Mystisk krets i klockdelen på Z80 dator?

[ZnaxQue]

Hej!

Jag har fått en Z80 dator utav farsan som använts som vågregulator på hans jobb. Den skall fungera, men det gör den inte, och det är det jag försöker felsöka.

"Burkoscillatorn" som oscillerar med 4MHz, ger klocksignalen som sedan går genom en inverter och vidare direkt in i processorn. Men det jag inte förstår mig på, är varför en PNP transistor, lite resistorer, och en kondensator är kopplade på invertern? Kan någon förklara lite?



/Znax

[monstrum]

Har inte sett just denna kopplingen innan, men dess funktion är ju att öka drivförmågan efter omslag från låg till hög nivå och på så sätt korta ner stigtiden. Troligtvis blev detta billigare och tillräckligt bra jämfört med att använda fler inverterare parallell och/eller seriellt.
Intressant i sammanhanget är ju vad för slags 7404 som sitter i kretsen.

[monstrum]

Ang. hur själva kretsen är uppbyggd så är det ju ganska enkelt:
Antar att klocksignalen svänger mellan 0 och 5V i det här fallet. Om insignalen från oscillatorn är hög så kommer kondensatorn att ladda ur sig. När omslag på insignalen görs till 0 V så är initialt kondensatorn urladdad, dvs basen på transistorn ligger på 0 V och den leder. Detta medför att inverteraren får hjälp av den extra strömmen som kommer från + 5 V genom transistorn. Kondensatorn laddas ju dock upp och efter en liten tid kommer spänningen över den vara så hög att transistorn stryps. Kondensatorn kommer återigen att laddas ur under nästkommande halvperiod.

[ZnaxQue]

Aha, så det är det den är till för, är inte så haj på analog teknik. Men jag tror problemet ligger där, för om jag kopplar bort denna delen av datorn och sätter ingången på invertern till 0 så är utgången 0 (och då ska den ju vara 1), så transistorn kanske är trasig? Eller var kan problemet ligga då?

[monstrum]

Vad är det för typ av 7404? Kan det möjligen vara så att det är en open-collector-variant? I så fall kan den endast dra mot jord och då måste PNP-drivsteget vara där. Är det någon annan variant så bör ju utsignalen ligga på konstant 5 V ifall du stoppar in 0, annars fungerar inte inverteraren, eller så är det något efter som kortsluter/lastar ner till jord.

[ZnaxQue]

I sockeln sitter en 74LS04 från Fairchild.
När jag satte 0 på ingången, anslöt jag alltså ingången till jord, och det är då jag får 0 ut. Men om jag tar ur kretsen ut sockeln och bara testar enbart den, då får jag en 1 från den när ingången är 0. Så det känns som om något belastar utgången som du sa. Enligt schemat så är klockan efter invertern endast kopplad till CPU:n och PIO:n. Dock har jag inte testat att mäta med dem bortkopplade, det ska göras imorrn.

[prototypen]

1. det är 74XX06 som är öppen kollektor.
2. Transistorn är för att höja spänningen på "hög"
3. man borde kunna ersätta hela joxet med en 74HCT04.
4. Det är nog kortslutning i något efter detta (eller så har något bräntihop i klockdriver så den inte orkar med normal belastning.

Protte

[Icecap]

Ytterligare en förklaring till transistorns funktion kan vara att öka spänningen för '1'. Jag har för mig att Z80 är lite känslig för att '1' inte har hög nog spänning och en TTL-krets ger inte ut någon speciell hög '1' om den belastas lite. Transistor med tillbehöret är alltså en helt enkel "aktiv pull-up" för att säkra högt nog spänningsnivå vid '1'.

Och skulle transistorn vara kortsluten kan den knappast plötsligt vara kopplat till GND, alltså kan den inte vara orsaken till problemet.

[ZnaxQue]

Ok, my bad, trodde jag kunde kolla klocksignalen med en led och 330 motstånd, men det blir ju för mycket belastning...

Då mitt oscilloskop inte klarar så höga signaler, så lånade jag ett bättre och nu kan jag se klocksignalen klart och tydligt. Dock så fick jag byta Z80:n till en annan då klocksignalen gick ner till nästan ingenting med den gamla.
Så att klockan fungerade alltså från hela början. :/

Kan man göra något för att testa CPU:n på ett enkelt sätt? För allt är fortfarande dött.

[limpan4all]

Byt ut 74LS04 mot en 74HCT04 (helst) eller en 74HC04 så slipper du problemet (dvs ta bort transistorn helt)...
HCT eller HC driver tillräckligt.

[Icecap]

Det har fungerat ett antal år och nu gör det inte det... Alltså har det blivit ett fel som belastar klockan. Om det fungerar vid att byta processorn är det fel på den, om det inte gör skillnad är det något annat som belastar.