1     Einführung

Alle Bilder können durch Anklicken vergrößert werden

Spätestens mit dem Erscheinen des ersten Films der "Star Wars" Reihe von George Lucas im Jahr 1977 fühlte sich neben der Innenarchitektur - Branche auch die Radioindustrie motiviert, im Design ihrer Modelle neue Wege zu gehen: Das Zeitalter der Space - Age - Radios war angebrochen. Zu den für meinen Geschmack gelungensten Geräten dieser Ära in meiner Sammlung gehören die GRUNDIG Modelle der 500er Reihe:

                 GRUNDIG sono-clock 500a                           GRUNDIG sono-clock 550

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kürzlich hatte ich nun das große Glück, meine Sammlung noch durch ein weiteres Space-Age Modell erweitern zu können: einen Radiowecker "GRAETZ Form 100A", äußerlich zwar in wunderbarem Zustand mit funktionierendem MW und UKW - Empfang, aber leider mit fehlerhafter Uhrfunktion.

Über dieses Gerät möchte ich hier berichten.

 

 

 

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2     Die Schaltung des GRAETZ "Form 100A"

Leider ist im RM nur die Schaltung des Modells GRAETZ Form 100 verfügbar. Nach heutigem Kenntnisstand (Mai 2024) existieren aber zwischen den Modellen "Form 100" und Form 100A" nur geringfügige Unterschiede:

• Etwas abweichende Transistorbestückung
• Modell "Form 100" arbeitete mit dem Uhren - IC S1998 des Herstellers AMI, Modell "Form 100A" mit einem TMS1951 von Texas Instruments. Im AMI Datenblatt der S1998 Typen wird darauf hingewiesen, dass die beiden ICs pinkompatibel sind, was im vorliegenden Gerät verifiziert wurde.

 

Auf Abweichungen und offensichtliche Fehler im vorhandenen Schaltbild des "Form 100" wird dann in den einzelnen Abschnitten hingewiesen.

Beim S1998 und TMS1951 handelte es sich um typisches Uhren - IC der späten 1970er Jahre mit 2 identischen,  Vorwärts - Zählregistern für UHRZEIT und WECKZEIT, einem Rückwärts - Zählregister ("Count - Down") für den 60 Minuten - SLEEP - Timer, einer Komparator - Matrix für den Vergleich des Inhalts der beiden Vorwärts - Zähler und einer dynamischen Ansteuerung für 7 - Segment VFD Anzeigen.

 

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Vom S1998 existierten übrigens 3 anwendungsoptimierte Versionen :

S1998A für die Ansteuerung von 7 - Segment LEDs (common cathode)

S1998B für die Ansteuerung von Gasentladungsröhren (NIXIES)

S1998C für die Ansteurung von Liquid Crystal Displays (LCDs) und  Vacuum Fluoreccent Displays (VFDs)

Da von der Uhr keine besonders hohe Ganggenauigkeit verlangt wurde, wurden die Uhren - ICs mit Netzfrequenz (wahlweise 50  oder 60 Hz) getaktet.

 

Hier nun das vorhandene Schaltbild des Modells "Form 100"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zum besseren Verständnis der Funktionsweise habe ich das recht kompliziert verschachtelte Gesamtschaltbild in mehrere Sektionen aufgeteilt:

• Die HF / ZF - Sektion
• Netzteil, NF - Verstärker, Dimmer und ALARM - Tongenerator

Der Uhrfunktion und - Steuerung habe ich ein separates Kapitel gewidmet

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2.1    Die  HF - ZF - Sektion

Zunächst das extrahierte Teilschaltbild:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UKW - Empfang

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Als UKW -  Empfangsantenne wurde das Netzkabel und als Gegengewicht die aus der Gehäuserückseite geführte und am Lautsprecherkorb mit Massepotential verbundene Wurfantenne verwendet. Die Übertragubng des Antennensignals vom Netzkabel in den Tunereingang erfolgte über kapazitive Kopplung (rot eingekreiste Kabelschelle). Im Schaltbild ist die Verbindung von der Kablelschelle zum Tunereingang mit "A" gekennzeichnet.

Das von der "Netzantenne" aufgefangene Signal wird von dem UHF - Transistor T301 2SC784 in Basisschaltung vorverstärkt und nach Selektion im kapazitiv abgestimmten Zwischenkreis C306 / L302 dem Mischer - / Oszillator - Transistor T302 2SC785 zugeführt. Das 10,7 MHZ ZF - Signal wird nach Passieren des 1. ZF  Filters C316 / L305 im T303 2SC381 vorverstärkt und dem 2. ZF - Filter C326 / L308 zugeführt. Nach weiterer Verstärkung / Impedanzwandlung mit den Transistoren T304 CS1312 und T305 2SC381 (Achtung Schaltbildfehler: Es muss 2SC381 heißen, nicht 2SC3810!) folgt die Demodulatonsstufe (Ratiodetektor) mit den Dioden 2 x 1N60.

Der Signalweg des 10,7 MHz ZF - Signals wurde um Schaltbild durch magenta - Pfeile m,arkiert.

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MW - Empfang

Das Gerät verfügt über eine Ferritantene mit 2 Wickeln: dem Wickel L306 a-b, der zusammen mit dem Drehkondensatorpaket C321 den Vorkreis bildet und dem Ankopplungswickel L306 c-d, der das selektierte MW - Signal über C318 = 5nF und den Sekundärwickel des ersten 10,7 MHz ZF - Filters auf die Basis von T303 2SC381 koppelt.

Das MW - Signal verwendet hier also den gleichen Signalpfad wie das FM ZF - Signal. Die Aufspaltung der Signalpfade erfolgt nach T303, dessen Kollektor bei UKW .- Empfang auf das 2. FM ZF - Filter führt, bei MW - Empfang jedoch über eine Koppelschleife von L307 auf den Oszillatorkreis mit C324 koppelt. Die Oszillatorschwingstufe wird dadurch vervollständigt, dass der Fußpunkt der Ferritstab - Ankoppelspule L306 c-d an eine Anzapfung der Oszillatorspule L307 führt.

Das 455 KHz ZF - Signal wird dadurch ausgekoppelt, dass man den Fußpunkt der am Mischstufenkollektor liegenden (Oszillator) Ankoppelspule L307 über das erste 455 KHz ZF - Filter C328/L309 auf Masse legt. Letzteres bildet mit dem zweiten Filter C330 / L310 ein kapazitiv hochpunkt - gekoppeltes (C329 = 2 pF) Bandfilter. Dessen Ausgang führt über die Sekundärseite des zweiten FM - ZF - Filters ebenfalls auf den Zwischenverstärker T304/T305 und auf die Serienschaltung des 10,7 MHz FM - Ratiofilters und des zweiten 455 KHz ZF - Filters.

Die Demodulation des AM - Signal erfolgt mit einer 1N34, hinter der das NF - Signal und die nur bei MW - Empfang aktive Regelspannung entnommen werden.

Der Signalweg des 455 KHz ZF - Signals wurde durch ocker Pfeile markiert.

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Die Regelspannungsleitung wurde durch grüne Pfeile markiert. 

Die Spannungsversorgung der HF - ZF - Sektion erfolgte aus der Netzteil - Oberspannung von - 22 V über einen 2,2 KΩ Vorwiderstand, woraus sich bei ca. 7 mA Stromaufnahme eine Spannung von - 8 V einstellte. Der Pluspul der Spannungversorgung liegt auf Masse.

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2.2     Netzteil, NF - Verstärker, Dimmer und ALARM - Tongenerator

Zunächst wieder das extrahierte Teilschaltbild.

Einige gegenüber dem anfangs gezeigten Gesamtschaltbild des "Form 100" fehlende bzw. geänderte Komponenten / Verbindungen wurden hier in Rot eingetragen

• Dabei handelt es sich um einen fehlenden Vorwiderstand von 2,2 KΩ, der dazu dient, die Netzteil - Oberspannung von -22 V für den Betrieb des HF - ZF - Teils auf auf -8 V abzusenken.
• Als Uhr-IC wurde jetzt ein TMS1951 eingesetzt, als VFD - Display ein FUTABA 4-LT- 16.  Letzterer besitzt laut Datenblatt nur 33 Pins (nicht 34!). Pin 1 und 33 sind die Heizfaden- Zuleitungen.
• Zwei Verbindungen zwischen Uhrzeit - Funktionsschalter (grün unterlegt) und TMS1951 wurden im Schaltbild des "Form 100" offensichtlich vertauscht.
• Die Schleifer des Uhrzeit - Funktionsschalters liegen an Masse.
• Einige Transistoren wurden durch datenähnliche ersetzt.

Netzteil

Der Netztransformator verfügt über 2 Sekundärwickel. Der obere Wickel liefert 3,3 V~, der untere 17 V~ mit einer Anzapfung bei 10 V~. Eine Graetzbrücke erzeugt die Netzteil - Oberspannung von - 22 V.  Der Pluspol der Graetzbrücke liegt an Masse!

Der 10 V~ Wickel des Netztransformators versorgt die 12V Skalenlampe und liefert die Taktimpulse (Clock) für das netzfrequenz - gesteuerte Uhren - IC TMS1951.

Um Netzstörungen vom TMS1951 fernzuhalten, werden die Clockpulse nicht direkt, sondern über einen RC - Tiefpass 100 KΩ / 10 nF in Pin 35 des TMS1951 eingespeist. Grenzfrequenz: f_g= 1/ ( 2 π RC) =160 Hz

NF - Verstärker

Das vom Demodulator an Messpunkt 3 eintreffende Signal wird in T306 = 1602B (im "Form 100":  CS1312 ) und T307 = CS9012 vorverstärkt. Für die NF - Leistungsverstärkung wurde eine Kompementärendstufe verwendet, wobei die für die Transistoren T308 und T309 gewählten Typen  nicht identifiziert werden konnten, da sie in eine Kühlschelle eingeklebt wurden. Von der Bauform her könnte es sich aber um die im Schaltbild angegebenen Typen LM1737 und LM1738 oder um Paralleltypen anderer Hersteller, wie z.B 2SC1737 und 2SC1738  handeln. Die NF - Endstufe wird  direkt an der Netzteil - Oberspannung von -22 V betrieben und arbeitet mit einem hochohmigem Lautsprecher (32 Ω).

Dimmer

Der "Form 100A" verwendete eine automatische, von der Raumhelligkeit abhängige Helligkeitssteuerung des VFD - Displays - eine manuelle Nachregelung war nicht vorgesehen.

 

 

 

 

Hierfür wurde dem Display 4-LT-16 zwischen den Pins 1 (Heizfaden +) und 33 (Heizfaden -) die aus dem oberen Trafowickel entnommene Wechselspannung (3,3 V~ ) zugeführt, überlagert mit einer vom Photowiderstand R804 und dem Transistor CS1702 (im "Form 100": CS1909) helligkeitsgesteuerten Gleichspannung.

 

 

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Alarmton - Generator

Soll der Weckvorgang alternativ nicht durch Einschalten des Radios, sondern durch einen Alarmton erfolgen, so benötigt man einen Tongenerator. Hier wurde eine RC - Phasenschieberschaltung mit einem ED1402 verwendet, die einen extrem durchdringenden 880 Hz Ton produziert, also die doppelte Frequenz des Kammertons a (440 Hz), im Notenschema als zweigestrichener Ton a'' bezeichnet.

 

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3     Die Uhrfunktion

Zunächst noch einmal das herausvergrößerte Schaltbild der Uhr Peripherie:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Auf der Frontplatte des "Form 100A"befinden sich zwei Kippschalter,

Auf der linken Frontseite der im Schaltbild grün unterlegte Schalter mit 2 Schaltebenen zum Anzeigen und Stellen von UHRZEIT, WECKZEIT und EINSCHLAFZEIT (SLEEP - FUNKTION).

 

Auf der rechten Frontseite der im Schaltbild gelb unterlegte Schalter mit 4 Schaltebenen zum Einstellen der Radiofunktionen: AUS, RADIO, AUTOM. und ALARM 

 

3.1     Grün hinterlegter Schalter (linker Kippschalter) ⇒ Uhrzeit - Funktionen

In den verschiedenen Stellungen werden folgende Verbindungen hergestellt:

• UHRZEIT: Pin 30 und 31 des TMS1951  sind offen, befinden sich also auf HIGH - Potential. Dadurch werden im TMS1951 folgende Aktionen ausgelöst:
  • Der momentane Stand des UHRZEIT - Registers  wird ausgelesen und im Display angezeigt.
  • Durch Betätigen des Drehschalters kann der momentane Stand des UHRZEIT Registers geändert werden, indem alternativ Pin 33 (fast ►►) oder Pin 34 (slow ►) auf Masse, als auf LOW - Potential gelegt wird. In Stelllung "fast" werden die Minuten mit 60 Hz vorwärts gestellt, in Stellung "slow" mit 2 Hz. Hält man den Drehschalter 1 Sekunde lang in einer Stellung fest, so wird also die Uhrzeit entweder um eine Stunde vorgestellt oder um 2 Minuten. 
  • Die vom Netzteil gelieferten CLOCK - Impulse takten das Uhr - Register permanent weiter, unabhängig von der Stellung der Schalter.
• WECKZEIT: Pin 31 des TMS1951 wird auf Masse (LOW - Potential) gelegt. Dadurch werden im TMS1951 folgende Aktionen ausgelöst:
  • Der momentane Stand des WECKZEIT - Registers  wird ausgelesen und im Display angezeigt.
  • Durch Betätigen des Drehschalters kann der momentane Stand geändert werden.
  • Stimmt der Stand des WECKZEIT - Registers mit dem des UHRZEIT - Registers überein, legt der Komparator die Basis des Schalttransistors T801 uber Pin 25 und R807 = 10 KΩ auf -22 V (HIGH Potential) und, abhängig von der Stellung des Radiofunktionsschalters, -U_B für HF, ZF und NF - Vorverstärker  oder für den ALARM - Tongenerator freigegeben.
• SLEEP: Pin 30 des TMS1951 wird auf Masse (LOW - Potential) gelegt. Dadurch werden im TMS1951 folgende Aktionen ausgelöst:
  • Der momentane Stand des SLEEP - Registers (verbleibende Zeit bis zum automatischen Abschalten des Radios) wird ausgelesen und im Display angezeigt.
  • Durch Betätigen des Drehschalters kann der momentane Stand geändert werden.
  • Ist der Stand des SLEEP - Registers  > 00 Minuten, so wird die Basis des Schalttransistors T802 über Pin 27 und R806 = 10 KΩ auf -22 V (HIGH Potential) gelegt und -U_B für HF, ZF und NF - Vorverstärker freigegeben. Dies geschieht unabhängig von der Stellung des Radiofunktionsschalters (!), da die Spannungsfreigabe direkt auf den Schleifer (Kontakt 23) des Umschalters erfolgt.
• ARRET: (AUS): beide Schalter offen. Anzeige: aktueller Stand des SLEEP Timers. Der Drehsschalter "Einstellen" ist ohne Funktion!

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3.2     Gelb hinterlegter Schalter (rechter Kippschalter) ⇒ Radio - Funktionen

Von den insgesamt 4 Schaltebenen sind hier nur 3 gezeigt. Die 4. Ebene wurde ausgeblendet, da sie nur zur Stromversorgung der Skalenlampe dient.

In den verschiedenen Stellungen werden folgende Verbindungen hergestellt. (Die Erklärungen überlappen sich zwangsläufig mit den Kommentaren zum Uhrzeit . Funktionsschalter):

• AUS: Sofern gerade ein "SLEEP" Countdown läuft, ist Transistor T802 durchgeschaltet und eine direkte Verbindung von dessen Kollektor zum 2,2 KΩ Widerstand gibt unter Umgehung der verschieden Schalterkontakte.die Betriebsspannung U_B = -8 V frei. Die aktive "SLEEP" Phase ist also dominant über die Position des Uhrfunktion - Schalters. 
• RADIO: Die im Bild mittlere gelbe Schaltereben stellt eine direkte Verbindung zwischen der Netzteil - Oberspannung (-22 V) und dem 2,2 KΩ Widerstand her, über den die Betriebsspannung U_B gewonnen wird.
• AUTOM.: Bei Übereinstimmung der Inhalte von UHRZEIT - und WECKZEIT - Register wird der Transistor T801 durchgeschaltet und gibt U_B über die mittlere gelbe Schalterebene frei.
• ALARM: Bei Übereinstimmung der Inhalte von Uhrzeit - und Weckzeit - Register wird wieder Transistor T801 durchgeschaltet, versorgt nun aber über die linke gelbe Schalterebene den  Alarm - Tongenerators mit -22 V. Dessen Ausgang injiziert das Tonsignal über die Drossel Fe302 und den Elektrolykondensator C352 = 1 µF direkt in die 2. NF - Vorstufe. Die Betriebsspannung U_B wird in dieser Schalterstellung nicht freigegebean, sodass HF, ZF und 1. NF - Vorverstärker deaktiviert sind; Alarmton und Radioempfang können also nicht miteiander interferieren.

 

 

 

Die Funktion der im Bild rechten, gelb unterlegten Schalterebene, bei der in Stellung "AUS" Pin 26 auf Masse (LOW - Potential) gelegt wird, geht aus dem im RM hinterlegten Bild leider nicht hervor. Im Pinbelegungsplan liegt dort Pin 26 an einer internen Verbindung (i.c. = internal connection) ohne nähere Spezifikation. Präsisere Information zu der Funktion dieses Pins erhält man aus dem originalen AMI Datenblatt.

 

Wie man sieht, ist hier die Funktion von Pin 26 mit "ALARM OFF" bezeichnet, und im erklärenden Text wird erläutert, wie der Alarm  abgeschaltet wird - wobei sich in diesem Fall der Terminus "Alarm" sowohl auf den 880 Hz Tonalarm als auch auf die Radio - Einschaltautomatik bezieht.

 

 

 

 

Wie man sieht, kann ein aktiver Alarm alternativ dadurch gestoppt werden, dass man entweder den Radio - Funktionsschalter auf "AUS", oder den Uhr - Funktionsschalter auf  "WECKZEIT" stellt. 

 

Diode D801 verriegelt die beiden Schalter gegeneinander, damit beim Abschalten des Alarms mit "AUS" die UHRZEIT - Anzeige nicht synchron auf WECKZEIT - Anzeige springt.

3.3     Power-Up-Blanking

Beim Betrachten der Pinbelegung fällt die spezielle Dioden - Beschaltung der Pins 1 und 39 auf. Diese bilden einen Teil des "Power-Up-Blanking".

Hierbei handelt es sich um folgenden Schaltungstrick: Verbindet man das Gerät mit dem Netz, oder gab es während des Betriebs einen starken Netzspannungseinbruch, so läuft die Spannung am Ladekondensator wieder "langsam" auf den Betriebswert von - 22 V hoch. Diesen Anstieg registriert eine Sensorschaltung (Schmitt - Trigger) im TMS1951. Bei Erreichen von dessen Schaltschwelle kippt der Schmitt - Trigger und setzt ein D - Flip-Flop, dessen Ausgang über eine Gatterschaltung zwei Segmente in den Zehnerstellen der Stundenanzeige im Sekundentakt austastet. Damit ist man gewarnt, dass die zuvor eingestellte Uhrzeit bzw. Weckzeit möglicherweise nicht mehr korrekt ist. 

Stellt man nun den linken Kippschalter auf UHRZEIT oder WECKZEIT, und betätigt den Drehschalter zum Stellen der Uhr, so wird mit dem ersten Stellimpuls das D - Flip-Flop wieder zurückgesetzt und das Blinken stoppt.  

 

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4     Mechanischer Aufbau des GRAETZ "Form 100A"

 

Die gedruckten Platinen des "Form 100A" werden zwischen zwei geschwungenen Gehäuseschalen gehalten, in deren Vertiefungen oben links der Lautstärkegler und rechts der Abstimmknopf eingebettet sind.

Die Frontplatte ist in zwei Teile unterteilt: Oben die Senderskala mit dem Wellenschalter, unten das Bedienfeld mit den Schaltern für die Uhrfunktionen (links) und die Radio- / Weckfunktionen (rechts).

Eingebettet in die untere Frontplatte liegt der Kopfhöreranschluss und hinter derselben der Licht - Sensor.

Alle Bedienelemente befinden sich also praktischerweise auf der Vorderseite des Gerätes. Ein Anschluss für eine externe Antenne wird nicht benötigt, da die Ferritantenne auf MW und die "Netzantenne" in Kombination mit der aus der Gehäuserückseite herausgeführten Wurfantenne sehr guten UKW - Empfang liefern.

 

 

Nach Abziehen der Knöpfe und Schaltknebel und Lösen von 9 Befestigungsschrauben (Achtung, eine ist unter dem weißen Etikett versteckt!) kann man die Gehäuseschalen auseinanderziehen und man hat freien Zugang auf die Chassis.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Demontage des Gerätes ist infolge der sehr stramm ineinander verschachtelten Gehäuse - Halbschalen recht schwierig und führt leicht zu Bruchschäden!

Nachdem alle Schrauben entfernt wurden, kann man ein schlankes Werkzeug in die Fuge zwischen den Gehäuseschalen schieben und sie vorsichtig auseinander hebeln. Das ist insofern schwierig, als die Gehäusekomponenten damals mit selbstklebenden Anti - Dröhn - Zwischenlagen versehen wurde, deren Kleber sich über die Jahre aufgelöst hat. So haftet alles sehr stark aneinander!

 

Ist die Trennung gelungen, sieht das Gehäuse so aus:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Das obere Chassis beherbergt den HF - , ZF - und NF - Teil. Hier eine kleine Bildergalerie:

 

 

 

 

 

 

 

 

Nach Demontage der Ferritantenne erkennt man den Aufbau des UKW - Tuners. Immer wieder ist man überrascht, dass ein scheinbar so "unordentlich" aufgebauter Tuner so gut funktionieren kann!. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gleichermaßen "unkonventionell minimalistisch" ist der Aufbau des NF - Verstärkers mit den von einer Messing  - Halteschlelle gekühlten und thermisch gekoppelten Endtransistoren im TO-92 Plastikgehäuse.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Nun weitere Aufnahmen Innenlebens, die man wie üblich bei Interesse großklicken kann:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abschließend ein Bild von der Chassisunterseite:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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5     Reparaturarbeiten

Wie bereits in der Einführung angedeutet, funktionierte zwar das Radio, aber die Uhr zeigte mehrere Fehlfunktionen. 

• Die Helligkeit des VFD Displays reagierte nicht auf Änderungen der Raumhelligkeit.
• Die SLEEP - Funktion funktionierte nicht.
• Nach kurzer Betriebszeit begann das Display in der Stellung UHRZEIT zunächst zu flackern, danach zunächst sporadisch in die Anzeige der WECKZEIT umzuspringen und dann permanent in die WECKZEIT - Anzeige zu wechseln, ohne dass man den Auswahlhebel betätigt hatte.

 

Helligkeitssteuerung.

 

 

 

 

 

 

Der Photowiderstand R804 war immer hochohmig, unabhängig von der Beleuchtung. Nach Ersetzen, funktionierte die Helligkeitssteuerung wieder einwandfrei.

 

 

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Defekte SLEEP - Funktion

Der Transistor T802 war defekt und wurde durch einen BC107B ersetzt.

 

 

 

 

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Selbstständige Änderung der Anzeige

Dies war der komplexeste Fehler, da er durch einen sich zeitlich ändernden Leckstrom ausgelöst wurde.

In einem Anflug von Aktionismus habe ich zunächst ein neues Uhren - IC gekauft, bei der Bestellung aber nicht auf die genaue Bezeichnung geachtet. Im Netz werden z.Zt. nur TMS1951 mit dem Suffix "N2L" angeboten. Dabei handelt es sich um den TMS1951 in SPDIP40 Gehäuse (Shrink Plastic Dual Inline Package), der zwar elektrisch identisch zum TMS1951NL im DIP40 Gehäuse ist, jedoch einen Pinabstand von nur 1,778 mm (0,07") anstatt 2,54 mm (0,1") hat.

Da im Internet kein passender Adapter gefunden wurde, muste er selbst gebaut werden. Eine schwierige Arbeit angesichts der sehr eng stehenden Pins.

Unglücklicherweise löste das nicht das Problem der wechselnden Anzeige.

 

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Da die Umschaltung von UHRZEIT auf WECKZEIT - Anzeige gemäß Schaltbild dadurch ausgelöst wird, dass Pin 31 des TMS1951 auf Masse (LOW - Potential) gelegt wird, habe ich anschließend versucht, während der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit vor der selbstständigen Umschaltung, Pin 31 über einen variablen Widerstand und einen Strommesser gezielt an Masse zu legen (dicke rote Verbindung). Dabei zeigte sich, dass die Anzeige ab einem Widerstandswert von ca. 170 KΩ zu flackern begann und bei 150 KΩ endgültig auf WECKZEIT umsprang. 

Damit war das Phänomen geklärt. Selbst bei einem sehr hochohmigen "pull-down" Widerstand von 150 KΩ und einem Stromfluss von nur ca. 15 µA erkannte der hochohmige Eingang des TMS1951 LOW - Potential und schaltete die Anzeige um. Nun musste nur noch der Auslöser des Leckstroms gefunden werden.

Dazu wurde der Uhrfunktions - Kippschalter ausgebaut, zerlegt, die Kontakte nachgebogen, mit Silberputz gereinigt und mit Äthanol gewaschen. Nach dem Zusammenbau und ausgiebigem Trocknen trat der Fehler der selbstständigen Umschaltung nicht mehr auf. Irgendeine Verunreinigung (Kontaktabrieb?) im Innern des Schalters hatte zu erhöhtem Leckstrom geführt und den Fehler ausgelöst.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Auf dem nebendstehenden Bild erkennt man, dass die Kontaktschieber  auf einigen Kontaktmessern deutliche Schleifspuren hinterlassen haben. Möglicherweise wurden dadurch Mikro -   Metallpartikel veschleppt und haben so den erhöhten Leckstrome ausgelöst?

Übrigens erwies sich die Behandlung des Schalters mit Kontaktspray als kontraproduktiv. Das Umschaltphänomen verstärkte sich soweit, dass nur noch die WECKZEIT angezeigt wurde!

 

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6      Schlussbemerkungen

Nach den beschriebenen Arbeiten sieht der GRAETZ "Form100A" nun nicht nur aus wie frisch aus der Fabrik, sondern er funktioniert auch so. Empfangsempfindlichkeit und Tonqualität sind erstaunlich gut und sogar das FUTABA VFD - Display hat nach ca.47 Jahren noch eine erstaunliche Leuchtkraft.

Zum Aufspüren der Fehler war es nötig, die Schaltungsperipherie des Uhren - ICs  bis ins letzte Detail zu analysieren. Auch wenn das für den Leser etwas ermüdend wirken mag, war es  doch für die gezielte Fehlersuche unumgänglich .

 

 

 

 

 

Zur Vermeidung des letzten Fehlers, also dem selbstständigen Wechsel von der UHRZEIT - zur WECKZEIT - Anzeige wäre es zweckmäßig gewesen, die Pins 30 und 31 von vornherein, wie in der Digitaltechnik üblich, über Pull-up Widerstände mit der IC - Betriebsspannung (in der englischsprachigen Literatur V_DD) zu verbinden, anstatt sie auf undefiniertem Potential schweben zu lassen.

Im AMI Datenbuch des S1998C steht zwar explizit, dass alle Eingänge außer "CLOCK" und "BLANK" solche Pull-up Widerstände eingebaut hatten, das Fehlerbild spricht aber dagegen. Sollte TEXAS INSTRUMENTS beim Bau seines TMS1951, dem Äquivalent des S1998C, hier ein Fehler unterlaufen sein? Schwer vorzustellen! Der Punkt ist also bisher ungeklärt. 

 

Auf jeden Fall bereichert der nun funktionierende "Form 100A" mit seinem ungewöhnlichen Design meine Sammlung von "Space - Age" - Radios.

Harald Giese

Harald Giese, 09.May.24

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