Dream Box DM 500S摩机笔记(2)

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编者按：目前低价接收机等器材充斥市场，一些人也特别爱买低价货，但是他们不知道低价机为什么能低价。常言道一分钱一分货，本文通过剖析DM500S仿制机告诉了人们，低价机是牺牲了质量来获得低价的，低价机彻底破坏了原型机构的质量保障体系电路，所以使用时间不长就都会出故障。这样低价低质的产品充满市场，是中国卫星电视接收设备市场的悲哀。

我们有幸得到深圳王秀军先生的帮助，并获得了他手中的国内第一批仿制的DM500S资料，在此，我们进行一次不同生产时期DM500S所用器件变化的对比。图24是王先生手中的国内第一批仿制机(以下称A机)主板图，图25是笔者手中的07年仿制DM500S(以下称B机)主板图。

图24和图25中圆圈所表示的含意是两主板对比中所发现的明显差异。两主板差别分述如下：

(1)时钟振荡器：

A机主板所用IC型号为MK2727，晶体频率13.5MHz。见图26。MK2727是压控晶体振荡器专用芯片，芯片内置有压控晶体振荡电路、锁相环（PLL）频率合成电路和缓冲整形电路。MK2727与13.5MHz晶体谐振器通过芯片内PLL倍频构成输出频率为27MHz的VCXO压控晶体振荡器。在MK2727的控制电压输入引脚，通过调整其外加电压，可使晶体振荡器输出频率、相位随之改变。一些厂商生产的DM500仿制机也有采用T73227和27MHz晶体构成输出频率为27MHz的VCXO压控晶体振荡器，但T73227性能比MK2727稍低，其价格也略低。

B机主板所用IC型号为74HCU04，晶体频率27MHz。74LVC04是高速、低压CMOS六反相器逻辑芯片，芯片中的一个反相器与晶体谐振器构成27MHz晶体振荡器。

点评：74HCU04的价格远远低于MK2727和T73227，其构成的晶体振荡器没有电压控制能力，其输出频率不可避免地随看环境温度、器件老化等因素而造成振荡频率漂移。当频率漂移超出一定的范围将会带来图像失色、马赛克等故障。

(2)DC-DC 3.3/5V开关稳压电源：

A机主板所用电源芯片型号为LT1940，LT1940是降压型开关稳压器，该芯片具有宽输入电压范围 ，可输出双电压、最大负载电流1.4A、开关工作频率1.1MHz。见图27。

B机主板所用电源芯片型号为两片ACT4060，分别构成3.3V和5V两个降压型开关稳压电源。ACT4060最大输出电流2A、开关工作频率410kHz。见图28。

点评：ACT40604的价格远远低于LT1940，但目前尚未发现ACT4060构成的稳压电源有任何不良表现。不过从另一个角度看，ACT40604的开关频率是410kHz，低于LT1940开关频率，这样对功率电感的要求可降低一些。

(3)音频DAC：

A机主板所用DAC型号为WM8761，见图29。WM8761 是高品质的24-bit /192kHz Stereo DAC，其基本参数为：- 100dB SNR，-90dB THD，DAC Sampling Frequency：8kHz-192kHz ，可见技术指标是相当不错的。

B机主板所用DAC型号为PT8211，如图30。PT8211是16-Bit双声道DAC，技术参数：-68dB SNR，技术指标相当一般，多用于低档FTA DVB接收机中。

点评：真是便宜没好货。好在DM500S还有S/PDIF光纤接口，想要高音质可以用外置DAC解码器。

(4)2.5V LDO线性三端稳压器：

A机主板所用2.5V电源 LDO型号为LT1117。

B机主板的2.5V没用LDO线性三端稳压器，利用一只二极管的正向压降从3.3V电源取得。

点评：LDO三端稳压器是利用模拟串联调整技术对不稳定的输入电压和变化的负载进行控制和响应，使其输出电压稳定的模拟稳压集成电路器件。本质上是一个有自带基准电压输入的功率比例放大器。以仅有三个端子（输入端、公共端和输出端）得名。具有：元件少、使用简单方便，保护比较完善（过流、过压和过温保护）等特点。而二极管的正向压降是由它的正向导通内阻决定的，但它的等效内阻是一个曲线，并不是像纯电阻一样的，即使是在导通状态下，其内阻也不都是一条直线。当电源电压变大时，电流升高，其正向压降会相应升高一些。当使用二极管代替LDO，则线性稳压电源的线性(电压)调整率、负载调整率及电源(纹波)仰制比等稳压电源基本指标就全都无从谈起了，如此电源的品质可想而知！

省钱不是这样省的，实在是不知该说什么了。在B机主板的1.8V LDO旁边还发现有两个贴片(SMT)二极管的空置焊盘，想必是厂家下一步就会用这两只二极管取代主板上仅存的1.8V LDO了。

（5）直流12V输入滤波电容：

A机主板采用贴片式33μF钽电解电容；

B机主板采用100μF普通铝电解电容。

点评：这个电容的作用很重要，用于DC/DC开关稳压电源输入处的滤波电容器，因开关变换器是以脉冲形式向电源汲取电能，故滤波电容器中流过较大的高频电流，当在此处使用等效串联电阻（ESR）及等效串联电感(ESL)较大的电解电容器时，电容将产生较大损耗，电解电容器发热和开关变换器效率下降。而ESR和ESL两项参数指标低的电解电容器则可明显减小纹波（特别是高频纹波）电流产生的发热和提高开关变换器的输出质量。钽电解电容的ESR和ESL两项参数远低于普通铝电解电容，使用普通铝电解电容会由于电容温升而造成电容很快失效而影响机器的使用寿命甚至影响使用安全。

不同应用场合需要不同性能的电容器，不能混用、滥用、错用，以尽可能消除不应出现的人为错误，并保证产品性能。很郁闷，真想爆粗口！

(6)DVB-S调谐器：

A机主板采用PHILIPS的调谐器，型号是SU1278/LH2，图31。

B机主板采用ALPS的调谐器，型号是BSBE1-706A，图32。

点评：早期的仿制机多采用PHILIPS调谐器，近期的仿制DM500S机ALPS和PHILIPS这两种调谐器都有采用。PHILIPS调谐器内部有一个30V升压电路，不需要外部提供+30V的容变二极管调谐电压，所以PHILIPS调谐器是直接安装在主板上。而ALPS调谐器由于调谐器内没有+30V升压电路，所以必须要加一块转接板再安装于主板上，该转接板的反面装有+30V升压电路。图31和图32分别是两种调谐器在主板上的安装图片。ALPS调谐器接收门限相对较低，但工作时温度较高。PHILIPS调谐器门限相对略高，但工作时发热量较ALPS调谐器稍低。

图33是DM500S采用ALPS和PHILIPS两种DVB-S调谐器时机箱的外观差异，图中上面是ALPS调谐器，下面是PHILIPS调谐器。

(7)电路基板：

A机主板采用四层印刷电路基板(PCB)，4层板的第1、第4层走线，其他两层是地线和电源。

B机主板采用两层印刷电路基板(PCB)。将4层板的电源层改在正反面用较粗布线联接，在电路板两面大面积铺铜替代地线层。

图34是两机的PCB板上同一位置的对比照片，其中小图为B机的PCB板照片，可看到两者PCB表面的差异。

点评：随着半导体技术的飞速发展，数字器件复杂度越来越高，集成电路的工作速度不断提高，电路的复杂性不断增加，门电路的规模达到成千上万甚至上百万，现在一个芯片可以完成过去整个电路板的功能，从而使相同的PCB上可以容纳更多的功能。PCB已不仅仅是支撑电子元器件的平台，而变成了一个高性能电子设备的系统结构之一。

在正统、规范的模、数混合电路PCB设计中，通常将地线又分为保护地和信号地；电源地又分为数字地和模拟地，为什么要对地线进行划分？区分模拟和数字部分的目的是为了抗干扰，主要是数字部分电源和地上的噪声会对其他信号，特别是模拟信号通过传导途径有干扰。将数/模地分开的原因是因为数字电路在高低电位切换时会在电源和地产生噪声，噪声的大小跟信号的速度及电流大小有关。如果地平面上不分割且由数字区域电路所产生的噪声较大而模拟区域的电路又非常接近，则即使数模信号不交叉， 模拟的信号依然会被地噪声干扰。也就是说数字、模拟地线不分割的方式只能在模拟电路区域距离产生大噪声的数字电路区域较远时才能正常工作。

所以，这就是在DM500S这样安装密度如此之大的电路主板上，加之主CPU工作主频高达250MHz的情况下，为保证DM500S的音、视品质及系统工作的稳定性，DM500S的原始设计者采用四层电路板设计的原因吧！

DM500S的仿制厂家用双层电路板代替四层电路板在降低了成本的同时，也会由于PCB表面布线限制，地线将很难再分隔为数字地和模拟地。同时DM500S主板表层器件布线较多，在表面铺铜代替内层地线，很难保证铜箔完整，会大大提高地线阻抗。这一切都会给DM500S带来难以容忍的音、视频信号质量的劣化及DM500S工作稳定性的下降。

对上面一些对比分析，从中我们可以看到一种令人担忧的趋势，在厂商逐利的同时，用什么守住商誉？现在由于生产厂家多，现在价格还有继续下降的趋势，当然质量也就越来越难保证了！不过话又说回来，本来都是抄版产品，也谈不上哪个是什么正宗产品了，但有一点是肯定的，那就是国内第一批抄版DM500S的产品质量是最好的。

笔者手中的仿制版DM500S的

使用体验

虽然国内厂商对DM500D做了很多简化和修改，但其软、硬件基本架构还是dreambox 原设计结构，因比M500的优点和缺点都很突出，是一个矛盾的混合体。

1.优点：

（1）硬件紧凑，结构合理；

（2）对发烧友，dm500s绝对是好玩的东西，可以一直玩下去，施展星友的才华，消磨大家的时间；

（3）DM系列接收机展现了许多新的思路和新的技术特点，如完全开放的以计算机形态出现的软硬件平台；

（4）几乎无限的软件扩展和升级能力；

（5）即可以收看卫视视频、收听收音机，还可以接收新闻，天气预报，玩游戏，等等；

（6）即可以支持正版卡又可以搞AU程序；

（7）即可以输出一般的视频信号又可以输出网络视频流直接用计算机观看节目；

（8）即可以用共享解密又可以插入正版卡成为其他机的共享服务器；

（9）即可以做客户端又可以做服务器；

（10）即可以直接进行网上升级又可以用计算机FTP，Telnet等方式升级；

（11）切换节目速度极快；

（12）可以自己编辑定制许许许多内容，如寻星表，节目表，改节目名称等等；

缺点：

（1）容易死机。在使用中常常会死机，遥控失灵，需断电重启才能恢复；

（2）DisEqC中频切换开关不灵敏。常常是需等待很长时间才能切换甚至有时根本不能切换；

（3）工作稳定性不好，在使用中系统时常会莫名其妙地垮掉，需要重新刷入系统；

（4）网络接口质量太差，在冷启动时常不能正常连接网络；

（5）发热量太大；

（6）收视门限太高；

（7）面板上没有信号锁定指示灯。

确定摩机方案

没有一个清晰的思路对于摩机来说是最大的障碍。所以我们需要明确一下我们要对DM500S做什么和怎么做。

对于一台DM500S来说，影响其稳定性的，基本上可以罗列出来的无外乎几点：主板PCB基板的设计、采用的元器件质量和供电系统。从我们前面所对比的几种不同的DM500S之间的差异以及在实际操作使用中发现的问题来看，笔者手中的DM500S有以下几点不足：

1、在正常使用中，时常死机或是软件系统崩溃；

2、时钟电路不合理，易导致时钟频偏移；

3、支持DisEqC开关不好；

4、外置12V电源质量不好，在正常工作中发热量过高；

5、网络接口工作不稳定；

6、机器工作时散热不好，温升太高；

7、相对于其它型号卫星接收机，DM500S卫星信号接收门限偏高；

8、网络指示灯在主板上，不易观察网络状态；

9、2.5V LDO缺失，影响Tuner及主芯片供电质量；

10、原配12v外置电源发热严重；

11、遥控器不都长时连续控制DM500S；

12、前面板没有信号锁定指示。

从上述的几点问题分析，其中死机和系统崩溃以及信号接收门限偏高应是电源不良，改善电源供电质量应该能得到明显的效果；支持DisEqC开关不好应与LNB供电转换器供电纹波过高，22kHz调制幅度过低有关；散热不好与DM500S机箱结构、内部空间有关，加强散热应有很好的效果；网络接口工作不稳定也应与供电质量有关，应该强化网络接口芯片的电源滤波、退耦。

对于时钟电路，笔者本想将其换为27MHz VCXO压控振荡器，但仔细观察PCB走线后发现，厂家已将VCXO的电压控制线删除，根本没办法从BGA封装的主芯片引脚上重新引线，只得作罢；

在主板的2.5V LDO焊盘旁边，厂家增加了一对贴片二极管的焊盘，上焊有一只从3.3V降压到2.5V(实际上该电压在2.7V左右)的二极管，如果要补焊上LDO，必须要拆下该贴片二极管，但二极管的焊位正好在ALPS调谐器下方，拆除二极管需先拆下ALPS调谐器。调谐器转换板与主板间有32根排针焊在一起，担心损坏主板，也只得放弃这个想法；

有很多朋友的遥控器使用过程中，出现过使用遥控器切换节目频道或其它操作时，常常会有遥控失灵的情况发生，需要等待一会才能再次遥控的情况。图35是DM500S遥控器外形。笔者在使用DM500S过程中没有发现这种现象。为查明原因，笔者拆开了手中DM500S配送的遥控器，同时结合网上信息发现，DM500S遥控器有至少三种以上的版本。图36是笔者的遥控器内部电路板正、反两面的照片。图37是其它朋友手中的遥控器内部电路板正、反两面的照片。从照片中可以看到，两种遥控器的电路板及所用IC都不相同，但都是采用晶振。

笔者手中遥控器采用一片TTR013、3.58MHz晶振及其它阻容、三极管、红外发光管等组成。TTR013是以 6502 为母体的 8 位单片机，它内部有4kx8Bit的Program ROM和32x8Bit的RAM，工作电压：1.8V～3.6V，工作频率：400kHz～4MHz，有8 个输入口和8 个双向I/O口，内置三极管的红外载波输出。其编码输出格式由用户自行编制软件程序设定。另一种有晶振的遥控器虽然采用的IC型号及晶振频率不同，但也和笔者的遥控器是类似的情形。

另外还有一种遥控器采用一枚型号为CM7P16的内部固化有程序的单片机，其时钟未采用一般遥控器中常见的455kHz的外部振荡器，也没见有其它晶体振荡器。它是采用单片机的内部振荡器作为单片机的工作时基。这种内部振荡器频率对工作电源电压十分敏感，当连续按动遥控器按键时，遥控器电池在连续放电后电压会有明显地降低，则导致单片机时钟变化。出现遥控失灵的主要是这种类型遥控器。

红外发射器由指令键、指令信号产生电路、调制电路、驱动电路及红外发射器组成。如图38所示。

遥控器所产生的脉冲编码的格式一般为：

引导脉冲(头)―――识别码(用户码)―――键码―――键码的反码

其引导脉冲为宽度是9 ms左右的一个高脉冲和一个低脉冲的组合，用来标识指令码的开始。识别码、键码、键码的反码均为数据编码脉冲，用二进制数表示。“0”和“1”均由ms量级的高低脉冲的组合代表。识别码(即用户码)是对每个遥控系统的标识。通过对识别码的检验，每个遥控器只能控制一个设备动作，有效地防止了多个设备之间的串扰。当指令键按下时，指令信号产生电路便产生脉冲编码。键码后面一般还要有键码的反码，用来在接收端检验键码接收的正确性，防止误动作，增强系统的可靠性。这些编码后的指令串行数据对38kHz的方波进行脉冲幅度调制，经调制后输出，最后由驱动电路驱动红外发射器件(LED)发出红外遥控信号。

图39是遥控接收器的原理框图。在红外遥控信号接收端，红外线光信号进入遥控接收器(头)后，经过PIN光敏管转换为电信号，通过前置放大和限幅放大后进入带通滤波器，然后通过峰值检波解调器将编码指令串行数据从38kHz载波中解调出来，通过缓冲电路被送入DM500S的主芯片进行指令识别和指令执行。

由于DM500S遥控器采用单片机内部振荡器产生工作时基，而指令串行数据时序间隔时间由时基频率决定(实际是由软件程序在一个稳定的、固定频率的时基条件下决定)，38kHz载波频率也由时基频率分频取得。当遥控器内电池由于连续工作而电压跌落时，遥控器单片机时基频率将随电池电压漂移，这会产生两个后果：其一，指令串行数据时序将会改变，DM500S主机中CPU对其的识别会发生错误而拒绝执行；其二，当载波中心频率偏离38kHz达到某一程度时，红外遥控接收器中的38kHz带通滤波器会滤除遥控器发出的指令信号。上述结果的宏观表现就是DM500S遥控失灵。当遥控器放置一段时间不用后，电池电压将逐渐恢复，此时遥控器又可正常工作了一段时间了。

只能在日后找一个学习型遥控器取代原配遥控器或选用高容量的碱性电池并勤换电池来解决了！

据此，整理一下思路，决定DM500S的打摩方案：

1、更换DM500S原配外置电源；

2、更换主板上各组电源的滤波电解电容；

3、更换网络芯片的滤波退耦电容；

4、修改LNB供电及22kHz调制电路元件参数；

5、修改前面板电路，在前面板增加信号锁定指示；

6、增加主芯片散热器及散热风扇。

DM500S摩机的实施

1、DM500S外置电源替换与改造

DM500S随机原配的外置电源(图40)，标牌指标：输出12V、最大输出电流2A。在使用中发热严重，怀疑其指标注水高标。拆开外置电源(图41)发现其电源芯片采用的是DIP-8封装的5M02659R。5M02659R是仙童生产的单片电流型开关电源芯片，工作频率67kHz。由于生产厂家的成本限制，该电源使用的元器件质量非常低劣，尤其是高频开关变压器磁芯铁损很高，工作时磁芯温度很高。估计它整体的成本不会超过10元钱。该电源空载输出电压为12.6V，在接入一负载电流1A的假负载时输出电压下降至10.6V，同时纹波高达0.8VPP，这对DM500S的正常工作带来很不利的影响。该电源的安全性和可靠性都有隐患，所以必须将其替换。

替代的外置电源有两种方式获得，自制电源和购买成品电源。

简单的自制电源可采用功率适当的工频变压器，加上整流桥、滤波电容以及两只7812并联扩流的稳压器，在很多直流电源方面的技术书籍中都有介绍，此外不再详述其制作方法了。

购买成品电源也有两种方法：

其一是选购电压、电流适合的外置电源，如图42所示的12V/5A液晶显示器电源，但所花费用较高，适合于动手能力稍差的星友采用；

其二是在二手电器市场找一些笔记本电脑用的外置电源。由于这类电源输出电压较为特殊，应用范围有限，所以价格十分低廉。而且其内部用料精良，多数带有内部多重电磁屏敝及过流、过压保护，电源性能参数很高。对于电压不符合DM500S要求的外置电源，只要打开电源外壳，沿着直流输出线路逆向查找，很容易找到电源的电压反馈采样分压电阻，只要调整分压网络其中任何一个电阻的阻值，改变分压网络的分压系数，就可很方便地改变外置电源的输出电压。基本上市场上能购到的电源绝大多数都可照此方法改变其输出电压。但由于此类电源都是按照标牌输出电压设计的，其开关变压器的磁芯和绕组完全是按照标牌输出电压和输出功率设计的，所以当我们通过修改电路改变其输出电压后，变压器损耗会略有上升。因此我们在选择外置电源时，最好购买输出电压接近12V的电源，以使在改造电源输出电压后变压器损耗不至于上升太多。不要购买输出电压低于12V的电源，因为当我们修改电路后，电源输出电压有可能会高于其内部输出滤波电容的耐压。选购的极限是外置电源标牌输出电压与我们需要的目标电压的最高电压差不要超过5V，同时电源的最大输出电流要大于3A，当然最大输出电流大一些更好，但售价会高一些。

图43和图44是笔者在二手市场购买的IBM笔记本电脑外置电源和其标牌，电源型号：A21131，输出电压16V，电流4.5A。

外置电源的外壳，大部分是采用超声波热合方式使上下两半盒的接缝处在超声波作用下相互快速磨擦，磨擦产生的热量使接缝处塑胶部分熔化而粘合成为一个整体。拆解这类电源外壳时，最好不要用硬撬或重物锤击的方法，这样会损伤外壳，影响外观和壳体密闭性。依笔者经验，最好的方法是用一个台虎钳，在台钳虎口处垫上一层稍厚的棉布，用以保护电源外壳不留有划痕。再将电源的外壳接缝沿着台钳虎口方向轻轻夹住，平稳缓慢地旋紧台钳，使电源外壳沿接缝均匀变形，待台钳夹紧到某一程度时，可听到一声脆响，电源外壳会沿着接缝裂开。此时松开台钳取下电源，就可打开电源外壳。待电源改造完毕，用一些环氧胶粘合外壳，电源外观可保持当初外观。

图45和图46是IBM电源打开外壳后塑料外壳内壁的薄铜片屏敝及电源电路板外面所包裹的铁质屏敝。铜质屏敝主要作用电场屏敝，而铁质屏敝主要作用磁场屏敝，可见IBM的电源设计是多么的用心！

拆开包裹电路板的铁质屏敝及绝缘保护套后，我们可以看到电路板的真面目，图47是拆开屏敝后的IBM电源，图48是IBM外置电源的正反两面图片。对比DM500S原配电源，我们可以看到两种产品的差距在那里！

IBM外置电源的工作原理及电路图，与本文内容关系不大，在此就不再详述了。我们最感兴趣的是怎样调整它的输出电压，使它适用于我们的DM500S！（未完待续）