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DELA Eprommer II (redesign)

  • Habe hier (endlich) mal einen DELA Eprommer II aufgebaut.



    Ich konnte nach mehreren Anläufen genau ein EPROM brennen. Auch das gelang nur halbwegs, es landete jedenfalls etwas auf dem EPROM und hielt auch einer Überprüfung stand, aber das gebrannte Programm funktionierte nicht, weil ich wieder nicht daran gedacht habe, dass beim C64 das BIN als PRG geladen wird, deshalb eine Ladeadresse angenommen wird und auch die DELA-Software ungefragt die ersten beiden Bytes abschneidet. :gahh:


    Egal, nächster Versuch, aber dann brach erst der Brennvorgang dauernd ab, mal nach dem ersten Byte, mal nach dem dritten und irgendwann ging gar nichts mehr. Selbst eine Stunde zuvor noch als "leer" bestätigte EPROMS wurden als "nicht leer" moniert und umgekehrt EPROMS, die definitiv beschrieben sind (wie zB das eine mit den zwei fehlenden Bytes) wurden als "leer" bestätigt. Das roch (zum Glück nicht wörtlich) nach einer Hardware-Problematik.


    Was mir schon zwischendurch auffiel: der 7805 wird heiß, und zwar auch, wenn gar kein EPROM im Sockel ist. Da aber auch mit EPROM eigentlich kein nennenswerter Strom fließen dürfte, überrascht das doch. Aber ok, vielleicht einfach auf Kante gestrickt, das Ding ist ja nicht im Dauereinsatz. Auf einmal war der 7805 kalt, obwohl schon ein Weile in Betrieb. Aha! Hat er sich einfach abgeschaltet, der Racker. Da gibt es also ein Problem und es ist kein Wunder, dass die Programmiervorgänge nicht mehr erfolgreich sind. Aber wenn der thermische Überlastschutz auslöst, waren die Bedingungen ja deutlich außerhalb des Spezifikationen. Das konnte doch also nur ein Defekt, Fehler im Aufbau oder Fehler im Design sein. Letzteres ist vielleicht nicht ganz so wahrschienlich. Klar ist das kein stromlinienförmiges Überdesign und mehr quick und vor allem dirty, aber auch DELA hatte sicher keinen Bock auf ständige Reklamationen.


    Da es sich um das "redesign" vom PCBWay Shared Project von C64iSTANBUL handelt, dass offenbar grundsätzlich funktioniert und auch der Bestückungsdruck gut und eindeutig lesbar ist, hatte ich mir beim Zusammenbau keine größeren Gedanken gemacht. Trotzdem: mehrfache Kontrolle, ob wirklich alles wie abgebildet drinsteckt. Es wird auch sonst nichts heiß oder fängt an zu riechen. Da lehne ich mich jetzt mal weit aus dem Fenster und sage, ich habe alles - nach Vorlage - richtig gemacht. :)


    Trotzdem stimmt ja irgendwas nicht. Was sich am ZIF-Sockel messen lässt, ist soweit wenigstens im gelb-grünen Bereich: Vcc =4,7V Vpp = 24V/20,2V/11,6V - alles ein bisschen schwach auf der Brust. Die HIGHs auf Adress- und Datenleitungen sind ein wenig low und die LOWs sind ein wenig high, dürften aber prinzipiell funktionieren und haben es ja auch wenigstens das eine Mal. Ich weiß auch nicht, wie es sich mit der Stabilität der Spannungen hat. Jedenfalls würde ich erstmal gern das Hitzeproblem lösen wollen.


    Nachdem mühevollen abzeichnen von der Platine bzw. den Abbildungen bei PCBWay habe ich dann das Github-Repository von DL2DW gefunden. Das ist offenbar das gleiche (Re-)Design und es gibt erfreulicherweise einen Schaltplan, der sich mit meinem Bleistift-Kunstwerk auffallend deckt. :)


    Erster Angriffspunkt für das Hitzeproblem ist die Spannungsvervielfachung aus den 9V~, die hier mit einer Verdreifachung (1,5 Villard + Greinacher) verwirklicht wird.



    Das müsste rein rechnerisch 9V * SQR(2) = 12,7V * 3 = 38,2V - (4x 0,7V) = ca. 35V ergeben. Ein bisschen viel, aber ohne die halbe Extrastufe käme man nur auf 23V, zuwenig für die EPROMs, die 25V benötigen. So weit, so plausibel.


    Der 100µ-Elko ist auf der Platine mit 35V Spannungsfestigkeit vorgesehen, was schon am Limit ist. Aber ok, ist gerade noch erträglich. Nun messe ich aber 50V am Eingang des 7805 = über dem Elko! :@1@:


    Das kann eigentlich schon aus mehreren Gründen nicht sein:

    1.) Ist es eine Verdreifachung. Selbst mit 10Veff~ bleibt man unter 40V. Nimmt man eine Vervierfachung an, dürfte es zwar der 50 nahekommen, aber knapp darunter bleiben. Eine Vervierfachung gibt aber weder der Schaltplan noch der tatsächliche Schaltungsaufbau her.

    2.) Sind auf den Bildern von Originalen, die ich bisher finden konnte, 25V-Typen bestückt! Auch beim letzten Elko! Wenn da planmäßig >40V anliegen sollen, ist das ja mindestens nachlässig. Kühlkörper auf dem 7805 sieht man übrigens auch nie.


    Hier mal ein augenscheinlich unmodifiziertes Original als Beispiel:



    In den Kommentaren bei PCBWay gibt es jemanden, dem der kleine Elko um die Ohren geflogen ist. Wenn der das gleiche Problem hat wie ich, nicht verwunderlich.


    Das wäre also ein möglicher Grund für die Überhitzung/Abschaltung des 7805. Der verträgt lt. Datenblatt nur 35V als Vin. Mit 40V sollte er unbelastet noch funktionieren, mit 50V ziemlich sicher nicht mehr.


    Nun aber zum eigentlichen Problem meinerseits: Alle Villard-Schaltungen, ob mit oder ohne Greinacher-Erweiterung, die ich kenne und die ich finde, haben einen eingangsseitigen Wechselspannungsanschluss als Bezugspunkt ("Masse") für die verveilfachte Ausgangssspannung.


    Bsp. Einstufige Villard + Greinacher


    (xdec.de/hochspannungskaskade)


    Verdreifachung mit 1,5facher Villard (ohne Greinacher)


    (http://www.electronics-tutoria…e-multiplier-circuit.html)

    Gleiche Schaltung, andere Darstellungsweise


    (http://www.interfacebus.com/Gl…s-Voltage-Quadrupler.html)


    Die Platine vom redesignten Eprommer hat von den 9V~ definitiv keine Verbindung zur Schaltungsmasse.



    Erst der 100µ Elko geht dann "über alles", also Vtriple - GND, und an dem liegen dann auch die 50V an. So eine schwebende Einkopplung, ohne irgendwelchen Bezug zum Rest der Schaltung - das ist doch nicht etwa irgendein Schaltungstrick, der mir hier verborgen bleibt? Auch C64-intern dürfte es doch keine Verbindung geben. Die immer mal wieder erwähnte Verbindung beim SX64, wo ein 9V-Pin auf Masse liegen soll, soll ja eine solche Vervielfachung gerade unmöglich machen. Aber so unbestimmt, wie das immer formuliert und vermutlich voneinander abgeschrieben ist, nützt mir das schon mangels SX64 nicht viel. Unabhängig davon verwundert die Verwendung eines 100µ/25V hier noch mehr. Mag aber auch nur ein Fehler in der Zeichnung sein.


    Ich würde jedenfalls einen 9V-Pin mit Masse verbinden wollen, vorher aber gern klären bzw. mir erklären lassen, warum ich das will. :)


    Die Schaltung entspricht übrigens dem Beispiel aus "Hardware-Basteleien":


    (S. 232, Bild 7.6)


    Dort ist zwar auch keine Verbindung zwischen Userport und Schaltungsmasse erkennbar, aber das ist vielleicht auch nur aus Gründen der Übersichtlichkeit oder Nachlässigkeit geschehen.



    Also so rein gefühlstechnisch würde ich eine Verbindung zwischen Schaltungs-Masse und Pin11 vom Userport herstellen wollen. Vielleicht sehe ich auch was ganz Offensichtliches nicht und die Frage wurde schon 1986 abschließend beantwortet. :D


    Ich hoffen jedenfalls auf Wissenszuwachs meinserseits! :)

  • So eine schwebende Einkopplung, ohne irgendwelchen Bezug zum Rest der Schaltung - das ist doch nicht etwa irgendein Schaltungstrick, der mir hier verborgen bleibt? Auch C64-intern dürfte es doch keine Verbindung geben.

    9 V AC ist über den internen Gleichrichter mit GND verbunden, zumindest einseitig.

    "Steve Jobs hat User hervorgebracht, Jack Tramiel Experten." - Quelle unbekannt.


    Mein Herr, ich teile Ihre Meinung nicht, aber ich würde mein Leben dafür einsetzen, dass Sie sie äußern dürfen." - Voltaire.


    "Diskutiere nie mit einem Idioten - er zieht dich auf sein Niveau hinunter und schlägt dich dort mit seiner Erfahrung!" - Volksweisheit.

  • Ist lange her, möglicherweise habe ich einen Denkfehler, aber:



    1. Halbwelle: AC-1 = "-", AC-2 = "+" -> CP5 lädt sich auf UCP5 = 2(!) * SQR(2) * Ueff - 0,7 V= ca. 26 V auf, da an ihm Uss anliegt. Bezug ist nicht GND, sondern der zweite AC-Pol.

    2. Halbwelle: AC-1 = "+", AC-2 ="-" -> CP4 lädt sich auf UCP4 = UCP5 + 2 * SQR(2) * Ueff - 0,7 V = ca. 26 V + ca. 26 V = ca. 52 V auf. Bezug ist nicht GND, sondern nun der "andere zweite AC-Pol".

    3. Halbwelle: AC-1 = "-", AC-2 = "+" -> CP2+CP5 laden sich zusammen auf UCP4 + 2 * SQR(2) * Ueff - 0,7 V = ca. 78 V auf.


    Das sind nun natürlich alles idealisierte Werte. Aber wichtig - es ist Uss (vgl. Netzgleichrichtung! Netz-Entstör-Kondensatoren!) und nicht Ueff.


    Deine 50 V können also schon stimmen, vor allem, wenn keine Last an der Kaskade nuckelt.

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  • 9 V AC ist über den internen Gleichrichter mit GND verbunden, zumindest einseitig.


    So wäre das an der 469. Verbindet man nun Masse mit Pin11 (oder auch Pin10), schließt man eine Diode im Brückengleichrichter kurz. Das kann es also nicht sein. Hmm. :gruebel


    1. Halbwelle: AC-1 = "-", AC-2 = "+" -> CP5 lädt sich auf UCP5 = 2(!) * SQR(2) * Ueff - 0,7 V= ca. 26 V auf

    Das kann nicht sein. UCP5 kann nicht höher sein als Uss der Spannungsquelle.

    Aber wichtig - es ist Uss (...) und nicht Ueff

    Der Scheitelwert, also Ueff * SQR(2) (abzgl. Uf der Dioden).


    Deine 50 V können also schon stimmen, vor allem, wenn keine Last an der Kaskade nuckelt.

    Dass sie anliegen ist klar. Ich messe morgen nochmal. :) Aber das kann nicht gewollt sein! Weder ist das nötig, noch entspricht das auch nur im Ansatz den im Original verbauten Teilen bzw. deren Spannungsfestigkeiten.



    Dirk hat den auch mal als Replika veröffentlicht.

    Von dort ist der Schaltplan. :)

  • Das kann nicht sein. UCP5 kann nicht höher sein als Uss der Spannungsquelle.

    Uss = U Spitze-Spitze, und das ist 2 * SQR(2) * Ueff.

    Weil eben nicht "0 V" (= "die Mitte") der Bezug ist, sondern der jeweils andere Pol.


    Der Scheitelwert, also Ueff * SQR(2) (abzgl. Uf der Dioden).

    Genau, und 2 * Scheitelwert = Uss (Spitze-Spitze).

    Aber das kann nicht gewollt sein!

    Wahrscheinlich war es nicht nur nicht gewollt, sondern auch nicht bewusst! Das kommt von diesem Design "ohne Bezugspunkt", wie du zitierst hast;

    Alle Villard-Schaltungen, ob mit oder ohne Greinacher-Erweiterung, die ich kenne und die ich finde, haben einen eingangsseitigen Wechselspannungsanschluss als Bezugspunkt ("Masse") für die verveilfachte Ausgangssspannung.

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  • Vielleicht schreibe ich aber auch Blödsinn ...

    "Steve Jobs hat User hervorgebracht, Jack Tramiel Experten." - Quelle unbekannt.


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  • Genau, und 2 * Scheitelwert = Uss (Spitze-Spitze).

    Der gepolte Elektrolytkondensator möchte eine Anmerkung (und eine Spitze) loswerden. :D


    Wahrscheinlich war es nicht nur nicht gewollt, sondern auch nicht bewusst! Das kommt von diesem Design "ohne Bezugspunkt"

    Naja, das Dingen tut es doch aber normalerweise. War hundertfach im Einsatz. Also nicht nur der DELA Eprommer (I, II, III), sondern so ziemlich alle anderen Userport-Brenner, die auf diese Weise die 25V erzeugt haben, wo also ein einfache Verdopplung nicht ausreicht. Auch die Nachbauten der Re-Designs laufen ja zumindest bei denen, die ihre Werke veröffentlichen, wenn auch anscheinend nicht bei allen Nachbauern.


    Ich merke schon, es läuft darauf hinaus, dass ich doch was falsch gemacht habe. :D


    [EDIT]

    Berichtigung zu weiter oben:


    UCP5 kann nich höher sein als die (positive) Us oder ûs (Scheitelspannung) der Spannungsquelle, da immer nur die aus Sicht des Kondensators positive Halbwelle zur Ladung beitragen kann.


    Ich hatte verwirrenderweise Uss geschrieben.

    [/EDIT]

  • Der Regler ist ein bekannter Problempunkt an dem Gerät.


    Wenn man ohne zu schauen den Sockel verriegeln will und den Regler umklappt ...


    :schande:

    Zuletzt repariert:
    21.2. Logitech M570 Microschalter ausgetauscht - geplante Obsoleszenz durch Billigtaster?
    19.11. Toshiba 3,5" Floppy defekter Elko durch Kerko getauscht auf Motorplatine
    27.11. 1541B Dauerlauf, Elko im Resetschaltkreis defekt, nicht der 7406 wie zuerst verdächtigt!

  • Vielleicht unrelatiert, aber ist es dich auch aufgefallen das der Spannungsregler im DL2DW Entwurf ein 7806 ist statt ein 7805 wie bei C64Istanbul?

    Meinst du in der BOM? Da steht tatsächlich 7806. Im Schaltplan ist allerdings ein 7805 eingezeichnet. Einen 7806 gab es 1986 vermutlich auch noch nicht.


    Das dürfte aber keinen nennenswerten Unterschied machen. Im günstigsten Fall sorgt es für eine um 1 Volt höhere Prgrammierspannung (Vpp). Vielleicht hatte er ein Problem mit zu niedrigen Spannungen. Kann man sich mal merken! :)


    Aber mein Problem liegt ganz offensichtlich noch vor dem 78xx.

  • Danke für die ausführliche Analyse. Ich habe hier auch noch einen Dela II Teilesatz liegen und wollte den demnächst mal aufbauen.

    Da bin ich jetzt schon mal vorgewarnt. :thumbup:


    Ich bin sehr gespannt, was hier am Ende rauskommt. Also ob sich das Problem lösen lässt.


    Vielleicht kann ja mal jemand mit einem funktionierenden Dela II die Eingangsspannung am Regler messen. :whistling:

  • Ein möglicher Kandidat bei einem Redesign wäre der TL497 als Regler für Vpp. Dann reichen 5V und die Kaskade ist überflüssig.

    Vermutlich sind 25V-Brenner generell überflüssig. Ich habe jedenfalls keine 25V-Eproms und auch nur wenige 21V-Typen. Meine EEPROMs und FLASH-Bausteine brauchen dann nicht mal mehr die 12V.


    Das soll hier aber gar kein "Redesign" werden. Das stammt aus der Bezeichnung des Projekts bzw. Beschriftung der Platine. Die ist halt nach- oder neugezeichnet worden. Das DELA-Orignal hat ja schwungvoll handgezeichnete Leiterbahnen.


    Ich will nur, dass der Brenner funktioniert oder wenigstens wissen, warum er nicht funktioniert. :)



    Vielleicht kann ja mal jemand mit einem funktionierenden Dela II die Eingangsspannung am Regler messen.

    Ja, das wär mal interessant. Nachbau und Original am besten. Vielleicht ist das ja alles tatsächlich "richtig" so und man darf nur nicht genau hinsehen. :D

  • Ein möglicher Kandidat bei einem Redesign wäre der TL497 als Regler für Vpp. Dann reichen 5V und die Kaskade ist überflüssig.

    Vermutlich sind 25V-Brenner generell überflüssig. Ich habe jedenfalls keine 25V-Eproms und auch nur wenige 21V-Typen. Meine EEPROMs und FLASH-Bausteine brauchen dann nicht mal mehr die 12V.

    Die 2716 und 2732 sind der Grund, warum ich den Dela II überhaupt aufbauen möchte. Wenn ich keine 25 Volt habe, kann ich auch einen TL866 nehmen. ;)


    Ja, ok - ich habe auch noch zwei andere Prommer hier, die 25 Volt können. Trotzdem würde für mich ein weiterer Prommer ohne 25 Volt keinen Sinn machen.

  • Wohl an, Herr Rückwärtsingenieur. Auf zu neuen Taten!


    Da das Problem also vermutlich irgendwo zwischen Userport und Spannungsregler liegt, zunächst mal den 7805 raus. Und weil der kleine Sieb-Elko (100µ) auch an seiner Grenze arbeiten musste, den auch erstmal wieder raus. So kann man auch direkt an den Lötpads messen, während der Brenner im Userport steckt.



    Da zeigt sich auch der hoffnungslos falsche Bestückungsdruck mit 25V! Das kann darf nicht sein! An der Stelle liegt die höchste Spannung an. Immer! Sobald der C64 angeschaltet wird!


    Eine Messung zeigt in diesem Zustand 45V an, keine 50V. Aber das ist noch nachvollziehbar, denn der 100µ-Kondensator dient dazu, aus der ziemlich stark pulsierenden vervielfachten (Wechsel-)Spannung in Verbindung mit der Diode eine einigermaßen brauchbare Gleichspannung zu machen. Das war jedenfalls das Ziel des Herrn Greinacher vor über 100 Jahren. :) Das Multimeter zeigt also einen ungefähren Mittelwert an.


    Da ohne 7805 nun der Rest der Schaltung getrennt ist und nur noch die 4 Dioden und 3 dicken Elkos überhaupt was zu tun haben, ist es also nicht mehr abzustreiten, dass aus den 9V (gemessen: 10,4V (true RMS)) tatsächlich 50V werden. Und das ist definitiv zuviel.


    Wenn man nun eine oder genauer eine halbe Stufe weglässt, müsste die Spannung kleiner ausfallen. Gesagt, getan.


       (Photoshop Skillz)


    Um nicht viel Aufhebens zu machen, habe ich einfach nur den letzten Elko (hier: CP2) der Kaskade entfernt. Die dazugehörige Diode (hier: D9) kann drin bleiben. Die richtet keinen Schaden an, sorgt vielmehr für einen weiteren kleinen Spannungsabfall von 0,7V, was sicher eher nützt als schadet.



    Neues Ergebnis: 32V. Allerdings noch ohne den 100µ-Kondensator. Der muss wieder rein, aber da nehme ich in jedem Falle einen mit höherer Spannungsfestigkeit. Die Vorräte müssen ja auch mal weg.



    Mit dem 100µ/50V liegen am Eingang des 7805 nun 41,1V an. Immer noch sehr hoch, aber schon deutlich unter den 50V.


    Also Spannungsregler wieder rein. Sicherheitshalber ein neuer 7805, falls es doch Hitzeschäden gab.


    Endergebnis: 38,5V unter "Last". Das ist doch brauchbar. Und was soll ich sagen, ein weiteres EPROM ist erfolgreich gebrannt und der 7805 wird nur noch handwarm. Und ja, das EPROM besteht sowohl den Vergleichstest (Vergleich EPROM-Inhalt mit Speicherinhalt) als auch den Einsatz als Modul. :)


    Tipp: Nicht während des Brennvorgangs die Brennspannung messen! Das gibt einen Abbruch. :D Das bedeutet aber auch, dass da nicht viel Reserven sind bzw. dass die Brennspannung nicht sehr stabil ist. Hier könnte vielleicht der Einsatz eines 7806, auf den Squirrel61 hingewiesen hat, Abhilfe schaffen. Vielleicht bin aber auch nur an einen Adresspin gekommen. :whistling:


    Aber um das zu klären, würde ich erstmal weitere EPROMs brennen. Vor allem ein paar 21V-Typen, ein paar größere (27128, 27256) und die unterschiedlichen Brennverfahren. Den Champagner lass ich erstmal noch zu.


    Was mir aber schon von Anfang an im Hinterkopf rumschwirrte: eine alternative Brennsoftware oder wenigstens eine Analysesoftware, um die Spannungen zum Beispiel überprüfen zu können. Das eingebaute "Service-Menü" (Wechsel in Menü 2, dann CTRL + 7) ist zumindest fehlerhaft und führt zu Abstürzen. Ich hab irgendwo gelesen, dass das durch um- und kaputtpatchen passiert sein kann. Vielleicht gibt es eine definitiv funktionierende Version oder sogar schon eine ganz neu programmierte Alternativversion?


    Das wäre dann aber ein eher mittelfristiges Vorhaben.

  • Ich habe gestern mit dem Dela II redesign ein Eprom gelesen und geschrieben. War allerdings ein ST M2764A-2F1, also mit nur 12V (12,5V) Schreibspannung. Hat funktioniert, allerdings wartet man ungewohnt lange...

    Kannst du mal die Spannungen messen? Reicht im Ruhezustand, also Brenner im Userport, C64 an. Software muss nicht laufen, EPROM muss nicht im Sockel sein.


    Einfach mal die Wechselspannung an PIN 10 und 11 und dann die (Gleich-)Spannung zwischen Eingang des Spannungsreglers (linker Pin) und Masse (zB unten rechts im ZIF-Sockel).


    Und eine Überprüfung der Temperatur per Fingerspitze wär auch ganz interessant. :)