SSP1-0001 - Spectrum - Diagnosi anomalia

L'oggetto dell'articolo è questo Sinclair ZX Spectrum issue 3 del 1983. Acquistato su Ebay come non funzionante e, come vedete, messo un po' maluccio.

Lo scopo dell'acquisto, in tempi di coronavirus, è quello di affinare le mie capacità nell'arte della diagnosi e della risoluzione delle anomalie.

Iniziamo malissimo collegando il computer all'alimentatore (non originale ma stabilizzato) e al modulatore RF. Come sapete l'uscita RF va diretta all'ingresso antenna del televisore (canale 38).

E' in ogni caso un po' difficile, con i moderni televisori sintonizzarsi sul canale corretto, anche perché quasi sempre occorre utilizzare la funzione di "sintonia fine". Comunque nessun segnale dall'uscita video... e si sente uno "scricchiolio" leggero dai circuiti elettrici... non riesco a localizzare il punto preciso che provoca il rumore purtroppo. Davvero uno strano sintomo....

Riepilogando : ho collegato lo Spectrum all'alimentatore. Sbagliato!!! Voi non fatelo mai.

Un computer come questo che molto probabilmente non funziona, necessita di alcune verifiche preliminari prima di connetterlo all'alimentazione; verifiche che ora andremo a vedere insieme.

step 1 : aprire lo spectrum

Per prima cosa occorre svitare le cinque viti che tengono unita la scocca esterna (evidenziate dalle frecce gialle).

Attenzione perché la vite al centro, è spesso coperta da un adesivo, che negli anni 80' agiva anche da sigillo di garanzia.

step 2 : unplug della membrana

Una volta estratte tutte le viti, andateci piano ad aprire il coperchio.... la parte superiore è unita a quella inferiore attraverso la membrana della tastiera.

La membrana è una delle parti più deboli e critiche di tutti gli Spectrum, anche quelli più recenti. Infatti con il tempo tende ad irrigidirsi e a "creparsi" interrompendo la connessione elettrica che consente la digitazione dei caratteri. Tratteremo la sostituzione della membrana in un articolo dedicato, per cui passiamo oltre in questo caso specifico.

Come vedete nella foto sopra, la membrana originale dello Spectrum era in questo caso danneggiata : rottura completa delle piste in alto a sinistra ed evidenti piste annerite a causa delle della prolungata esposizione alle alte temperature dei componenti interni (es. il processore)

La membrana è connessa alla scheda madre mediante i due slot evidenziati in giallo nella foto a sinistra.

step 3 : controllO DEl regolatore di tensione

Lo ZX Spectrum è dotato di un regolatore di tensione. Nel nostro caso abbiamo un regolatore di tipo 78005AP situato in alto a destra della scheda madre.

Le Issue 1 e Issue 2 dello Spectrum presentano il regolatore di tensione in basso a destra, proprio sopra il buzzer sonoro. Da notare che queste versioni hanno ovviamente una differente configurazione del dissipatore.

Andiamo ora ad eseguire le nostre misurazioni:

Prendete un multimetro, mettetelo in modalità verifica resistenza (es. 200 KΩ), e collegate il puntale nero al dissipatore metallico di calore.

Collegate poi il puntale rosso sul piedino sinistro del regolatore di tensione. La resistenza dovrebbe aumentare oltre i 100 KΩ in pochi secondi.

Una lettura inferiore ai 100KΩ è sintomo di una probabile anomalia al regolatore. Si noti che in alcuni casi potrebbe essere letto un circuito aperto (resistenza infinita); in questo caso potrebbe essere normale, ma sarebbero necessari ulteriori approfondimenti.

Nel nostro caso abbiamo una lettura do circa 39KΩ, valore che farebbe pensare a una anomalia. L'anomalia potrebbe essere legata allo stesso regolatore danneggiato oppure legata ad altre cause.

Esito: KO

step 4 : controllO DELL'INDUTTORE SWITCHING

Questo induttore è parte del convertitore switching di alimentazione, unitamente al regolatore di tensione precedentemente descritto.

Per l'esecuzione del test occorre estrarre la scheda made rimuovendo l'apposita vite centrale e testare i pin dell'induttore che riporto nell'immagine sotto

Il test da eseguire è il seguente:

a) Misurare la resistenza tra i punti (1,3) e (2,4) : la lettura dovrebbe essere una resistenza prossima allo zero. Una resistenza elevata è sintomo di una probabile lettura. Nel nostro caso entrambe le letture sono si 0,2 Ω OK

b) Misurare la resistenza tra i punti (1,2) e (3,4) : la lettura dovrebbe essere una resistenza molto alta (ordine di vari Mega Ohm). Nel nostro caso leggiamo circa 5 MΩ OK

step 5 : controllO DELLE IMPEDENZE SUi pin delle memorie RAM

Consideriamo ora i banchi di memoria situati in basso a sinistra (che corrispondono ai primi 16KB dello Spectrum) . Si tratta di otto chip del tipo 4116. Ricordiamoci che il test che stiamo eseguendo prevede ancora l'alimentatore NON connesso.

Prendiamo nuovamente il multimetro, sempre in modalità Ohm ma su una scala di minimo 500 Ohm Sul. Sempre tenendo il puntale nero connesso alla piastra di metallo, collegare il puntale rosso sui pin sotto descritti di ognuno degli otto chip RAM:

Pin in alto a destra (Pin nr. 16 - Vss = Ground) : dovrebbe essere vicino allo zero
Pin in basso a destra (Pin nr. 9 - Vcc = +5v Power Supply) : dovrebbe mostrare circa 300 ohm, forse 400-500. Molto al di sotto significa che qualcosa non va
Pin in alto a sinistra (Pin nr. 1 - Vbb = -5v Power Supply) : la lettura dovrebbe registrare circa 300Ω (a volte dai 400 ai 500 Ohm). Molto al di sotto significa che qualcosa non va

Cambiare il multimetro su scala 20 KΩ.

Pin in basso a sinistra (Pin nr. 8 - Vdd = +12v Power Supply) : :
- Scheda Issue 3 : 2,6 - 2,8 kΩ
- Scheda Issue 2 : 800 - 900 Ω

Pin nr. 16 (Vss) : atteso un valore vicino allo zero. Lettura coerente

Esito: OK

Pin nr. 1 (Vbb) : attesi 300Ω mentre letti circa 42KΩ

Esito: KO

Pin nr. 8 (Vdd) : attesi 26-2.8 KΩ e letti 2.76KΩ

Esito: OK

Pin nr. 9 (Vcc) : attesi 300Ω ma letti 1.248KΩ

Esito: KO

STEP 6 :Test dei transistor TR4 e TR5

In Costruzione...

CONCLUSIONI

16-gen-2020 - Ho provato a connettere un oscilloscopio al pin 32 della ULA che corrisponde al Clock. Questo clock è quello che governa poi il microprocessore Z80. Dalla lettura noto che non è presente alcuna onda quadra ma un segnale costante a circa 2.5V.

A questo punto mi fermo poiché probabilmente è rotta la ULA Ferranti di cui non dispongo scorte funzionanti. Tra l'altro è un componente custom fatto specificamente per la Sinclair e l'azienda produttrice non esiste più. Di conseguenza è molto difficile da reperire e molto costosa.

Scriverò aggiornamenti non appena ne avrò.

Data articolo: 10 gennaio 2020

Ultima modifica : 23 gennaio 2020

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