Introducción
Con la llegada del Spectrum 48K revisión ISSUE 5, apareció un nuevo chip que realizaba funciones que en ISSUES anteriores eran realizadas por chip 74LSxx. Este nuevo chip está presente en los 48K ISSUE 5 y 6, el Spectrum + 128K y el Spectrum +2 gris ( renombrado como AMSTRAD 40058 ).
Este chip es imposible de conseguir hoy en día y si se estropea, no era posible arreglar el Spectrum.
Mi Spectrum + 128 K tiene este chip estropeado. Si es las ISSUES 1-4 las funciones estaban realizadas por chip TTL ¿ No sería posible crear un chip equivalente?
El estudio
Para realizar el estudio, se cogió un esquema de la ISSUE 4 y un esquema de la ISSUE 5. La idea consistía en averiguar que chips estaban en la ISSUE 4 y cuales faltaban en la ISSUE 5. Los resultados fueron los siguientes:
ZONA ULA
Los 2 integrados 74LS157 que comunican el bus de direcciones del Z-80 con la ULA están integrado en el PCF1360P. Las 2 puertas NAND de la ISSUE 4 ( IC 24 ) son sustituidos por 2 INVERSORES por lo que esta parte no está incluida.en el PCF1306P
ZONA MEMORIA RAM SUPERIOR
Los 2 integrados 74LS157 que comunican el bus del Z-80 con la memoria RAM superior están integrados en el PCF1306P. Como se puede ver, las entradas 3A y 3B del IC 26 van a un puente donde se configuraba que tipo de memoria se utilizaba. Estas 2 entradas también están el el PCF1306P, concretamente en las patillas 24 y 25.
ZONA MEMORIA RAM SUPERIOR (2)
Otra parte que fue sustituida, fueron las puertas TTL que generaban las señales CAS y RAS de la memoria RAM superior.
En esta parte hay que prestar atención a una serie de detalles:
En la ISSUE 4 hay una puerta OR ( I.C 23 patillas 12-13) que en la ISSUE 5 es sustituido por 2 INVERSORES ( IC 28 ) antes de entrar en la patilla 39 ( WRL)
En la ISSUE 4 hay otra puerta OR ( I.C 23 patillas 1-2) que en la ISSUE 5 es sustituidos por 2 INVERSORES (IC 28 ) que pasa por el circuito RC antes de entrar en la patilla 35. Sin embargo la señal MREQ también entra en el chip directamente a la patilla 36 .
Como se puede ver, los condensadores para retardar las señales son reconocibles en ambos casos.
Con todo esto, quedaban identificadas las 40 patillas del integrado PCF1306P. El posible esquema del interior podría ser el siguiente.
Fabricación del nuevo PCF1306P
La mejor manera de fabricar el nuevo chip consistiría en recurrir a un CPLD suficientemente potente como para albergar este circuito. Sin embargo, para hacer la prueba de si mis conclusiones son correctas, he realizado una placa con chip TTL estándar.
Su mayor inconveniente es el tamaño ( mayor que la del chip original) y su mayor ventaja es todos los componentes son fácilmente adquiribles.
La placa resultante en EAGLE tiene unas dimensiones de 41.5mm x 61.5mm.
Los rebajes en la parte izquierda se deben a que al soldarlo sobre un Spectrum +128K detecté que el circuito roza con un par de transistores.
Un apunte importante es la separación de la placa con respecto a la base. No debía superar en altura mucho más que lo que sobresale un Z-80 con zócalo porque sino se corre el riesgo de no poder poner el teclado. !No hay mucho espacio!
El resultado sobre mi Spectrum +128K es el siguiente:
Y esta es la foto de mi +128K funcionando con la nueva placa
Versión SMD
Para reducir el tamaño de la placa es necesario recurrir a componentes SMD. Gracias a ellos, la placa resultante es de dimensiones similares al chip original.
Lógicamente, la separación de las pistas es mas reducida y las vias tienen un diámetro de 0,6mm pero no es una placa difícil de realizar.
En Eagle, la placa tiene el aspecto que se puede ver en la imagen de la izquierda.
El resultado sobre mi Spectrum +128K es el siguiente:
Problema con familia lógica 74XX
Al realizar la versión SMD apareció un problema inesperado. No me ha sido posible encontrar los chip 74LS157 en formato SMD para realizar el montaje y recurrí inicialmente al 74HC157. Con estos chip, mi Spectrum+128K presentaba problemas en uno de los bancos de memoria. Con otros chips, 74HCT157 y 74F157, presentaba el mismo problema.
La causa del problema se encuentra en este componente:
En los Spectrum +128K y +2, este componente no está montado. Se encarga de retrasar la activación de la señal CAS-RAS. Con los chip 74LS157 no parece necesario montar este condensador pero con los chip 74HC157, 74HCT157 y 74F157 los problemas de memoria desaparecían al montar este condensador. En un Spectrum +128K issue 2.1 el valor de este condensador es de 47pF tanto para la familia HC como HCT y F.
Por ello, se ha incluido en la placa formato SMD la posibilidad de incluir este condensador.
Documentación
Ficheros placa componentes discretos formato EAGLE
Ficheros placa componentes SMD formato EAGLE
Ficheros placa componentes discretos formato PDF
Ficheros placa componentes SMD formato PDF
2006-2007 José Leandro Novellón
