> ### ■ ふぁみ工房ドキドキパニック

> > ハードの改造は常に危険を伴います。このページに書かれてある内容をもとに、ファミコンに改造を加えて何らかの損害が生じても、当方は一切責任を負えません。もしも誤って故障させた場合、おそらく任天堂に修理してもらえなくなります (有償でも無理だと思います)
> > あくまで自己責任ということでよろしくお願いします。
> > ● 改造ファミコンの現状

> > 左・ 未改造品 右・ 現状 (2003/5/21)

> > 【 主な変更点 】
> > ・電源部の強化
> > ・音声出力に真空管 (12AX7) のバッファアンプを搭載
> > ・ディスクリートビデオアンプ搭載
> > ● ファミリーコンピューター (HVC-001) メイン基盤
> > CPUは6502相当のリコー製カスタムチップ「RP2A03」(1.87MHz)
> > 単なる6502カスタムではないらしい。詳しいことは不明です。
> > 純正6502とはフラグや命令に一部差異があるのだが、ここでは割愛。
> > PPUは同じくリコー製「RP2C02」。映像出力はコンポジット信号のみ。
> > 同ファミリーに、RGB出力機能を追加した「RP2C03」「RP2C04」「RP2C05」がある。
> > (「RP2C04」「RP2C05」は反転出力タイプ)　これらの石はシャープのファミコン互換機「ファミコンタイトラー」や、ファミコン一体型テレビ「C-1」に搭載されていたという話です。
> > ● RFユニットおよび電源基盤
> > RFユニット関連は省略。電源周りを見てみる。
> > ACアダプター (+10V〜+12V) からの入力を、1000μFのケミコンとNEC製の7805とで安定化。すこぶる単純な構成だ。
> > 負荷がファミコンであることを考えればこの程度の性能で十分なのだが、ビデオ出力を用意するならRF回路は不要だし、いろいろ改造を加えていって電流容量が不足しても困るし ( 3端子レギュレータは1A程度が限界)、できればもう少しレギュレーションのよい電源にしたいので、まずはここから手をつけることにする。
> > 手持ちのパーツで組んだだけなので、回路図の素子にこだわる必要はない。
> > 基準電圧は順方向2V程度のLEDで作ってある (要するにツェナーダイオードの代わり)
> > LEDはツェナーよりノイズが少ないがメリットだが、逆耐圧が 3 〜 5V程度しかないので、その点には注意すること。今回のケースでは入力がACアダプターなので特に心配はいらない。心配性な人は 1S1588あたりを逆向きにパラっておくとよい。
> > 入口のインダクタも蛇足と言えば蛇足 ?　なんとなく習慣でつけちゃうんですわ (笑)
> > 2SK1301はいわゆるUHC-MOSで、バイポーラトランジスタを使用した電源回路によくあるダーリントンにはしていない。TO-3タイプの、もっと入力容量の大きな石を使う場合は、FETでもダーリントンにした方がいいかもしれない。無論、これは帰還をかけているOPアンプの性能にもよるが。ただし高性能なICは高い。
> > 部品点数も少ないので、ガラエポのユニバーサル基盤でサクッと。
> > 写真ではよく分からないが、パスコンの位置に注意。一応、発振止めの680Ωは入っているが (もっと小さい抵抗値でも可)、必ずFETやICのピンそばに配置すること。ニッセイの積層フィルムがおすすめ。回路入口の1000μFの電解は高価なOSコンを使っているが、3倍容量以上の汎用ケミコンでもよい。そっちの方がずっと安いし、OSコンはショートモードで破壊するので、死亡時にはACアダプタも道連れにする (爆)
> > 上の回路は、入力変動・負荷変動には強いものの (実際、3端子レギュレータを使った回路よりずっと高性能 & ローノイズ)、回路が単純な分、LEDの温度係数とOPアンプのドリフトが製作のキモとなる。発熱源からは少し離して実装すること。
> > まあ、どっちにしても、ファミコンの性能にはあんまり影響ないのだが (笑)
> > どちらかと言うとこれはオーディオ・プリアンプ向きの高精度電源で、元の基盤と単純に換装するだけなら、3端子レギュレータで十分だと思う。その場合、LM317などの出力可変タイプを選択すると、ちょっとだけ幸せになれるかもしれない。固定出力の78xxより、可変の317の方がかなりレギュレーションがよいので。
> > ● ビデオアンプの試作
> > いずれもPPUの「21ピン」から直接ビデオ信号を取るものとする。
> > ネット上でもっとも広まっている (?) ファミコンAV化の改造回路。何の変哲もない一石エミッタフォロアのバッファ (おそらくネタ元はこちら)　上図では、あとで比較検証するために同じトランジスタを使用したが、基本的に型番もランクも問わない。気になる人は、高周波用の石 (2SC2668など) を使えばいいと思う。
> > ただ一点、終端に「68Ω」という微妙な値の抵抗が入っている。これは入れた方がいい。製造年代の異なる 3 〜 4種類のメイン基盤で試してみたが、ネタ元の2SC1815のエミフォロだけでは、繋ぐ側のテレビによってはインピーダンスマッチングが取れずに、一部の色が白く (明るく) 飛んでしまう。75Ωでないのは、エミフォロの出力インピーダンスがゼロではないから。もっとも、これも接続ケーブルなどの選択も含めてケースバイケースなので、100Ωぐらいの質のよい可変抵抗を入れて調整できるようにすると面白いかもしれない。
> > 続いて、ビデオアンプ専用ICである新日本無線のNJM2267で試作。ゲイン6dB固定で、外付け部品が少ないポピュラーなIC。特に注意点もないが、パスコンはしっかり入れること。配線を引き回して別基盤に組み上げる場合は (と言うかスペース的にそうするしかないと思うが)、47μF以上のケミコンもつけた方がよい。これはICのピンそばでなくても可。
> > (参考までに、メーカーのデータシートはここからダウンロードできる)
> > とりあえずディスクリートでも作って比べてみよう、ということで。
> > ベース接地 + エミッタフォロアの 2段構成 (石が 3つあるが 1つは定電流負荷) で、それほど大規模な回路ではない。例によってベースバイアスを順方向2VのLEDで作ってあるが、本来はツェナーで作るのが普通 (ちなみに試作ではLEDを使ったが、本番ではツェナーダイオードを使った。ツェナーはLEDとは極性を逆向きに接続する)　トランジスタはhfeの大きい2SC3112を使った。2SC1815などの汎用タイプを使う場合は、終段をエミフォロ 2段にした方がよい。
> > ユニバーサル基盤に実際に組んでみる。左から順に 1・2・3の回路。
> > この 3つの中で画質を比較すると、「 1 < 2 <<< 3 」という感じ。1と 2はフォーカスが甘く、ドットが潰れてしまう。ドラクエなどのRPGだと若干文字が読みづらい。RFユニットから出る信号は、全体にノイズがかってはいるがそういうことはない。3は一応、RF出力の画質よりはいいのだが、手間をかけたわりに圧倒的な性能差が出るわけではないので、結局 1が妥当かなあ、という気もする。3分間クッキング並に楽な改造だから。
> > 一応、参考までに、テレビ画面をNikon Coolpix800で接写した画像をアップしておく。両者とも「モアレ」のようなものが写っているが、これはデジカメの撮影上の問題で無視してかまわない。こうして並べてみると、マリオの草の縁取りがにじんでいたり、ドラクエの文字がぼやけている様子がなんとなく分かると思う。

> 1 の回路のビデオ出力 | 3 の回路のビデオ出力

> > ところで、いろいろいじっているうちに気がついたのだが、ファミコンの画質改善の最良の手段は、PPUの40番ピン (Vcc) の足に 1μFほどのパスコンを直づけしてやることだった。はっきり言ってこれが一番効く。RF出力の画質まで改善されるので、結構おすすめのテクニックかもしれない。

> > とりあえず今回はここまで 2003.5.21

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