Zum Test steckte ich das Diagnose-Modul ein, aber der Computer startete damit nicht einmal und die D0-LED blieb dauerhaft dunkel. Irgendwo auf dem Datenbus musste ein Kurzschluss sein.

Das war nicht weiter schlimm, denn ich plane sowieso, mir einen komplett neuen ZX Spectrum zu bauen. Ich möchte dabei so viele neue Bauteile verwenden wie möglich. Nur die ULA, die CPU, der LM1889N, die Spule und die RAM-Chips werden wiederverwendet, da sie nicht mehr hergestellt werden und dementsprechend kostbar sind.

Also entfernte ich zuerst alles Wertvolle. Die ausgeschlachtete Originalplatine war ein ziemlich trauriger Anblick, aber die Aussicht, dass daraus ein nagelneuer Speccy entstehen würde, machte ihn weniger schmerzhaft.

Die ULA habe ich bereits in einem anderen Speccy überprüft, sie war in Ordnung. Von den 16 RAM-Chips passierten leider nur neun den Tester. Das war viel weniger, als ich gehofft hatte. Ein paar dieser alten RAM-Chips habe ich zwar noch auf Lager, aber man bekommt kaum noch Eratz.

Eine neue Platine

Für die benötigten Bauteile habe ich eine Stückliste zusammengestellt. Sie enthält so viele immer noch verfügbare Komponenten, wie ich finden konnte. Den Rest bekommt man immer noch als NOS-Teile von Online-Marktplätzen, teilweise gibt es auch Ersatztypen oder Nachbauten (wie die Retroleum Nebula oder vRetro vLA82).

Vier Drahtbrücken bestimmen den Typ der oberen RAM-Chips und den ROM-Chip-Hersteller. Die richtige Konfiguration steht ebenfalls in meiner Stückliste.

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

Nach viel Lötarbeit war der Zusammenbau endlich so gut wie abgeschlossen. Aber bevor die wertvollen Chips in ihre Sockel finden, überprüfte ich, ob alle drei Spannungen (+5V, +12V, -5V) vorhanden und innerhalb der 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 Masseverbindung, dürfen also nicht aus Kunststoff sein. Drei Drähte verbinden die Platine dann mit +5V und dem Composite-Signal als Luma. Das Chroma-Signal wird an das positive Ende von C65 angeschlossen. Dieser darf nicht bestückt sein, damit sich die Luma- und Chroma-Signale nicht mischen.

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

Bugfixing

Also Spannung drauf, und dann sah ich das hier:

Das Diagnose-Modul zeigte keine Aktivität auf den CPU-Bus-Steuerleitungen. Mein Verdacht bestätigte sich, als ich den Takteingang der CPU mit einem Oszilloskop überprüfte. Dort war nur eine flache Linie zu sehen.

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

Ein Blick in den Schaltplan 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. Links von R24 (dort mit der Basis des Transistors verbunden) fehlte das Signal aber. Als ich TR3 entfernte, erschien das Taktsignal auch dort, also musste TR3 die Ursache sein.

Nach einer längeren Suche fand ich heraus, dass der Spectrum bei dem für TR3 verwendeten Typ sehr wählerisch ist. Der originale ZTX313 wird nicht mehr hergestellt, also verwendete ich zuerst einen BC548, der an anderen Stellen als Ersatztyp empfohlen wurde. Für TR3 ist der einzige empfohlene Ersatztyp allerdings der MPS2369, der mittlerweile auch schwer zu bekommen ist. Mit diesem Typ war das Taktsignal aber endlich in Ordnung (cyan: ULA-Taktausgang, gelb: CPU-Takteingang).

Zu meiner Freude startete der neue Spectrum dann auch und zeigte den berühmten Startbildschirm.

Als nächsten Schritt führte ich eine vollständige Diagnose durch. Nun bekam ich den Fehler, dass das M1-Signal fehlte.

Das M1-Signal wird von der CPU generiert und zeigt den ersten von vier Maschinenzyklen an, bei dem die nächste Instruktion eingelesen 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.

Letztendlich konnte ich vom alten ZX Spectrum also nur die ULA, das ROM, den LM1888N und die Spule wiederverwenden. Ich hatte auch auf alle RAM-Chips und die CPU gehofft, aber mit denen hatte ich weniger Glück.

Testlauf

Egal, endlich war es Zeit für einen Testlauf. Ich schloss den neuen Speccy an meinen Computer an und nutzte tzxplay, um mein Lieblingsspiel Starquake zu laden. Es lud und lief einwandfrei. Auch die Bildqualität des S-Video-Ausgangs ist hervorragend, vermutlich das Beste, was man aus diesem alten Design herausholen kann. Nur der ZX Spectrum Next hat mit seinem digitalen und pixel-perfekten HDMI-Ausgang eine noch bessere Qualität.

Ich bekam die originale Platine ohne Gehäuse. Aber zum Glück gibt es Replika-Gehäuse, Tastaturmatten, Membrane und Frontplatten auf dem Markt, womit man sich ein brandneues Äußeres zusammenbauen kann. Natürlich wählte ich ein transparentes Gehäuse, damit man das schöne schwarze Mainboard von außen bewundern kann. Naja, zumindest ein wenig.

Und das ist er nun, ein ZX Spectrum in praktisch neuem Zustand.