8-Bit Generation: Der ZX81 oder Timex Sinclair 1000

Sinclair Timex 1000

Ein neues Exemplar aus der 8 – Bit Computer Ära hat Einzug in meine kleine Sammlung gehalten. Ein Timex Sinclair 1000 – ein 8Bit Heimcomputer der 80er Jahre auf Basis des Sinclair ZX81. An dieser Stelle möchte ich mich bei Herrn Roland Pufitsch recht herzlich bedanken. Er hat mir den Timex 1000 als Spende zur Verfügung gestellt – Vielen Dank.

Der Timex Sinclair 1000 oder auch TS1000 ist das Ergebnis eines Joint Ventures des Herstellers Sinclair Research Ltd. und der Amerikanischen Timex Corporation. Das Gerät basiert auf dem Sinclair ZX81 und ist auch vollkommen kompatibel zum Z81 und gilt als die nordamerikanische Version des ZX81. Auch die technischen Daten unterscheiden sich kaum. Lediglich der Speicher wurde mit 2kB doppelt so groß ausgeführt wie beim ZX81.

Veröffentlicht und verkauft wurde der TS1000 im Juli 1982 zu einem Preis von unter 100$. Er galt damals als der günstigste Heimcomputer. 1983 wurde die Produktion dieses Modells dann wiedereingestellt. Die technischen Daten gleichen denen des ZX81.

Mainboard des TS1000

CPU:                         Zilog Z80 mit 3.25 MHz Taktfrequenz
Speicher:                2kB, erweiterbar auf max. 64kB
Anschlüsse:           Audio In, Audio Out für den Datenrecorder
Memoryslot für die Speichererweiterung
RF-Modulator Ausgang (Kanal VHF 2  oder 3)
Auflösung:              22 x 32 Zeichen
Ton:                             nicht vorhanden
Betriebssystem:  BASIC Interpreter im ROM

Auf dem Mainboard sind gerade einmal vier ICs verbaut, ein HF-Modulator und die Peripherie für die Spannungsstabilisierung und -versorgung, sowie die IO – Anschlüsse für den Datenrecorder und die Federleisten für die Folientastatur. Die verbauten IC´s sind folgende:

CPU:  der Zylog Z80 Prozessor (in vielen Modellen ein NEC Z80 mit der Bezeichnung D780C-1 im 40Pin Plastik DIP – Gehäuse

ULA: ein Custom IC mit der Bezeichnung ULA 2C21 0E. Dieser Chip ist die ULA des ZX81 und Timex1000 (Uncommited Logic Array). Dieser IC generiert den 6,5 MHz Takt von dem eine 3.25 MHz Clock für den Prozessor geteilt wird. Er managet die Audi IN und Audio OUT Datensignale zum Datenrecorder. Er generiert den Synchrontakt für die Videoausgabe. Er handelt die Tastaturmatrix und steuert den ROM und RAM Zugriff. Dieser Customchip ist heute in einer FPGA, oder CPLD Nachbildung erhältlich, bzw. wird der VHDL Code dafür in entsprechenden Foren veröffentlicht und kann selber synthetisiert werden.

ROM: der Chip mit der Bezeichnung ZCM38818 ist der ROM Baustein der den Basic Interpreter beherbergt. Alternativ kann hier auch ein 2364 8kbit Prom verwendet werden.

RAM:  als Ram ist hier entweder ein 2kB DRam Chip oder ein 1kB DRam verbaut (Mostek MK4801/MK4118)

Bei dem hier vorliegenden Modell stand nun eine erste Inspektion an. Dabei ist mir gleich eine DB9 Male – Buchse aufgefallen, die nachträglich eingebaut wurde. Nach dem Öffnen des Gehäuses ist mir schnell aufgefallen, dass das Flex Kabel der 5poligen Tastaturfolie vollständig abgebrochen ist. Und genau diese fünf Pins der Federleiste, in die das Flex Kabel gesteckt ist, sind mit der DB9 Buchse verbunden. Es hat hier anscheinend eine externe Reparaturlösung für das defekte Keyboard gegeben. Die DB9 Buchse könnte aber auch eine Nachrüst-Joystick Lösung gewesen sein, denn auch eine +5V Leitung war zur Buchse geführt. In diesem Fall egal. Ich wollte das Gerät in einen annähernd originalen Zustand versetzen. Dazu musste erst einmal die 9polige Sub-D Buchse heraus.

Nachträglich eingebaute SUB-D Buchse
Abgebrochenes Flexkabel zur Folientastatur

Die Buchse war schnell ausgebaut und die Drähte entfernt. Jetzt ging es daran, das Flex Kabel zu retten. Die einfachste Möglichkeit wäre natürlich, eine neue Folientastatur zu erwerben, und diese dann einzubauen. Aber hier ist das Kabel knapp ober dem Stecker gebrochen und ich dachte mir, es wäre einen Versuch wert, einfach mit der verbleibenden Länge des Flex Kabels auszukommen. Dazu habe ich das Kabel am gebrochenen Ende einfach wieder gerade geschnitten, mit ein wenig Captan-Tape verstärkt und wieder in die Federklemmleiste eingesteckt. Die auf den Kunststoffträger aufgebrachten Leiterbahnen sind sehr dünn und empfindlich. Man sollte hier auch nicht versuchen zu Löten und die Leitungen mit einer Lötverbindung zusammenzufügen.

Das abgebrochene Stück Flexleitung neben der Zuleitung zur Folientastatur
der zugeschnittene verbleibende Rest

Nachdem die Tastatur nun wieder funktionieren sollte, wurden auf dem Mainboard die obligatorischen Arbeiten, wie Elkotausch und Prüfen der Spannungsversorgung durchgeführt. Eine kleine Änderung, die sich funktionell vom Originalzustand unterscheidet, ist der Umbau des Antennenausgangs auf einen Videoausgang. Hierzu wird der HF-Modulator lahmgelegt. Das bedeutet, die +5V Versorgung zum Modulator wird getrennt, die Leitung zum Signalpin der HF-OUT Buchse getrennt und ebenso die vom Mainboard kommende VBS-Leitung (also das Videosignal). Die nun offene Videoleitung wird über einen 100µF Elko zur ehemaligen HF-Out Buchse geführt und ist somit DC-mäßig entkoppelt.

RF-Modulator ohne Deckel
Trennen der Leitungen
Einbau des Koppelkondensators

Danach folgte eine erste Inbetriebnahme. Das Videosignal wurde an einen Multinormen-Monitor angeschlossen und das vorher überprüfte 9V Netzteil an die Buchse für die Spannungsversorgung.

erster Funktionstest

Das Ergebnis war äußerst positiv. Das Einschaltbild erschien sauber auf dem Bildschirm. Die Tastatur funktionierte ebenfalls einwandfrei. Jetzt bleibt nur noch, die Bohrlöcher und Öffnungen der SUB-D Buchse sauber zu verschließen und dann kann das Gerät wieder zusammengebaut und in die Vitrine gestellt werden…

 

 

Keysite Oszilloskop stirbt im Standby – Netzteilreparatur

Ein interessantes Problem ist bei der Messtechnik in den Labors meines Arbeitsplatzes aufgetreten. Mit „Messtechnik“ bezeichne ich die Ausstattung eines Laborarbeitsplatzes, für die Grundlagenausbildung. Von den Laborarbeitsplätzen gibt es insgesamt neunzehn Einheiten, die mit je zwei Labornetzgeräten, zwei Tischmultimetern, einem Keysite Signalgenerator und einem Keysite (Agilent) Oszilloskop der Serie Infiniivision DSO-X 20xx ausgerüstet sind. Alle Geräte sind netzwerkfähig und sind über LAN mit dem zugehörigen Arbeitsplatzrechner verbunden. So kann mit Hilfe unterschiedlicher Software (Agilent VEE, Matlab, LabVIEW etc.) auf die Messgeräte zugegriffen werden. Die Geräte wurden vor ca. drei Jahren angeschafft und ersetzt die fast zwanzig Jahre alte Laborausstattung. 

Doch nun ist der Fall aufgetreten, dass bei einem Arbeitsplatz das DSO-X2012A Oszilloskop kein Lebenszeichen mehr von sich gab. Es kommt gelegentlich vor, dass bei Laborübungen oder beim freien Arbeiten in den Labors einmal ein Studierender den Not-Aus Schalter des Arbeitsplatzes betätigt und ihn so stromlos macht.  Doch das war nicht der Fall. Alle an dem Arbeitsplatz angeschlossenen Geräte funktionierten, mit Ausnahme des DSO. Auch am Ende des Kaltgerätesteckers war Spannung zu messen. Also konnte das Problem nur am Oszilloskop selber liegen. Die Rückwand ist schnell abgeschraubt, ein Schirmblech entfernt und das Netzteil liegt frei. Gleich bei der ersten optischen Begutachtung ist der große Siebelko mit nach oben gewölbter Kappe aufgefallen. Aber einmal schön der Reihe nach.

Netzteil des Infiniivision

An den AC Pins vom Netzeingang war die Netzspannung zu messen, jedoch an keinem der Ausgänge des Netzteils eine Gleichspannung. Egal ob der Powerschalter des Gerätes ein- oder ausgeschaltet war. Die Vermutung liegt nahe, dass das Netzteil defekt ist.

Eingangssicherung

Zunächst wurde das Netzteil ausgebaut und beginnend von der AC-Eingangsseite untersucht. Die Printsicherung im Bereich des Netzfilters ist gleich als erstes defektes Bauteil aufgefallen. Es handelt sich um eine träge 6.3A/250V Sicherung. Da eine ausgelöste Sicherung immer einen Grund hat, abzuschalten, wurde weitergesucht. Die Netzgleichrichter waren ok, jedoch hatte der 100uF / 420V Elektrolytkondensator, der als Gleichspannungsglättung der Primärseite eingesetzt ist, thermisch schon einiges abbekommen und war aufgebläht.

originaler Elko 100uF /420V /105°C

Auch seine Kapazität war nicht mehr im Nominalbereich. Aber auch das war nicht direkt der Grund für das Auslösen der Sicherung. Der war dann schnell gefunden. Ein Mosfet der als Ansteuerung des Transformators dient, war niederohmig. Genauer gesagt er hatte einen Kurzschluss zwischen allen Anschlüssen.

Mosfet STP12NM50

Das folgende Bild zeigt die Einbaupositionen der Bauteile. Diese wurden erneuert. Der Mosfet wurde durch einen Originaltyp ersetzt und der Netzelko gegen einen 100uF / 450V /105°C Typ getauscht. Der ist zwar von der Bauhöhe etwa fünf Millimeter höher, passt aber problemlos in das Netzteil.

Einbaulage des Kondensators und des Mosfet

Auf der Rückseite der Netzteilplatine waren zwei SMD Widerstände im Bereich des Gate-Anschlusses des Mosfet defekt. Es handelt sich dabei um einen SMD Widerstand der Baugröße 0805 mit 5,11 Ohm und einen SMD Widerstand der Baugröße 1206 mit 2,0 kOhm. Das untenstehende Bild zeigt auch hier wieder die Einbaulage.

Einbaulage der defekten SMD Widerstände

Nachdem alle erwähnten Bauteile erneuert waren, wurde ein erster Funktionstest durchgeführt. Dieser war jedoch ernüchternd, denn das Netzteil arbeitete noch nicht. Die Sicherung blieb intakt und die primärseitige Gleichspannung stand stabil. Doch das Gate des Mosfet wurde nicht angesteuert – leider. Denn jetzt kam der aufwendige Teil der Reparatur. Auf der Netzteilplatine befindet sich, stehend eingebaut, eine weitere Platine, auf der mehrere Controller IC´s verbaut sind. Verfolgt man die Gate-Leitung vom Mosfet, so endet sie an einem Pin dieser Ansteuerungsplatine. Also muss diese raus.

Controllerboard ausgebaut

Dazu musste zuerst das Kühlblech entfernt werden. Dann wurde es etwas mühsam, denn das Controllerboard ist nicht über eine Stiftleiste oder Steckverbindung mit der Hauptplatine verbunden, sondern die Kontaktpins sind gelayoutet und ausgefräst. Das bedeutet, man muss die Auslötarbeiten sehr behutsam in Angriff nehmen, um die Leiterbahnen an den Enden der gefrästen Pins nicht zu beschädigen.

Mainboard ohne Controllerplatine

 

UC3842B

Als der Ausbau erfolgreich abgeschlossen war, konnte das Controllerboard begutachtet werden. Und siehe da, die vom Gate des Mosfet geroutete Leitung endet an Pin 6 eines kleinen IC´s. Dabei handelt es sich um einen UC3842B VD1R2G. Bei diesem IC war das Gehäuse gesprengt. Neben dem Controller IC, war auch ein SOT23 PNP-Transistor (PMBT 2907A) gestorben und an allen Pins niederohmig.

Einbaulage der defekten Komponenten

Nach dem Erneuern der defekten Komponenten, wurde das Netzteil wieder zusammengebaut und ein Funktionstest durchgeführt. Das Oszilloskop startete wieder und das Netzteil verrichtete seinen Dienst.

defekte Bauteile
Ergebnis nach erfolgter Reparatur

Interessant wäre es jetzt herauszufinden, warum das Netzteil nach gerade einmal drei Jahren seinen Geist aufgibt. Zumal die Oszilloskope nicht im Dauerbetrieb laufen, sondern nur während der entsprechenden Lehrveranstaltungen eingeschaltet sind. Dabei ist folgendes aufgefallen: Das Oszilloskop ist permanent an die Stromversorgung angeschlossen. Der Power-Schalter des Oszilloskops schaltet aber nicht die AC-Versorgung aus, sondern nur im Sekundärbereich des Netzteils die Controlleransteuerung. Das bedeutet, das Netzteil arbeitet im ausgeschalteten Zustand quasi im Standby-Betrieb. Und dabei ist uns aufgefallen, dass bei allen ausgeschalteten Oszilloskopen im Standby eine Verlustleistung auftritt, die die Mosfets und vor allem den 100uF Elko stark erwärmt. Das würde den aufgebähten, ausgetrockneten Elko und den darauffolgenden Tod der Netzteile erklären.  Um das zu verifizieren wurde bei mehreren Geräten die seit Tagen nicht eingeschaltet waren, die Temperatur an den Komponenten gemessen.

 
Thermofühler an der Elkooberfläche

Hier konnte folgendes festgestellt werden. Sowohl an der Oberfläche des Kondensators als auch am Kühlblech der Mosfets waren im ausgeschalteten Zustand Temperaturen von 56°C bis knapp 60°C zu messen.  Sollte das so sein ??

Temperaturmessung am Elektrolytkondensator

 

Hier noch die benötigten Bauteile:

  • Widerstand 5R11 0,1W 0,1% Farnell Nr.: 1872688
  • Widerstand 2k0 0.66W Farnell Nr.: 721-9844
  • PNP Transistor SOT23, SMD Stempel 2F Type PMBT2907A, 215 Farnell Nr.: 1626500
  • PWM Controller IC, UC3842B VD1R2G / 500kHz Farnell Nr.:2845218
  • Kondensator 100uF / 105°C / 450V
  • Printsicherung T6.3A 250V

Jun2019: Bestellnummern aktualisiert

 

 

 

Der multimediale Auftritt des „Elektronischen Würfel“

Bausatz“Elektronischer Würfel“

Im Rahmen meiner beruflichen Tätigkeit bin ich immer wieder bei In-House- Veranstaltungen mit dabei und zusammen mit meinen Kollegen versuchen wir, in Hands-on Workshops, den Besuchern Elektronik näher zu bringen.  „Die Besucher“ sind meist Jugendliche aus Schulen, die sich auf der Suche nach ihrem beruflichen Werdegang und ihren zukünftigen Möglichkeiten, informieren wollen. Dazu bieten wir aus dem Elektronik-Bereich beispielsweise Lötübungen an, in denen die Jugendlichen einen kleinen Bausatz zusammenbauen und in Betrieb nehmen dürfen. Einer dieser Bausätze ist der Elektronische Würfel.

In dem Beitrag werde ich jetzt nicht über den Würfel selbst berichten, sondern über dessen multimediale Aufbereitung. Genauer gesagt, soll ein kleiner Einblick hinter die Kulissen entstehen, wie mit geringstem Hardwareaufwand ein kurzes Aufbauvideo des Bausatzes erstellt wurde.

Das Set sieht wie folgt aus: Auf dem Arbeitstisch wird ein weißer Papierhintergrund angebracht, der wie bei Photoshootings die Wand und den Boden bedeckt. Der Übergang von Wand zu Boden ist in einem großzügigen Bogen ausgelegt. Man kann sich das wie eine Quarter-Pipe vorstellen.  Das zu filmende Objekt wird dann im vorderen Bereich auf dem weißen Boden platziert. Vom Objekt zur Rückwand sollte ausreichend Platz sein, sodass es beim Ausleuchten dann keine Probleme mit Schatten auf der Rückwand gibt. In diesem Fall ist es einfach, da der Bausatz nicht sehr groß ist.

Anordnung des Hintergrundes

Die Ausleuchtung, der mitunter wichtigste Teil, für eine Bildaufnahme war hier etwas Bastelei. Normalerweise verwendet man zum Ausleuchten Videoleuchten mit einstellbarer Farbtemperatur bzw. Dauerlichtsoftboxen.  Für diese Aufnahmen hatte ich aber nur eine Kamerakopfleuchte und die „normale“ Arbeitsplatzbeleuchtung zur Verfügung. Aber mit einer Diffusorplatte für das Kopflicht (das zumindest in der Farbtemperatur einstellbar ist) war schon mal für ausreichend Frontallicht gesorgt. Für die Ausleuchtung des Hintergrundes habe ich einfach auf die Arbeitsplatzleuchte ein dünnes Blatt weißes Papier geklebt, das ebenfalls als Diffusor dient. Die Arbeitsplatzleuchte ist glücklicherweise mit einer Leuchtstofflampe, mit fast Tageslichtfarbtemperatur als Leuchtmittel ausgestattet. So konnte ich das einstellbare Kopflicht gut an die Farbtemperatur der Hintergrundbeleuchtung anpassen.

Detailaufnahme für Stop-Motion Sequenz

Jetzt fehlt nur mehr die Kamera. Hier verwende ich meine alte Panasonic HDC-TM700 Videokamera, die im AVCHD Codec auf SD-Karte aufzeichnet. Als Stativ kommt ein kleines Manfrotto Videostativ zum Einsatz, das für die statischen Aufnahmen vollkommen ausreichend ist. Nach der Komplettierung des Aufbaus konnte mit den Bestückungsarbeiten der Platine begonnen werden. Hierzu habe ich ein einfaches Skript erstellt, das im Wesentlichen den chronologischen und logischen Aufbau der Schaltung beinhaltet. Ein paar Szenen in Stop-Motion Technik sollen wiederholte Tätigkeiten beschleunigt und aufgelockert darstellen. Das sind zum Beispiel die Leuchtdioden. Hier wird gezeigt, wie ein Stück eingelötet wird und die restlichen tauchen dann im Stoptrick Stil auf.  Nach dem fertig aufgebauten Würfel und den abgedrehten Szenen beginnen jetzt die Schneidearbeiten.

Nahaufnahme auf die LEDs

Heutzutage einfach und üblich im digitalen NLE – Schnitt (Nonlinear Editing), wird das Videomaterial vom Speichermedium der Kamera in ein Schnittprogramm auf die Arbeitsfestplatte (oder heute eher SSD) des Schnittrechners importiert. Die hier gängigen Programme sind Adobe Premiere und Davinci Resolve von Blackmagicdesign. Es gibt auch noch viele andere Schnittprogramme die für den schnellen, unkomplizierten Schnitt für Heim und Hobby geeignet sind, aber bei aufwendigeren Schnittarangements und Bildmanipulationen unbrauchbar sind. Dazu zählen Apple Imovie, der Moviemaker von Windows und leider auch Finalcut.

Videonachbearbeitung mit Resolve

Für den Schnitt dieses Videos habe ich mir einmal die freie Testversion von Davinci-Resolve angesehen. Und ich muss sagen, ich bin begeistert, wenn man nicht komplexe Titel und Effect-Templates benötigt, dann kann man in der Testversion schon ziemlich komplexe Projekte realisieren. Nach etwa 16 bis 2o Stunden war das ca.  fünf Minuten lange Filmchen fertig geschnitten. Jetzt fehlte noch eine Introsequenz, die mein Kollege als Computeranimation in Blender modelliert und animiert hat. Nach dem Rendern und Einbauen in das Würfelfilmchen, fehlte jetzt nur mehr der Ton. Hier wurde kein Originalton der Videoaufnahmen verwendet, sondern nur nachvertont. Beginnend mit Geräuschen zur Intro Animation und zu einigen Bewegungen im Film während des Lötens, wurde als weitere Tonspur (bzw. Spuren) die Hintergrundmusik und die Beats taktsynchron zu einigen Sequenzen (zum Bsp. die Stopmotions) angepasst. Um den Film zu komplettieren, fehlt noch die Stimme aus dem Off – also der Filmkommentar. Da meine Stimme und Sprechweise als Kommentarstimme für einen Film absolut ungeeignet ist und schrecklich klingt, haben wir unter den Kollegen einige Sprechproben durchgeführt. Und wir wurden auch fündig. Danke Fritz. Mit einem digitalen portablen Audiorecorder (früher wurde das mit dem Uher Reporter gemacht) mit geeignetem Mikrophon in einem geeigneten, echofreien, ruhigen Raum hat es geklappt, die ca. zwei Seiten Text einzusprechen. Mit dem freien Audiosoftware-Tool Audacity wurde das Audiomaterial nachbearbeitet und dann in das finale Projekt übernommen und alles eingepegelt. Endlich konnte das Projekt gerendert und als finale Datei gespeichert werden.

 

 

Philips und der „König der Experimentierkästen“

Da ich aus gesundheitlichen Problemen zurzeit kaum mobil bin und nahezuden ganzen Tag nur herumliege, habe ich auch jeden Tag einwenig Zeit, hier wieder ein paar Zeilen zu tippen und wieder ein bisschen gesammeltes Material für den Blog aufzubereiten. Schon längere Zeit habe ich vor über das folgende Objekt zu bloggen:

Bildröhreneinheit aus EE2007

Elektronische Schwingungen sichtbar machen, ihren Fortlauf beobachten und daraus Schlüsse ziehen – das sind Arbeitsabläufe, die jedem fortgeschrittenen „Jung-Elektroniker“ neue, interessante Perspektiven eröffnen. Die dafür nötigen Geräte lassen sich mit der reichhaltigen Ausstattung dieses Kastens selbstständig zusammenbauen.: über 150 elektronische Einzelteile, wie z.b. Oszillografenrohr, 29 Transistoren und Dioden, 79 Widerstände, 10 Potentiometer, 37 Kondensatoren usw. Ein besonderer Vorteil dieser Ausstattung: die Bildröhreneinheit wurde in ein durchsichtiges Gehäuse eingeschweißt, so dass ihre Schaltung genau zu erkennen ist. Das Anleitungsbuch gibt allgemeinverständliche Arbeitshilfen und macht auf einfache Weise mit der Oszillografen-, Digital- und Radartechnik vertraut. Mit diesem Kasten kann sich jeder „Jung-Elektroniker“ einen Wunschtraum erfüllen: den Bau eines Oszillographen – sowie 100 elektronische Geräte und Schaltungen.

EE2007 Version aus dem Jahr 1974

Dies ist der originale Covertext des Philips Elektronikbaukasten EE2007 aus dem Jahr 1974. Er war der Nachfolger des EE1007. Im Jahr 1983 gab es eine neue Auflage des EE2007. Erkennbar ist das am farbigen Aufdruck der Schachtel. Die 74er Version war in roter Farbe bedruckt und die 83er Version in schwarzer Farbe. Aber eines hatten beide Versionen gemeinsam: Sie waren zur damaligen Zeit ein nicht erfüllbarer Wunschtraum. Die Preise beliefen sich auf ca. 2100 bis 3000 Schillinge. Ein absolut nicht erfüllbarer Jugendtraum. Doch so in etwa 40 Jahre später lies sich der Traum, die Bildröhreneinheit zu besitzen und die Sammlung zu ergänzen, erfüllen. Diese Baukästen sind jetzt nur mehr sehr selten und je nach Zustand zu Preisen von 300 bis 700 Euro im Netz zu finden. Als geduldiger Beobachter der diversen Flohmarkt- und Gebrauchtwarenplattformen hatte ich nach langer Zeit das Glück relativ günstig einen 2007er zu ergattern.

Doch was konnte man damit nun anfangen? Der EE2007 ist eine Ergänzung zu den Kästen EE2003, EE2000, EE2000GK, EE3003. Der EE2008 ist zur vollständigen Realisierung der in der Anleitung enthaltenen Beispielschaltungen ebenfalls notwendig.
(Information aus der website: https://norbert.old.no/kits/ee2000/ee2007.html)

Die umfangreichen Beispiele aus dem Handbuch sind hier angeführt:

Oszillografische Untersuchungen an Dioden und Transistorschaltungen
Die Zeitablenkung, Oszillograf mit umschaltbarer Zeitablenkung, Wechselspannungsformen, Diode als Gleichrichter, Zweiwegegleichrichtung, Brücken- oder Graetzgleichrichtung, Wirkungsweise von Siebschaltungen, Transistor als Verstärker, Verstärker und Gegenkopplung, Verstärker in Kollektorschaltung, Phasenumkehrstufe

Der Transistor als Schwingungserzeuger
Allgemeines über Oszillatoren, R-C-Oszillator, Rechteckgenerator, Sägezahngenerator

Digitaltechnik
Einführung in die Digitaltechnik, Transistor als Schalter, Astabiler Multivibrator, Monostabiler Multivibrator, Bistabiler Multivibrator, Schmitt-Trigger, UND Schaltung, ODER Schaltung, NICHT (NOT) Schaltung, NAND Schaltung, NOR-Schaltung, UND und ODER Schaltung in der Impulstechnik, Digitales Knobeln, Zähler bis 4, Dreiklang mit Pause, Elektronischer Kuckuck, Ein-Aus-Schalter, Tast-Ein-Aus-Schalter, Metronom

Verschiedene Anwendungsgebiete der Oszillografentechnik
Kreisablenkung, Einzelteilprüfgerät, Diodenkennlinienschreiber, Transistorkennlinienschreiber, Kapazitäts- und Widerstandsmessbrücke, Sprachanalysator, Künstlicher Horizont, Radarprinzip

Fernsehtechnik
Bildabtastung, Erzeugung eines elektronischen Rasters, Das Fernsehsignal, Die drahtlose Bildübertragung, Blockschaltbild des Fernsehbild- und Tonempfängers

Verschiedene Schaltungen
Spannungsstabilisator, Gleichspannungswandler, Treppenspannungsgenerator, Stufentongenerator, Leuchtfeuer, Metallsuchgerät, Universalverstärker, Universalverstärker als Sinusgenerator, Universalverstärker als Nadelimpulsgenerator, Universalverstärker als Blinklicht, Universalverstärker als Zeitschalter, Universalverstärker als Plattenspielerverstärker, Universalverstärker als Diodenempfänger, Universalverstärker als MW-Reflex-Empfänger

Die Bildröhreneinheit im Detail. Ansicht von oben
Die Bildröhreneinheit im Detail. Seitenansicht
Sockelbeschaltung

Die Bildröhreneinheit besteht aus einem transparenten Kunststoffgehäuse in dem eine, zur damaligen Zeit sehr gängige Oszilloskopröhre  eingebaut wurde. Die DG7-32 ist eine mit 6.3Volt  300mA indirekt geheizte Bildröhre mit 172mm Länge und einem Bilddurchmesser von 69mm. Der Sockel ist ein B12A. Die Einheit ist identisch zu den Modellen 3AMP1A bzw CV2431 (Quelle: radiomuseum.org)

Die Schaltung der Bildröhreneinheit kann ich hier jedoch nicht veröffentlichen. Mit ein wenig Netzrecherche lässt sie sich jedoch schnell finden.

Trimmpotentiometer

In der EE2007 Box befinden sich neben der Röhreneinheit noch zahlreiche weitere Bauteile wie die klassischen Halteklammern und Federn, Widerstände, Keramikkondensatoren, Trimmpotentiometer, eine Siliziumdiode und Transistoren usw. Die Energieversorgung von 6V beziehen die aufgebauten Schaltungen aus mehreren Monozellen für die es einen eigenen Halter gibt.

der „Blaue Transistor“ (ein BC158)

Vielleicht ergibt sich auch irgendwann einmal die Zeit, mit dem Experimentierkasten, oder auch anderen Kästen der Serie einige Beispielschaltungen aufzubauen und darüber einen  Film oder sogar eine Serie zu erstellen und die beispielsweise über youtube zu veröffentlichen.  Dafür wäre aber noch etliches an Recherche- und Vorbereitungsarbeiten notwendig, die ohne Unterstützung aber kaum zu bewältigen ist.

 

 

 

 

Vor Gameboy und co – die LCD Spiele #2

LCD-Game „Submarine Game“

Ein Trend der 80er waren die mobilen Videospiele. In einem älteren Blogbeitrag habe ich schon eines dieser alten LCD-Games oder im Volksmund auch „Trico-Tronic“ genannt, vorgestellt. Es was das Spiel „Sea Ranger“. Da ich im Netz immer wieder auf der Suche nach alten Schnäppchen bin wurde ich auch wieder einmal fündig und habe ein LCD-Spiel gefunden, das mein Bruder einst besaß. Und da es doch einige Erinnerungen weckt, musste ich es haben. Es war für wenige Euros zu erwerben und bis auf ein bisschen Schmutz in einem sehr guten Zustand.

 
 
Es ist das Spiel „Submarine Game“. Das Spiel ist mit „Altic“ bzw. auch mit „Conic“ gebranded und nennt sich „Submarine Game“ oder mit etwas anderem Bildschirmlayout auch „Monster Game“. Der Hersteller oder auch die Geräteserie nennt sich „CG-2000“.
CG-2000
CONIC

Das Gerät wurde Anfang der 80iger Jahre verkauft und zu dieser Zeit war es auch im Besitz meines Bruders. Im Netz findet man es auch noch von den Herstellern Yoko und Intrec.

Leistungsaufnahme des TricoTronic

Betrieben wird das Spiel mit zwei 1.5V Knopfzellen der Bauform LR/SR 44. Auf der Rückseite ist sogar die Leistungsaufnahme von 0.0003 Watt angegeben 🙂

Das Spiel wird über die Taste „Aim“ und „Fire“ gesteuert. Ziel ist es, mit einer von drei wählbaren Torpedoabschußstationen U-Boote zu treffen und zu versenken. Mit „Aim“ wird zwischen den drei Torpedorampen umgeschaltet und „Fire“ feuert sie ab. Die U-Boote variieren ihre Geschwindigkeit, kommen von links und rechts ins Bild und ändern auch ihre Tiefe. Sie werfen ebenso Bomben ab, die die Torpedorampe zerstören.

Tasten zur Steuerung
 
Der Ton zum Spiel kommt wieder aus einem Piezolautsprecher, der die Piepstöne wiedergeben konnte. Hier ein kurzes Video:
https://www.youtube.com/watch?v=3hKmHShug5U

Tomy Racing Cockpit

Tomy Racing Cockpit

Vermutlich aus dem Jahr 1983/84 stammt das Turbo Racing Cockpit des Spielzeugherstellers TOMY. Das Turbo Racing Cockpit ist eine Art Autosimulator mit einem Bildschirm, auf dem die Strecke animiert dargestellt wird. Das Racing Cockpit ist der Form eines Porsche nachempfunden. Es hat ein Lenkrad, mit dem ein kleines, hinter der Matscheibe befindliches Autosymbol hin und her bewegt wird. Im Cockpit gibt es als Bedienelemente einen Ganghebel mit dem die Geschwindigkeit in vier Stufen eingestellt wird, einen Zündschlüssel der den Simulator einschaltet und einen kleinen Drucktaster, der einen mechanischen Streckenzähler zurücksetzt.

Anzeigen im Cockpit

Als Anzeigen sind im Cockpit ein „digitaler Tacho“, ein „Drehzahlmesser“ und eine Tankfüllstandanzeige verbaut. Ich habe die Beschreibung der Instrumente absichtlich in Hochkommas gesetzt, da das Wort „Digital“ hier bedeutet, dass die Anzeigen rein mechanisch realisiert sind. Die Geschwindigkeitsanzeige ist beispielsweise eine, in Form einer Sieben-Segment-Anzeige gelochte Kunststofffläche, hinter der passend eine farbige Platte verschoben wird. Das Verschieben wird über einen Hebelmechanismus durch den Gangwahlhebel realisiert. So wird in jeder Geschwindigkeitsstufe eine passende Segmentanordnung hinter die Lochmaske bewegt. Die Drehzahldarstellung wird eben so realisiert.

Das Autosymbol (die Spielfigur des Simulators)

Auch die Lenkbewegungen des Lenkrades werden über ein mechanisches Gestänge auf das kleine Autosymbol übertragen. Dieses kleine Auto ist die Spielfigur hinter der Mattscheibe und soll auf der Straße gehalten werden und nicht mit Hindernissen kollidieren. Straße? Hindernisse? – Ja die gibt es auch. Die Fahrbahn wird aber nicht, wie man es heute von Computer- und Konsolenspielen oder Arcade Automaten gewohnt ist, elektronisch generiert, sondern rein mechanisch durch eine Licht Projektion auf die Mattscheibe. Realisiert hat man das mit einer Trommel auf der, auf einer transparenten Folie die Straße gezeichnet ist. Die Trommel wird mit einem Elektromotor angetrieben. Um das Bild der Folie auf den Bildschirm zu bringen, ist innen in der Trommel, auf ihrer Achse eine kleine Glühlampe moniert. Das Licht dieses Glühlämpchens genügt, um die Folie zu durchleuchten und ihren Inhalt auf die Mattscheibe zu projizieren.

Trommel mit der Bildinformation

Betätigt man jetzt den Zündschlüssel am Simulator, dann wird alles eingeschaltet. Das Lämpchen leuchtet und man sieht die Straße am Bildschirm. Ein Summen des kleinen Elektromotors ist auch zu hören. Wird der Ganghebel aus der Leerlaufposition auf einen Gang geschaltet, so beginnt sich die Projektionswalze zu drehen und es sieht am Bildschirm aus, als ob das kleine Auto die Straße entlangfährt.

„Schalltrommel“ für das Geräusch beim Verlassen der Straße

Eine „Mechanik box“ mit reichlich Zahnrädern ermöglicht es zu erkennen, ob das Auto sich auch auf der Straße befindet oder nicht. Verlässt das Auto die Straße so wird ein eine Metallfeder in Bewegung gesetzt, die auf eine kleine „Schalltrommel“ schlägt und somit ein Knattergeräusch erzeugt. Gleichzeitig wird der Streckenzähler, der bei korrekter Straßenfahrt hochzählt, angehalten. Die ganze „Fahrsimulation“ läuft solange, bis die Tankfüllstandanzeige (ebenfalls mit einem mechanischen Schieber realisiert) „leer“ anzeigt. Dann Stoppt die Walze und die Fahrt ist beendet. Die bis dahin erreichte Streckenzahl ist somit der Highscore.

Das versteckt sich unter der „Mechanikbox“

Ein solcher Tomy Fahrsimulator – genauer gesagt – Teile davon, kamen bei einer Kelleraufräumaktion meines Elternhauses wieder mal zum Vorschein. Da fehlten allerdings schon so viele Teile, dass eine Reparatur nicht möglich war. Aber er könnte noch als Teilespender herhalten – so dachte ich mir. Also durchforstete ich wieder die Internetflohmärkte. Einige dieser Racing-Cockpits wurden dort angeboten, aber die Preise schreckten mich auch. So um die einhundert Euro wollten die Verkäufer dafür haben. Aber schlussendlich fand ich ein Exemplar, das zwar leicht defekt, aber vollständig und auch bezahlbar war. Einige Tage später hatte ich das Teil dann in Händen und eine Instandsetzung konnte beginnen. Zuerst wurden beide Racing Cockpits komplett zerlegt und gereinigt.

Bereit zur Reinigung 🙂

aus Zwei mach Eins

Danach begann der Zusammenbau. Dabei stellte sich heraus, dass der kleine Elektromotor in der -ich nenne sie mal – Getriebebox defekt war und die Mechanik dadurch nicht angetrieben wurde. Auch die Freilauffeder des Lenkradanschlages und einige Risse im Gehäuse sind mir als Defekte aufgefallen. Aber glücklicher Weise waren alle diese Teile im Spender noch gut und so konnte ich den Simulator wieder vollständig aufbauen.

die Innenansicht des Racing Cockpit

Als ich dann endlich alles wieder aufgebaut hatte ging es an den ersten Funktionstest. „Endlich“ deshalb, weil der Zusammenbau der Getriebebox doch ein bisschen Geschick erfordert, alle Wellen und Zahnrädchen wieder in die richtige Position zu bekommen und den Gehäusedeckel aufzusetzen, ohne dass wieder eine aus ihrer Führung herausrutscht. Aber es war dann irgenwann geschafft und als auch die bestellten vier Stück D-Batterien eintrafen konnte der Test beginnen…

Das Racing Cockpit arbeitet übrigens mit 3V Spannungsversorgung. Aufgrund der vier notwendigen Batterien könnte man meinen, dass hier 6V (4×1,5V) benötigt werden. Dem ist aber nicht so, da hier je zwei Batterien parallelgeschaltet sind. Das erklärt auch den hohen Batteriebedarf des Simulators, denn die Batterien (Zellen) sind immer recht schnell verbraucht. Ganz logisch, denn auch wenn das Racing Cockpit ausgeschaltet ist, fließen Ausgleichsströme zwischen den parallel geschalteten Zellen, vor allem wenn nicht alle die gleiche Kapazität haben. Und die Entladen die Zellen dann schon bevor man losfährt….

Der Fahrsimulator war übrigens auch von einem anderen  Hersteller erhältlich.  Die Firma  Dickie führte einen Simulator unter dem Namen „Car Cockpit“.  Meiner Meinung nach ist das definitv ein Kult-Spielzeug .

Homematic CCU – Tuning

Die CCUs der Homematic kommunizieren mit ihren drahtlos angebundenen Sensoren und Aktoren über das 868MHz ISM Band. Hier ist die Sendeleistung und die Senderate klar definiert. So kommt es durchaus häufiger vor, dass bei vielen Geräten, die unterschiedlich weit von der Zentrale entfernt sind, auch Kommunikationsfehler auftreten. Einige diese Fehler sind dabei auf die Feldstärke an der CCU- Antenne zurückzuführen. Die Wellenlänge in Luft beträgt bei 868MHz in etwa 0,345m. Die Antenne in der CCU und in den Aktoren ist auf Lambda/4 ausgelegt. Das sind ca. 8,6cm, die als Unipol im Gehäuse liegen. Diese Antenne ist einfach und funktionell. Allerdings kann der Antennengewinn und somit die Reichweite der Homematic durch einbauen einer anderen Antenne einfach gesteigert werden.

CCU2 mit externe 868MHz Antenne

Es gibt zu diesem Thema im Netz schon einige Lösungen und Umbauten. Hier beschreibe ich meinen Umbau auf eine externe Antenne. Die Antenne soll extern befestigt werden. Eine SMA-Buchse ermöglicht das Anschließen unterschiedlicher Antennen. In diesem Beispiel habe ich mich für eine 868 MHz Helix Antenne mit Knickgelenk entschieden. Die SMA Buchse ist eine fertig konfektionierte MH113 50Ohm Buchse mit 1,13mm Koaxialleitung und MHF1 Stecker.

SMA Buchse mit Koaxkabel

Der MHF1 Stecker wird nicht benötigt und kann von der Koaxialleitung „abgeschnitten“ werden. Bei diesem, nun offenen, Kabelende muss der Innenleiter und Schirm zum Anlöten vorbereitet werden.

Offenes Ende des Koaxialkabels

Jetzt ist die CCU2 an der Reihe. Der Deckel ist schnell entfernt und die Platine freigelegt. Unten links im Bild ist das RF-Modul der Homematic mit dem Antennendraht zu erkennen. Zuerst wird die originale Antenne entfernt und ein wenig vom Lötstoplack der Masseplane entfernt. An dieser Stelle wird dann der Schirm des Koaxialkabels festgelötet.

Geöffnete CCU2

Das vorbereitete Stückchen Koaxialkabel mit dem SMA Stecker wird nun am RF-Modul angelötet. Hierbei kommt der Innenleiter an das RF-Pad mit dem vorher die Antenne verbunden war und das Schirmgeflecht an die freigekratzte Masseplane.

RF Modul mit entfernter Antenne

Koaxkabel am RF – Modul festgelötet

Die elektrische Verbindung ist somit hergestellt. Eine kleine Unstimmigkeit gibt es hier allerdings noch, bzw. habe ich mich hier noch nicht schlau gemacht: Die originale Antenne war ein einfacher Draht. Das würde bedeuten, es gibt eine Impedanz Anpassung am Ende des RF-Modul LNAs und des High-Z Drahtes. Die Koaxialleitung mit dem SMA Stecker hat allerding ebenfalls eine charakteristische Impedanz von 50 Ohm. Das würde bedeuten, es gäbe (oder gibt) hier eine Fehlanpassung. Das wiederum würde wieder Reflexionen an der Leitung und somit wiederum Leistungseinbußen hervorrufen. Im Gesamtsystem wird aber trotz vermutlicher Fehlanpassung eine Reichweitensteigerung erreicht. (Die wiederum könnte man aber mit einer korrekten Netzanpassung nochmals steigern… dazu müsste man sich das RF-Modul genauer ansehen) 

Montageloch im CCU2 – Deckel

Jetzt muss nur noch ein geeignetes Loch für den SMA – Stecker in den Gehäusedeckel gebohrt werden. Dann kann man den SMA Stecker festschrauben. Nach dem Zusammenbau der CCU ist nun nur mehr die Antenne aufzuschrauben und der Umbau ist erledigt.

868 MHZ Helixantenne mit 50Ohm SMA Stecker

Einen Funktionstest, bzw. einen Nachweis der Steigerung der Empfangs- Sendeleistung kann man überprüfen, indem man die RSSI-Pegel der angelernten Sensoren und Aktoren vor und nach dem Umbau vergleicht. Hier hilft „devconfig“, ein kleines Tool in der Homematic Software, das mittels SSH freigeschaltet werden kann:

 
echo CP_DEVCONFIG=1 >> /etc/config/tweaks

 

Amiga und Genlock

Dieses Gerät oder besser gesagt, diese Geräteklasse werden sicherlich viele Commodore Amiga Anwender kennen, die den Amiga seinerzeit auch bei der Videonachbearbeitung benutzt haben.

Das Amiga Genlock VES one

Das Amiga Videosignal hatte ja genau die Zeilenfrequenz der damaligen Fernsehstandards (15,625kHz). Also konnte als Monitor am Amiga ja auch ein Fernseher angeschlossen werden. Vorausgesetzt es war ein Fernsehgerät mit einem R-G-B Scart Videoeingang. Als Bastler hat man sich aus den R-G-B und Sync-Ausgängen des 23poligen Amiga Monitor einen CVBS (Color-Video-Blanking-Sync) Converter zusammengelötet, der alle Signale zu einem Signal zusammenfasst. Und das war im Heimvideobereich das klassische Videosignal, das man aus jeder Camera oder jedem Recorder  heraus bekam. Also wurde der Amiga dann einfach an den Videorecorder angeschlossen und schon war eine tolle Deluxe Paint Grafik das Titelbild des letzten Urlaubsfilmes…

Effekte und Fader des VESone

Was aber, wenn man damit noch nicht zufrieden war und beispielsweise in das Videobild Titel (Bauchbinden) und Grafiken eingeblendet haben wollte? – Das ging nicht so einfach. Dafür gab es das „Genlock“ (Generator Lockingdevice). Hierbei machte man sich die Eigenschaft des Amiga AGNUS-(später ALICE) Chipssatzes zu nutzen, der als Adressgenerator und Timingchip im Amiga arbeitete. Dieser Custom Chip konnte extern synchronisiert werden. Und genau das machte sich das Genlock zu nutzen. Denn um zwei Videosignale zeilengenau mischen zu können, ist es notwendig dass sie auch taktgenau anliegen (das bedeutet, sie müssen in Frequenz und Phase des Bildwechsels synchron anliegen).

Korrekturmöglichkeiten der Signalquellen

Das Genlockinterface oder (der Genlock) gewann aus dem angelegten Videosignal einer Videocamera oder eines Videorecorders den Referenztakt und synchronisierte den Amiga nach diesem Takt. So waren jetzt beide Signale – sowohl das Monitorsignal des Amiga und das Videosignal der Videokamera oder -recorder taktgleich.  Jetzt können die beiden Signale gemischt werden. Es existierten einige Geräte auf dem Markt von ganz einfachen Genlocks, die lediglich den „Alpha Farblayer“ des Amiga heranzogen und gegen das Videosignal der externen Quelle ersetzten. Damit konnten schon wunderbar Titel und Grafiken im Videofilm realisiert werden. Wollte man diese noch Ein- und Ausblenden bzw. noch die Sättigung, Helligkeit und Kontrast der beiden Quellen anpassen, dann konnte man komplexere Geräte erwerben. Hier ist ein semiprofessionelles Genlock der Firma Videocomp, das VESone (Video Effect System) dargestellt.

Anschlüsse des VESone

Es gab aber auch noch professionelle Geräte, die in Fernsehstudios eingesetzt wurden um zum Beispiel die Senderlogos in das laufende Programm einzublenden. Diese Profigeräte hatten mehrere Signalstandards als Ein- und Ausgänge zur Verfügung. CVBS, YC (S-VHS), RGB. Vor allem die getrennte RGB-Verarbeitung der Signale ermöglichte viel bessere Bildqualitäten.

Innenleben des VES one

Als Herzstück arbeiteten im VESone die folgenden IC´s:

Ein SAA1043 Universal Sync Generator generiert alle Syncsignale, ein TDA8390 Pal Decoder und RGB Matrix Chip ermöglicht das Mischen und Einfügen eines externen RGB Signals. Als RGB-Video Amplifier kommt ein LM1203 Chip zum Einsatz.

Als Software zur Erstellung von Grafiken, Animationen und Titeln aller Art, kamen Programme wie: Amiga Videotitler, Adorage, Deluxe Paint, Broadcast Titler, Scala Multimedia (ScalaMM), Texture Studio, ART Effect, Imagine etc.  zum Einsatz.

 

 

Alter Computer wieder schön – oder wie man Kunststoff entgilbt

vergilbter C64

Als Sammler der 80iger Jahre Computer sind sicher schon viele mit dem Problem der „gelben“ oder „vergilbten“ Kunststoffgehäuse konfrontiert worden. Die Gehäuse sehen aus, als wären sie Jahre lang in einem Raucherzimmer gestanden und haben durch das Räuchern die Farbe angenommen. Das mag vielleicht für einige auch zutreffen, doch im Allgemeinen ist es das Material bzw. die Materialmischung und der UV Anteil des Sonnenlichtes, der das Vergilben verursacht. Die Gehäuse bestehen aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere) einem thermoplastisch formbaren Kunststoff, der in seinem Urzustand farblos bis grau ist. Durch Zusatz von Farbstoffen werden die Granulate, die vorwiegend im Spritzgussverfahren verarbeitet werden, in allen erdenklichen Farben hergestellt. Um die Materialeigenschaften auch dahingehend zu optimieren, dass sie flammhemmend und schlecht brennbar sind, wird Brom zugesetzt. (quelle: Internet). Und genau das Brom verursacht mit UV Licht die Gelb-bräunliche Färbung des Materials.

Tasten eines Amiga 1200

Will man nun so ein altes Gerät restaurieren und wieder in seinem originalen Glanz erstrahlen lassen, so reicht es leider nicht, die Gehäuseteile mit Seifenlauge oder ähnlichen Mittelchen zu waschen. Hier löst sich zwar jeglicher Schmutz und Verunreinigungen, aber der „Gilb“ bleibt. Ich habe an einem kleinen Teststückchen wirklich einiges versucht, die Vergilbung zu entfernen. Mit Isopropanol, Terpentin, Waschbenzin, Kunststoffreiniger, Scheuermilch, Platinenreiniger, etc. – alles vergeblich. Ein mechanischer Abtrag der Oberfläche durch Anschleifen funktioniert zwar, aber dann kann man das Gehäuse gleich entsorgen. Im Netz findet man eine geeignete Lösung. Es gibt hier ein Produkt namens „Retr0bright“, das im Wesentlichen aus Wasserstoffperoxid und einem Verdickungsmittel besteht. Mit diesem Mittel bestrichen und dem direkten Sonnenlicht für mehrere Stunden ausgesetzt, wirkt es Wunder. Das Peroxid bleicht mit der UV-Strahlung die Verfärbung des Kunststoffes, sodass er wieder seine ursprüngliche Farbe annimmt. Also habe ich beschlossen, diese Methode zu testen und mir in einer Apotheke 12% iges Wasserstoffperoxid gekauft.

Peroxid und Verdickungsmittel

Als Verdickungsmittel wollte ich Xanthan verwenden, doch das war in unserem „Dorf“ nicht zu bekommen. Hier wurde mir, ebenfalls in einer Apotheke ein Nahrungsverdickungsmittel auf Maisstärke-Basis verkauft. Auch das erfüllt seinen Zweck.  Was ich jedoch dabei gelernt habe – solche Dinge nicht mehr in einer Apotheke zu kaufen. Denn die Preise dort sind extrem. Allein für das Peroxid musste ich 28 Euronen hinblättern. Der „Dickmacher“ kostete mich nochmal 16 Euro… Das bekommt man online viel, viel günstiger. Aber jammern hilft nicht – also machte ich mich an die Mischung. Eine halbe Tasse Peroxid und drei Teelöfel „ThickenUP“ geben eine gut verarbeitbare Konsistenz. Mit einem Pinsel habe ich die Gehäuseteile möglichst gleichmäßig bestrichen und mit Frischhaltefolie abgedeckt. (Dies wird in einigen Internetforen beschrieben, um die Austrocknung der Bleiche zu verhindern) Dabei ist es notwendig, die Frischhaltefolie so glatt und faltenfrei wie möglich auf die Oberfläche aufzulegen. Jede Falte ist dann im Bleichergebnis zu sehen. Danach kommen dann alle Teile in die Sonne. Ich habe sie einen Tag lang in der Sonne liegen lassen, am nächsten Tag nochmal bestrichen und wieder der UV-Strahlung ausgesetzt.

1541II er Floppygehäuse beim „Bleichen“

Nach der Belichtungs- und Reinigungsprozedur wurde wieder zusammengebaut… Die Ergebnisse sind teilweise hervorragend, aber auch mittelmäßig. Besonders wichtig ist es, einen homogenen Auftrag der Bleiche und eine konstante gleichmäßige Ausleuchtung zu erreichen. Die Lösung mit der Frischhaltefolie funktioniert zwar, ist aber noch nicht das Gelbe vom Ei. Hier die Ergebnisse:

Commodore C64

 

Amiga 1200

Treppenhausschalter mit Quecksilber

Ein Treppenhauslicht einer Wohnanlage wird ja meistens über Taster in jeder Etage aktiviert. Das Licht bleibt dann für einige Zeit eingeschaltet und erlischt dann (etwa ein bis zwei Minuten) wieder selbstständig. Das kennt jeder und hat auch sicherlich schon jeder einmal selber wahrgenommen. Realisiert wird solch eine Treppenhauslichtschaltung in der klassischen Elektroinstallation über einen sog. Treppenhausautomaten oder Treppenhauszeitschalter. Das ist ein, in den Energieverteiler eingebautes Gerät, das von den Größenordnungen inetwa so aussieht wie ein Sicherungsautomat (Leitungsschutzschalter). Dieser beherbergt eine elektronische Zeitschaltuhr die über ein Relais die Last ansteuert. In den modernen „Smart-Homes“ und neuen innovativen Anlagen werden Bus gesteuerte Systeme für Lichtschaltungen eingebaut.

Doch wie wurde eine Zeitschaltung realisiert, als es noch keine Transistoren und Halbleiter gab, zu einer Zeit, als die Radios noch „Dampfradio“ genannt wurden? Ich spreche hier von den Jahren um und nach dem zweiten Weltkrieg. Hier bediente man sich der physikalischen Eigenschaften von Metallen, die bei Raumtemperatur flüssig sind und deren Ausdehnungskoeffizient bei geringer Temperaturänderung groß genug ist, um eine einfache Detektion dieser, durchführen zu können. Ich spreche von Quecksilber. In Fieberthermometern ist dieses „Flüssigmetall“ ja bekannt, aber es wurde auch in der Elektrotechnik eingesetzt.

Quecksilberzeitschalter

In diesem Beispiel ist es ein Quecksilber-Zeitschalter. Das In dem evakuierten Glasgefäß befindliche Quecksilber, dient hier als Schaltmedium und schließt den Stromkreis eines Verbrauchers (Glühlampe), wenn es durch Erwärmung so weit ausgedeht ist, um die Kontakte zu erreichen. Die Erwärmung wiederum wird, durch einen, in das Glasgefäß eingebauten Heizwiderstand realisiert. Schließt man den Stromkreis zum Heizwiderstand durch Druck auf einen angeschlossenen Taster, so erwärmt sich der Widerstand und das Quecksilber beginnt sich auszudehnen. Nach 2-3 Sekunden hat das sich ausdehnende Quecksilber die Schaltkontakte erreicht und der Stromkreis zur Last ist geschlossen. Jetzt kann man den Taster los lassen und der Lastkreis bleibt weiterhin eingeschaltet. Doch nun, da die Heizung nicht mehr bestromt ist, kühlt sie und das Quecksilber wieder aus, was  zur Folge hat, dass es sich wieder zusammenzieht und nach ein paar Minuten den Stromkreis zur Last wieder öffnet.

Solche Schalter waren noch bis Anfang der 70ger Jahre in vielen Wohnanlagen zu finden. Sie waren in einem Bakelitgehäuse eingebaut und durch Ändern der Schräglage des Glaskörpers konnte die Zeitbasis verändert werden.

 

 

 

 

 

Hier der originale Text zur Montageanleitung:

Vor der Montage des Gerätes ist es notwendig, das Quecksilber richtig zu verteilen. Durch Schütteln und Drehen muß das Quecksilber in die gezeichnete Lage gebracht werden. Bei senkrechter Stellung des Schaltrohres soll das rechte Ende der Quecksilberfüllung bis zur Marke 1 reichen. Es ist dabei zu beachten, dass in der Quecksilberfüllung keine Gasblasen eingeschlossen werden. Der Napf ist ebenfalls bis zur Marke 2 mit Quuecksilber zu füllen. Danach kann der Automat festgeschraubt und angeschlossen werden.
15 Minuten nach dem ersten Schaltversuch ist zu kontrollieren, ob das Quecksilber wieder bis zur Marke 1 zurückgegangen ist. Wenn nötig ist dann durch neuerliches Einschütteln eine Korrektur vorzunehmen un die Probe zu wiederholen.
In der Mittelstellung beträgt die Schaltzeit cirka vier Minuten. Diese kann durch Drehen kürzer oder länger eingestellt werden.
Achtung! Der Lampenstromkreis darf höchstens mit 6A-Sicherungen abgesichert werden.

Hier ein kurzes Video, das die Funktion des Quecksilberschalters demonstriert: