Assy. 250407 mit Überspannungsschaden

@GROUPGLOBAL hatte in einem anderen Thread um Hilfe gebeten, da sein C64 nach Netzteil-Defekt einen Überspannungsschaden erlitten hatte. Da es meiner Meinung nach recht interessant ist, was die Kiste alles aushält (siehe Diagnose unten) und wie man auf falsche Fährten kommt hier ein kurzer Reparaturbericht.

Symptome (bei GROUPGLOBAL):

• Zuerst noch hellblauer Rahmen und dunkelblauer Hintergrund ohne Einschaltmeldung.
• Nach einigen Versuchen schwarzer Bildschirm.
• Netzteil liefert ca. 15 V (!!) auf der 5 V-Schiene.

Symptome (auf dem OP-Tisch )

• Beim Betrieb mit einem funktionierenden Netzteil sind die Spannungen an den Bauteilen OK, allerdings die Stromaufnahme mit ca. 1,3 bis 1,4 A höher als erwartet.
• Ein RAM wird unverhältnismäßig heiß.
• Dead-Test läuft nicht an.
• VIC liefert ein schwarzes Bild, AEC-Streifen sichtbar.
• Takt und Reset OK und kommen überall an.
• Adress- und Datenbus mit Oszi überprüft - manche Adress- und Datenleitungen zeigen ein eigenartiges Verhalten (Signale pendeln nicht zwischen H und L, sondern zwischen 4,5 und 5 V). Irgendwas dürfte einen oder beide Busse (teilweise) blockieren.

Überprüfung der gesockelten Chips in anderem Board:

• VIC OK
• SID defekt (wird erkannt, aber Ton ganz, ganz leise)
• KERNAL ROM OK
• CHAR ROM OK

Überprüfung nicht gesockelter Chips nach auslöten:

• CPU OK
• PLA OK (Einschaltmeldung kommt in anderem Bord)
• MOS 7707, 7708, 7712 ausgetauscht (obligatorisch )
• CIAs OK
• BASIC ROM OK
• 74LS139, 74LS258, 4066, 74LS373 OK

Dead Test startet immer noch nicht, RAM-Test also nicht immer noch nicht möglich.

Nächste Reparaturschritte:

• Platine umgebaut, dass sowohl 4164 als auch 41256 verwendet werden können, da keine 4164 vorrätig.
• "Heißes" RAM getauscht - keine Funktion, Dead-Test startet nicht.
• Restliche RAMs getauscht - keine Funktion, Dead-Test startet nicht. WTF?
• Nach längerem Überlegen auf Verdacht hin die PLA durch eine EPROM-PLA ersetzt - Dead-Test läuft! PLA nochmals in anderem Board getestet - läuft auch. WTF??
• PLA wieder eingebaut, Dead-Test läuft nicht an. WTF???
• Dead-Test auf Verdacht ausgesteckt - Rechner läuft an und Einschaltmeldung kommt. WTF????
• PLA nochmals in anderem Board eingebaut und Dead Test eingesteckt - schwarzer Bildschirm. WTF??????????
• PLA des Test-Boards in Patient eingebaut - Dead-Test läuft einwandfrei. WTF!!

Diagnose:

• Die PLA hat offensichtlich einen Knacks weg, Module werden nicht erkannt bzw. die (Ultimax-) Konfiguration nicht richtig gesetzt. Sie ist aber gerade nur so kaputt, dass die Einschaltmeldung kommt, die Standard-Konfiguration also eingestellt werden kann und läuft und dass der Operateur eingelullt wird.

Fazit:

• Drei Stunden meines Lebens vergeudet, weil ich die PLA nicht ausreichend im anderen Board getestet hatte. Passiert mir nie wieder. Man kann's auch positiv sehen: Es sind jetzt bis auf drei oder vier Glue-Logic-ICs alle Chips gesockelt.
• Erstaunlich, dass nur SID und PLA sowie mehrere oder alle RAMs hops gingen; genau kann ich das nicht sagen, weil ich sie beim Ausbauen teilweise zerstört habe (bei einem RAM-Preis von 40 Cent aber verschmerzbar).
• Stromaufnahme wieder im grünen Bereich (ca. 0,95 A).

Läuft wieder. Vielleicht spart die PLA-Story mal jemandem ein paar Stunden ...

Zitat von SamW

Sowas passiert, wenn man sich blind auf diese tollen Diagnosemodule verlässt.

Nee, eben nicht.

Das Diagnosemodul hat mit dieser PLA im kaputten C64 nur einen schwarzen Bildschirm erzeugt (und damit im Prinzip "richtig" angezeigt, dass die PLA hin ist).

Der andere C64 ohne Diagnosemodul hat mit dieser PLA einen normalen Einschaltbildschirm gezeigt, das war das Problem. Ich hätte gleich das Diagnosemodul auch am anderen C64 einstecken müssen, dann wäre aufgefallen, dass der auch nicht die Diagnose startet.

Schuld war ich, nicht das Diagnosemodul.

Check64 (besser: Diag8k) prüft übrigens beim PLA-Check nur, ob die ROM/RAM-Umschaltung funktioniert. Was anderes kann das Diagnosemodul gar nicht testen. Hier darf der Reparierer immer selbst noch ein bisschen mitdenken,

Danke allseits für die aufmunternden Worte.
Mich freut auch, dass er wieder läuft.

Zitat von Stephan

Waren die auch kaputt, oder rechnet man bei denen eh damit dass sie nicht lang halten?

Richtig. MOS hatte einige Typen von TTL-ICs (u. a. 7406, 7408, 74257, Details siehe hier) nachgebaut und diese mit "MOS 77xx" bezeichnet. Diese sind berüchtigt für mindere Qualität und oft die Ursache für Ausfälle. Daher tausche ich diese ICs bei unklarem Fehlerbild auf jeden Fall aus; vor allem auch, weil der Ersatz nur im Centbereich kostet. Ich kann hier nicht 100 % sagen, ob einer bzw. welcher dieser ICs defekt waren, mir ist da die Zeit zu schade dem nachzugehen, aus vorgenannten Gründen.

Zitat von Stephan

Dead Test = ein Modul? Offenbar braucht das Test-Modul die ROM_LOW und EXROM-Signale am Expansionport (jedenfalls reime ich mir das zusammen, kenne das Modul nicht.)

Ein Commodore-Modul (eigentlich ein Kit, CBM 314139-03 Rev. 781220), welches von Commodore selbst für Reparaturwerkstätten zu Verfügung gestellt wurde. Das moderne "Check64" von GMP kann neben drei anderen Betreibsarten auch als dieses Modul arbeiten. Damit das Modul läuft, müssen nur mindestens CPU, PLA und VIC in Ordnung sein, (so gut wie) alles andere darf kaputt sein, inkl. RAM, ROM, ... Näheres hier.

Zitat von Stephan

Hab ich das richtig verstanden, dass:
- der Fehler im Überspannungs-64er "intermittierend" aufgetreten ist, also mal gab es Einschaltmeldung und mal gab es keine (Leeren / schwarzen Bildschirm) ? so eine Art Wackelkontakt-Fehler?

Der C64 hatte funktioniert. Dann, als der Fehler auftrat, kamen nur noch Rahmen und Hintergrund, keine Einschaltmeldung. Nach ein paar mal ein- und ausschalten blieb der Bildschirm dann schwarz. Siehe den von mir verlinkten, ursprünglichen Beitrag von @GROUPGLOBAL.

Zitat von Stephan

- die PLA ausgerechnet an der Stelle kaputtgegangen ist, wo ihr Chip-Select-ausgang "offen", das heisst unbeschaltet war - ich nehme an, als das Netzteil durchging, war an dem Rechner KEIN Modul am Expansionport aktiv gewesen? Das ließe ja interessante Rückschlüsse zu, vielleicht sogar eine Art "Schutzschaltungs-Stöpsel", welcher im Fehlerfall das überschüssige Potenzial ableitet.

Also sind PLA-Ausgänge besser geschützt, wenn sie sich das Überspannungspotential mit möglichst vielen anderen Bausteinen "teilen" können.

Die PLA hat kein Chip Select. Mangels Glaskugel kann ich nicht beurteilen, wann sie kaputt gegangen ist. Den Rest deiner Einschätzungen teile ich nicht (auch, da ich sie nicht vollständig verstehe).

Zitat von Stephan

- Die 15 Volt auf der 5V-schiene, war das unbelastet bzw. im Leerlauf gemessen? Im Belastungsfall würde das ja um Faktor 1,41.. einbrechen auf ca. 9,5 .. 10 Volt und ist von den 7 Volt "Absolute maximum rating" nicht mehr weit weg.

Ich habe das Netzteil nicht und konnte es daher auch nicht vermessen. @GROUPGLOBAL kann das beantworten. Ich gehe von Leerlauf aus und vermute, es ist [EDIT] am C64 [/EDIT] auf eine Spannung zwischen 5 und 10 V zusammengebrochen (reine Spekulation).

Zitat von Stephan

- Mich wundert, dass man bei schwarzem Bildschirm immer noch etwas diagnostizieren (sehen) kann, z.b. AEC-Streifen. Was ist die Aussagekraft davon, und wie macht man die sichtbar? Gibt es Fälle wo diese nicht sichtbar sind und was schließt man daraus: dass der Prozessor den VIC initialisieren konnte oder eben nicht?

Das hat @Syken bereits sehr schön beantwortet, da kann ich nichts weiter hinzufügen.

[EDIT]
Doch noch was anzumerken: Man muss bei einem TFT mit S-Video keine Helligkeit hochdrehen, die Streifen sind sowohl beim schwarzen Schirm als auch im Betrieb (z. B. Einschaltmeldung) klar zu sehen, wenn man weiß, worauf man achten muss. Die Röhrenschirme schlucken diese Störungen weitgehend.
[/EDIT]

[EDIT: Diverse Typos]

Zitat von Stephan

Deswegen schrieb ich "Chip-Select-Ausgänge".

Ach ja, da muss ich mich selbst an der Nase nehmen, das hatte ich nicht richtig gelesen, sorry! Allerdings schriebst du nicht "Ausgänge", sondern nur "Ausgang":

Zitat von Stephan

wo ihr Chip-Select-ausgang "offen", das heisst unbeschaltet war

Mag sein, dass mich diese Formulierungen verwirrt haben. Inwieweit ein unbeschalteter Ausgang (hier: ROML, ROMH) zum Tod, Halbtod oder Überleben einer PLA im Überspannungsfall beiträgt vermag ich nicht zu beurteilen; dazu bin ich zu wenig mit Chipdesign im Allgemeinen und dem Design der C64-PLA im Besionderen vertraut.

Zitat von Stephan

Die PLA liefert Chip-selects für andere Chips im C64, ich hoffe so ist es besser verstehbar. CASRAM, Basic-CS, Kernel-CS, Farbram-CS sind allesamt mit Bausteinen verbunden; Rom-Low und Rom-High am Ex-Port sind es nur fallweise.

Ja, soweit ist mir der Schaltplan des C64 und die Funktion der einzelnen Komponenten inkl. PLA vertraut.

Zitat von Stephan

Ansonsten, danke für die Links!

Gern geschehen. Bei uns in Vorarlberg sagt man: "Ma hilft anand!"