[Résolu] ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

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Zebulon
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[Résolu] ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

Voilà, j'ai fait l'acquisition de ma première machine HS pour me lancer dans les réparations. Il s'agit d'un ZX Spectrum 48k dont la carte mère est une issue 3 avec son alimentation d'origine et quelques accessoires. D'après le vendeur la membrane du clavier a été changée et un mod composite a été effectué de sorte que la sortie UHF se branche désormais en composite ce qui est bien pratique pour nos télés modernes.

La machine s'allume et propose un écran d'accueil un peu dans ce genre (les couleurs ne sont pas les mêmes et l'écran diffère à chaque démarrage):
ZX_spectrum_problème_affichage.png.jpg
ZX_spectrum_problème_affichage.png.jpg (25.18 Kio) Consulté 3657 fois

J'ai collecté de la documentation notamment sur ce site:
- Service manual
- Schéma électrique
- Emplacement des composants

Pour commencer j'ai mesuré les tensions de l'alimentation 9V DC 1.4A non régulée, mais pas noté, il faut encore que je prenne quelques bonnes habitudes :oops: donc désolé pour quelques approximations :
A vide = 15,7V
En charge = 12,3V

Puis les tensions des différents rails:
+5V = 5,04V
+12V = oscille un peu autour des 12V mais très proche
+12VA = 11,9V
-5V = 0.3V
-12V pas vérifié sur connecteur bord de carte...

Ce qui m'a interpellé c'est d'abord l'absence de -5V très problématique pour les circuits mémoire 4116. Au départ je me suis dit serait-ce un (des) circuit(s) 4116 qui mettent le -5V à la masse ? Ou bien le -5V n'est pas produit par l'étage alimentation de la carte mère ?

Donc j'ai fait quelques recherches sur les forums spécialisés ZX et j'ai trouvé plusieurs interventions détaillées d'un certain Mark (1024MAK) qui sont très claires : je pense que je suis en train d'achever ce qui reste de mon ZX avec son alimentation. Visiblement les cartes anciennes comme l'issue 3 sont absolument intolérantes à une alimentation >11,9V DC entrée du 9V donc mon ZX se consume peu à peu.

A ce stade j'ai donc une première question, puis-je basculer sur mon alim de labo régulée et réglée à 9V DC en capant l'intensité à 1A max pour continuer ce travail ?

De ce que j'ai lu le 12V que je mesure ci et là pourrait en fait n'être que la fuite du 12V de mon alim en entrée et pas un vrai 12V généré par le convertisseur DC-DC qui a subi des dommages. Si je continue avec l'alim d'origine les composants changés vont de nouveau cramer.

Après avoir sécurisé la suite des investigations je devrai commencer à dessouder et tester quelques composants. Je pense que TR4 et TR5 (inverter stage) sont déjà de bon clients. Peut-être tester si les bobines du "coil" sont toujours bien isolées. Mais je me demande s'il vaut mieux changer des composants un pour un ou directement appliquer un mod pour que le convertisseur DC-DC soit tolérant à plus que 11,9V en entrée du 9V DC.

Ensuite je crains que les puces 4116 aient été endommagées alors y a-t-il un risque à réparer le convertisseur DC-DC et à remettre en service avec les puces actuelles sans les tester (ce qui implique dessoudage et pose de support) ? En gros une puce endommagée peut-elle (re)faire cramer mes réparations ?
Dernière modification par Zebulon le 28 nov. 2021 21:32, modifié 1 fois.
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gilles
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par gilles »

le convertisseur DC-DC du spectrum a une assez faible puissance donc normalement, à moins d'un court-circuit franc sur le -5v d'une RAM il ne devrait pas y avoir de gros risque à le remettre en état. On doit pouvoir tester les transistors grossièrement sur le circuit à l'ohm-mètre. Il faut que j'en commande d'ailleurs et les membranes aussi (pour le moment j'ai testé avec un transistor presque compatible mais il chauffe trop).

Sinon, si les RAM sont HS, il existe un kit pour la ram basse qui ne doit demander que le 5v.
Zebulon
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

Merci Gilles pour ton retour. J'ai vu les kits mémoire au cours de mes recherches. Bon je vais déjà tenter le remplacement a minima au niveau de TR4/TR5 et si ça fume de nouveau je dessouderai les mémoires pour les tester une à une avec l'ICT.
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Totor le Butor
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Totor le Butor »

Normalement cette carte doit être alimentée par du 9V, donc c'est une bonne idée de l'alimenter à partir de ton alim de labo.

Effectivement ton +12 pourrait provenir de l'alimentation au lieu d'être fabriqué par le convertisseur.
Pour savoir si le convertisseur fonctionne c'est simple, il suffit de voir s'il génère du +12V avec une alimentation de 9V :wink: .
Si Non : le transistor ZTX650 est le meilleur candidat au changement :mrgreen: .
Si Oui : La zener de 5,1 V (D16 ou D19 suivant les rev de carte mère) est peut-être en court circuit.

NB: Le ZTX 650 n'est pas très simple à trouver et coûte la peau des fesses, tu peux le remplacer avantageusement par un 2SD667, environ 20 fois moins cher 8) mais il n'a pas tout à fait le même brochage, il suffit de tordre 2 pattes :wink: .
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Zebulon
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

Merci pour ton retour Totor. Voilà j'alimente désormais ma carte avec le 9V de mon alim et elle ne tire pas plus de 500 mA.

J'ai repris les mesures suivantes:
+9V en entrée = 8,90V
+5V = 5,04V
+12V = 8,05V
-5V = 0,05V

Niveau transistors j'en ai deux HS (avec 0 Ohms entre deux pattes) le TR4 et le TR7. Le TR4 est effectivement un ZTX 650 donc merci beaucoup pour la référence de remplacement, je vais chercher. Ce qui est bizarre c'est que d'après le service manual sur une carte issue 3 ce transistor devrait être un ZTX 313 (probablement pas plus facile à trouver). Mais bon mieux vaut remplacer par un modèle équivalent vu qu'il semble d'origine.

EDIT: j'ai comparé les specs et j'ai du mal à croire en effet que le ZTX 313 puisse remplacer le ZTX 650, donc j'ai bien commandé des 2SD667. Vu aussi pour l'inversion des pattes. Il va falloir la jouer fine pour ne pas risquer qu'elles se touchent en les croisant.

Pour la D16 (la 5V1) je pense qu'il faut la dessouder pour la tester mais je vais déjà changer TR4 et voir si le -5V est rétabli.

A suivre. :wink:
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gilles
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par gilles »

Pour les pattes de transistor, le plus simple c'est d'insérer un tube isolant sur l'une des pattes pour que ça ne fasse pas contact au croisement. Il faut que ça supporte un peu la température lors de la soudure par contre. C'est mieux de protéger parceque le composant risque de bouger quand on retravaille sur le carte mère.
Zebulon
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

Merci oui je n'y avais pas pensé. Je crois que j'ai un assortiment de petits bouts de gaine thermo rétractable, ça doit pouvoir faire l'affaire en recoupant la longueur même sans les rétracter si le diamètre est déjà petit ?
Zebulon
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

Bonjour à tous. De bon matin... non c'était hier soir, j'ai avancé un peu. J'ai reçu une première tournée de composants dont des ZTX450 donc j'ai pu changer TR7 qui était bien vu par le testeur comme une résistance une fois dessoudé. J'ai dessoudé aussi TR4 (pareil résistance) et je l'ai provisoirement remplacé aussi par un ZTX450 en attendant de recevoir les 2SD667.

Après mise sous tension toujours avec l'alim de labo, il y a du mieux avec les mesures suivantes:
+9V en entrée = 8,90V
+5V = 5,04V
+12V = 12,19V
-5V = -4,94V

Par contre j'ai un phénomène étrange. Je m'en suis rendu compte par erreur au premier démarrage car j'avais capé l'intensité max trop bas (500mA) et le convertisseur DC-DC n'arrivait pas à produire les bonnes tensions par contre j'ai obtenu la mire de démarrage. :shock: En capant à 800mA le convertisseur DC-DC produit les bonnes tensions et elles restent bien stables mais j'ai l'écran brouillé. :?:

Plus fort ce matin, j'ai démarré l'alim à 500mA puis j'ai monté à 800mA une fois la mire obtenue et les tensions sont correctes et la mire reste affichée (clavier pour le moment débranché donc je n'ai pas pu tester s'il répond).

Voici les photos:
IMG_20210918_084252779.jpg
IMG_20210918_084252779.jpg (1.1 Mio) Consulté 3495 fois
IMG_20210918_084729481.jpg
IMG_20210918_084729481.jpg (1.03 Mio) Consulté 3495 fois

Du coup serait-ce que la mise sous tension avec une alimentation régulée serait trop violente ? Ou bien plus simplement les puces mémoire ont dérouillé et je vais de toutes façons devoir les tester ?

Je n'ose pas remettre sous tension avec l'alim d'origine car je voudrais bien régler si possible le pourquoi elle produit une tension trop forte en charge (elle ne devrait pas être >12.0V). Je ne l'ai pas ouverte mais j'ai vu sur internet que c'était basique: un transfo, un pont de diode et un condensateur de filtrage. Ce décalage de tension pourrait-il venir de ce condensateur ?
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

J'ai soudé ce soir le 2SD667 après lui avoir tordu les pattes et mis un bout de gaine sur l'une des deux qui se croisent. Les tensions sont toujours bonnes mais démarrage KO. J'ai testé les quelques circuits logique sur support et tout va bien.

Donc la prochaine étape sera de dessouder les puces mémoires 4116 pour les tester...

EDIT dans mes cogitations est-ce que le passage de 220v à 230v pourrait aussi expliquer l'augmentation de la tension en sortie du bloc d'alimentation par rapport aux spécifications d'origine ? Du coup faudrait-il ajouter une résistance en série sur la sortie pour réduire légèrement cette tension en dessous de 12v quand seul le ZX est branché (sans extension) ?
Zebulon
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

Je continue donc mes investigations. J'ai effectué des mesures à l'oscilloscope déjà pour mesurer les tensions et vérifier leur stabilité (j'ai lu dans un CR de dépannage que les condensateurs vieillissant certaines tensions pouvaient fluctuer sans que cela se voit au multimètre).

Je précise (faut-il ?) que je ne suis pas aguerri et donc j'ai un peu tâtonné. Notamment j'avais bien recalibré ma sonde avant les mesures mais je trouvais des valeurs en décalage par rapport à celles mesurées précédemment avec mon multimètre.

J'ai donc effectué un recalibrage interne complet avec le menu adéquat puis j'ai recommencé les mesures. Cette fois les valeurs moyennes mesurées sont conformes à celles du multimètre par contre j'ai des fluctuations crête à crête de 2v à 2,4v.

Mon oscilloscope n'est pas du haut de gamme et on peut imaginer qu'il y ait du bruit dans les mesures d'autant que l'ensemble inverter stage composé du coil et des deux transistors semble provoquer un sacré bazar en termes d'émissions. Néanmoins j'ai mesuré la tension d'une pile 9v puis celle en entrée de la carte en provenance de mon alimentation régulée à 9v et la mesure me donne un 8,8v avec une fluctuation maxi de 0,4v crête à crête.

Donc si on considère 0,4v de bruit cela veut dire que mon 12v et mon -5v fluctuent de 1,6 à 2v crête à crête. C'est beaucoup non?
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Daniel »

Si l'alimentation est régulée, une variation de 5% est un peu forte.
Si elle est simplement filtrée avec un condensateur, ce n'est pas beaucoup.
Quelle est la fréquence des oscillations ?
Daniel
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

Mon alimentation externe est régulée mais souffre véritablement en alimentant cette carte (on entend des bruits très aigus) et si la tension est supposée être stable on voit bien que l'intensité et la puissance instantanées affichées fluctuent en permanence.

J'attribue ce phénomène à la manière dont les tensions 12v et -5v sont produites. L'oscilloscope n'arrive pas à afficher une fréquence le phénomène est complètement erratique pas cyclique.

Peut être la carte est défectueuse. Ce qui est embêtant c'est qu'on ne peut pas facilement isoler les lignes 12v et -5v pour les alimenter de l'extérieur car le convertisseur DC-DC est intriqué sur la carte.

J'hésite entre deux directions soit commencer à désouder les 4116 pour les tester/les remplacer soit désouder les quelques condensateurs électrolytiques impliqués dans le convertisseur DC-DC pour les tester complètement et les remplacer au besoin (je me rends compte que la mesure de l'ESR en place avec l'appareil normalement fait pour n'est pas si discriminante).
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par razzmoket »

la memoire ecran est dans les 16 premiers Ko ( 4116 ) , le fait que ta mire s'affiche proprement semble indiquer que ces memoires sonts ok
tu peut simuler le clavier simplement avec un fil en shuntant entre le connecteur 8 pin et le connecteur 5 pin du clavier
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par Zebulon »

Merci du tuyau pour simuler le clavier. Par contre tu as vu les conditions pour obtenir la mire... Si les puces 4116 ne sont pas mortes après ce qu'elles ont subi j'ai beaucoup de chance.
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Re: ZX Spectrum 48k issue 3 "à restaurer"

Message par razzmoket »

tu allume ton alim avec le connecteur raccordé au spectrum ?
ou tu allume l'alim et apres tu raccorde le connecteur au spectrum ?

- le clavier c'est juste une matrice de switch c'est même assez facile d'en fabriqué un
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