DIY konwerter VGA–SCART RGB: jak zrobić kabel i aktywny konwerter, CSYNC, GroovyMAME, CRT Emudriver

Pytanie

Jak samodzielnie zrobić konwerter VGA–EURO

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Najprościej: zbudować pasywny kabel VGA→SCART RGB działający wyłącznie wtedy, gdy źródło obrazu generuje tryb telewizyjny 15,7 kHz (PAL/NTSC) i kompozytową synchronizację (CSYNC) z H+V.
• Uniwersalnie: wykonać aktywny konwerter (scan‑converter/downscaler), który z 31 kHz VGA wytworzy 15,7 kHz i poprawny sygnał dla SCART, ewentualnie z enkoderem do CVBS/S‑Video.
• Kluczowe punkty:
  • SCART przyjmuje 15,625 kHz (PAL) lub 15,734 kHz (NTSC). Typowe VGA 31,5 kHz nie zadziała bez downscalera.
  • Do SCART RGB potrzebne są: R, G, B (0,7 Vpp/75 Ω), CSYNC na pin 20, „blanking” 1–3 V na pin 16, „status” 5–12 V na pin 8, wspólne masy.
  • LM1881 nie „łączy” H i V – to separator synchronizacji z wideo. Do łączenia H+V użyj logiki (np. 74HC86) albo prostego sumatora diodowego.

Szczegółowa analiza problemu

• Charakterystyka sygnałów:
  • VGA: analogowe R/G/B 0,7 Vpp/75 Ω; HSync i VSync na poziomach TTL (3,3–5 V), zwykle 31,5 kHz dla 640×480@60.
  • SCART (RGB): analogowe R/G/B 0,7 Vpp/75 Ω; synchronizacja kompozytowa na pinie 20 (akceptuje CSYNC lub złożony sygnał CVBS jako „nośnik” synchronizacji); wymagane piny sterujące 8 i 16.
• Konsekwencja: bez 15,7 kHz telewizor nie zablokuje się na synchronizacji. Dlatego:
  • Jeśli karta graficzna potrafi generować 15 kHz (CRT Emudriver, GroovyMAME, niestandardowe modeline w Linux), wystarczy kabel + prosty układ CSYNC i piny 8/16.
  • Jeśli nie – konieczny aktywny downscaler/scan‑converter (FPGA/układ scalony) lub gotowe urządzenie.

Aktualne informacje i trendy

• W praktyce retro (2020–2025) powszechne są:
  • „Kabel VGA‑SCART 15 kHz” do PC z CRT Emudriver/GroovyMAME.
  • Proste „combinery” H+V oparte o 74HC86 albo sumatory diodowe.
  • Tanie płyty skalerów z firmwarem hobbystycznym (tzw. mody „GBS‑Control”) – pozwalają uzyskać 240p/480i i wyjść z CSYNC.
  • Enkodery RGB→CVBS/S‑Video (AD724/AD725) – tylko gdy źródło jest już 15 kHz; do 31 kHz i tak potrzebny jest downscaler.
• SCART to standard schyłkowy – w nowych TV brak. Z CRT/TFT z SCART trafność rozwiązania zależy od akceptacji CSYNC i poziomów pinów 8/16.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Pinout (wejście SCART):
  • R/G/B: 15/11/7; masy: 13/9/5; CSYNC/CVBS in: 20 (masa wideo: 17); audio L/R: 6/2 (masa: 4); sterowanie: 16 (1–3 V, RGB on), 8 (5–8 V – 4:3; 9,5–12 V – 16:9).
• Dwa warianty DIY

1. Pasywny „kabel + CSYNC” (wymaga 15,7 kHz z karty)

• Co potrzebne:
  • Wtyk VGA DE‑15, wtyk SCART, przewód ekranowany (min. 8 żył), 2× 1N4148, rezystory: 75 Ω (3 szt. opcjonalnie), 470 Ω, 1 kΩ, dzielnik dla pinu 16 (np. 2,2 kΩ do +5 V i 1 kΩ do GND), zasilanie +5 V (np. USB).
• Połączenia wideo:
  • VGA 1→SCART 15 (R), 2→11 (G), 3→7 (B).
  • Masy: VGA 6→SCART 13, 7→9, 8→5; dodatkowo VGA 10 (sync GND)→SCART 17. Ekrany do SCART 21.
  • (Opcjonalnie) w szereg z R/G/B daj 75 Ω, jeśli źródło nie jest stabilnie terminowane.
• CSYNC z H+V (dwie opcje):
  • Prosta diodowa: anody 1N4148 do VGA 13 (H) i 14 (V), katody łączysz razem → przez 470 Ω na SCART 20; do wspólnego punktu daj 1 kΩ do GND. Działa dobrze, gdy H/V mają polaryzację ujemną w trybie 15 kHz (typowo tak jest).
  • Logiczna (lepsza): 74HC86 zasilane z +5 V. Wejścia: H i V, wyjście XOR → 470 Ω → SCART 20. Zapewnia stabilny CSYNC przy różnych polaryzacjach.
  • Uwaga: LM1881 nie nadaje się do łączenia H+V; to separator z CVBS.
• Sterowanie SCART:
  • Pin 16 (blanking): z +5 V przez dzielnik 2,2 kΩ do SCART 16 i 1 kΩ do GND (≈1,6 V).
  • Pin 8 (status): +5 V bezpośrednio (tryb 4:3). Jeśli chcesz 16:9, potrzebujesz ≈12 V.
• Audio (opcjonalnie):
  • Jack 3,5 mm: L→SCART 6, R→SCART 2, masa→SCART 4.
• Uwaga praktyczna: część TV „łyka” CSYNC nawet bez dokładnego kształtowania; jeśli obraz „pływa” podczas pól V, użyj wersji z 74HC86.

Schemat połączeń (skrót):
VGA: 1—R→SCART:15; 2—G→11; 3—B→7; 6/7/8/10—GND→13/9/5/17
H(13) + V(14) —[diody/XOR]—[470R]→ SCART 20
+5 V → (2k2) → SCART 16 → (1k) → GND
+5 V → SCART 8
Audio: L→6, R→2, GND→4

2. Aktywny konwerter (uniwersalny)

• Blokowo: VGA 31 kHz → downscaler/scan‑converter → (RGB 15 kHz) → SCART

• Opcjonalnie, jeśli SCART ma oczekiwać CVBS: po downscalerze użyj enkodera (np. AD724/AD725 z odpowiednim kwarcem PAL/NTSC) i wprowadź CVBS na SCART 20 (zachowując piny 8/16).

• Zalety: działa z każdym VGA; Wady: większa złożoność, zasilanie, filtracja, koszt.

• Konfiguracja trybów 15 kHz (gdy używasz wariantu pasywnego):

  • Windows: CRT Emudriver/CRU; ustaw 240p/288p/480i/576i i polaryzację sync ujemną.
  • Linux: xrandr/modeline w Xorg; dobierz pixel clock i porche zgodnie z 240p/480i/576i; włącz „CompositeSync” lub Sync-on-H (jeśli sterownik wspiera CSYNC).

Aspekty etyczne i prawne

• Ryzyko uszkodzeń: podanie TTL 5 V wprost na pin 20 bez ograniczenia prądu może przeciążyć wejście SCART (terminacja 75 Ω). Zawsze stosuj rezystor szeregowy i wspólną masę.
• Bezpieczeństwo: ekranowanie i poprawne uziemienie ogranicza zakłócenia i brum w audio.
• Zgodność: SCART to standard europejski; w regionie NTSC dobierz odpowiednie tryby (15,734 kHz/59,94 Hz), aby uniknąć zrywania synchronizacji.

Praktyczne wskazówki

• BOM (wariant 1 – pasywny):
  • VGA DE‑15 (męski), SCART (męski), przewód ekranowany 8–10 żył
  • 2× 1N4148; 1× 74HC86 (opcjonalnie, zamiast diod)
  • Rezystory: 470 Ω (CSYNC), 1 kΩ (pull‑down CSYNC i dzielnik), 2,2 kΩ (dzielnik pin 16), 3× 75 Ω (opcjonalnie w szereg z R/G/B)
  • Zasilanie +5 V (USB), przewód audio 3,5 mm (opcjonalnie)
• Procedura uruchomienia:
  1. Sprawdź multimetrem: pin 16 ≈1–3 V, pin 8 ≈5 V.
  2. Wymuś 15 kHz na GPU; zacznij od 640×480i@59,94 (NTSC) lub 720×576i@50 (PAL).
  3. Jeśli obraz „skacze” w pionie – zmień metodę CSYNC z diodowej na 74HC86.
  4. Jeśli obraz cz/b – TV nie przełączył się w RGB; sprawdź pin 16.
  5. Smużenie/szum – skróć kabel, dodaj 75 Ω w szereg z R/G/B, zadbaj o ekran.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Nie każdy układ TV akceptuje „uboższą” CSYNC bez serracji pionowej – wtedy konieczne XOR (74HC86) albo aktywny konwerter.
• Jakość interlace (480i/576i) cechuje migotanie – to cecha standardu, nie usterka.
• Enkodery AD724/AD725 wymagają wejściowo 15 kHz – nie rozwiążą problemu 31 kHz same z siebie.

Sugestie dalszych badań

• Poszukaj opisów projektów „VGA to SCART 15 kHz” i praktyk retro (CRT Emudriver, GroovyMAME, mody GBS‑Control).
• Zgłębienie modeline’ów (porch, sync width) i polaryzacji – ułatwi stabilizację obrazu.
• Jeśli chcesz pójść krok dalej – rozważ zaprojektowanie własnego małego scan‑convertera na FPGA/CPLD z generatorem CSYNC i filtrowaniem dolnoprzepustowym 6–8 MHz.

Krótkie podsumowanie

• Najtańszy i realny DIY: kabel VGA→SCART RGB + prosty układ łączenia H/V w CSYNC, ale tylko przy wymuszeniu 15,7 kHz z karty graficznej i podaniu napięć na piny 8/16.
• Najbardziej uniwersalny: aktywny konwerter z downscalingiem do 15 kHz (i ewentualnym enkoderem do CVBS/S‑Video), kosztem złożoności.
• Unikaj błędu z LM1881 – to separator, nie combiner. Do CSYNC użyj 74HC86 lub sumatora diodowego.
  Jeśli podasz sprzęt (model TV/monitor, system i karta graficzna), dobiorę konkretne modeline’y i wariant CSYNC, oraz narysuję dedykowany schemat z wartościami elementów.