Conserto de um TK90X

Em 15 de Agosto de 2010.


Hoje em dia eu me auto-entitulo como "maior fuçador de TK ainda na ativa" e para provar isso eu tinha que ter um verdadeiro desafio. Peguei um TK com várias gambiarras e MUITAS marcas de solda na placa inteira que já tinha sido razoavelmente mexido e não conseguiram consertar. Por sorte as trilhas estava intactas. Acompanhe nas fotos.


É, nada bonito. Eu tinha que começar de algum lugar, então o primeiro passo é ter como ligar. Cortei aquele conector de fonte e retirei o jack da saída MIC que passei a usar como a entrada da fonte. Depois com mais calma arranjamos um outro jack para o MIC.

Com a fonte no conector, a tela apresentado era uma borda cinza escuro com miolo cinza claro, sem nada dentro. Certamente faltava o sinal de cor, mas isso eu veria depois. Eu estava interessado no momento nas voltagens. Testa daqui e dali, vi que a voltagem chegava até o 7805 e dali o 5V era distribuído para os outros CIs. O LM estava estranhamente alimentado por um fio tão fino quando cabelo. Não sei como esse fio não torrou!


Continuei as medições e depois de alguns minutos ligados já era evidente o cheiro de "silicio cozido". É complicado de explicar, mas é um cheiro de peça que esquenta muito. Com o dedo, descobri que os transistores osciladores das fontes de -5V e +12V estavam fritando. Retirei-os, porque certamente deveriam estar em curto.


Eram um BD139 e um BD135. Perai... BD135? Vamos ver isso no esquema, porque pela configuração dessa fonte deveriam ser um NPN com um PNP, mas esses dois são NPN.


Ah... sabia que tinha algo errado. No esquema do TK levantado pelo Braga o transistor deveria ser um BD136.

Transistor substituido. Agora sim, não esquenta e apareceu a voltagem -5V, mas o que deveria ser a fonte de +12V está com 23 volts! Deve ser esse fio estranho. Fio removido, voltagem na mesma. Foi quando eu percebi que os terminais do Diodo Zener eram finos demais. Perai... Isso não é um diodo Zener, é um 1N4148! Repare o diodo errado na foto, no alto a esquerda.


Bem, diodo substituido por um Zener, voltagem 12V correta agora. Mas como retirei aquele fio fino, a voltagem não chegava no LM. Percebi a falta do resistor de 47R que leva a voltagem e como eu não tinha a mão, virou um resistor de 62R.


As memórias de video originais nessa placa certamente trabalhavam somente com +5V e como eu só tinha as tradicionais 4116, para o +12V chegar até elas tinham que ser incluídos um diodo e um resistor na placa, além de ser necessário o corte de uma trilha para separar as voltagens. Na quarta foto, notem a trilha raspada bem ao centro, entre os CIs.


Memórias no banco, para o circuito mínimo do TK ainda precisa de uma ROM. Tenho algumas sobrando de chaveamentos que fiz, então é só colocar uma no soquete. Quase esquecendo: precisa também do 74LS32 que faz o sinal /CS da ROM.

Ligando o TK novamente, agora temos uns padrões coloridos na tela. Ah sim... O problema na cor era por causa de uma bobina com um terminal quebrado. Resoldei quando eu percebi que estava fora da posição.

Bem, o padrão permanecia na tela e não se alterava mesmo com um RESET, sinal que o Z80 não estava andando. Será problema de clock? O jeito e ligar o osciloscópio pra saber.


É... Dá pra ver que tem coisa esquisita. O clock deveria ser uma onda quadrada (ou quase) perto de 3.5Mhz. Esse desenho ai está estranho e a velocidade varia entre 2Mhz e 2.8Mhz.

Não tem muito mistério nesse caso. O clock é gerado pela ULA e depois disso passa por alguns resistores e um transistor e vai para a CPU.


Medindo na saída da ULA o clock era perfeito e nesse meio do caminho entre a ULA e a CPU somente o transistor é suspeito, então vamos examiná-lo.


Ah... Está montado invertido. Quem já está acostumado com as peculiaridades do TK sabe que esse transistor BF494 não pode ser montado de acordo com a simbologia desenhada na placa porque os terminais são invertidos. Certamente o transistor foi retirado para testar fora da placa e foi remontado invertido. Alias, é uma observação importante... TODOS os diodos e transistores no caso do TK podem ser testados diretamente no circuito. Não existe a menor necessidade de levantar terminais e muito menos retirar componentes para testes. Infelizmente esse transistor entrou em curto por causa da montagem inversa, então peguei outro e coloquei na posição certa. Note que ele fica meio "de lado" porque a furação e simbologia da placa não são pra esse transistor.


Agora sim... O clock está bonito. Será que agora vai?


Foooooooi... 70% do problema resolvido. Agora só precisa dos 32k de RAM da "memória alta".

Resolvi fazer usando uma SRAM, como no artigo que escrevi uns meses atrás, Colocando uma SRAM no TK. Não vou colocar todos os detalhes aqui, basta olhar o artigo original.


TEORICAMENTE, com tudo ligado, deveria funcionar de primeira. Mas eu ligava o TK e nada... Ele sempre dizia que tinha somente 16kb. Esse problema levou HORAS até ser resolvido. Cheguei a conferir trilha por trilha procurando por curtos ou interrupções, mas no final tudo estava certinho, mas teimava não funcionar.

Depois de muito olhar, olhar e olhar, reparei em dois capacitores GIGANTES, que pelo esquema deveriam ser de 470pF e 1000pF. Estes deveriam ser bem pequenos pelos valores.


O que acontece é que esses capacitores com valores altos simplesmente cortam o sinal de seleção da memória. Eu já tinha passado pelo mesmo problema no meu TK128, mas não podia imaginar que esses capacitores estariam mexidos. Alias, é outra observação que faço também. Capacitores cerâmicos são eternos, não precisam nunca serem trocados! (Raríssimas excessões, talvez).


Notaram a diferença de tamanho? :D

Com os capacitores trocados, foi só testar e partir pro abraço. O TK ficou perfeito com os 48Kb de memória. Testei alguns jogos com a IDS e todos funcionaram perfeitamente, indicando que o equipamento apesar de meio castigado ainda tinha muito a oferecer.


Apesar das poucas fotos do artigo, esse conserto consumiu 1 dia e meio, sendo que o normal é eu consertar um TK em cerca de 1 hora.

Com base nesse artigo, reforço ainda o seguinte para os fuçadores:
1 - Transistor, apesar de externamente iguais, não quer dizer que sejam compativeis.
2 - Diodos, apesar de externamente iguais, não quer dizer que sejam compativeis.
3 - Simbologia na placa pode estar errada.
4 - Capacitores cerâmicos são pra vida toda e existem valores diferentes, não são todos iguais.



Em 30 de janeiro de 2011

Depois da publicação das Dicas para Conserto do TK90X/TK95, ainda alguns amigos me escreveram pedindo alguns detalhes sobre as etapas e verificações no TK. Pensando nisso, resolvi documentar alguns consertos que fiz para exemplificar como eu faço o debug, conclusão e reparo de alguns TKs:

TK95 do Paul


Esse veio de longe, EUA. Algum tempo atrás o Paul me contactou perguntando se eu podia dar uma olhada no TK que não estava funcionando. Após um mês de correio, finalmente o TK apareceu na minha bancada. MUITO bonito!


Não reconheci as etiquetas e não acredito que sejam da Microdigital. Provavelmente era o lacre de alguma loja da época que vendia eletrônicos.

Ligando, vi que apresentava borda branca e lixo no miolo, defeito típico relacionado a memória baixa.


Abri a tampa e verifiquei que os chips de memória eram os MCM4517 que só precisam de 5V ao contrário dos 4116 que geralmente populam o banco dos TKs mais antigos.


O primeiro passo foi testar a voltagem chegando nos CIs.


Opa! Tem galho ai... Onde está o 5V?
Fiz algumas medições na parte da fonte e ao redor das memórias e tudo estava perfeito. A minha conclusão é que os 5V simplesmente não estavam chegando aos pinos das memórias. Então é melhor examinar fisicamente a placa para pesquisar possiveis trilhas partidas.


Retirei a placa do gabinete e notei um ponto de solda levantado. Era no resistor do LED do teclado que é soldado de pé na placa. Minha suposição é que em algum momento da vida deste TK, a pressão da tampa forçou o terminal do componente para baixo, fazendo levantar e romper a trilha na parte de baixo da placa, interrompendo a alimentação das memórias. Refiz a ligação, reforçando a trilha com uma parte do terminal do próprio resistor.


Com o multímetro, conferi a ligação e a voltagem nas memórias


Sucesso! Curiosamente esse TK95 apresenta na barra a inscrição "TK90X Color Computer" ao invés de "TK Color Computer" que é o mais comum. No entanto a ROM é uma Eprom 27256 que parece ser o padrão no TK95.


Agradeço ao Paul pela oportunidade do conserto e pela autorização para a publicação das fotos.

Em 05 de fevereiro de 2011

TK90X do Glauco


Esse TK90X foi interessante de consertar, porque apresentava o problema mais clássico do TK: defeito nas memmórias baixas. Fiz e documentei passo a passo meus procedimentos para diagnóstico e resolução do defeito. Acompanhem...

Chegou na minha bancada conforme as fotos abaixo. Muito conservado, ainda com o lacre original de fábrica! Dificil pegar um TK assim nos dias de hoje.


Examinemos então a imagem. Tirando estar preto e branco por causa do mau ajuste da sintonia do RF do monitor, nesse TK, temos bordas brancas, lixo "se movendo" no miolo. A primeira suspeita, claro, memória baixa. Mas como confirmar?


Vamos medir as voltagens. Pode ser que tenha algum galho nelas e a RAM não esteja alimentada. As memórias originais são as 4116 que precisam de 3 voltagem diferentes para funcionar. Nas fotos abaixo eu marquei os pinos a serem testados e as voltagens. Nos TKs que eu já peguei, o 5V e o 12V sempre estão bem próximos das voltagens que seriam as ideais, mas o -5V SEMPRE está em torno de -4V a -4.5V. Pela minha experiência, dá pra dizer que apesar de abaixo do esperado, não é problema algum.


Então vou desligar a memória "alta". É muito dificil um defeito nelas travar completamente o TK, porque o mais comum é ele bootar com pouca memória num eventual problema ali, mas como eu já peguei esse defeito antes, vou deixá-las de fora. O jeito mais simples é retirá-las quando são soquetadas, mas aqui são soldadas. Nesse caso ao invés de desoldar os quatro CIs, o que daria um trabalho enorme, vou apenas desligar o circuito de multiplexação. No momento do boot o TK conta quanto de memória tem disponível e marca o ultimo endereço encontrado como o topo da RAM. Se o circuito de multiplexação fica desligado ele não acha nenhuma memória extra além da memória baixa. Então aqui o caso é desligar os CIs IC6 e IC7, um par de 74LS157 bem ao lado dos chips de memória alta, desconectando os pinos de VCC e GND. Com um pouco de prática, basta desoldar os dois pinos de cada CI, isolando-os da placa. Na dúvida é só confirmar com o multimetro.


Ligando novamente o TK, absolutamente nada mudou e temos que continuar à procura. O próximo passo e desligar a ROM. Aqui cabe o mesmo comentário do item anterior: basta retirá-la do soquete se for o caso ou, aqui, desligar os pinos de VCC e GND.


Ligando novamente, o padrão colorido formado por uma maquina sem ROM deveria ser um conjunto de listras verticais pretas, azuis e brancas. Está quase lá, mas note que tem "lixo" ainda entre as barras e agora, com absoluta certeza, é possivel afirmar que o defeito é na memória baixa. Numa máquina com os CIs perfeitos mostraria um padrão liso e perfeito. A verdade MESMO é que o defeito pode ser também nos CIs de multiplexação da memória baixa, o par de 74LS157, IC8 e IC9, mas é MUITO raro um defeito nesses chips. De todos os consertos que fiz até hoje, somente uma única vez peguei um desses chips com defeito.




Então é retirar todos os chips de memória e achar o culpado. Hoje era somente um único chip. Já antecipando a pergunta "como você testou?" já respondo: eu tenho uma placa de TK que uso na bancada. Quando pinta um desses 4116 para testar eu retiro um chip da minha placa funcionando, coloco o em teste e ligo. Se bootar normal, tudo OK, entenderam? ;D
Vejam que eu soldei soquetes na placa para facilitar uma futura manutenção.


Ainda com a ROM desconectada, ligamos novamente o TK. Notem que agora o padrão aparece corretamente, sem nenhum lixo na tela. Será que agora vai?


Então é resoldar os pinos desconectados da ROM e dos 74LS157 e testar novamente.


É isso! Mais um TK salvo!

Agradeço ao Glauco pela autorização para a publicação das fotos.

Em 05 de abril de 2011

TK90X do Ricardo


O Ricardo Ramos Jr me mandou essa máquina que na verdade é um TK95 dentro de um case de TK90X.


Pelo padrão inicial, parece ser um problema relacionado com o Z80.


TK aberto,tudo soquetado. Pelo menos vai ser mais rápido para fazer o diagnóstico.


Sem a ROM. Provavelmente na primeira vez que eu liguei a CPU ficou travada parecendo defeito (às vezes acontece), mas agora já parece ser memória baixa. Veja a "sujeira" entre o padrão listrado.


Os chips de memória originais são os 4517. Diferente das tradicionais 4116, esses usam somente uma voltagem, 5V. Da ultima vez que tentei comprá-los eles custavam bem mais caro que os 4164 que são de 64k e podem ser usados como substitutos, bastando verificar as voltagens na placa do TK antes de inserí-los na placa. Os TKs, independente da memória que vem instalada, (geralmente) vem com -5V no pino 1 dos CIs. Essa voltagem é apenas necessária para as 4116 e equivalentes e para a 4517 não faz diferença porque o pino 1 vem como N.C. (Não Conectado). Porém, no caso da 4164 o pino 1 é o sinal A7 e nesse caso basta travá-lo no 5V que a memória funciona normalmente como uma de 16k. Mas, vamos por parte.

Primeiro desligamos o -5V indo para o pino 1. Repare que eu fiz um corte em uma trilha, bem onde está o simbologia do capacitor C50, para interromper a voltagem.


Agora que o -5V está desligado, ligamos um 5V. Peguei a voltagem no pino 8 da própria memória.


Conferido a nova voltagem com o multimetro, retirei TODOS os chips de memória, trocando por memórias 4164.


Agora que sei que o defeito está em uma das memórias antigas, vou voltando com os CIs um a um e testando entre as trocas. Com peças ruins o TK não vai bootar, então posso descartá-las.


No fim das contas, apenas uma das memórias estava com defeito.


Agradeço ao Ricardo pela oportunidade e permissão para a publicação das fotos.

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