ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

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PokeMon
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ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 25.02.2012, 15:46

Hier mal ein neues Produkt von mir, eine verbesserte Video Ausgangsschaltung für den ZX81.
CCP steht für Crystal Clear Picture und der Name ist Programm.

Dass das Videobild über den TV Modulator grottenschlecht ist (korriegiere, unscharf mit wenig Kontrast :mrgreen: ), dürfte jedem Zeddy User bekannt sein.

Aber auch die gängigsten Videoausgangsschaltungen haben ihre Tücken, die sogenannte Transistorentkopplung weist ein unruhiges weißes Hintergrundbild auf, in dem schnell Streifenmuster zu erkennen sind. Schuld daran ist das Ausgangssignal der ULA, welches bereits den entsprechenden Noise im ausgespuckten Weißpegel enthält.

Ein weiteres Problem ist bei älteren ULA's die fehlende Schwarzschulter (Backporch), die den Schwarzpegel als Referenz markiert. Fehlt dieser Referenzpegel, wird das Bild dunkel und kontrastlos, auch über den Videoausgang. Einige neuere TV Modelle (LCD/Plasma) haben mit solch verkrüppelten Signalen auch massivere Probleme, so dass diese unter Umständen auch gar nichts anzeigen. Mein Plasma zu Hause schaltet nach ein paar Minuten den Bildschirm dunkel, wenn er das Zeddy Modulatorsignal über die Antenne bekommt. 1 bis 2 Minuten ein schwaches Bild, dann ganz dunkel. Offenbar erkennt der das nicht als gültiges Programm. :mrgreen:

Ich habe in diesem Thread
viewtopic.php?f=2&t=572
bereits Einiges zusammengetragen und letztlich die von Bodo angeregte Schaltung mit OC-Treibern bzw. Invertern weiterentwickelt (offenbar aus der Zeitschrift CHIP aus den 80er Jahren). Das Videosignal der ULA wird dabei sozusagen abgetastet und komplett neu erzeugt. Dadurch verschwindet das Hintergrundrauschen im weißen Bildschirm. Außerdem wird die Schwarzschulter erzeugt, egal ob sie vorher vorhanden war oder nicht und zu guter Letzt kann man zwischen normaler Darstellung (schwarze Schrift auf weißem Grund) und inverser Darstellung (weiße Schrift auf schwarzem Grund) wählen. Manche Leute stehen auf diesen noch stärkeren Retro-Look. Ich persönlich halte die Darstellung schwarz auf weiß für augenfreundlicher. :wink: Die Schwarzschulter wird übrigens durch ein R/C Glied erzeugt, welches durch den Sync Puls angetriggert wird. Auf einen des öfteren verwendeten (teuren) LM1881 kann man deshalb getrost verzichten.

Ich habe mich entschlossen die folgende Schaltung zu übernehmen (alte Version):

Bild


Ich konnte diese noch optimieren und habe daraus bereits ein PCB Board für SMD Bauteile geroutet, welches in den nächsten Wochen produziert wird und voraussichtlich vor oder ggf. kurz nach dem Mahlerts Treffen zur Verfügung steht. Komplett bestückt wird das Ding irgendwie um die 12 EUR kosten und paßt von den Abmessungen auch in das Modulatorgehäuse, wer selbst löten will kann auch einen Bausatz oder nur das Platinchen bekommen. :D

Die Schaltung wurde gestern nochmal diskret aufgebaut und getestet und für gut (produktionsreif) befunden. 8)

Neue (überarbeitete) Version:
ZX81VidBasic.gif
ZX81VidBasic.gif (15.42 KiB) 10156 mal betrachtet
Die Schaltung enthält 2 Potis, mit denen sie sich optimal auf das ULA Signal justieren läßt. Es gibt eine Grundeinstellung, insbesondere für das Videosignal und dessen Scharfzeichnung ist ein Feineinstellung sinnvoll, die man mit einem Standard Poti und einem kleinen Schraubenzieher ohne weitere Messinstrumente selbst durchführen kann. Die Grundwerte / Einstellung der Potis kann man den Angaben in der Zeichnung entnehmen und live am entsprechenden Monitor oder Fernseher kann man eine Feinjustage durchführen. Wenn das Sync Signal (R4) nicht mehr paßt, merkt man das sofort, dass das Bild weg ist und der Fernseher "kein Signal" oder Ähnliches anzeigt. Mit R1 stellt man das Videosignal ein und aufgrund der nicht allzu steilen Flanken, die die ULA im Bildsignal liefert, gibt es eine Kompromisseinstellung für beide Varianten (s/w und w/s). Bessere Ergebnisse erzielt man, wenn man das Signal auf die gewünschte Darstellung (schwarz auf weiß oder weiß auf schwarz) optimiert. Man bestimmt damit den Zeitpunkt bzw. Signalpegel an dem das Bildsignal abgetastet wird und erhält in der Folge schmalere oder breitere Character bzw. kann die gewünschte Schärfe feinjustieren.

An dem DIP Schalter läßt sich das gewünschte Signal einstellen:
Schalter 1 ON = schwarze Schrift auf weißem Grund (original)
Schalter 2 ON = weiße Schrift auf schwarzem Grund (invers)
Der Grund für den Einsatz eines DIP Schalters hat routungstechnische Gründe, habe aber auch keinen passenden kleinen SMD Umschalter gefunden.
Wenn man keinen Schalter auf ON schaltet, gibt es keinen Signal, bei beiden Schaltern auf ON wird der LS06 für das Bild anfangen zu schwingen und auf dem Schirm ein eher zufälliges Muster auftauchen. Aber hier handelt es sich dann um eine Fehlbedienung. :mrgreen:
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 25.02.2012, 16:03

Das Bild über den Modulator als Vergleich, gewohnt dunkel, kontrastarm, fehlende Schärfe bei der Zeichnung der Character:
IMG_4694k.jpg
IMG_4694k.jpg (206.32 KiB) 10152 mal betrachtet


Das Bild über den Videoausgang der Schaltung, mit weißem (rauscharmen) Hintergrund, starkem Kontrast und hoher Schärfe:
IMG_4695k.jpg
IMG_4695k.jpg (273.19 KiB) 10152 mal betrachtet


Das Bild in inverser Darstellung:
IMG_4696k.jpg
IMG_4696k.jpg (296.39 KiB) 10152 mal betrachtet
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 25.02.2012, 16:06

Zum Vergleich auch nochmal vergrößerte Aufnahmen. Deutlich sieht man die Unschärfe beim Modulatorbild und die hellen Schatten bei der Character Darstellung:
IMG_4699k.jpg
IMG_4699k.jpg (380.84 KiB) 10153 mal betrachtet


Hier das "normale" Videosignal
IMG_4697k.jpg
IMG_4697k.jpg (458.41 KiB) 10153 mal betrachtet


Hier das "invertierte" Videosignal
IMG_4698k.jpg
IMG_4698k.jpg (346.43 KiB) 10153 mal betrachtet
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 25.02.2012, 16:11

Und nochmal eine Nummer größer, deutlich sieht man die "Lochmaske" :mrgreen: und im Vergleich trotz gleicher Schärfe der Lochmaske die Schärfeunterschiede bei der Bilddarstellung:
IMG_4701k.jpg
IMG_4701k.jpg (332.75 KiB) 10153 mal betrachtet


Hier nochmal im Vergleich der Videoausgang:
IMG_4700k.jpg
IMG_4700k.jpg (433.69 KiB) 10153 mal betrachtet
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 25.02.2012, 16:18

Hier mal ein paar Bilder von meinem Prototypen, noch nicht in SMD. :mrgreen:

Der Videoausgang an meinem ZX81, nicht serienmäßig aber sehr praktisch mit Klinkenbuchse. Einfach in die Gehäuseschale eine passende Mulde gefeilt, Klinkenbuche eingepaßt, verkabelt und zugeschraubt. :wink:
IMG_4703k.jpg
IMG_4703k.jpg (134.7 KiB) 10152 mal betrachtet


Das kleine Platinchen, noch mit ein paar Widerständen experimentiert, hier mit meinem Extender ZX81XT, kann ihn daher ohne Probleme mit meiner 16k Erweiterung benutzen. :D
IMG_4704k.jpg
IMG_4704k.jpg (196.37 KiB) 10152 mal betrachtet


In dieser Einstellung erkennt man den Jumper für die Einstellung des Videosignals, im SMD Board gibt es statt dessen einen Mini DIP Switch.
Die Potis bleiben, sind aber auch deutlich kleiner als SMD Variante und liegend, können bei Einbau in das Modulatorgehäuse auch feinjustiert werden.
IMG_4705k.jpg
IMG_4705k.jpg (197.44 KiB) 10152 mal betrachtet
So ansonsten schönes Wochenende.
Parallel arbeite ich dann mal an der IDE weiter. 8)
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von bbock » 25.02.2012, 17:41

Wow, das ist wirklich viel besser als die einfachen Composite-Schaltungen, die wir bisher verwendet haben! Setz' mich bitte auf die Bestellerliste.

Viele Grüße
Bernd

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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 25.02.2012, 18:17

Nur damit keine Missverständnisse aufkommen - das Board ist natürlich viel kleiner als das Testboard und nicht außerhalb sondern kann innen im ZX81 befestigt werden (z.B. Kleben da das SMD Platinchen auf der anderen Seite flach ist). Abmessungen 30x22 mm. Paßt also auch in das Modulatorgehäuse. Oder irgendwo anders hin. :D

Hier in 2-facher Vergrößerung:
ZX81VidBasicImg.png
ZX81VidBasicImg.png (10.5 KiB) 10129 mal betrachtet
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von Joachim » 26.02.2012, 12:37

Da kann ich Bernd nur zustimmen. Ich bin von der Qualität auch begeistert und melde mich auch als Besteller an. 4 Stück könnte ich locker gebrauchen. Das Layout hast du super hinbekommen.
Grüße
Joachim
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von Jens » 03.03.2012, 12:11

Also ich möchte auch 3 Stück davon. Super Bild !!!!

Gruß
Jens
Wenn du tot bist, dann merkst du das selber nicht. Es ist nur schwer für die anderen. Wenn du blöd bist, dann ist es genauso.
Und: uıɐbɐ ʎɐqǝ uo pɹɐoqʎǝʞ ɐ ʎnq ɹǝʌǝ ɹǝʌǝu ןןıʍ ı
Der ZX81 rechnet mit allem, nur nicht mit seinem Besitzer...

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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 03.03.2012, 17:44

Danke für das Interesse, die Leiterplatten sind bestellt. :wink:
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von dhucke » 04.03.2012, 13:49

und ich bin mal wieder zu spät weil ich zu selten hier reinschaue *nörgel*

Kann ich auch so einen Konverter haben? (hiermit einmal verbindlich bestelllt, wenns noch geht)
Die Verbesserung ist ja wirklich erheblich!

Viele Grüße von Dieter!
"Hardware nennt man die Teile eines Computers die man treten kann."
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von t0m » 04.03.2012, 14:51

Hallo PokeMon,

hoffe, dass Du ein paar überzählige in Mahlers mit dabei hast... Würde gerne so einen Super Video Ausgang in meinem portablen Zeddy verbauen... Gerne würde ich so ein Platinchen bei Dir bestellen...
t0m

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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 04.03.2012, 15:18

Hallo Tom,

erstens bin ich in Mahlerts (leider !) nicht da, zweitens wird es sehr wahrscheinlich mit den Leiterplatten vorher nicht mehr klappen.
Irgendwie hapert die Kommunikation mit meinem (günstigen) Leiterplattenlieferanten, vielleicht will er auch so kleine Platinchen nicht herstellen.
Ggf. muss ich die dann doch noch woanders produzieren lassen.

Ich überlege eventuell dem Paul mein Video Board samt Extender Platinchen zu schicken und so könnte der eine oder andere in Mahlerts das dann mal live sehen. Muss nur ein Kabelchen von dem ULA Ausgang auf den Videoeingang der Platine gelötet werden. Aber wahrscheinlich löten da sowieso einige am Zeddy rum. Oder es hat jemand einen, wo das Videosignal rausgeführt ist mit diesem Transistor. Das könnte man auch als Eingangssignal nehmen und qualitativ dann vergleichen.

Eventuell kann ich auch meinen Zeddy schicken, weil ich in der Woche sowieso zu nichts komme und mir Paul nach Mahlerts noch was zuschicken wollte, den also auch wieder zurückschicken könnte. Paul, hättest Du eventuell Platz für einen weiteren Türstopper in Deinem Auto ? :mrgreen:

Gruß, Karl
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von Paul » 04.03.2012, 15:44

Alles kein Problem. Ab wann bist du in Düsseldorf? Wäre doch nett sich mal kurz zu Treffen und kennen zu lernen. Da könnte ich die Sachen persönlich in Empfang nehmen und übergeben. Ist ja nicht so weit von Germany west end weg :D
einen Zeddy habe ich noch, das Platinchen wäre also ausreichend. Ich wäre mal interessiert wie es im Vergleich zu Andys Ula aussieht die ja so etwas nicht mehr benötigt.
Daher: großes Interesse. Ich könnte es ja auch mal mit meiner alten 154er ULA probieren.
Theoretisch ist zwischen Theorie und Praxis kein Unterschied.
Praktisch allerdings wohl.

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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 04.03.2012, 15:48

Ja alte ULA wäre auch gut mal zu testen. Und persönlich treffen - gerne. Bin voraussichtlich spätestens ab dem 21.03. in Düsseldorf und dann rufen wir uns einfach mal zusammen, ich schick Dir eine PN mit meiner Nummer. :wink:
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 04.03.2012, 18:19

PokeMon hat geschrieben: Irgendwie hapert die Kommunikation mit meinem (günstigen) Leiterplattenlieferanten, vielleicht will er auch so kleine Platinchen nicht herstellen.
Ggf. muss ich die dann doch noch woanders produzieren lassen.
Jetzt kamen heute (nach einer Woche) 2 Auftragsbestätigungen. Ja ist nicht ganz einfach mit dem Laden aber günstig sind sie halt.
Und wer seit 30 Jahren am Zeddy rumbastelt, dem wird eine Woche mehr oder weniger vermutlich auch nicht jucken. :mrgreen:
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von sascha2000 » 07.03.2012, 08:18

Hallo Pokemon,

WOW, das "Platinchen" ist wirklich klasse! Respekt für deine super Arbeit!

Ich würde ebenfalls 3 Stück nehmen ......

Viele Grüße

Sascha

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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 07.03.2012, 14:55

Ich habe jetzt mal im ersten Schritt 30 Platinchen bestellt.
Wenns nicht reicht muss ich halt ggf. nachbestellen.
Alle Bestellungen werden in der Reihenfolge bearbeitet. :mrgreen:
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von hws » 07.03.2012, 18:33

Hallo Pokemon,
Super entwurf und super Platinchen.
Wenn eine übrig bleibt nehme ich selbige gerne.
Gruß Hans-Werner

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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von Frank Möller » 07.03.2012, 20:44

Hallo Pokemon,

das "Platinchen" sieht Klasse aus! Das Bild ist super.

Bestelle hiermit auch 3 Platinen, sofern noch lieferbar.

Gruß
Frank
Grüsse aus Köln
Frank

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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 02.04.2012, 17:58

Schaut mal was ich heute der Postbote gebracht hat: :mrgreen:
IMG_4714k.jpg
IMG_4714k.jpg (123.53 KiB) 9717 mal betrachtet
Zuletzt geändert von PokeMon am 23.04.2012, 22:16, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von bbock » 14.04.2012, 15:14

Moin PokeMon,

gibt's schon was Neues zu berichten? Sieht so aus, als wäre das Thema ein wenig eingeschlafen :?

Gruß
Bernd

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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 14.04.2012, 21:25

Eingeschlafen ? :shock:
Nein, Serienfertigung läuft.
Ich werde die Besteller mal per PN informieren.

Das Board kostet komplett bestückt EUR 12,00, wer mindestens 3 Stück abnimmt kann auch einen Bausatz für EUR 8,00 kaufen und selbst löten. Es sind alles SMD Bauteile und das ist ein wenig kompliziert einen einzelnen Kondensator oder Widerstand zu verpacken. Die Winzlinge sind ja mit bloßem Auge eh kaum zu erkennen. Außerdem passen die Lötpunkte für die Potis nicht richtig, da muss man die Kontakte umbiegen und mit etwas Geschick an die Fläche anlöten. Ein bischen kompliziert, aber die Potis habe ich jetzt schon und will ich auch nicht deswegen wegschmeissen. Das Komplettboard ist inklusive Anschlusskabel +5V, GND, ULA(Video In) und Video Out, fertig gelötet, getestet und die Potis für optimales Bild justiert. Justierung ist allerdings nur für die alte ULA möglich (Issue One Board), die neue unterscheidet sich im Pegel etwas. Ist aber denkbar einfach einzustellen, aufgrund der kleinen Potis benötigt man so einen Uhrmacherschraubendreher.

Habe das fertige SMD Board nochmal mit dem 42 Zoll Plasma getestet, Bild ist super, so wie bei den Tests, siehe Screenshots am Anfang des Threads.
Werden dann in Kürze auch bei Sellmyretro gelistet.

Hier ein paar Bilder:

SMD Board mit Anschlusskabel, rot=+5V, grau=GND, gelb=Video In (ULA), orange=Video Out
IMG_4717k.jpg
IMG_4717k.jpg (119.12 KiB) 9636 mal betrachtet
Und hier mal im Größenvergleich zum Zeddy
IMG_4719k.jpg
IMG_4719k.jpg (161.37 KiB) 9636 mal betrachtet
Die Platine hat eine Höhe von ca. 8mm, das höchste Bauteil ist der Kondensator (Elko).
Von den Abmessungen paßt die Platine auch in den Modulator (wenn den jemand nicht mehr möchte und ausbaut :wink: ).
Es kann aber auch problemlos irgendwo im Gehäuse hingeklebt werden mit doppelseitigem Klebeband, die Rückseite ist flach (ohne Leiterbahnen oder Durchkontaktierungen).

Viel Spaß damit. 8)

Achja, Bilddarstellung normal = DIP Switch 2 ON, Bilddarstellung invers = DIP Switch 1 ON.
Beide DIP Switch on sieht relativ bescheiden aus. :wink:
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 18.04.2012, 20:33

Nur weil da ein Missverständnis aufgekommen ist, hier noch eine kleine Anleitung für den Einbau in das ZX81 Gehäuse. Jemand meinte, er würde das in seinen jetzigen Zeddy nicht einbauen wollen, da er befürchtet, dass die Tastaturfolie leidet wenn er den ZX81 öffnet. Das ist nicht der Fall. Es reicht, die Rückseite des Zeddy abzuschrauben, die Platine mit doppelseitigem Klebeband einfach auf der oberen Gehäuseschale aufzukleben (z.B. neben den Kühlkörper) und die 3 Kabel and die ULA Pins anzulöten. Der Einfachheit halber habe ich +5V und GND auch von ULA Pins genommen. Sind dann Pin 40 (+5V), Pin 34 (GND / 0V) und Pin 16 (Video In).
IMG_4721k.jpg
IMG_4721k.jpg (313.27 KiB) 9585 mal betrachtet
Dann braucht man nur noch eine schöne Buchse, z.B. 3,5mm Klinkenbuchse einzupassen. Hier habe ich eine mit Schraubgewinde genommen und einfach die beiden Gehäusehälften mit einer kleinen Feile bearbeitet und jeweils eine halbe Rundung hineingefeilt. Ich habe diese hier verwendet von Reichelt, kostet 55 Cent. Nein ich habe keine mehr zu Hause. :wink:

http://www.reichelt.de/Klinkeneinbaubuc ... 307a4f43fe

So siehts dann fertig aus:

Bild
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Re: ZX81CCP - komfortabler Video Ausgang für ZX81

Beitrag von PokeMon » 23.04.2012, 22:15

Ich habe mal die Anleitung hier als PDF ergänzt.
ZX81CCP - Anleitung.pdf
(131.78 KiB) 407-mal heruntergeladen
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