Asteroids #6: Edge Connector e Sense Circuit

O conector de borda, ou edge connector, é uma interface para a conexão de sinais entre a placa-mãe (PCB) e o resto do arcade. Através dele, a placa recebe a alimentação de força vinda da placa reguladora e, por diferentes conectores, retorna para o monitor as voltagens necessárias para que ele exiba os resultados no tubo.

Já era sabido pelos engenheiros da época da fabricação do arcade que estes conectores sofrem certo nível de oxidação, devido à passagem de corrente e aos microespaços deixados pela conexão através dos plugs, além da diferença de material metálico entre os plugs e os conectores. Esse fenômeno natural, por sua vez, causa uma obstrução na passagem da corrente elétrica, o que pode ocasionar diferentes problemas no jogo. Uma corrente mais fraca comumente provoca resets periódicos e comportamentos anômalos.

Como exemplo, veja os assustadores problemas que o meu Asteroids estava apresentando após certo tempo ligado, mesmo depois da reconstrução completa do monitor. Este é um arcade prestes a apresentar sérios defeitos, a menos que algo seja feito:

É muito fácil limpar esta corrosão nos conectores de borda, porém, na década de 80, em plena Era de Ouro dos Videogames, em um mundo repleto de operadores de arcades, esse era um problema corriqueiro demais para deixar uma máquina fora de operação e exigir a visita de um técnico.

Foi a partir disso que a brilhante engenharia da Atari concebeu uma ideia inédita para alongar os períodos de manutenção, um dispositivo chamado Sense Circuit, exclusivo dos arcades da marca.

Sense Circuit Explicado

O funcionamento do Sense Circuit é brilhante. Através de cabos de retorno contidos no chicote que conecta a placa reguladora à placa-mãe, é feita a medição do valor exato da voltagem que a PCB recebe.

Desta forma, a placa reguladora percebe quando a voltagem nominal, que deve ser de 5V, está menor do que o esperado devido à resistividade ocasionada pela oxidação. E, com isso, o Sense ajusta a voltagem de saída, enviando, automaticamente, mais do que 5V. Por exemplo, se a placa está enviando 5V e a medição de chegada está em 4,8V, o Sense Circuit ajusta a saída para 5,2V e no final são recebidos exatos 5V.

Embora essa criativa construção eletrônica prolongue bastante o intervalo entre manutenções, o problema acontece justamente por isso – com o passar o tempo, mais e mais resistência vai surgindo em consequência à oxidação, até chegar um momento em que a placa A/R está jogando tanta corrente na placa-mãe que dois problemas ocorrem: um deles é a queima da cobertura metálica do circuito de borda da PCB e, o outro, a queima do diodo do circuito Sense na placa reguladora.

Para saber mais a respeito do Sense Circuit, sugiro o melhor artigo já escrito sobre o tema, pelo usuário bit slicer.

Há formas de contornar isso. A mais simples é a manutenção periódica que vou descrever no próximo tópico, porém existe ainda a possibilidade de eliminar completamente o circuito Sense. Neste último caso, quando a oxidação se acumula, a voltagem recebida na placa-mãe seguirá caindo sem a ação do circuito, até que, quando estiver ao redor de 4,5V ou menos, o jogo vai começar a resetar ou desligar. A partir deste momento, a principal medida de manutenção será mesmo a limpeza dos conectores de borda.

A decisão de eliminação do Sense Circuit não é tão simples – a comunidade de entusiastas de arcades se divide. Alguns consideram uma ótima ideia, tanto é que existem kits prontos para isso, que tornam a eliminação manual simples de ser feita, bastando construir um jumper na placa. 

Entretanto, os mais puristas consideram um sacrilégio e um certo tabu a eliminação do Sense, tido como uma brilhante solução de engenharia e parte do que faz a eletrônica dos arcades da Atari tão fascinante.

Eu, particularmente, me encaixo na segunda metade.

A Limpeza Periódica dos Edge Connectors

Expliquei tudo isso só para apresentar agora a solução mais simples e elementar, muito conhecida pela comunidade de colecionadores de arcades: a desoxidação dos conectores de borda.

Para combater a oxidação que naturalmente se forma nos edge connectors da placa-mãe, e que muitas vezes não é visível ao olho nu, o mais recomendado é utilizar um limpador de contatos. O “gold standard” adotado nos Estados Unidos é o produto DeoxIT, verdadeiro coringa para solucionar inúmeros problemas oriundos da oxidação de componentes e oferecer melhoria de conexões entre plugs.

Porém o DeoxIT não existe no Brasil e não pode ser importado via correio, pelo fato de o componente do spray ser inflamável. A solução que adotei inicialmente para manter o mesmo padrão de manutenção utilizado nos Estados Unidos foi importar, pelo AliExpress, uma versão não inflamável do produto. Foi esta que utilizei na manutenção do Asteroids.

Os passos para a limpeza dos conectores são os seguintes (lembre-se sempre de adotar estas medidas nos dois lados da placa):

1. Passar álcool isopropílico, esperar secar
2. Aplicar o limpador de contatos
3. Deixar o limpador agir por alguns minutos
4. Remover o limpador com um papel seco
5. Aplicar álcool isopropílico novamente

Observe que o passo 5 é opcional. O produto também pode ser mantido na superfície como medida de proteção, principalmente se for utilizado o DeoxIT original. À época, como importei do AliExpress, não fiquei muito confortável com esta medida.

Recentemente, consegui adquirir o DeoxIT original. Trata-se do melhor produto para essa finalidade, porém é necessário ter muito cuidado ao utilizar o spray, pois o líquido é oleoso e se espalha por tudo, sendo de difícil remoção. Não há problema em manter o produto espalhado em componentes eletrônicos, pois ele não é condutor e possui efeito de proteção, entretanto a melhor prática é borrifá-lo dentro de um frasco e aplicá-lo com pincéis finos na superfície exata em que é desejada a sua ação.

Obs.: o limpador de contatos, de qualquer marca, nunca deve ser aplicado com o equipamento ligado, havendo risco de explosão no caso de produtos em spray (inflamáveis).

E assim, com a manutenção periódica dos edge connectors em dia, o que é recomendável que seja feito anualmente, o Asteroids funcionou de modo perfeito. Após uma década com problemas e todo o esforço de manutenção do monitor, eu por fim tive em mãos um arcade Asteroids plenamente funcional por longo período.

Obs.: a revisão dos conectores de borda pode não resolver o problema quando os plugs de conexão estão muito frouxos, o que ocasiona um encaixe com folga e provoca sobreaquecimento prematuro. Se for este o problema, a solução é a repinagem dos conectores, procedimento que realizei no arcade Missile Command.

Este post é parte de uma série. Os capítulos anteriores são: Post Introdutório: O Poder dos Vetores, 01 – Modelo Upright com Defeitos Intermitentes, 02 – Monitor Rebuild,03 – A/R-01 – Power Block Rebuild, 04 – High Score Save, Multigame e PCB Recap e 05 – Monitor Big Caps e Ajuste de Imagem.

O próximo post é o 07 – O Potenciômetro Mais Raro do Mundo.

Conheça o passo a passo da restauração do Asteroids Upright, arcade da Atari, através do índice dos capítulos.