Ich erhielt einen ZX Spectrum 48k, funktionsfähig - laut Verkäufer.
Beim Einschalten erwartete mich aber das ...
Ich teilte dem Verkäufer mit, dass der Speccy leider nicht funktioniert. Aber ich hatte den Spectrum für 49 Euro bekommen. Also mal was zum Basteln.
Der Verkäufer meinte noch, an dem Spectrum sei nie etwas geändert worden.
Nun ja, anscheined gab es mal Probleme mit der Z80 und die Tastaturmembran wurde wohl getauscht.
Außerdem war augenscheinlich IC8, einer der 4116er nachträglich gewechselt worden. Dies war anhand einer anderen Färbung der Lötstellen auf der Unterseite des PCB zu erkennen.
Egal, ich wollte ja basteln.
Als erstes habe ich die 4116er ausgelötet und gesockelt.
Ich habe mir brandneue 4116er bestellt. Über Aliexpress. Der Anbieter wollte für 50 4116-150ns tatsächlich nur 8 Euro. Ich dachte mir, wenn es schief läuft hab ich einen überschaubaren Schaden. Da konnte ich 50 4164er mit 150ns für 5,70 Euro gleich mitbestellen. Die Speicher kamen etwas ungewöhnlich verpackt an. In 2 Stangen, jeweils 25 Stück, aufeinandergestapelt, die letzten 4 umgekehrt, so dass kein Beinchen raus ragte. Dann mit Klebestreifen einmal drum herum. Zusätzlich beide Stangen nochmals mit Klebestreifen einmal umwickelt.
Ich bin von keiner Verbesserung ausgegangen, daher überraschte es mich nicht, dass sich das Fehlerbild nicht geändert hatte.
Daher kam eine Diagnosekarte zum Einsatz.
Hmm ... also alle 4116er defekt? Ich hab die chinesischen 4116er durch welche aus meinem NOS-Bestand getauscht, gleicher Fehler. Eher unwahrscheinlich, dass alle 4116er defekt sein sollen. Vielleicht habe ich eine Verbindung beim Auslöten versehentlich durchtrennt. Aber ein Durchmessen ergab keinen Fehler.
Dann fielen mir erst die LEDs auf der Diagnosekarte auf. Der -5V und der +12V Indikator war aus. Am Bus lagen also keine -5V und +12V an.
Die +9V leuchtet, wenn auch nur schwach.
Der 4116er braucht zum Betrieb -5V, +5V und +12V. Zwei der drei Spannungen scheinen zu fehlen. 4116 wieder raus und direkt am Sockel messen.
Keine -5V an Pin 1.
Statt +12V nur knapp +8,2V an Pin 8.
Nur an Pin 9 werden die notwendigen +5V geliefert.
Schlussfolgerung, der 7805 liefert die +5V, also kann dieser ausscheiden. Für die -5V und +12V ist eine Schaltung auf dem Board. Hauptverantwortlich und immer Wackelkandidaten, wenn es um Defekte geht sind die verbauten TR4 (ZTX650) und TR5 (ZTX213). Beide ausgelötet und im Tester eingesteckt. TR5 wird noch korrekt als Transistor erkannt, TR4 sagt, er wäre ein Widerstand. Da hat es also wohl den TR4 gekillt.
TR5 wieder eingelötet und TR4 durch einen ZTX651 ersetzt. Der ZTX651 ist vollkompatibel zum ZTX650, er verkraftet aber etwas mehr Spannung.
Im gleichen Zug, auch wenn es nicht notwendig war, habe ich den 7805 durch einen TSR1-2450 getauscht. Dieser ist pinkompatibel zum 7805 und hat den entscheidenden Vorteil, dass er effizienter die 9V in 5V umwandelt und dabei auch weniger Wärme entwickelt. Damit kann man sich das Kühlblech sparen und einiges an Hitze aus dem Gehäuse nehmen.
Board unter Spannung gesetzt und siehe da Pin 1 -5V und an Pin 8 saubere 12V.
Danach die 4116er aus China wieder rein und den Speccy eingeschaltet. Hmm, bunte Würfel auf dem Bildschirm. Habe ich etwas verschlimmbessert? Also nochmal Diagnosekarte angesteckt.
Diese Fehlermeldung sollte mich ziemlich in die Irre führen. IC12 ist der 7. 4116er Baustein. Also habe ich diesen gewechselt, aber die Fehlermeldung blieb. Dann habe ich die Pins mit IC11 und IC13 gecheckt, alles was durchkontaktiert sein sollte ist es auch. Die notwendige Spannung liegt an.
Ich habe für den lower RAM noch ein Modul mit einem SRAM, den ich zu Testzwecken verwende, wenn ich einen Defekt in den RAM-Bausteinen vermute.
Primär werden bis auf wenige Ausnahmen die rechten Pins von IC6 und die linken Pins von IC13 verwendet. Die komplette Schaltung zwischen den ICs wird mit dem Modul umgangen, d.h. für ULA und Z80 sieht es aus, als ob die komplette Bank da wäre. Und siehe da, die Diagnosekarte findet keinen Fehler mehr.
Also muss wohl irgendwo um IC12 ein Problem sein - dachte ich.
Eine andere Diagnosekarte brachte dann den entscheidenden Hinweis. Die sagte nämlich, dass die RAMs 4-7 fehlerhaft seien, also IC10 - IC13. Also nochmals alle Verbindungen von IC9 zu IC10 durchgemessen.
Und da war tatsächlich Adressleitung 6 auf Pin 13 (wie passend) die ab IC9 nicht mehr durchkontaktiert wurde. Das ist mir beim vorigen Durchmessen wohl nicht aufgefallen. Ich habe dann nochmals genau durchgemessen und feststellen müssen, dass die Adressleitung von IC9 zu IC10 und zu IC11 durchtrennt war. Ich vermute an der Durchkontaktierung von IC10 ist etwas beim Auslöten der RAMs kaputt gegangen.
Das erklärt auch, warum das SRAM-Modul funktioniert, da dies ja die durchgeschleiften Adressleitungen auf dem Board überbrückt, fiel der Schaden da nicht auf.
Nicht schön aber selten 😁
Und schon ist der RAM-Test erfolgreich.
Jetzt lag ein funktionierender Issue 2 Speccy vor mir, da dachte ich mir, wenn der eh schon hier liegt, dann mach ich doch gleich ein Recap. Wem das nichts sagt, damit ist der Austausch von Elektrolyt-Kondensatoren (Elkos) gemeint. Diese neigen mit zunehmenden Alter u.a. zum Austrocknen, denn sie enthalten ein flüssiges Elektrolyt. Die verbauten Elkos wurden in den frühen 80er gebaut, damals waren die Fertigungsverfahren noch nicht so verfeinert wie heute. Daher sind knapp 40 Jahre schon ein gewisses Alter. Das Austrocknen der Elkos hat zur Folge, dass sich die Werte des Elkos ändern. Was wiederum zu unerwünschten Nebeneffekten führen kann.
Desweiteren kann ein Elko auch undicht werden. Das Elektrolyt ist meist korrosiv und kann sich aus den Gehäuse fressen. Danach macht es leider nicht Stopp, sondern korrodiert Platine und Leiterbahnen. Gerade die Amiga User der Modellreihen A600 und A1200 können ein Lied davon singen. Dort ist das Auslaufen von Elkos bekannt.
Hier habe ich mal in ein Platinenlayout die betreffenden Elkos markiert. Man benötigt 6x 22uF, 2x 1uF, 2x 100uF und je nach Board kann auch ein 4,7uF zwischen C34 und R58 gelötet sein. Bei meinem Issue 2 fehlt dieser.
Wer beim Auslöten nicht aufpasst, bei C46 hat sich im Druck der Fehlerteufel eingeschlichen. Der Pluspol ist auf der Platine falsch angegeben, korrekterweise sitzt er links.
Die alten Elkos für die Tonne.
Damit ist die Reparatur und Umbau abgeschlossen.