（１）CB-HARROC01-PCIEを試す（改造編）
2008.01.21 Ver0.0
コンデンサ交換のみの場合を追加 2008.01.23 Ver0.1
巷で色々な意味で話題のクレバリーオリジナルビデオキャプチャカード「CB-HARROC01-PCIE」を試してみました。
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| 図1 キャプチャ画像 |
まず試しに、東京ＭＸテレビの天気情報の字幕をJ-COM JC-5000でPAUSE状態にしたものをキャプチャ（図1）。
機器構成は以下の通り（とりあえずお試しマシン）。
・マザーボード：ASUS A8V-SE
・メモリ：PC2700 512M(with ECC)×2
・CPU：Athlon64x2 4200+(Socket939)
・VideoCard：玄人志向 RX1300-E128H/HS
(ATI Radeon X1300 VRAM128M)
・電源：Owltech SYPRESS FPS400-60GLN
・CB-HARROC01-PCIEの挿し位置：CPU側
（一番電源コネクタ寄り＆他のカードの電源ノイズの影響を排除したいため）
・その他拡張カード
SoundBlaster Live! Platinum 5.1
GV-MVP/RX
・OS:Windows2000(ｗ)
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| 図2 A8V-SEでのキャプチャ画像 |
で、キャプチャ出来たのが、図2(笑)
(見たい部分だけ切り出し)
笑うなってのが無理。
これが噂の「横揺れ」「波うち」って奴かってのを実感した瞬間でした。
まあ、お値段がお値段ですから…orz
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| 図3 M2A-VM HDMIでのキャプチャ画像 |
気を取り直して、本番環境。
・マザーボード：ASUS M2A-VM HDMI
・メモリ：PC2-5300 2G×2
・CPU：Athlon64x2 5200+(SocketAM2 2.7GHz 512kキャッシュ)
・VideoCard：玄人志向 RX2400PRO-LE256HD/HS
(ATI RadeonHD2400PRO VRAM256M)
・電源：Owltech SYPRESS FPS400-60GLN(お試し環境から引越し)
・CB-HARROC01-PCIEの挿し位置：一番端
（ここにしかないのよ）
・その他拡張カード
SoundBlaster Audigy2 Platinum
揺れが減ってるし…orz
このまま引き下がってもいられないのでｗ、CB-HARROC01-PCIEとにらめっこ。
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| 図4 CB-HARROC01-PCIE電源周り |
U17のレギュータはCYT8117T18(リンク先はPDFです) って、1.8V 1Aのレギュレータやん。
期待を込めてU18はFM24C02…コンフィギュレーション用のSerial EEPROM…。
ってことはやっぱりAD9985Aの電源はPCI Express直結？
邦衛日記の管理人さんも指摘しているけどアナログ用の電源にPC電源直結って、ぶっちゃけありえね〜よぉ。
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| 図5.1 ATX電源3.3V出力 |
図5.2 ATX電源3.3V出力リップル |
と言う事で、電源波形確認。
まず24pin ATX電源出力部分の3.3V波形から
(図2のキャプチャ画面の時に近い状態)
平均3.443V リップル346.7mVって…酷い
なお、ここからはCB-HARROC01-PCIEの改造を伴います。やる場合は自己責任でお願いします。
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| 図6.1 M2A-VMでのC181端の3.3V |
図6.2 M2A-VMでのC181端のリップル分 |
次にM2A-VMでのCB-HARROC01-PCIEのカップリングコンデンサC181の電圧
(図3のキャプチャ画面の時)
平均3.331V リップル72.33mVって…この状態でも画面にノイズが載るのね
なお、ここからは本格的にCB-HARROC01-PCIEの改造を伴います。やる場合は自己責任でお願いします。
画面揺れの原因が電源のノイズなら、3.3Vを外部から供給すればいいので、秋月電子通商の通販サイトから、使えそうなLDO(Low Drop Out：電圧降下が小さいレギュレータの事)を探す(3.3V,1.3A超)と…使えそうなのがありました。PQ3RD23(3.3V 2A)が。
（千石電商のLT1528CT(3.3V 3A)なんかもいけそう）←コスト的に合わないのでヤメｗ
電源系の回路解析結果を見たい方は、こちらもどうぞ。
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| 図7.1 レギュレータの入力リップル |
図7.2 レギュレータの出力リップル |
レギュレータの標準回路を元に作って、仮組みして電源単体でノイズを測定してみるとノイズ抑えこめてね〜。
5V系のノイズが思っている以上に酷い。
仕方がないので、入力にLCフィルタを付けて対策。
ちなみに、実は隣に置いてある電源のノイズを拾っていたのに気付いたのはLCフィルタ組んだ後…orz
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| 図8.1 改造後の基板 |
そして、改造基板完成
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| 図8.2 電源部回路図 |
回路図的にはこんな感じ
各コンデンサの耐圧はご推察ください。一応、入力側は16V,出力側は6.3Vを使っています。(単に手持ちがそれだっただけｗ)
Ｌはいい加減に巻いたので、幾つかも判りません。
シミュレーションするなりして各自ご確認ください。
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| 図8.3 電源ピンマスク位置（表） |
図8.4 電源ピンマスク位置（裏） |
PCI-Express側の電源ピンのマスクはセロテープで行いました。
（緑色の意味は…ご察し下さい）
電源ピン配置はこちら(www.pcisig.com内。PDFです)で確認してください。
ぶっちゃけ、FB47〜FB49外せば、3.3V系は切れるんだけどね
（C185の引越しが必要かもしれない）
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| 図9.1 改造後のキャプチャ画像 |
そして、待望のキャプチャ＆測定結果
横揺れも無く、綺麗になってます。
各画像のアーカイブ(BMPファイル)はこちら(7.8Mbyte)
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| 図9.2 C181のDC成分 |
図9.3 C181のリップル成分 |
電源も綺麗になってます。
某所で初出時、隣接電源のノイズが載っている波形を載せてしまった件、失礼致しました。
ここでは、再測定の結果を載せています。
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| 図10.1 C181の交換 |
某所より、「チップ傍かカードエッジにパスコン入れただけである程度改善できないか」との話が出たので試してみた
問題のC181をIBMのサーバー用ジャンクマザーから取ったOS-CON(SPシリーズ 4V 820μF)に交換。
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| 図10.2 C181交換後の電源リップル |
リップルが減少しているのが確認できます。
でも、最後の部分の大きな落ち込みがいけなかった…orz
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| 図10.3 C181交換後のキャプチャ画像 |
画像も安定しているように見えます。
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| 図10.4 改造前の揺れの部分拡大 |
図10.5 コンデンサ交換後 |
図10.6 電源乗っ取り後 |
拡大してよくみると、若干揺れが残ってます。キャプチャ画像はこちら(2.7Mbyte)
改善はされますが、やはり環境依存になるのは否めません。
今度こそ、本当に今度こそ続く…かもしれない
次のネタ画面(テストパターンのようなもの：32kbyte)
おまけ。想定質問と回答内容
Q1.改造してもらえませんか？
A1.しません。部品の買い付けもしません。
Q2.電源容量が1.3A超の根拠は？
A2.1.8V系(TM6200)が最大1A、AD9985Aが最大760mW(0.760W÷3.45V≒0.22A)なので、1.3Aとしました。
コンフィギュレーションROMは基本的にAD9985Aと排他動作のはずなので、無視しました。
Q2-1. 1A超のLDOは高いのですが、他の方法はありますか？
A2-1. 1.8V系(TM6200)と3.3V系を別レギュレータにするか、3.3V系のみをLDOで供給するように改造すれば、1A品のLDOで賄えます。
実際の1.8V系の電流測っていないので保証はしませんが、システム全体で1A超えていないかも知れません。
Q2-2. 他の方法はありますか？
A2-2. FB47〜FB49を1μH程のコイルと交換し、C181を1000μF以下の範囲で交換すれば安定する可能性はあります。
但し、検証はしていませんので、結果は保証しません
Q3.電源コネクタのグラウンド側を繋いでいないのはなぜ？
A3.グラウンドループを作りたくなかったからです。
PCI Expressコネクタには対になる信号線毎にグラウンド端子があるようなので、グラウンドピンのマスクを諦めました。
この時点で、グラウンドはPCI Express側を使うのが確定しましたので、電源コネクタからグラウンドへのリターンパスを切りました。
Q4.ヒートシンクがPCIスロットより幅があるようですが？
A4.ケースに収まればいいのよ
Q5.電源基板がPCIスロットより高いようですが？
A5.ケースに収まればいいのよｗ
Q6.改造に失敗してしまいました。責任とって下さい。
A6.自己責任の意味を理解してください。
Q7.本文長ぇよ！
A7.ごめんよ。文章力無くて。
Q8.記事にコメントアウトされている部分があるようですが…
A8.ソース見るなよぉｗ
Q9.電源波形はどうやって取るの？
A9.Digital Storage Oscilloscope使いました。
Q10.何でDSOがあるの？
A10.個人で買ったからですｗ
Q11.この改造は著作権法違反幇助になるの？
A11.私が聞きたい
まあ、それ以前に放送画面のキャプチャを載せている時点で著作権法違反なのだが。
Q12.この記事は威力業務妨害になるの？
A12.私が聞きたいｗ
Q13.次の更新はいつ？
A13.レコーダーのディスクが空いたらｗ（残り3時間分っ）