CD32 Restaurierung, Teil 1

Ich fand dieses CD32 zu einem fairen Preis und kaufte es. Der optische Zustand des Gehäuses ist ganz okay. Es hat einige sichtbare Kratzer. Der Vorbesitzer versuchte, sie auszubessern, machte es aber nur noch schlimmer. Zu dieser Zeit war mir noch nicht bewusst, dass dies das Hauptthema der gesamten Restaurierung sein würde.

Zusammen mit der Konsole bekam ich ein Netzteil und eine Edutainment-CD zum Mathe lernen. Das Netzteil war nicht das Original, sondern ein einfaches Netzteil mit angelötetem CD32-Stecker. Das Gamepad fehlte leider, aber ich fand etwas später ein Honey Bee Joypad als Ersatz.

Lass uns mal einen Blick in das Innere der Maschine werfen.

Der Zustand

Der Verkäufer verkaufte sie als defekt, weil sie kein Bild anzeigte. Als ich das Gehäuse öffnete, erzählte mir die Maschine eine völlig andere Geschichte. Es gab einen Versuch, die Kondensatoren auszutauschen (Recap). Er wurde nach dem Austausch der THT- und der 100µF-SMD-Kondensatoren abgebrochen, wahrscheinlich weil danach das Bild weg war.

Ich fand auch Flecken von grünem Lack, vermutlich einfacher Nagellack. Er befand sich unter den ausgetauschten SMD-Kondensatoren, aber auch auf Lötstellen und einigen Durchkontaktierungen (Vias). Der Lack ergab überhaupt keinen Sinn, außer vielleicht aus kosmetischen Gründen.

Und dann fand ich noch das hier:

Ich nehme an, dass der Typ, der die Überholung versuchte, als das Bild weg war, davon ausging, dass der Video-Encoder-Chip beschädigt war. Er hatte aber kein Werkzeug zur Hand, um einen SMD-Chip zu entlöten, und versuchte stattdessen, ihn Pin für Pin von der Platine abzuschneiden.

Ich fand keine weiteren Spuren der Misshandlung an dem armen Board. Es wird schon genug Arbeit sein, das aktuelle Chaos zu beseitigen.

Um ehrlich zu sein, bin ich ziemlich verärgert darüber. Es ist ein Unterschied, ob die Maschine nach jahrzehntelanger Lagerung kein Bild mehr zeigt, oder aufgrund eines verpfuschten Überholungsversuchs. Der Verkäufer hätte auf diese Tatsache hinweisen sollen.

Reparatur des Mainboards

Zuerst versuchte ich, das Bild wiederherzustellen, indem ich den offensichtlich kaputten Video-Encoder-Chip austauschte. Ich ersetzte auch einen Elektrolytkondensator daneben, der verdächtig aussah. Leider brachte das das Videosignal nicht zurück.

Die Frage war nun, ob ich wegen weiterer Fehler im Videobereich kein Bild bekam oder weil die Maschine gar nicht startete. Um das herauszufinden, setzte ich ein DiagROM ein und schloss das CD32 an meinen PC an. Das DiagROM startete und protokollierte keine Fehler auf der Konsole. Die gute Nachricht war also, dass die Maschine im Grunde funktionierte.

Ich beschloss dann, alles vom vorherigen Restaurierungsversuch zu entfernen, damit ich mit einem bekannten Zustand des Mainboards neu beginnen konnte. Ich entfernte alle Elektrolytkondensatoren, auch die, die bereits ersetzt worden waren, und reinigte den grünen Lack mit Aceton und Isopropanol.

Auf der Unterseite befand sich ein seltsamer Lötklumpen, der von einer Lackschicht bedeckt war. Als ich versuchte, ihn zu reinigen, roch ich diesen verräterischen fischigen Geruch von altem Elektrolyt. Ich entfernte großzügig die SMD-Teile auf beiden Seiten in diesem Bereich, reinigte die Platine und überprüfte die Leiterbahnen und Vias.

Leider habe ich dabei ein paar Pads an den 100µF-Kondensatoren abgerissen. Ich schätze, das ausgelaufene Elektrolyt und die thermische Belastung durch zwei Recappings waren einfach zu viel für sie.

Dann lötete ich neue Bauteile in diesem Bereich ein und reparierte die abgerissenen Pads mit Fädeldraht. Für zwei SMD-Kondensatoren bot die Platine eine alternative Verwendung von THT-Kondensatoren an, was ich dankend annahm. Der Bereich sieht jetzt ziemlich hässlich aus, aber zumindest sollte er wieder funktionieren.

Als ich die Leiterbahnen und Vias an den anderen 100µF-SMD-Kondensatoren überprüfte, fand ich unterbrochene Verbindungen an C236 und C237. Sie werden für das Luma- oder Composite-Videosignal verwendet, weshalb die unterbrochenen Verbindungen ein schwarzes Bild verursachten.

Ich fand auch ein kaputtes Via in der Nähe von C409, das das CSYNC-Signal führt. Die fehlende Verbindung verursacht ein fehlendes Video-Sync-Signal an den Ausgängen. Ich reparierte es, indem ich das Via öffnete, die verbundenen Leiterbahnen auf beiden Seiten freilegte und dann einen dünnen Draht an die Leiterbahnen lötete.

Es gab also mehr als genug Gründe für diese Platine, kein Videobild zu zeigen.

Die THT-Kondensatoren auf dem Board sind etwas Besonderes. Bei C408 und C811 zeigt der Bestückungsdruck den Pluspol auf der falschen Seite an. Sogar Commodore hat die Kondensatoren in der falschen Ausrichtung eingelötet, und du wirst da draußen viele CD32 mit aufgeblähten Kondensatoren an dieser Stelle finden. Ich beschloss, dort stattdessen SMD-Kondensatoren einzulöten, die wie auf dem Bestückungsdruck gezeigt eingelötet werden können.

Danach überprüfte ich die Maschine, und zu meinem Erstaunen funktionierte sie wieder:

Das Mainboard war also repariert und überholt. Ich überprüfte alle Video- und Audioausgänge und fand überall ein Signal. Die Maschine lief auch stabil.

Ich bin froh, dass sich die Maschine als reparierbar erwies.

Im nächsten Teil werde ich das Lasermodul austauschen und das CD-Laufwerk kalibrieren.

CD32 Restaurierung, Teil 2

Im ersten Teil habe ich erfolgreich einen Amiga CD32 repariert, der durch auslaufende Kondensatoren und einen verpfuschten Restaurierungsversuch kaputtgegangen war. In diesem Teil ersetze ich die Lasereinheit und kalibriere das CD-Laufwerk.

Die alte Lasereinheit des CD32 könnte aufgrund von Alter und Nutzung abgenutzt sein. Ein häufiges Symptom ist, dass der CD32 keine CD-R-Medien abspielen kann oder nur Musik-CDs abspielen kann. Es gibt jedoch keine Möglichkeit, den CD32 dazu zu bringen, CD-RW-Medien zu akzeptieren, da sie einen Farbstoff anstelle von Pits verwenden, der zu wenig Licht reflektiert.

Aber bevor wir anfangen, lies das:

ACHTUNG: Die Lasereinheit ist sehr empfindlich gegenüber ESD (elektrostatischer Entladung). Verwende Schutzmaßnahmen (wie ein Antistatik-Armband).

Stelle sicher, dass der Laser immer abgedeckt ist, wenn die Maschine eingeschaltet ist. Schau nicht in den Laserstrahl.

Ich sollte auch erwähnen, dass ich kein ausgebildeter Techniker bin. Ich habe Handbücher zur Kalibrierung von CD-Laufwerken gelesen, und es hat für mich funktioniert. Ich behaupte jedoch nicht, dass dies die beste oder professionellste Art ist, eine Kalibrierung durchzuführen.

Du brauchst einen Lötkolben für den Austausch der Einheit und du brauchst definitiv ein Oszilloskop für die Kalibrierung. Das Laufwerk funktioniert nach dem Austausch der Einheit möglicherweise auch ohne Kalibrierung, aber das Ergebnis wird nicht optimal sein.

Austausch der Lasereinheit

Ich habe damit begonnen, das CD-Laufwerk zu zerlegen. Ich habe es aus dem Gehäuse ausgebaut. Dann habe ich die Lasereinheit und die Motoreinheit vorsichtig getrennt und die vier Schrauben entfernt, die den Rahmen der Lasereinheit halten. Es gibt eine Metallabschirmung, die die Lasereinheit abdeckt und ebenfalls entfernt werden muss.

Die Lasereinheit ist eine Sony KSS210A. Sie wird schon lange nicht mehr produziert, aber Nachbauten werden auf Online-Marktplätzen für ein paar Euro verkauft. Um die alte Einheit zu entfernen, habe ich zuerst das weiße Zahnrad abgenommen und dann die Metallstange herausgezogen (sie ist mit einem Plastikclip gesichert, der zur Seite geschoben werden kann). Da ich schon dabei war, habe ich das alte Fett von der Stange und den Zahnrädern entfernt und ein wenig frisches Silikonfett aufgetragen. Danach habe ich die neue Einheit montiert und das CD-Laufwerk in umgekehrter Reihenfolge wieder zusammengebaut.

Nachdem die neue Lasereinheit an den Controller angeschlossen wurde, muss ein Löttropfen auf der Lasereinheit entfernt werden! Er schützt den Laser vor ESD, beschädigt aber den Laufwerks-Controller, wenn er beim Einschalten des Laufwerks noch vorhanden ist.

Wenn du das alte Lasermodul als Ersatzteil behalten möchtest, kannst du dort auch einen Löttropfen aufbringen, bevor du es abklemmst.

Vorbereitung

Für die Kalibrierung habe ich die Metallabschirmung des Laufwerks-Controllers geöffnet und darunter eine Überraschung gefunden. Es gab eine winzige Platine, die auf das Haupt-PCB geklebt und mit sieben Drähten an einige Punkte angeschlossen war:

Ich dachte zuerst, dies könnte eine Art Mod sein, um Kopierschutzmaßnahmen zu umgehen, aber andererseits hat der CD32 kein ausgeklügeltes Kopierschutzsystem. Später fand ich die Antwort in einem YouTube-Video: Diese Modifikation unterbricht sofort die Stromzufuhr zum Laser und zum Spindelmotor, wenn der Deckel des CD-Laufwerks geöffnet wird. Ich konnte viele Fotos der Controller-Platine ohne die Modifikation finden, also nehme ich an, dass es eine Produktsicherheitsanforderung für den Verkauf des CD32 auf dem deutschen oder europäischen Markt war.

Okay, kommen wir zurück zur Kalibrierung. Als Vorbereitung habe ich zuerst Drähte an die Testpunkte VF, RFO, TEO-1 und FEO-1 gelötet. Ich empfehle, verschiedenfarbige Drähte zu verwenden, das macht die Kalibrierung viel einfacher. Leider hatte ich nur roten Draht zur Hand, also musste ich jedes Mal überprüfen, welcher Draht wohin führte.

Danach habe ich die aktuellen Einstellungen der vier Potis auf der Controller-Platine und des Potis auf dem Lasermodul mit einem Ohmmeter notiert. Falls ich die Kalibrierung aus irgendeinem Grund vermasseln sollte, könnte ich jederzeit zu diesen Einstellungen zurückkehren. (Ein Foto der Poti-Positionen reicht nicht aus, da schon winzige Änderungen einen großen Unterschied machen können.)

Für die Kalibrierung muss das Laufwerk wieder an das Mainboard angeschlossen werden. Die Gehäuseoberseite (mit den LEDs, dem Reset-Knopf usw.) muss ebenfalls angeschlossen werden, da der CD32 erst versucht, die CD zu lesen, wenn der Laufwerksdeckel geschlossen ist. Die Lasereinheit bewegt sich während des Betriebs und sollte dafür ausreichend Platz haben.

Um die CD an der Spindel zu fixieren, habe ich die Spindelklemme von der Innenseite des Deckels entfernt und ein wenig Klebeband verwendet, um das lose Teil in der Mitte zu fixieren. Es wird mit einem Magneten an der Spindel gehalten und sorgt dafür, dass die CD nicht auf der Spindel verrutscht.

Kalibrierung

Der Kalibrierungsprozess wird in diesem Blogartikel von TSB erklärt. Meine Versuche, ihn zu erklären, wären weitaus schlechter. 😉

Es stellte sich jedoch heraus, dass der Prozess bei meinem Laufwerk so nicht funktionierte. Nachdem ich die ersten Schritte der Kalibrierung durchgeführt hatte, konnte mein Laufwerk plötzlich die CD nicht mehr zum Lesen hochdrehen. Ich hatte Glück, dass ich die Poti-Positionen notiert hatte (wie oben empfohlen), sodass ich zu den ursprünglichen Einstellungen zurückkehren und neu beginnen konnte.

Dann kalibrierte ich zuerst das TEB-Poti, bis zwischen TEO-1 und VF etwa 0 mV lagen. Das Laufwerk funktionierte danach noch. Nachdem ich jedoch FEB wie dokumentiert kalibriert hatte, funktionierte das Laufwerk nicht mehr, also machte ich diese Änderung wieder rückgängig und machte mit der Kalibrierung der Laserleistung weiter.

ACHTUNG: Sei sehr vorsichtig mit dem Poti auf dem Lasermodul und drehe es nur in sehr kleinen Schritten. Andernfalls kann der Laser dauerhaft beschädigt werden.

Aus der Produktion befindet sich ein Tropfen Lack auf dem Poti, der möglicherweise etwas Kraft erfordert, um gebrochen zu werden. Daher könnte es eine gute Idee sein, das Poti zuerst zu drehen, während das Gerät ausgeschaltet ist, und dann ein Ohmmeter zu verwenden, um es auf die Werkseinstellung zurückzusetzen, die du dir zuvor notiert hast.

Um die Laserleistung zu kalibrieren, schloss ich mein Oszilloskop an RFO und Masse an. Dann legte ich eine Musik-CD auf die Spindel und startete Track 1. Das Oszilloskop sollte nun ein sogenanntes “Augenmuster” zeigen:

Der knifflige Teil ist, das Poti am Lasermodul vorsichtig zu drehen, während die CD läuft. Ich drehte es sehr vorsichtig, bis ich eine Spitze-Spitze-Spannung von etwa 900 mV erreichte. Achte darauf, niemals 1200 mV zu überschreiten!

Danach habe ich das FEB-Poti auf der Controller-Platine so eingestellt, bis ich eine maximale Amplitude im Augenmuster erreicht hatte.

Die letzten beiden Potis, FEG und TEG, werden kalibriert, indem die Testpunkte FEO-1 und TEO-1 jeweils gegen Masse gemessen werden. Das Laufwerk sollte Track 1 einer Audio-CD abspielen und sich während der Kalibrierung im Pause-Modus befinden.

Ich habe versucht, den idealen Punkt (Sweet Spot) zu finden, an dem das Signal auf dem Oszilloskop so glatt wie möglich und die Korrekturgeräusche der Optik so leise wie möglich waren. Es gibt einen Kompromiss zwischen diesen Zielen, und ich fand heraus, dass die besten Ergebnisse erzielt wurden, wenn ich auf die Geräusche der Lasereinheit hörte und meiner Intuition folgte.

Die Kalibrierung ist danach abgeschlossen und der CD32 kann wieder zusammengebaut werden.

Ein letzter Tipp: Brenne CD-Rs für deinen CD32 mit der niedrigsten Geschwindigkeit, die dein Brenner unterstützt. Dies erhöht den Kontrast der Daten auf der CD. Bevorzuge außerdem CD-Rs, die nicht transparent sind, wenn man sie gegen das Licht hält.