Ich besitze immer noch zwei ZX Spectrum 48K aus meinen allerersten Tagen der Heimcomputer. Der erste ist mein eigener, den ich 1985 von meinen Eltern als Weihnachtsgeschenk bekommen habe. Der andere gehörte einem Freund. Er war kaputt und konnte nicht repariert werden, also wollte er ihn zuerst wegwerfen, gab ihn dann aber stattdessen mir.
Hier sind also die beiden Schwestern…

In diesem Artikel geht es um die Restaurierung meines eigenen ZX Spectrum. Es wird eine Fortsetzung für den anderen geben.
Lass uns einen Blick unter die Haube werfen. Dieser Speccy hat ein Standard Issue Two Board, mit einem frei verdrahteten Transistor auf der CPU als übliche Werksmodifikation dieses Boards.

Soweit sieht es ganz gut aus. Lass uns herausfinden, ob er noch funktioniert.
Composite-Mod
Alle Heimcomputer dieser Ära waren so konzipiert, dass sie an den “Antenneneingang” eines gewöhnlichen Farbfernsehers angeschlossen werden konnten. Der Fernseher wurde auf den UHF-Kanal 36 eingestellt, um das Signal zu empfangen. Die Bildqualität war damals ganz in Ordnung, aber für heutige Standards schlecht.
Heute haben fast alle Fernseher einen Composite-Eingang, sodass das Signal nicht mehr moduliert werden muss. Glücklicherweise lässt sich der ZX Spectrum leicht modifizieren, um ein Composite-Signal auszugeben. Zuerst werden die zwei vorhandenen Drähte an der Seite des TV-Modulators entlötet und einfach zur Seite gebogen (damit der Mod bei Bedarf rückgängig gemacht werden kann). Im Inneren des Modulators wird der Widerstand von der Cinch-Buchse getrennt. Dann wird ein neuer Draht vom ehemaligen Signalpad auf der Außenseite direkt zur Cinch-Buchse verbunden.
Nach dieser Modifikation kann der Spectrum direkt an den “Composite In” des Fernsehers angeschlossen werden. Die Modifikation kann leicht rückgängig gemacht werden, und es ist nicht nötig, ein zusätzliches Loch in das Gehäuse zu bohren.
Testen
Ich habe die originalen ZX Spectrum Netzteile verloren, aber jedes stabilisierte 9 V Netzteil mit mindestens 1,5 A reicht als Ersatz. Es ist sehr wichtig, die Polarität des Hohlsteckers zu überprüfen! Die meisten modernen Netzteile haben den Pluspol an der Innenseite des Steckers, während der ZX Spectrum den Pluspol an der Außenseite erwartet:
Viele Speccys wurden sicherlich durch die Verwendung eines Ersatznetzteils mit der falschen Polarität getötet.
Ich habe ihn eingeschaltet und zu meiner Überraschung funktionierte er immer noch!

Alles, was ich jetzt noch tun müsste, ist ihm die übliche technische Überholung zu verpassen.
Recapping
Als erstes müssen die Elektrolytkondensatoren ausgetauscht werden. Die alten trocknen im Laufe der Jahre aus und verlieren ihre Kapazität. Einige können sogar auslaufen und die Platine beschädigen.
Um das alte Aussehen zu erhalten, bevorzugen viele Leute axiale Kondensatoren mit der klassischen Form und einer blauen (oder zumindest schwarzen) Farbe.
Hochwertige axiale Kondensatoren sind schwer zu finden und recht teuer. Ich habe mich für Vishay-Kondensatoren mit einer erwarteten Lebensdauer von 2.000 Stunden entschieden. Die Referenzfotos des Händlers haben mich jedoch getäuscht. Die schönen schwarzen “klassischen” Kondensatoren hatten eine seltsame Form und eine Aluminium- oder kunststoffgraue Farbe. Sie sind nicht von schlechterer Qualität, ganz im Gegenteil, aber sie sehen einfach nicht nach Vintage aus. Ich habe mich trotzdem entschieden, sie zu verwenden.
Es gibt eine Falle bei den Issue 2 Boards: Die Polarität von C46 ist auf dem Siebdruck falsch herum angegeben. Der Kondensator muss mit dem positiven Ende nach links eingebaut werden.

Nach dem Recapping habe ich die Platine gründlich mit Isopropanol und einer Zahnbürste gewaschen. Dann war es Zeit für einen weiteren Test.
Operation erfolgreich…
…aber der Patient ist tot. Das habe ich gesehen, als ich ihn wieder eingeschaltet habe:

Offensichtlich habe ich etwas kaputt gemacht. 😯 Aber was?
Zuerst habe ich die Spannungen überprüft, aber sie waren in Ordnung. Kein Chip wurde heiß, außer der ULA, aber das ist normal.
Der ROM-Chip ist gesockelt, also habe ich ihn entfernt. Ohne das ROM führt die CPU immer den gleichen Befehl aus (RST 38h), was den Speicher füllt und zu einem deutlichen Bildschirmpattern führt.

Das Muster war da, also war die CPU in Ordnung, aber es gab etwas Rauschen darin. Ich vermutete einen kaputten RAM-Chip, und das Signal auf dem Datenbus sah auf dem Oszilloskop tatsächlich etwas seltsam aus. Ich begann, ein paar verdächtige RAM-Chips auszutauschen, aber um es kurz zu machen, es änderte nichts. Ich war offensichtlich auf dem Holzweg.
Ich testete das ROM, aber es war in Ordnung. Ich tauschte die ULA gegen die aus dem anderen Speccy, aber es half auch nicht. Ich überprüfte alle Kondensatoren, die ich ersetzt hatte, aber sie hatten die richtigen Werte und die richtige Ausrichtung, sogar dieser berüchtigte C46.
Was war gerade passiert, das einen zuvor funktionierenden Spectrum so schwer beschädigt hat?
Mir fiel auf, dass IC23 als einziger Standardchip in diesem Gerät gesockelt war. Er muss aus einer früheren Reparatur stammen, denn im Gegensatz zu allen anderen Lötstellen war das Zinn dort gelblich. Als ich die Stellen mit der Spitze meines Lötkolbens berührte, brutzelten sie auch. Das war einfach Schrott. Ich entfernte das alte Zinn komplett und lötete einen neuen Sockel ein.
Könnte das das Problem gewesen sein? Ich gab dem Speccy Strom. Und ja, er funktionierte wieder! 😄
Ich vermute, als ich die Platine mit Isopropanol gereinigt habe, habe ich das Flussmittel in diesen alten Lötstellen teilweise gelöst, wodurch sie kalt wurden. IC23 wird für das korrekte Zugriffs-Timing des oberen RAMs verwendet. Bei einem falschen Timing könnte das obere RAM einfach den gesamten Datenbus gestört haben.
Abschlussarbeiten
Nachdem der Speccy wieder zum Leben erweckt war, machte ich noch ein paar abschließende Reinigungen.
Ein defekter TR4 ist eine häufige Ursache für einen kaputten Spannungswandler. Hier funktionierte er noch, aber ich habe ihn vorsichtshalber durch einen ZTX651 ersetzt, was der zuverlässigere Nachfolgertyp ist.
Ich habe auch präventiv den 7805 Spannungsregler durch einen frischen ersetzt und Wärmeleitpaste zur besseren Kühlung verwendet. In der Retro-Szene ist es üblich, den 7805 durch einen modernen Step-Down-Wandler zu ersetzen, der keine Kühlung benötigt, aber ich habe mich dagegen entschieden. Ich spüre gerne die Hitze eines funktionierenden ZX Spectrum.
Die Flachbandkabel der Tastaturfolie wurden über die Jahre spröde und fingen bereits an zu brechen. Zum Glück gibt es neue Folien auf dem Markt. Und da ich gerade dabei war, bestellte ich auch ein transparentes Replika-Gehäuse, eine schwarze Gummitastaturmatte und eine Chrom-Frontplatte. Mir gefällt besonders die Idee eines transparenten Gehäuses, das das Innere dieses alten Computers sichtbar macht.

Die erste der beiden Schwestern ist nun restauriert. Die andere könnte jedoch schwieriger zu restaurieren sein, da es hieß, sie sei “irreparabel kaputt”. Lass uns das herausfinden.
Nachtrag
Behaupte nie, eine Reparatur sei abgeschlossen, bevor du nicht ein paar Diagnosen durchgeführt hast. Einige Monate später testete ich diesen Speccy mit einem Diag-ROM und stellte fest, dass drei obere RAM-Chips defekt waren.

Glücklicherweise gibt das Diag-ROM genaue Hinweise darauf, welche RAM-Chips ausgetauscht werden müssen. Es war auch ein Glück, dass ich noch genügend Ersatzchips auf Lager hatte.

Der Vorteil der verwendeten MHB6164-Chips ist, dass sie echte 64KBit-RAMs sind, sodass ich nicht darauf achten muss, dass sie zu den anderen TMS4532-RAM-Typen passen. Nach dem Austausch waren alle Diagnoseprüfungen endlich grün.






































