistance (ESR)). Un condensador sano tendrá cierta resistencia, una cantidad diminuta, a menudo por debajo del rango de un ohmio. Cuando se estropean, los condensadores pueden acabar con una ESR que sería de 10 a 100 veces superior, todavía sería demasiado baja como para medirla con un multímetro pero sería como si añadiéramos montones de pequeñas resistencias al circuito de manera que podría complicarnos mucho las cosas. La única manera de comprobar esto sería usando un medidor de ESR o ESR tester, o reemplazando todos los condensadores electrolíticos de la placa, que sería tedioso y caro si tenemos que comprar condensadores nuevos cada vez. Personalmente, yo tengo un medidor de ESR, que no solo me permite comprobar los condensadores que están en mal estado sino que además me sirve para usar condensadores que vienen de placas para reciclaje o incluso provenientes de viejos televisores en los que puedo comprobar que están bien. Un condensador viejo no tiene por qué estar mal necesariamente, pero muchos lo están, especialmente aquellos que vivian en las partes más calientes de la placa, cerca de un disipador de un integrado amplificador no es donde los condensadores electrolíticos suelen tener largas y prosperas vidas.

PROBLEMAS DE CONEXION – LA PLACA

Los problemas de conexión son bastante comunes en placas antiguas. Mientras que la placa estaba colocada de forma segura dentro de la recreativa lo peor a lo que tenía que enfrentarse era el polvo y alguna posible araña perdida. Una vez que el juego estaba desfasado o muy usado a menudo se guardaba en una caja y no cuidaban muy bien de él. La parte de abajo o parte de soldaduras de una placa de recreativa es una zona llena de pines afilados que arañaran cualquier placa que se roce contra ellos. Los arañazos llevan a pistas rotas, y las pistas rotas llevan a pines o líneas flotantes, excepto si un pin tiene 2 pistas de entrada en cuyo caso no sería realmente un pin flotante. El daño en pistas puede variar desde lo dolorosamente obvio hasta lo microscópico.

Un diagrama de circuitos o esquemáticos es esencial ya que es probable que encontréis cosas que “parezcan” extrañas, pero que fueran correctas en esa placa en particular. En ausencia de esquemáticos estáis realmente perdidos a menos que tengáis una placa del mismo tipo que funcione bien con la que comparar las conexiones.

El tiempo es otro asesino de pistas, las pistas normalmente son brillantes bajo esa capa de laca que es la máscara de soldadura, pero a veces podréis ver pistas que parecen oscuras, o simplemente negras. Eso es la corrosión, a menudo la pista tendrá aun su conductividad, pero a veces no. Muchas veces estas pistas se sumergen bajo los integrados u otros componentes de la placa y no podréis ver a donde van o en que condición están durante gran parte de su recorrido. Lo que pone las cosas peor es que cualquier liquido derramado en la placa se quedara atrapado bajo los integrados permaneciendo ahí durante años debido a la acción capilar. Las bebidas azucaradas son muy corrosivas, y a menudo las máquinas recreativas tienen “cosas” derramadas sobre ellas. Si de alguna manera esto se filtró hasta la placa se meterá bajo los componentes y se ira comiendo el cobre lentamente. Recuerdo haber visto una base Neo Geo con síntomas clásicos de línea de datos flotante en una de sus ROMs, pero todo me llevo hasta debajo del gran conector de cartuchos que por lo visto debieron de mojar con algo oscuro y pegajoso, probablemente coca cola. Nunca encontré el daño ya que no tenía esquemáticos con los que contrastar donde debería de ir cada línea. Recordad que las pistas suelen sumergirse bajo la placa por esos agujeros que predeciblemente se llaman “vías”, rastrear una placa entera a mano sin esquemáticos es algo que realmente solo los muy aburridos o los frikys mas enfermos intentarían.

Pongamos que habéis encontrado una pista rota. Ahora debemos de repararla. Yo prefiero reparar pistas soldando un nuevo hilo a otro extremo antes que hacer un puente de estaño sobre el cobre roto. Tened en mente que el hilo o cable que hemos soldado puede, o no, seguir el mismo camino físicamente que la pista que está rota y que el nuevo cable de unión puede estar a muchos centímetros de la sección dañada de la pista. Para reparar pistas yo prefiero usar cable de diámetro 30 awg o hilo de wrapping (fácil de encontrar en cualquier página de componentes de la red o en tiendas físicas y además una pequeña bobina os durara muchísimo tiempo).

Este cable es muy fino y está compuesto de un único hilo de cobre en su interior. El punto que más me gusta para soldar un cable de unión es en una vía. Si no tenemos acceso a una vía la siguiente opción es soldar el cable a un componente que ya este soldado a la placa. Pensad, que no os interesa soldar el cable a un componente que se pueda quitar fácilmente como por ejemplo la patilla de un integrado montado en un zócalo (procesadores, micro-controladores, memorias, puertas lógicas…), en su lugar lo mejor es soldar en la parte de soldaduras del propio zócalo. Generalmente me gusta instalar el cable de unión en el mismo lado de la placa en el que se ha roto la pista, pero en ocasiones no es posible, especialmente si la pista está en el lado de componentes de la placa. Si la pista rota está en el lado de soldaduras de la placa deberíais de ser capaces de repararla sin problemas.

Cortad el cable de unión (30 awg) para que sea casi de la longitud exacta que necesitáis. No os interesa que el cable sea bastante más largo de lo necesario ya que le sobrante podría enredarse y molestar. Más tarde será necesario que pongamos cinta aislante sobre el cable (o pegamento térmico en algunos puntos) para fijarlo a la placa. Si tenemos que instalar el cable en el lado de los componentes es preferible que sea un poco más largo en caso de que necesitemos zigzaguear alrededor de varios componentes. Recordad que al final debemos fijar el cable a la placa para que quede todo lo plano posible.

Pelad los dos extremos del cable solo unos milímetros. Antes de soldar el cable calentad con el soldador el agujero o vía y extraed el estaño sobrante si podéis (con un chupón/bomba de vacío o malla desoldadora) en el lugar en el que vayáis a soldar. Esto es aplicable a cualquier punto en el que vayáis a soldar. Si el punto de unión es en una vía esto podría dejaros espacio para que insertéis dentro el hilo de wrapping. Si la unión fuera en un componente, y retiráis el estaño sobrante, con suerte también podríais insertar la punta del hilo entre la patilla del componente y su agujero. Si no, necesitareis mantener el cable fijo, tocando al punto de unión mientras lo soldáis (con cinta de Capton para mis compañeros más profesionales xd). El estaño debería de ser el suficiente para mantener fijo el punto de unión y más tarde, una vez que aseguréis el cable con cinta aislante o pegamento térmico, todo debería quedar asegurado y no moverse lo más mínimo.

Repetid los mismos pasos para el otro extremo del cable. Ahora colocad el cable de forma plana, lo más pegado posible a la placa, doblándolo o dándole la forma que queráis para rodear los componentes. Y solo nos quedaría como ya he dicho, fijarlo a la placa con cinta aislante o pegamento térmico. Si decidís usar la pistola de pegamento térmico, aplicadla en varios puntos a lo largo del cable y presionadlo para que se quede bien fijo hasta que seque el pegamento, que solo tarda unos segundos.

Lo siguiente que debemos hacer es comprobar nuestro trabajo. Coged el tester y probad la continuidad que debería de ser perfecta tanto en ambos puntos de soldadura del cable como en ambos lados de la grieta o corte de pista en nuestra zona dañada. Es frecuente que en grandes arañazos en los que hay varias pistas rotas a la vez, los restos se estén tocando, provocando un corto entre pistas incluso de diferentes circuitos. Conviene inspeccionar la zona con la lupa, buscando el corto y asegurándonos con el tester si se tocan o no. Si una pista esta en corto con otra necesitareis dejar limpia la zona dañada. Para arreglar esto yo suelo raspar los dos lados de la grieta o corte con el cutter de precisión, quitando el cobre sobrante de la pista, o incluso, cortando un par de milímetros de pista en la zona afectada, haciendo imposible que se vuelvan a tocar los extremos por accidente. De nuevo comprobaríamos con el tester que no hay continuidad en caso de que fueran pistas diferentes. Tampoco hemos de olvidar inspeccionar nuestros puntos de soldadura, mirando que el estaño haya llenado el agujero en la unión (si hay agujero claro), que no se toque con otros puntos adyacentes de otros componentes y que nuestra soldadura ha quedado lo más brillante posible (para evitar soldadura fría).

Hay otros componentes de la placa que también necesitan de nuestra atención, son básicamente resistencias, diodos y condensadores. Los condensadores electrolíticos envejecen muy mal, también son muy frágiles físicamente, buscad condensadores electrolíticos que estén aplastados, doblado o hinchados. Necesitamos comprobar cualquier condensador que tenga en su base algún residuo blanquecino, podría ser una fuga del condensador, o podría ser algún tipo de material usado en fabrica para mantenerlo un poco más sujeto. Los condensadores cerámicos los encontrareis repartidos por toda la placa, son esos discos de color naranja pálido, no suelen estar en grupo y a menudo parecen muy maltratados. A no ser que uno esté en corto no nos causaran demasiados problemas aunque parezcan bastante rotos, aun así nunca está de más comprobarlos especialmente en líneas de cpu y cristales. Centraos en ellos únicamente si vuestra placa que queda congelada o se apaga a veces, o si se resetea de forma aleatoria.

Si la placa forma parte de un juego multi-board o tiene varios pisos (pre-Cps, Cps1 y otros), re-conectar ambas placas también sería una buena idea para asegurarnos de que hacen buen contacto. También podemos aprovechar para limpiar al mismo tiempo las conexiones laterales del estándar JAMMA o pre-JAMMA. Yo utilizo alcohol isopropilico para limpiar los pads, pero también hay otros métodos como gomas de borrar, limpia-metales e incluso lijas de grano fino; pero, de nuevo, sed conscientes del riesgo electrostático. De todas maneras yo no usaría lijas o cualquier otra herramienta que pudiera provocar polvo de hierro/cobre por el riesgo de corto que ello provoca.

CALENTANDO MOTORES

Partiendo de la base de que no hay integrados excesivamente calientes, lo siguiente seria usar nuestra punta lógica para comprobar un par de cosas. La salida de sincronismo de video debería de estar pulsando y varios pines del procesador deberían de estar pulsando también, al igual que varios pines de las eproms. Esto podría darnos una idea de que el juego está funcionando al menos a un nivel muy básico.

Ahora conectaríamos la salida de sincronismo de video y la de RGB (tenemos que asegurarnos de que tenemos conectado el GND de video a nuestro monitor). Si no se muestra nada en pantalla repasad que tengáis todo bien conectado. El fallo más común que cometemos es contar de forma errónea el número de pads del conector lateral, o contar los pads en el sentido contrario, o conectarlos desde el lado equivocado de la placa. Otro problema con el que tenemos que lidiar es que en ocasiones los pinouts de las placas que bajamos de diversas web son incorrectos o no concuerdan con nuestra placa, pudiendo pasar incluso que el día que los creadores de esos documentos subieron los pinouts a la red se hubieran equivocado con el pinout, posteando uno incorrecto. Aseguraos siempre que el pin nº1 es el pin nº1, y si vuestro conector lateral tiene leyenda cotejadla con la documentación de la placa que tengáis. Ya he visto en varias ocasiones como en la documentación de una placa se refieren al lado A o lado B, y en la mía o esta al revés o no está señalado ni etiquetado de ninguna manera. También he visto en alguna ocasión que el pin nº1 que aparece en la documentación en mi placa está marcado como nº28 (por poner un ejemplo). Por esto mismo es aconsejable comprobar que la señal de sincronismo de video está pulsando. Otro problema de video seria asegurarnos de que la placa nos está entregando la señal de video compuesto, en contraste con las señales de sincronismo de video horizontal y sincronismo de video vertical, y por supuesto asegurarnos de que conectamos cada una de ellas a su conector o pin adecuado del monitor. Puede que encontréis un par de juegos que tengan micro-interruptores o jumpers para seleccionar sincronismo de video positivo o sincronismo de video negativo, pero de lejos lo más común es que la mayoría de nuestras placas de juegos nos entreguen la señal de sincronismo de video compuesto en negativo.

Si ya estamos seguros de que el circuito de video funciona correctamente, lo siguiente es alimentar el circuito de audio. Esto normalmente requiere que conectemos los +12V e incluso en ocasiones los -5V, como tampoco olvidarnos de enchufar el altavoz

RESUMIENDO

De forma resumida los pasos que daríamos para comprobar nuestra placa serian:

1. Coged vuestra placa a la luz del día y usad una lupa para revisarla por ambos lados, a veces el problema es bastante obvio, la luz natural ayuda mucho, igual que lo hace la lupa.
2. Comprobad la fuente de alimentación, los voltajes y la caída de tensión al pasar por la placa.
3. Revisad de nuevo la fuente de alimentación, algunas placas antiguas precisan que sus 5V sean más bien 5,2V-5,3V.
4. Vamos con la punta lógica a la CPU, comprobad el pin de reloj, debería de estar activo alto o pulsando. Sin una señal de reloj la placa no dará señal de vida alguna.
5. Comprobad el pin de reset en la CPU. Googlead la hoja de datos para ver que debería de hacer. En un procesador Z80 un pin de reset que está activo bajo significa que la CPU esta en modo reset (esta parada). Un Z80 que funcione correctamente debe de tener este pin activo alto! Un pin con una línea sobre su nombre en la hoja de datos significa “activo cuando no está alto”.
6. Con las pinzas para integrados sacad cada integrado de ROM y re-insertadlos con cuidado, es fácil que doblemos alguna pata cuando los devolvemos a sus sitio. Re-insertar integrados puede resolver problemas que estén relacionados con patas oxidadas. Si tenéis un lector de eproms dumpead el contenido de cada integrado a vuestro PC al sacarlos de sus zócalos, después podréis identificar cada uno con el programa que viene con el MAME (esto puede seros muy útil en un futuro o incluso ser de ayuda a toda la comunidad arcade a través del equipo MAME). Si encontráis una ROM con patas dobladas ya habéis encontrado un fallo, incluso puede que no sea el único; es más una señal de que alguien ha estado ahí antes que vosotros. También es recomendable sacar de su zócalo o revisar cualquier componente que indique que hayan trabajado con él. He visto placas en las que alguien estaba sobre la pista correcta y abandono, o incluso algunas en las que soldaron un integrado en mal estado para cambiarlo por uno que pensaban que era original de otra placa.
7. Le toca el turno a los integrados de RAM, googlead la hoja de datos de cada uno y comprobad las líneas Enable, OE y WR en busca de actividad. Mirad las líneas de datos y las líneas de direcciones buscando pistas perdidas o líneas flotantes.
8. Lo mismo que en el paso 7 para los integrados de ROM.
9. También comprobamos las líneas de datos y las líneas de direcciones de la CPU buscando pistas perdidas o líneas flotantes.
10. Conectamos video, y después audio.

APENDICE A: LA PUNTA LOGICA

La punta lógica

1. Introducción y fundamentos

El objetivo de este pequeño apartado es dar unas pinceladas de qué es una punta lógica y de cómo nos puede ayudar para reparar placas de circuitos de juegos arcade.

En primer lugar, cabe recordar que cuando hablamos de una placa arcade estamos hablando de circuitos digitales en su mayoría, con lo cual tenemos que pensar en digital. Aunque las señales al fin y al cabo sean eléctricas (analógicas), en realidad tenemos que verlas como trenes de pulsos cuadrados, como niveles, como ceros y unos.

Los circuitos integrados de las placas arcade suelen ser de tecnología TTL, y se alimentan con una tensión continua de +5 Voltios. Una señal digital estará a nivel alto (uno lógico) cuando su tensión sea superior a 2,5 – 3 Voltios, y estará a nivel bajo (cero lógico) cuando esté cercana a 0 Voltios.

Ejemplo de señales cuadradas (digitales)

2. La punta lógica

Fabricar una punta lógica es relativamente sencillo. Puedes encontrar en la web 3multitud de páginas que te explican en detalle cómo construirte la tuya propia. Sin embargo hay que tener en cuenta que su coste es muy bajo, con lo que quizá nos compense en muchos casos comprarla: traer una punta lógica de gama baja (pero totalmente funcional para nuestros propósitos) desde China no nos costará más de 6 ó 7 euros, incluyendo los gastos de envío.

La punta lógica que yo uso desde hace años es la EISTAR LP-1, y es sobre la que voy a basar mis explicaciones. Supongo que otras puntas lógicas tendrán un funcionamiento análogo, y las explicaciones serán igualmente válidas para ellas.

Punta lógica EISTAR LP-1

Como vemos es un dispositivo muy simple. Sus principales componentes son:

* Dos cocodrilos para alimentación. Se debe alimentar con la misma fuente que esté utilizando el circuito que estamos probando. Yo lo que hago es conectar los cocodrilos directamente al conector JAMMA (el negro a masa y el rojo a +5 V).
* Una punta metálica que será la sonda con la que vayamos tocando las distintas patas de los integrados que queramos probar.
* Tres LED que nos indicarán el estado de la señal que estemos probando. Cuando la señal esté a nivel alto se encenderá el LED rojo, cuando esté a nivel bajo lo hará el LED verde, y cuando la señal pase de un estado a otro se encenderá el LED amarillo.
* Un interruptor CMOS / TTL, que deberemos cambiar en función de la tecnología del chip que estemos probando. Para saber esa tecnología deberíamos buscar en las hojas de especificaciones del chip. Por simplificar, la mayoría serán chips TTL (por ejemplo 74Fxx, 74Sxx, 74LSxx), y en raras ocasiones nos encontraremos con chips CMOS (74HCxx).
* Un interruptor MEM / PULSE, que generalmente estará en modo PULSE (el funcionamiento normal), y que solamente pondremos en modo MEM para detectar cambios de estado. Por ejemplo, si tenemos una señal que está continuamente a nivel bajo, pero que genera un pulso estrecho de nivel alto cada 5 segundos, en la punta lógica siempre veremos el LED verde encendido, y nuestro ojo no será capaz de percibir cuando los LED amarillo y rojo se encienden (porque lo hacen durante un periodo de tiempo muy corto). Eso nos haría pensar que esa señal está siempre a nivel bajo, cuando no es así. Para detectar ese pulso lo que haremos será colocar la punta lógica en modo PULSE en el punto de prueba, y cambiar a modo MEM. En ese caso, en cuanto se produzca una transición la luz amarilla se encenderá y permanecerá encendida.

Una vez que tenemos el juego conectado a la recreativa (encendida, claro) y la punta lógica conectada también a la alimentación con sus conectores de cocodrilo, es el momento de comenzar a utilizarla.

3. Uso aplicado a placas de recreativa

No existe un procedimiento de por dónde empezar, o qué mirar. Dependiendo del tipo de avería buscaremos en una parte del circuito o en otra. En general buscaremos anomalías del tipo:

* Una pata de un circuito integrado está conectada, pero no tiene ningún tipo de señal.
* Una señal debería estar activa (pulsando) pero está fija (por ejemplo, una señal de reloj).
* En una puerta lógica, o en un circuito integrado, lo que observamos en las salidas no es coherente con lo que observamos en las entradas. Por ejemplo, en un inversor con una entrada a nivel alto vemos que su salida también está a nivel alto, cuando debería estar a nivel bajo.

Por poner un ejemplo práctico, imaginemos que tenemos una placa que no arranca, mostrando una imagen en pantalla estática, o directamente quedándose la pantalla en negro. En ese caso el primer paso que daremos será localizar el procesador principal (muchas placas tienen al menos dos procesadores, uno para el sonido y otro para el código del juego), y comprobarlo.

Para ello comprobaremos inicialmente que al procesador le llega reloj.

A continuación hay que comprobar que el procesador está recibiendo correctamente la señal de RESET. Para los procesadores más típicos (68000, Z80), esta señal debe ser un único pulso negativo al arranque, y luego debe permanecer a nivel alto. Es decir, con la punta lógica situada en el pin RESET del procesador, al encender la máquina deberíamos comprobar que la luz verde de la punta lógica se enciende momentáneamente, para luego quedarse fija la luz roja.

El siguiente paso podría ser ver que el procesador está sacando correctamente direcciones, para lo cual tenemos que inspeccionar sus pines etiquetados como Axx, comprobando que tienen actividad. También comprobaremos que el bus de datos funciona con normalidad, revisando los pines Dxx del procesador y comprobando su actividad.

Saludos.

Marcos75

APENDICE B: SONIDO

Cosas a tener en cuenta. Algunos juegos tienen el control de volumen como un componente externo o plaquita separada de la placa principal del juego (normalmente conectada cerca de la caja del monedero de manera que se pueda acceder de forma sencilla a través de la puerta). Si la placa no tiene un control de volumen probablemente no obtengáis audio hasta que le conectéis un control de volumen adecuado. Como curiosidad decir también que algunos juegos clásicos, como los de las antiguas placas de Atari y de Nintendo, necesitan un amplificador de audio externo. Esto significa que no podríais usar un altavoz directamente con estas placas.

Para que pudiéramos comprobar adecuadamente placas que necesitan un amplificador externo necesitaríamos un kit de amplificación y después conectarlo en serie entre la placa del juego y el altavoz, y por supuesto necesitaríamos alimentarlo también. La calidad del sonido puede que no fuera la mejor pero sería suficiente para poder probar nuestras placas. Si os hacéis con uno aseguraos de que tiene control de volumen.

Y en relación a esto mismo he visto también que algunos altavoces de pc con control de volumen llevan su amplificador y podrían servirnos para nuestros propósitos de igual manera, además de llevar su propia alimentación externa incluida.

APENDICE C: EN PROFUNDIDAD

CPU 101

La CPU es el corazón de cualquier sistema pero, la CPU depende de señales externas, integrados con sus propios programas externos, y lugares en donde almacenar información para ser capaz de hacer sus tareas. Si vuestro juego está completamente muerto aquí van un par de pistas sobre solución de problemas para ayudaros a haceros una idea de lo que está pasando.

(NOTA: se usa el signo “/” para destacar una señal que está activa cuando esta baja como /OE o Output Enable… o /RESET, que es una señal que reinicia la CPU cuando se pone a nivel bajo durante un corto periodo de tiempo)

RELOJ

Lo primero es lo primero. La señal de reloj. Sin esto, la CPU no hará nada en absoluto. Comprobad el pin de reloj en busca de una señal. Algunas CPUs como la 6890 tienen un oscilador incorporado al cual se puede unir directamente un cristal. Otras CPUs como la 6809E necesitan señales de reloj externas.

Usad una punta lógica para ver si la señal de reloj está funcionando. O usad un osciloscopio para aseguraros de que es una señal limpia y clara. Un osciloscopio de doble trazo es imprescindible si tenéis 2 señales de reloj, como E y Q en la CPU 6809 para aseguraros de que tenéis la fase correcta entre ellas. Sin la fase adecuada entre las 2 señales de reloj las cosas simplemente no funcionaran bien.

/RESET

Lo siguiente que se necesita es una señal de reset. Esto golpea a la CPU y la obliga a extraer datos desde las localizaciones en las que debe empezar por defecto. Algunas CPUs empiezan en el punto de memoria $0000 y otras desde lugares distintos. Si /RESET “NO” empieza con la señal baja durante unos segundos y después cambia a alto entonces habéis localizado un fallo y debéis de arreglarlo. Los condensadores que estén rotos físicamente son una causa común de este tipo de fallos.

WATCHDOG

El Watchdog (o Perro Guardián) es un temporizador que NO es una línea de la CPU, simplemente es un temporizador que actualiza el sistema periódicamente durante el transcurso habitual de funcionamiento. Si no se actualiza a tiempo entonces manda una señal extra a la CPU que la resetea. Si vuestra línea de /RESET está continuamente pulsando deberíais de averiguar por qué vuestra CPU no funciona. Podría ser una CPU dañada, RAM, ROM o alguna línea estática, e incluso un buffer.

Lectura/Escritura

A veces la lectura y escritura se separan en pines individuales para cada una dependiendo de la CPU. Si estos pines no dan señales de vida comprobad las líneas del reset y del reloj. Si las líneas de reset y reloj están bien y las líneas de lectura/escritura están estáticas entonces tenemos que sustituir la CPU. Si la línea de escritura nunca se activa entonces es posible que la CPU se quede estática al intentar leer las ROMs y por eso no tenga nada para escribir después. Comprobad las ROMs, el bus de direcciones, buffers, líneas estáticas en el bus de datos, y en algunos casos el/los integrados que se encargan de decodificar las líneas de direcciones.

NMI e IRQ

NMI e IRQ (“Non Maskable Interrupt” o “Interrupción No Ocultable”, y, “Interrupt ReQuest” o “Solicitud de Interrupción”) son señales de interrupción por hardware de los procesos de la CPU. Las interrupciones se usan para detener la CPU de forma momentánea para que pueda hacerse cargo de otras tareas críticas que requieren su atención como actualizar la memoria dinámica, lectura de las entradas de los controles, tareas de video como el refresco vertical y otras muchas tareas. Si cualquiera de estas tareas no funciona correctamente (si el problema es obvio o si lo habéis encontrado haciendo mediciones) deberíais de localizar cada integrado unido a las líneas de las tareas y comprobar que está en buen estado.

Bus de Direcciones y Decodificacion

Los controles acceden a varios componentes del sistema a través de direcciones de memoria. Estas direcciones deben de ser decodificadas para funcionar correctamente ya que los integrados de RAM y otros integrados tienen solamente las líneas de direcciones justas para acceder a su capacidad total y no tienen todas las 16 líneas de direcciones que tiene un sistema de 8 bits.

Por ejemplo, si observamos una CPU simple de 8 bits con 64K de memoria direccionable, esta puede ser dividida en 8 bloques sencillos de 8K cada uno por medio de un integrado 74LS138. Las 3 entradas en el 138 corresponden a 8 salidas diferentes y si manejáis esas 3 entradas con las 3 líneas de direcciones superiores (A13, A14 y A15) entonces podéis dividir ese espacio direccionable en esos 8 bloques de 8K como sigue:

111 – e000 – ffff (8K superiores)
110 – c000 – dfff
101 – a000 – bfff
100 – 8000 – 9fff
011 – 6000 – 7fff
010 – 4000 – 5fff
001 – 2000 – 3fff
000 – 0 – 1fff (8K inferiores)

Usad las salidas del LS138 para manejar las líneas de /CE y, poned a nivel bajo las líneas /OE para que la RAM o ROM se active cuando lo necesitéis.

Bus de Datos

Transporta datos hasta/desde la CPU y otros componentes. DEBE de estar completamente funcional o el sistema NUNCA arrancara.

Buffers del Bus de Direcciones

Los buffers son puertas lógicas de un solo camino que podéis encontrar en muchos sistemas y que están conectadas directamente a las líneas de direcciones de la CPU. Están ahí para añadir capacidad de “manejo” al bus de direcciones. Pueden haber más integrados en el bus a los que la CPU tenga la habilidad de mandar señales (y se necesitan demasiados miliamperios de tensión), así que los buffers dan amplificación extra. Comprobad las líneas de “enable” en estos buffers. Si estas líneas están bien y el integrado está activo las entradas deberían de ser iguales que las salidas. Si no es así, hay que reemplazar el integrado. Si aun así, las salidas están estáticas entonces hay algo unido a esos pines que está poniendo a nivel bajo el bus de direcciones y tenemos que encontrar que es. Es común que un 74LS244 sea el culpable de esto, aunque sistemas más antiguos usaran integrados 74LS367 o incluso algún modelo más viejo como un 8T2x.

Latches del Bus de Datos

Los latches son dispositivos de almacenamiento temporal de dos estados (biestables alto/bajo) que no necesitan una señal de reloj para su funcionamiento. Controlan el flujo de datos hasta/desde la CPU y dan corriente o potencia extra para enviar señales del bus de datos al resto de integrados que conectan con la CPU. Comprobad los pines de “enable” y los de las líneas de direcciones para aseguraros de que funcionan correctamente. Si el pin “enable” no tiene actividad no fluirá ningún dato. Si los pines de direcciones no están pulsando entonces los datos están estáticos y no fluyen bidireccionalmente. Las entradas deben de tener la misma actividad que las salidas. Si los pines están estáticos en alto o bajo tendríamos que reemplazar el o los latches que fallan. De nuevo, si al reemplazar el integrado los pines siguen estáticos tendríamos que comprobar todos los integrados unidos al o a los pines estáticos del bus de datos para encontrar el problema.

APENDICE D: VECTORES

En cuanto a placas con gráficos vectoriales muchas cosas de las comentadas mas arriba se aplican de la misma forma. Las mayores diferencias están en las secciones DVG o AVG. Las siglas vienen de “Digital Vector Generator” (Generador de Vectores Digitales) y “Analog Vector Generator” (Generador de Vectores Analógicos).

Como ya se ha comentado anteriormente la Tensión es lo primero. Sacad los esquemáticos de vuestra placa y empezad comprobando la fuente de alimentación, sobre todo si es la original de vuestra maca. Comprobad tanto Corriente Continua como Corriente Alterna. Mirad también si hubiera algún pico de tensión alterna cerca o dentro de los circuitos de continua. Si tenéis muchos picos de tensión alterna esto podría causaros problemas. Esta es la razón por la que en ocasiones se haya visto en otros foros post de gente sustituyendo y reparando los Grandes Condensadores Azules de sus macas clásicas de Atari. Esos mega condensadores azules son los que filtran esos picos de corriente alterna.

Conectores. Suelen ser un dolor de cabeza para los aficionados a la electrónica. Son un mal necesario y puede que causen más problemas que cualquier otra cosa. Corrosión, mal contacto, soldaduras frías o rotas debido a las continuas conexiones y desconexiones.

Las placas auxiliares en los juegos clásicos vectoriales de Atari tienen unos conectores anchos muy curiosos. Si el juego no ha sido reparado antes podrías apostar a que tienes soldadura fría o rota en esos conectores tan “bonitos”. Deberíais de reparar o reemplazar esos conectores si tenéis ocasión.

Zócalos. Creo que este tema no se ha tratado mucho. Un montón de juegos usaban zócalos de contacto simple, que significa que el zócalo solo toca un lado de la pata del integrado. Todavía se ve gente en la red reemplazando sus viejos zócalos con los del mismo tipo, sencillos. Lo más común es que si compráis algún zócalo os lo vendan ya de doble contacto, y esto es porque simplemente son más efectivos al tener mayor superficie de contacto en cada pin. Mi recomendación es comprar los nuevos de doble contacto porque a la larga los viejos modelos os traerán más problemas por ahorraros 2 céntimos. En muchas ocasiones veréis que los pines insertados en los zócalos están rotos, y solo harán contacto de forma intermitente, o que los contactos estarán corroídos por fugas u oxidados y no harán buen contacto, o añadirán mayor resistencia de la deseada al circuito.

Las placas de los juegos de BattleZone parecen ser las peor paradas en cuanto a vectores se refiere. Quizás lleguéis a verlas muertas cuando forman parte de un sistema multi-juego. Estas placas usan un zócalo para la CPU que suele ser un poco mejor en cuanto a calidad se refiere, pero elimina de su placa hasta 8 zócalos de memorias ROM que pudieran ser “caros” o “difíciles de reemplazar” por el sat.

No pasaría nada si no fuera porque las tablas de puntuaciones se guardan en PROMs que están localizadas en una placa auxiliar externa. Estas PROMs son caras y difíciles de reemplazar y es por ello que si las PROMs de la placa auxiliar se corrompen o fallan no nos hubiera venido nada mal que esos huecos para zócalos de memoria hubieran estado habilitados y al menos con su zócalo montado. Aun así pongo un ejemplo de cómo con paciencia y engordando el presupuesto de reparación se pueden sustituir esas PROMs o incluso se puede sustituir la placa entera de puntuaciones a través de la CPU principal.

En ocasiones siguiendo un par de pasos sencillos conseguiréis que las placas vuelvan a la vida al menos en parte. Si no, tendréis que dedicarle “un poco” más de tiempo.

Lo siguiente es el circuito del reloj, sin esto ya sabéis que no funcionara nada.

En cuanto a los integrados en ocasiones sigo este orden:

1. CPUs
2. ROMs
3. RAMs

Pero esto ya se ha descrito bastante bien anteriormente así que no es necesario volver a comentarlo.

Como ya se ha comentado anteriormente lo mejor es contar en vuestro arsenal con un tester/multímetro y un programador/lector, sin esto nos resultaría muy difícil comprobar las ROMs, RAMs y CPUs.

Ahora viene la parte divertida, ¿están funcionando correctamente las ROMs, RAMs y CPUs?

La manera fácil de averiguarlo sería si tuviéramos un Fluke 9010a, un analizador de escritura y/o la Punta Lógica. Algunos juegos tendrán (gracias a un momento de iluminación que tuvieron los ingenieros de hardware en su día

) un modo Test para ayudar a resolver problemas, diciendo si hay alguna RAM mal, e incluso puede que os digan cual. El código de auto test ocupa un poco de espacio dentro de la ROM, y si vuestras CPU y Reloj funcionan bien no deberíais de tener problemas en ejecutar el Test. El único problema que podríais tener es si no tuvierais señal o salida de video. El test de RAM normalmente será un pitido, pero los fallos de ROM generalmente se muestran en pantalla.

Una cosa positiva de juegos como Tempest, Battlezone, o cualquier juego vectorial clásico de Atari que use una placa auxiliar. Ejecutaran el auto-test aunque no tengan conectada la placa auxiliar. Con estas placas podéis hacer el test de salida de video, RAM, test de ROM, etc.

Llegados a este punto deberíais de tener la CPU principal y su circuito funcionando, y si no hay ningún problema con el Generador de Vectores, deberíais de poder jugar aunque fuera a ciegas.

Para comprobar la salida de video en placas con gráficos vectoriales normalmente es necesario un osciloscopio. Facilita mucho el trabajo poder “ver” la señal.

El juego Tempest por ejemplo, tendrá 6,8V , mas o menos 15V y unos 5V en la señal Digital, estos valores los encontraríamos en los Puntos de Test que hay repartidos por la placa. Perded cualquiera de esos voltajes y no obtendréis ninguna señal de video. Así que empezad comprobándolos lo primero.

Las salidas X e Y oscilan de más a menos. El rango de valores que veréis normalmente será de unos 2-3V de Corriente Alterna, así que recordad poner vuestros testers en medición de alterna.

A partir de aquí, necesitáis mirar los esquemáticos y buscar el fallo volviendo hacia atrás en el circuito desde las salidas, para ver donde habéis perdido la señal.

Esto es simplemente una visión general, diagnosticar el AVG y los circuitos del Mathbox requiere más tiempo y herramientas de medición.
Algunas veces veo placas que han sido apiladas, o simplemente tiradas contra otras placas y por eso tienen pistas cortadas de golpearse entre ellas, o componentes sueltos o integrados rotos.

Las placas auxiliares suelen tener integrados y componentes de aluminio, estas partes se calientan muchísimo y por ello son propensas a dar fallos. También existen 7 u 8 PROMs especiales en placas auxiliares de juegos como Tempest, Battlezone y similares como ya se ha comentado antes. Cualquier salida de esas PROMs que esté muerta hará que el juego no funcione. Estas memorias de una sola escritura son caras y difíciles de encontrar, pero por otro lado y como ya habéis visto hay recursos en internet para usar memorias compatibles y/o fabricar un adaptador. En algunas de estas viejas PROMs veréis que tienden a tener las patas negras debido al oxido. Podéis usar diversos métodos para limpiarlas, entre ellos la famosa goma de borrar o algunos más adecuados como limpiadores de metal o alcohol isopropilico.

Me gustaría recordar por última vez que estos consejos de diagnóstico y reparación son de forma general, una vez que tengáis el/un juego funcionando, podéis investigar en profundidad una sección que no esté funcionando correctamente. Por ejemplo, si no podéis guardar vuestras puntuaciones en las típicas tablas del final, sonidos o melodías desaparecidas misteriosamente, o movimientos en los controles que no se detectan bien.

APENDICE E: VARIOS

Es mejor no jugar a repasar soldaduras por toda la placa y a lo loco, podéis hacer mucho daño de esa manera, en especial con integrados de montaje en superficie o SMD. Una vez que el estaño une un par de pines o pads es muy difícil saber si los pines los habéis unido vosotros o si la placa estaba diseñada para que estuvieran unidos. Los pines altos que conectan varios pisos en algunas placas y otros conectores son otro asunto, cualquier cosa en la placa que se haya movido durante su tiempo de vida con cierta flexibilidad podría tener mal los puntos de unión. Pero, de nuevo, ponernos a manipularlos sin esquemáticos y sin suficiente información podría dejarnos con más dudas sobre cuál era el estado original de la placa.

Todas las pruebas y mediciones mencionadas más arriba que se hagan usando un osciloscopio nos darán mucha más información que usando una simple punta lógica. Un osciloscopio nos permitiría saber perfectamente longitud, amplitud, forma y velocidad de ondas y señales. En muchos casos una punta lógica muestra un pin como activo, pero con un osciloscopio podríamos ver si la actividad es una mezcla de ruido y corrupción o si es una señal limpia y bien definida.

Hasta aquí las pruebas estándar que puedo recomendar, normalmente deberíais de encontrar alguna pista a vuestros problemas haciendo lo que describo arriba.

Añado un video que merece toda nuestra atencion, algunos ya lo conocereis:

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=9Ad_ri9eYZI