Réparation Sony D-50

Il s’agit en fait d’un Sony D-5, autre appellation du Sony D-50 ou encore D-14, premier baladeur CD commercialisé en 1984. Quelle que soit la référence - fonction du lieu de commercialisation - les trois modèles sont identiques.

Sony D-50
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Cet exemplaire m’a été donné pour pièces mais j’ai décidé d’y jeter un œil...et de le restituer à son propriétaire en cas de succès, ce qui n’était pas gagner au vu de la panne de départ et aussi au vu de la panne supplémentaire que j’ai infligée à ce sympathique petit objet.
Pour ce qui est du symptôme de départ, j’ai pu observer deux comportements différents à la mise sous tension de l’appareil :
soit un allumage de tous les segments du mini-afficheur, soit aucun segment allumé, mais dans les deux cas aucun autre signe de vie n’était perceptible, aucun mouvement mécanique. Une fois levé le doute sur la partie alimentation externe 220 Veff / 9 VDC en m’étant assuré de l’absence de tout mauvais contact, j’ai entrepris un premier démontage complet afin de vérifier les soudures, les nombreux fils de liaisons internes et l’aspect des condensateurs, puis j’ai effectué les premières mesures après avoir connecté l’appareil à une alimentation extérieure me permettant de vérifier la consommation de l’ensemble en temps réel..
La consommation très faible (de l’ordre de 40mA) m’a amené à vérifier la présence des différentes alimentations. Une première lecture du schéma met de suite en évidence une cause possible de panne en la présence d’un convertisseur DC / DC. Ce type de montage souvent encapsulé sous forme de petit boitier blindé et d’apparence hermétique permet d’augmenter le rendement de l’alimentation ce qui est (était) salvateur sur ces premiers lecteurs portables gourmands en batteries.
Monté autour d’un contrôleur PWM de référence TL1451, ce régulateur à découpage permet d’obtenir plusieurs tensions régulées sur ses sorties à partir de l’alimentation de 9V : 5V, -5V, 2,2V, 9V (V-drive).
Autre avantage de l’utilisation de ce type de régulateur, le fonctionnement du baladeur sur batteries externes reste stable jusqu’à une tension seuil bien inférieure à la tension nominale de service, ce que ne permet pas l’utilisation de régulateurs linéaires. J’ai démonté ce convertisseur DC / DC afin d’en voir les entrailles de plus près :

PHOTOS

Sony D-5 - convertisseur DC / DC
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Je n’ai pas remplacé les condensateurs électrolytiques de bonne qualité équipant le module (Sanyo OS-CON, Chemicon SXE..)


En regardant le brochage à l’aide du schéma technique du Sony D-5, on constate que le convertisseur est bien directement alimenté par la source externe (bloc d’alimentation externe ou piles, 9V), et qu’un autre régulateur en boitier TO92 est monté en parallèle : il s’agit d’un régulateur à technologie CMOS S812-50 (IC802) spécialement adapté pour délivrer une tension constante sous une différence de potentiel plus faible entre l’entrée et la sortie que sur un régulateur classique type 7805, caractéristique idéale pour les matériel alimentés par batteries.
Sur le D-50, ce régulateur de tension IC802 est chargé de délivrer en permanence 5V afin de maintenir l’appareil dans un pseudo mode veille et permettre le démarrage du lecteur par pression sur une touche (Play) tant que le commutateur mécanique ON/OFF est en position ON (commutateur de couleur verte en face avant du D-50).
En pratique, la pression sur la touche "Play" indique au microcontrôleur (MB88541), qu’il doit envoyer la commande "Remote" au convertisseur DC / DC, commande permettant la fabrication des tensions de service nécessaires aux différents étages du baladeur.
Autour de ces éléments, on peut noter aussi la présence du condensateur C803 (tantal 20V) et de la diode D802 dont le rôle est la fabrication du signal de Reset à la mise sous tension, sans lequel le lecteur ne peut être initialisé et donc ne peut démarrer.
La décharge de C803 n’est possible que si le baladeur est déconnecté de toute source d’alimentation ; en d’autres termes, le Reset n’est effectué qu’au moment où l’alimentation externe est connectée.

Sony D-5 - Extrait du schéma technique
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En bleu clair, le microcontrôleur IC801. En vert clair, le convertisseur DC / DC. En Orange, le régulateur 5V "permanent" IC802. En bleu foncé, la prise jack pour l’alimentation externe. En rose à droite, le Reset. En violet au centre, l’interrupteur de face avant ON/OFF. Dès que l’alimentation est reliée au lecteur, IC802 alimente le processeur IC801 (5V en broche 46...). Au début de la routine de démarrage, le microcontrôleur passe sa broche /Reset (broche 8) à 5V et charge le condensateur C803. Le temps de charge correspond au Reset barre (/Reset) du microcontrôleur qui va à son tour effectuer le Reset des autres circuits intégrés et accomplir son cycle de démarrage. Dans le cas où aucune anomalie n’est détectée et lorsque l’utilisateur place l’interrupteur du lecteur sur ON puis appuie sur la touche Play (flèches violettes), l’impulsion à niveau bas "Start" est envoyée au microcontrôleur en broche 45, via le transistor Q801. A son tour, le microcontrôleur envoie la commande /PCONT (broche 2) sur Q307 qui démarre ensuite le convertisseur DC / DC par un niveau haut sur sa broche 4 (flèches marrons), ce qui libère les tensions de service


D’autres astuces ont été mises en œuvre par le concepteur à des fins d’économie d’énergie : par exemple, alors que IC802 alimente en permanence le microcontrôleur, l’horloge interne est stoppée aussitôt la routine de démarrage terminée si la lecture n’est pas lancée.
Autre astuce et pas des moindres, l’ensemble des asservissements est effectué en mode PWM, via un signal en dents de scie directement fabriqué à partir du signal LRCK extrait du flux numérique.
Pour parfaire un peu le tour d’horizon des spécificités du D-50, il faut mentionner la présence d’un superbe petit moteur BSL (Brushless) en guise de moteur disque, choix justifié par des raisons de compacité et d’économie d’énergie une fois encore.
Si on ajoute que le D-50 est équipé du chipset de deuxième génération, (identique à celui du CDP-35 présenté en page précédente par exemple), on comprend que ce petit baladeur est tout sauf un gadget, et on explique la qualité de ses prestations audio qui égalent peu ou prou un modèle de salon de la même époque.

Voici le chipset un peu plus en détail :

  • CX23035 : processeur numérique (régénération de l’horloge bit, démodulation EFM, détection de synchro trame, interpolation et détection / correction d’erreurs, démodulation du signal de sous-code, asservissement de moteur disque, et interface de communication par bus avec le microcontrôleur)
  • CX20108 : focus / tracking / sled servo
  • CX20109 : amplificateur RF
  • CX20133 : convertisseur numérique / analogique intégrateur à double rampe

Ce chipset de deuxième génération permet l’utilisation d’un unique microcontrôleur (IC801) contre 2 pour la génération précédente de lecteur CD grâce à l’introduction d’un Bus de communication avec les CX23035 et CX20108. Cerise sur le gâteau, le microcontrôleur intègre un driver pour l’afficheur LCD, ce qui permet l’économie (de place) d’un driver séparé.
Après ce bref tour du propriétaire, et pour revenir à la recherche de panne, j’ai d’abord constaté qu’aucune tension n’était présente en sortie du convertisseur DC / DC, non pas à cause d’une panne de ce dernier, mais à cause de l’absence de commande de démarrage (Remote) de la part du microcontrôleur (Pin 2) délivrée en Broche 4 du convertisseur (Power ON/OFF).
En remontant un peu je me suis aperçu que le microcontrôleur était alimenté non pas en 5V mais en 9V à cause d’un probable court-circuit interne au régulateur 5V IC802 (S81250). Fatal !!!
Après avoir remplacé IC802 par un régulateur linéaire classique (7805) et ainsi récupéré une tension correcte (5V) sur le microcontrôleur, aucun changement n’était perceptible, l’appareil restait irrémédiablement silencieux et immobile, et aucun segment de l’afficheur n’était allumé.
La conclusion que IC801 avait rendu l’âme allait être confirmée par forçage de la commande ON/OFF du convertisseur DC / DC, amenée à 5V momentanément en connectant directement la sortie de IC802 sur la broche 4 du convertisseur afin de valider les tensions de sortie nécessaires au démarrage de l’appareil.
Toutes les tensions (en sortie du convertisseur DC / DC) sont apparues, l’horloge interne du microcontrôleur a démarré (mesurable en pin 6 et 7 de IC801), tous les segments de l’afficheur (géré par IC801) se sont allumés, et seule la broche Reset (Pin 8) est restée à 0V, empêchant tout démarrage du programme interne au microcontrôleur.
Cette dernière constatation m’a amené à prélever le microcontrôleur sur un autre D-50 récupéré dans mon cimetière de lecteurs, et à le poser à la place du composant défectueux.
Les photos suivantes montrent ces quelques opérations et le lecteur redémarré grâce à cet échange de microcontrôleur.

PHOTOS

Sony D-5 - Remplacement du microcontrôleur
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Le lecteur en position de maintenance

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Le remplacement du microcontrôleur

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Le microcontrôleur remplacé

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Un régulateur 7805 en boitier TO220 est utilisé pour les tests en remplacement de IC802

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Le lecteur opérationnel


Fort de ce succès, je me suis lancé dans le remplacement de tous les condensateurs chimiques du lecteur afin d’optimiser sa durée de vie et ses performances. Les photos suivantes montrent cette opération, plus quelques vues du lecteur démonté :

PHOTOS

Sony D-5 - Remplacement des condensateurs chimiques
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La platine principale retournée avec les condensateurs à remplacer

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Le régulateur HS IC802

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Deux photos de l’appareil ouvert, avec le bloc optique KSS-110C

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La platine à nu

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Les nouveaux condensateurs en place

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2 condensateurs sur la "Sub board" (commutation audio et LPF)

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Le potentiomètre de volume qui a subi un nettoyage et, entouré en bleu, IC604 qui subira une panne supplémentaire un peu plus loin...


Malheureusement après cette intrevention, le lecteur s’est mis à surconsommer, surconsommation faisant chuter la tension d’alimentation à environ 4V et provoquant un bruit mécanique inquiétant rendant impossible la lecture de la TOC.
Le passage en mode service m’a révélé que le défaut de surconsommation apparaissait à l’enclenchement de la commande de « kick-start » du moteur disque. Un (re)démontage rapide ma permis de tomber nez- à-nez avec une patte de composant "collée" sur le moteur disque...... Évidemment, ce corps étranger provenait d’un des condensateurs remplacés au préalable, et nul doute que les dégâts allaient être conséquents..
Afin de m’éviter une nouvelle recherche de panne interminable, j’ai procédé au remplacement du moteur disque complet comprenant le circuit driver (une cinquantaine de composants) en plus des bobines de la partie brushless. Après une nouvelle corvée de remontage mettant inévitablement en péril les quelques nappes souples et autres connections à déssouder / ressouder à chaque nouveau démontage / remontage, la panne était toujours présente. Par déduction à partir du schéma technique, il ne restait guère plus que deux AOP possiblement défectueux, référencés IC603 et IC604 sur le circuit pré-driver d’asservissement de CLV.
Je ne sais lequel était défectueux, mais le remplacement des deux composants m’a permis de solutionner cette agaçante panne supplémentaire.

PHOTOS

Sony D-5 - Réfection du circuit de CLV Servo
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Retour à la case départ...

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...avec le remplacement du moteur disque

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Extrait du schéma technique avec le circuit driver du moteur disque et le moteur disque (entouré en rose)

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IC603 et IC604, les AOP défectueux


L’étape finale a consisté à remonter proprement l’appareil. Après avoir utilisé un régulateur 5V 78L05 (en boitier TO92) en remplacement du régulateur IC802 pendant une partie des opérations décrites ci-dessus, j’ai fini par opter pour un boitier classique TO220, dont l’épaisseur permet un plaquage parfait contre le capot inférieur du lecteur refermé, facilitant ainsi la dissipation thermique.

PHOTOS

Sony D-5 - Remontage
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Le lecteur fonctionne à nouveau après remplacement des composants défectueux IC603 et IC604. Il reste à remonter l’appareil proprement

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La nappe du bloc optique

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La nappe de connexion des actuateurs

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La nappe de connexion du clavier et de l’afficheur LCD

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L’ensemble des nappes à ressouder

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La fixation des câbles et du régulateur 5V


Les deux dernières vues montrent le lecteur réparé. Je n’ai constaté aucune anomalie de lecture ou de sortie audio malgré des essais de plusieurs heures d’écoutes consécutives. En revanche, le lecteur s’est arrêté une fois sans aucune raison au bout de 4 ou 5 heures de lecture... Après une relance par la touche "Play", la lecture est repartie sans nouvelle anomalie. Capricieux ces vieux lecteurs...
Quelques photos supplémentaires du Sony D-50 sur cette page.

PHOTOS

Sony D-5
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Sony D-50 (Mise à jour - 01/01/17)

Autre panne rencontrée sur un Sony D-50 : la lecture ne démarre pas. La pression sur le bouton "Play" allume bien l’afficheur, mais rien ne se produit. En cause, un condensateur au tantale explosé (22µF / 20V) sur la ligne d’alimentation VDrive (9V). Les photos suivantes illustrent cette réparation :

Sony D-50
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Le composant en cause est entouré en rouge. Les condensateurs chimiques sont remplacés par la même occasion


Les photos suivantes montrent quelques-uns de mes Sony D-50 :

Sony D-50
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Mitsubishi DP-101

Fraîchement acquis, voici un deuxième exemplaire du très rare Mitsubishi DP-101. Cette version 110V fonctionnelle me permettra peut-être de venir à bout de la panne de mon premier exemplaire (220V celui-là), seul lecteur de ma collection que je n’ai pas réussi à redémarrer faute de documentation technique pour ce modèle. En attendant cette excitante opération de sauvetage à laquelle je ne croyais plus, voici quelques photos de ce nouveau venu, déballage compris :

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Mitsubishi DP-101
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Mise à jour - 28/08/15 : voir cette page pour la réparation du Mitsubishi DP-101

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