Ich habe diese Platine eines Sinclair ZX Spectrum bekommen. Es muss vorher ein ZX Spectrum Plus Modell gewesen sein, weil dieses Reset-Kabel daran befestigt war. Es gab auch ein paar Etiketten, die die Funktionalität der Bauteile in deutscher Sprache erklärten, vielleicht zu Bildungszwecken.

Ich habe versucht, die Diagnose auszuführen, aber das Modul startete nicht einmal und die D0-LED blieb dauerhaft dunkel. Es muss irgendwo auf dem Datenbus einen Kurzschluss gegeben haben. Aber anstatt sie zu reparieren, war mein Plan, einen komplett neuen ZX Spectrum aus so vielen neuen Bauteilen wie möglich zu bauen und dabei nur die ULA, die CPU, den LM1889N, die Spule und die RAM-Chips wiederzuverwenden.

Also entfernte ich zuerst die wertvollen Komponenten. Die gestrippte Originalplatine bot einen traurigen Anblick, aber die Aussicht, daraus einen neuen Speccy zu bauen, machte es weniger schmerzhaft.

Ich habe die ULA in einem anderen Speccy überprüft und sie stellte sich als in Ordnung heraus. Von den 16 RAM-Chips waren jedoch nur noch 9 funktionsfähig. Das war viel weniger, als ich erwartet hatte. Ich habe einige dieser alten RAM-Chips in meinem Vorrat, aber sie sind wertvoll und schwer zu finden.

Eine neue Platine

Die neue Replika-Platine stammt von PABB und kann bei PCBWay bestellt werden.

Für die benötigten Bauteile habe ich eine Stückliste zusammengestellt. Sie enthält so viele neue Komponenten, wie ich finden konnte, aber einige seltene Teile werden schon lange nicht mehr produziert. Sie können immer noch als NOS-Teile auf Online-Marktplätzen gefunden oder durch Ersatztypen bzw. Nachbauten (wie die Retroleum Nebula oder vRetro vLA82) ersetzt werden.

Es gibt vier Drahtbrücken, die den Typ der oberen RAM-Chips und die Marke des ROM-Chip-Herstellers konfigurieren. Die richtige Konfiguration findet man ebenfalls in meiner Stückliste.

Anstelle des Modulators entschied ich mich, einen S-Video-Mod und eine 3D-gedruckte Grundplatte zu verwenden. Eine einfache Alternative wäre, einfach einen Cinch-Anschluss an COMP und GND zu löten und ihn als Composite-Ausgang zu nutzen.

Nach viel Lötarbeit war der Zusammenbau fast abgeschlossen. Aber bevor ich die wertvollen Chips einsetzte, überprüfte ich zuerst, ob alle drei Spannungen (+5V, +12V, -5V) vorhanden und innerhalb ihrer akzeptablen Toleranz lagen.

Der S-Video-Mod tritt an die Stelle des originalen Modulators, wird aber nicht eingelötet, sondern von zwei Schrauben gehalten. Die Schrauben sorgen auch für die Erdung, dürfen also nicht isolierend sein. Drei Drähte verbinden die Platine dann mit +5V und das Composite-Signal als Luma. Das Chroma-Signal wird an das positive Ende von C65 angeschlossen, der zuerst entfernt werden muss, damit sich die Luma- und Chroma-Signale nicht mischen.

Danach war die neue Platine endlich fertig und bereit für einen ersten Test.

Bugfixing

Aber leider sah ich dies, als ich ihn zum ersten Mal einschaltete.

Die Diagnose zeigte keine Aktivität auf den CPU-Bus-Steuerleitungen. Mein Verdacht bestätigte sich, als ich den Takteingang der CPU mit einem Oszilloskop überprüfte. Es war nur eine flache Linie:

Der CPU-Takt wird von der ULA generiert, aber das Taktsignal war dort vorhanden.

Ein Blick in die Schaltpläne zeigt, dass sich zwischen dem ULA-Taktausgang und dem CPU-Takteingang der Transistor TR3 befindet, wahrscheinlich zur Verstärkung des Signals. Seltsamerweise war das Signal rechts von R24, der direkt mit dem Taktausgang verbunden ist, noch vorhanden, aber links von R24 (der mit der Basis des Transistors verbunden ist) fehlte das Signal bereits. Als ich TR3 entfernte, erschien das Taktsignal auch dort, also muss TR3 die Ursache gewesen sein.

Nach einer längeren Suche fand ich heraus, dass der Spectrum sehr wählerisch ist, was den für TR3 verwendeten Typ angeht. Der originale ZTX313 wird nicht mehr produziert, also verwendete ich zuerst einen BC548, der ein Ersatztyp sein soll, jedoch nicht an dieser Position. Für TR3 ist der einzige empfohlene Ersatztyp der MPS2369, der mittlerweile auch etwas schwer zu finden ist. Mit diesem Typ war das Taktsignal endlich gut (cyan: ULA-Taktausgang, gelb: CPU-Takteingang).

Und zu meiner Freude startete der neue Spectrum endlich und zeigte den berühmten Startbildschirm.

Der nächste Schritt bestand darin, eine vollständige Diagnose durchzuführen. Nun bekam ich einen Fehler, dass das M1-Signal fehlte.

Das M1-Signal wird von der CPU generiert und zeigt den ersten von vier Maschinenzyklen an, in dem der nächste Befehl aus dem Speicher gelesen wird. Der Spectrum selbst nutzt das M1-Signal nicht, aber ein paar Erweiterungen wie das ZX Interface 1 benötigen es.

Nach dem Austausch der CPU wurden schließlich alle Diagnoseprüfungen bestanden.

Unter dem Strich konnte ich vom alten ZX Spectrum also nur die ULA, das ROM, den LM1888N und die Spule wiederverwenden. Ich hatte auf die RAM-Chips und die CPU gehofft, aber mit denen hatte ich nicht wirklich Glück.

Testlauf

Wie auch immer, es war endlich Zeit für einen Testlauf. Ich schloss den neuen Speccy an meinen Computer an und nutzte tzxplay, um die Kassetten-Datei meines Lieblingsspiels, Starquake, abzuspielen. Es lud und lief einwandfrei. Auch die Bildqualität des S-Video-Ausgangs ist hervorragend und wahrscheinlich die beste, die man aus diesem alten Design herausholen kann. Nur der ZX Spectrum Next hat mit seinem nativen, pixelperfekten HDMI-Ausgang eine noch bessere Qualität.

Ich kaufte die originale Platine ohne jegliches Gehäuse. Aber zum Glück gibt es Replika-Gehäuse, Tastaturmatten, Membranen und Frontplatten auf dem Markt, so dass ich ein brandneues Äußeres zusammenbauen konnte. Natürlich entschied ich mich für ein transparentes Gehäuse, damit das schöne schwarze Mainboard von außen gesehen werden konnte. Naja, zumindest ein bisschen.

Und da ist er, ein (fast) neuer ZX Spectrum in neuwertigem Zustand.