ZX81

Durch meine Eisenbahn steuerei bin ich wieder auf meinen ZX81 gekommen.
Da ich die Programme nicht mehr auf Kassette speichern mag, hab ich es mit einem Minidisc Recorder ausprobiert. Mit dem MZ-R50 klappt das bestens. Ich habe mir zwei Adapterkabel von Mono-Klinke auf Stereo-Klinke gebastelt. Die Monoseite kommt in den ZX und die Stereoseite in den MiniDisc.
Die Aufnahemaussteuerung nehem ich manuell vor und das möglichst hoch.
Auch die Wiedergabe findet mit voller Lautsärke stat.
Das klappt bisher sehr gut und das MD Laufwerk macht richtig ein auf Diskettenlaufwerk.
So kann man ohne große bastelei recht sicher Programme Speichern.
Mit meinem MZ-R30 hatte ich etwas Probleme und so habe ich nun die Ausgangspegel vom MZ-R30 und MZ-R50 miteinander verglichen. Und muß feststellen das beide gleich sind: 1,6Vss am Ausgang ohne ZX81. Ich werde es noch etwas genauer untersuchen.
Der ZX Spectrum liefert eine höheres Signal am Ausgang und ist auch mit kleineren Spannungen am Eingang zufrieden. Hier reicht sogar die Automatische Aussteuerung aus.

Systemvariablen ZX81 / IQ8300

Adresse:ZX81IQ8300
16384 1 ERR_NR 1 ERR_NR
16385 X1 FLAGS X1 FLAGS
16386 X2 ERR_SP X2 ERR_SP
16388 2 RAMTOP 2 RAMTOP
16390 N1 MODE (K,L,F,G) * N1 MODE (G)
16391 N2 PPC N2 PPC
16393 S1 VERSN (0) * S1 VERSN (FF)
16394 S2 E_PPC * S2 NXTLIN
16396 SX2 D_FILE * SX2 PROGRAM (17302)

ZX81 Basic Programme lassen sich ohne Probleme in den IQ8300 laden. Nach dem laden sieht der Bildschirm kurzzeitig etwas seltsam aus. Hier wird anscheinend der Bildschiermspeicher umkopiert. Der IQ8300 ist erheblich flotter mit der Bilschirmausgabe, das liegt wohl an dem festen Platz im Speicher und das er keinen Sparbildschirm kennt.

ZX 81 Stromaufname bei 9V:

Original: 330mA (Jeh nach ROM und CPU kann der Wert abweichen.)
Mit Videoausgang (100 Ohm) und 32k C-MOS intern: 330mA

Mir sind nun noch andere Versionen des ZX81 in die Finger gekommen. Hier varreiert die Stromaufnahme schon etwas. So wie es aussieht braucht das neue ROM wehniger Strom als das alte denn es beibt erheblich kühler.

Schwarzschulter für ULA 184

Bassierend auf Joachims Artikel: Sync-Separator in Heft 4/2007 Seite 19. Hab ich mich mal mit der Erzeugung einer Schwarzschulter für die "alte" ULA gemacht. Das Fehlen der Schwarzschulter fürt dazu das der Fernseher, den hellen Bild Inhalt als schwarz annimmt (klemmt). Da der Bild Inhalt dann dunkler als das geklemmte Schwarz ist, ist das Bild dunkel und Kontrast los.


Videosignal mit "Grautreppe"

Das Signal der ULA 184 geht nach dem Horizontal-Synchronsignal auf volle Amplitude. Um eine Schwarzschulter zu erzeugen wollte ich erst ein oder zwei Monoflops an den H-Sync anbinden um ein kleines Rechtecksignal zu erzeugen. Dieses sollte dann das Video-Signal hinter dem H-Sync nach unten ziehen und so eine Schwarzschulter erzeugen. Eine komplette Studie des Datenblatt des LM 1881 brachte mich auf eine einfachere Variante. An Pin. 5 liegt eine Rechtecksignal für die Burstaustastung an. (Der Burst wird fürs Farbfernsehen benötigt.) Das tolle an dem LM1881 ist, das er das Rechteck direkt vom H-Sync ableitet und keine Schwarzschulter im Eingangssignal benötigt. Das Burstaustastsignal entspricht vom Timing her der Schwarzschulter. Eine Schwarzschulter lässt sich nun mit Hilfe einer Diode 1N 4148 und eines ca. 680 Ohm Widerstandes herstellen.


Schaltbild des Schwarzschultergenerators

Das Ergebnis ist verblüffend. Ich hab den Widerstand mit einem Jumper an den Pin 16 der ULA gelegt. Ist dieser offen, ist das Bild dunkel und ohne Kontrast. Stecke ich den Jumper ist das Bild wie bei einer 210 ULA. Ich hab meinen Zeddy mit dem Aufbau 5 Std. durchlaufen lassen: Alles bestens. Ob das spannungstechnische gezerre an dem ULA-Ausgang schlecht für diese ist vermag ich nicht zu sagen. Wer vorsichtig ist, kann den Widerstands Wert auch vergrößern. Der Kontrast lässt dabei langsam nach.


Erstes Bild: Videosignal der alten ULA ohne Schwarzschulter. Zweites Bild: Mit Schwarzschulter.



ZX spectrum

Und ich habe mir endlich einen ZX Spectrum besorgt. Die Funktion war nicht zugesichert, um so mehr freute es mich das er funktionierte. Bild und Tastatur waren in Ordnung und ein paar Basic Testprogramme liefen auch.
Da man Antennenbuchsen an Fernseheren eher selten vorne findet, mußte ein Videoausgang her. Da der Spectrum ja Farbbilder liefert wahre ein S-Video Ausgang nicht schlecht. Etwas rumgegrübel später und die Schalung stand:

S-Video Ausgang für den Spectrum

Stückliste:

Der Spectrum hat serienmäsig einen Video Verstärker. Dieser (Y) kann direkt an Pin (3) der S-Video Buchse geführt werden.
Pin (1 und 2) der S-VideoBuchse kommt auf Masse (M) des Modulators.
Das Farbsignal (C) muss von dem Videosignal getrennt werden. Hier für ist C56 auf der Minusseite auszulöten. Da das Signal zu schwach ist benötigen wir einen Verstärkerstufe. Die wir mit den oben aufgeführetn Bauteilen aufbauen. Die 2 2,2kOhm Widerstände bilden einen Spannungsteiler zwischen Masse und 5V. Am Mittelpunkt des Spannungsteilers kommt der abgelötet Pin von C56 und die Basis unseres BC548. Der Emiter des BC548 kommt an den 100Ohm Widerstand die andere Seite des 100Ohm kommt auch auf Masse. Am Emiter des Transistors kommt eine Verbindung zu Pin (2) der S-Video Buchse. Der Kolektor des BC548 kommt auf +5V.



S-Video-Ausgang

Und so kann ich den Spectrum nun vorne an den Fernseher anschliesen.

Neuer 32k Speicher

Um zu sehen was er so kann, habe ich mir ein paar Spiele von einem Bekannten ausgeliehen. Doch keines lief. Die meisten stürzten ab oder beschwerten sich über zu wenig Speicher.
Und tatsächlich, das Ergebnis der Speicherabfrage brachte nur 16k. Also mussten die oberen 32k defekt sein. Ein poken in dem Bereich mit 255 bracht beim lesen auch 255. Ein entsprechendes poken mit 0 brachte 16. Bei einem IC musste also der Datenausgang defekt sein.
Was tun? Wieder Dynamische RAMs ein bauen oder doch vielleicht ein Statisches ausprobieren?
Dynamische benötigt 6-10 ICs (im Original sind es 10). Statische braucht man nur eines.
Dynamisches passt halbwegs in die vorhandenen Löcher. Statisches muss man komplett neu verdrahten.

Das Statische hatte ich gerade da. Und es braucht auch weniger Strom, was den Spectrum etwas kühler werden lässt. Und so viel die Entscheidung für die Neuverdrahtung.
Also habe ich die alten Speicher und die 2 Ansteuer-ICs ausgebaut. Auf den Platz des alten RAMs einen 28 Poligen Sockel isoliert befestigt und 28 Leitungen im Spectrum verlegt.

Spectrum Hauptplatine mit einigen änderungen
Sockel für's IC.

Das einbauen ist in gut 1,5 Std. erledigt und funktioniert bisher einwandfrei.

128k Videoausgang Umbau:

Der Spectrum 128k hat eine 8 Polige RGB TTL Video Ausgangsbuchse. Diese ist Original für einen TTL Monitor ausgelegt, mangels dessen hab eich mich mal umgesehen was man daraus machen kann um einen TV mit einer analoge Scart RGB Buchse verwenden zu können.
Es gibt ein paar Anleitungen im Netz wie man ein Kabel mit ein paar Bauteilen daran anschließen kann. Da aber die nachfolgenden Versionen des ZX Spectrum 128 unterschidleich Belegungen der Buchse haben, hab ich mich entschieden die Belegung der Buchse zu ändern um den Fernseher anzuschließen.
Folgendes sollte nacher an der Buchse anleigen: Damit das ganze kompatibel bleibt habe ich mich für folgende Belegung überlegt:
  1. Audio links
  2. GND
  3. Audio rechts
  4. Video
  5. +12V
  6. grün
  7. rot
  8. blau
Damit ich erstmal auf den HF Modulator verzichten kann und den Spectrum schon mal nutzen kann Überarbeite ich erstmal das Video Signal.
Jeh nach Bildschirm, kann man den Tonträger als Streifenmuster auf dem Bild sehen. Das rührt daher das der FM Tonträger schon vor dem Videoausgang zum Signal dazu gemscht wird.
Der FM-Ton für die HF Tonübertragung wir in IC38 erzeugt. Der Tonträger wird mit L4 eingestellt. Dieser ist in UK (PAL I) auf 6MHz eingestellt. In Deutschland wird PAL G verwendet hier liegt der Träger auf 5,5MHz.
L5 soll den Träger wieder aus dem Videosignal entfernen, was ihr nicht so ganz gelingt. Ich bin nicht der ertse der über das Problem stolpert und so findet man im Internet so eineige Anleitungen.

Bild

Hier wird der FM-Träger nun am Letzten Transistor vor dem HF-Modulator eigekoppelt und stört so den Videoausgang nicht mehr. L5 wird nun eigentlich nicht mehr benötigt, kann aber drinnen bleiben.
Mein gebrauchter Spectrum ist wohl aus UK zu mir gekommen. Er hat den Tonträger auf 6MHz. Es ist leider nicht möglich den Träger durch verstellen von L4 auf 5,5Mhz einzustellen. Bei 5,6MHz ist Ende. Dazu vielleicht mal später mehr.
Auch habe ich gelesen das man die Diode D35 oder R144 ausbauen soll. Ich habe auf meinen beiden Bildschirmen keine Unterschied gesehen, aber ohne eines der Bauteile ist der Syncronimpuls im Videosignal Normgerechter. Dies kann sich durchaus bei manchen Geräten negativ auswirken.
Zwei Sachen sind mir noch zusätzlich aufgefallen.
Um machen Buchstaben gibt es einen Farbsaum und das Heligkeitssignal ist nicht deckungsgleich mit dem Farbsignal.
Gegen die Farbsäume müsste man die Bandbreite des Helligkeitssignals begrenzen.
Gegen das Deckungsproblem hilft ein Blick in das Datenblatt.
Dort findet man zwischen Pin 7 und Pin 8 eine Spule L2 diese wird als DL270 Bezeichnet. Hier bei könnte es sich um eine 270ns Verzögerungsleitung handeln. Ich werde diesbezüglich mal einen Versuch starten. Ich hab eine passende Verzögerungsleitung aus einem alten Betamax Rekorder gefischt.

Stand 31.05.2018

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Ich habe das alles selbst ausprobiert und es funktioniert ohne Probleme.
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