La stazione di I1EPJ
Gli apparati RTTY di I8ICO (più un frequenzimetro a nixie autocostruito)

Nel 2024 la sezione ARI di Casale ha avuto in dono dagli eredi di I8ICO, che era di origini casalesi, gli apparati RTTY da lui usati ai tempi. Si tratta precisamente di:

• Un terminale video Technoten DVC-32 (2 pagine di 16 righe di 32 caratteri)
• Una tastiera elettronica Technoten KB1
• Un demodulatore THB AF8S (toni alti, loop a 60 mA)
• Un convertitore di velocità THB SC20 (45,45-50-75 baud in, 45,45-50-75 baud out)
• Un monitore (sic!) Seleco MS 011

Successivamente ci sono stati forniti anche i relativi manuali cartacei, eccezion fatta per quello del monitore. Chi fosse interessato può trovare le relative scansioni nella sezione Manuali vari. Per quanto le prestazioni che è possibile ottenere da tali apparati siano ormai decisamente limitate, per preservare un pezzo di storia del radiantismo casalese il Beppe si è messo di buzzo buono a verificarne lo stato di funzionamento ed eventualmente a ripararli.

Un primo controllo ha mostrato come il monitore si accendesse ma non funzionasse e necessitasse di una massiccia opera di sostituzione di tutti gli elettrolitici presenti, per cui è stato smontato e messo da parte, tanto di monitori coi quali provare il funzionamento del terminale video il Beppe ne ha un assortimento. Il terminale video DVC-32 funzionava quasi, nel senso che il segnale video era generato correttamente, i caratteri venivano ricevuti esattamente ma ciascuno di essi veniva replicato in quattro posizioni diverse della riga. La tastiera elettronica KB1 funzionava ancora perfettamente, mentre il demodulatore AF8S funzionava solo nella parte filtri e sintonia a CRT ma non pilotava correttamente il loop di macchina, che restava sempre aperto invece di far scorrere i previsti 60 mA. Il convertitore di velocità SC20 è stato inizialmente messo da parte in quanto era inutile preoccuparsene prima d'aver riparato il demodulatore a cui va collegato.

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Il primo apparato ad essere preso in esame è stato il demodulatore THB AF8S che, come detto, sembrava fuzionare ma non comandava il loop di macchina, che risultava sempre aperto indipendentemente da quale tono venisse ricevuto e che si passasse o no in trasmissione. Dopo aver accertato che il transistore per alta tensione che comanda il loop funzionava benissimo se comandato esternamente, la caccia al guasto sl è spostata sui circuiti che comandavano il poverino. Lo slicer all'uscita del demodulatore funzionava perfettamente e tentava di attivare il transistore di cui sopra, non riuscendoci però, perché gli operazionali che implementano le funzioni di autostart e antispace (IC13 e IC14) erano defunti e davano in uscita un -V_CC fisso, interdicendo perennemente il povero transistore. Sostituitili (cosa decisamente scomoda, essendo tutti i componenti saldati sullo stampato, come visibile nella foto 4, ma non difficile, trattandosi di due normalissimi 741) il demodulatore è tornato a funzionare come dovuto. Il Beppe deve però confessare una papocchia, per una buona causa, certo, quindi si spera veniale, ma pur sempre papocchia, consistente nella sostituzione del cavo di alimentazione che, horresco referens, usava IL FILO DI TERRA di un cavo di rete a tre conduttori per l'uscita del 220V commutato a TRIAC per l'alimentazione del motore dell'eventuale telescrivente meccanica ad esso collegata. Per non rendersi colpevole della papocchia, quella sì mortale, consistente nell'aggiunta/allargamento di qualche foro sul pannello posteriore, cosa necessaria volendo far uscire DUE cavi rispettando le norme di sicurezza, il Beppe ha lasciato tale uscita scollegata e disponbile solo all'interno dell'apparato.

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Il secondo apparato ad essere aperto per tentare di ripararlo è stato il terminale video DVC-32. Come mostrato nel filmato e nelle foto, si tratta di una realizzazione totalmente in logica cablata a dispositivi SSI e MSI. ecccezion fatta per le sei RAM MK4102 in cui sono memorizzate le due pagine di 16 righe di 32 caratteri che il terminale fornisce, per le due PROM 7603 con cui è stata realizzata la conversione BAUDOT-ASCII e per il generatore di caratteri 3260. Il sintomo rilevato (ripetizione dello stesso carattere, peraltro ricevuto correttamente, in quattro posti diversi) sembrava suggerire che si trattasse di un guasto nella parte di circuito che genera gli indirizzi delle RAM. Ed infatti così era: uno dei tanti 7451 (AND-OR-INVERT) utilizzati era difettoso, come mostrato dal buon vecchio TL866 che oltre a programmare EPROM e dispositivi assortiti, è anche in grado di provare gran parte degli IC delle serie TTL 74 e CMOS 4000. Con qualche baco, per vero dire: scegliendo 7451 come IC da provare il ciospo lo dava sempre come difettoso, buono o no che fosse. Scegliendo invece 7450 tutto procedeva bene: tutti quelli provati erano buoni, tranne quello indiziato del difetto. Forse hanno scambiato i due tipi. Ad ogni modo, procurati alcuni 7451 d'epoca e sostituito quello difettoso, il terminale video, come visibile nel filmato, è tornato a funzionare come previsto. Occasionalmente è stato rilevato un ulteriore difetto, consistente nell'errata ricezione o visualizzazione di alcuni caratteri. Potrebbe essere qualche integrato dal funzionamento incerto o qualche cattivo contatto, cosa di cui non ci sarebbe da stupirsi data la veneranda età dell'oggetto ed il fatto che TUTTI gli IC utilizzati sono montati su zoccolo. Qualora il difetto si stabilizzasse, si vedrà di accertarne le cause e possibilmente di risolverlo.

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Avendo i due apparati base funzionanti, in particolare il demodulatore, si è potuto collaudare anche il convertitore di velocità SC20, previsto per essere collegato ad un'apposita presa sul demodulatore AF8S. Tale prova ha mostrato come l'oggetto non funzionasse, mandando fuori caratteri errati. Non appena si avrà il tempo e la voglia di aprirlo, si cercherà di porvi rimedio.

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Mentre verificava se il difetto rimasto nel terminale video si ripresentava, la serendipity (C<beep!>...) ha voluto che il Beppe fosse testimone oculare del fatto che, al ripresentarsi del difetto, TUTTI i caratteri, compresi quelli già ricevuti e visualizzati, sono diventati errati. Di conseguenza, non si trattava di un problema di ricezione, bensì di visualizzazione: da qualche parte tra la memoria e il generatore di caratteri andava perso qualche bit. Ciò limitava di molto la parte di circuito da prendere in esame quando si avrebbe cercato di eliminare il problema. Problema che si è rivelato molto meno difficile da trovare di quanto si temeva; è bastato ravanare attorno alle memorie con una sonda logica per trovare un segnale che non proseguiva dove avrebbe dovuto e, dopo la sostituzione di un altro 7451 e del raddrizzamento di un piedino dello stesso piegatosi durante l'inserzione nel relativo zoccolo, per ristabilire il corretto funzionamento. Come ultima cosa è stato sostituito un elettrolitico da 47μF (ormai diventato più un resistore che un condensatore) sul circuito di reset che, all'accensione, talvolta non provocava la completa cancellazione dello schermo, mentre il pulsante di cancellazione manuale funzionava correttamente. Ora non resta che lasciare il DVC-32, si spera completamente ricondizionato, in ricezione una mezza giornata per verificare che non nascano ulteriori acciacchi dovuti all'età.

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Oggi domenica 14 aprile al Beppe è venuta la voglia di cercar di riparare lo speed converter THB SC20. Apertolo ed armatosi della sonda logica già usata in precedenza, ha dato un'occhiata in giro, osservando come il ritmo di emissione dei caratteri fosse casuale e non corrispondente alla velocità del segnale ricevuto (poco più di 6 caratteri/s). La sonda logica però non bastava per rendersi conto se la parte di ricezione dell'UART funzionava correttamente, quindi si è fatto ricorso all'analizzatore di stati logici LA2016, che si vede nel secondo filmato collegato all'UART TMS6011 (vecchia conoscenza del Beppe, che l'ha usata anche nel suo terminale video e di cui questo è il datasheet). La traccia ottenuta mostrava come la ricezione fosse corretta, ma non gli impulsi di caricamento e di reset del segnale DR (DR e DRR) che, come già osservato con la sonda logica, erano generati a tempi troppo lenti e pressoché casuali. Questo ha fatto sospettare qualche problema coi FIFO 3341. Prima di andare a buttar in aria i cassettini dei componenti d'epoca per trovarne due altri, che avrebbero dovuto essere presenti come residuo della tastiera elettronica costruita ai tempi, il Beppe ha avuto la pensata geniale di provare a scambiarli, osservando come il segnale di caricamento (OR, pin 14) fosse preso solo dal secondo FIFO che, se difettoso, avrebbe bloccato il funzionamento dell'intero apparato. Fatto ciò, magicamente lo speed converter SC20 si è rimesso a funzionare, come mostrato nel secondo filmato. E questa è pratica: funziona tutto e nessuno sa perché.

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Dopo qualche mezza giornata di cottura, il terminale video DVC-32 ha sviluppato una nuova malattia, consistente nel mancato funzionamento del richiamo della pagina precedente, che continuava a mostrare la pagina attuale anche se il pulsante e la logica immediatamente seguente funzionavano, in quanto il cursore scompariva e ricompariva seguendo la pressione del pulsante. Il colpevole, manco a dirlo, era l'ennesimo 7451 difettoso. Sostituitolo, la selezione delle pagine è tornata a funzionare come previsto. Questa storia che tra il quasi centinaio di integrati di anzianità simile che compongono l'apparato siano sempre e solo i 7451 ad andare in avaria fa pensare al Beppe che quanto meno gli esemplari del particolare lotto usato fossero nati male. Sempre che non si tratti di un difetto nato già in sede di progetto.

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Assieme agli apparati componenti la stazione RTTY era presente anche un misterioso scatolone con display e alcune manopole e pulsanti, che si è rivelato essere un frequenzimetro/periodimetro/contatempo/Dio solo sa cos'altro, realizzato in logica cablata a integrati della serie TTL (7490/7475/74141) e display a nixie (Mullard ZM1080, visibili nella foto 11). Questa è l'unica ragione per cui il Beppe si è messo a tentare di farlo funzionare di nuovo, riuscendoci dapprima solo parzialmente, come visibile nel terzo filmato. La parte di conteggio e misura funzionava regolarmente, ma per ottenere il completo funzionamento sembrava esssere necessario sostituire il line receiver 75107 usato come stadio d'ingresso, che dalle prime prove appariva essere difettoso. Dopo averne verificato il funzionamento fuori dal frequenzimetro, in un circuito di prova costruito per l'occasione su breadboard, si è potuto stabilire che il poverino funzionava ancora e quindi è stato rimontato al suo posto. Un successivo collaudo del frequenzimetro ha mostrato che l'iniziale apparente non funzionamento dello stadio d'ingresso era dovuto all'estrema criticità di impostazione del livello di trigger, che se regolato ad un valore errato blocca l'uscita del segnale dal 75107. La criticità di regolazione è aggravata, oltre che dall'età del potenziometro usato, anche dal fatto che non è presente alcun indicatore che mostri se il livello impostato sia quello corretto o meno, vale a dire se dal 75107 esce un segnale oppure no. Sarebbe forse stato meglio, o se non altro meno critico e più comodo per l'utente, realizzare lo stadio d'ingresso mediante un amplificatore a FET+BJT seguito da uno squadratore accoppiato in AC, come fatto dal Beppe sul suo frequenzimetro autocostruito di analoga epoca, quindi senza la necessità di dover regolare manualmente il livello del trigger. Oh well, l'oggetto è stato realizzato così e non vale certo la pena di mettersi adesso a papocchiarlo.

Tre spezzoni che mostrano gli apparati in funzione. Nel primo. è mostrata una panoramica degli apparati in collaudo sul banco di lavoro. Il segnale RTTY ricevuto viene dal PC su RTTY.com. Nel secondo è mostrato uno zoom sul monitor cinese che visualizza l'uscita del terminale video. Nel terzo, è stata attivata la tastiera, è stato caricato un breve testo di prova (max 16 caratteri) nel buffer FIFO della stessa che è poi stato posto in ricircolazione. Come si nota, la tastiera KB1 ha ancora impostato il nominativo di I8ICO.

Lo speed converter SC20 rimesso in funzione. Senza far molto, per la verità: nonostante si sia chiamata in soccorso la cavalleria, sotto forma di un analizzatore di stati logici LA2016, che si vede collegato all'SC20 e che ha fornito qualche utile indizio, la riparazione vera e propria è consistita nello scambio dei due FIFO 3341. Cattivi contatti, un'uscita guasta su uno ma funzionanate sull'altro, o chissà che altro? Comunque ora l'SC20 funziona, come si può notare dal fatto che si sta ricevendo ITTY a 45,45 baud (o 60 wpm, se preferite) con il terminale video impostato a 100 wpm (corrispondenti a 75 baud sullo speed converter).

Il frequenzimetro semi-forse-autocostruito durante la revisione. Dopo la sostituzione di qualche zoccolo malandato e di qualche integrato difettoso la parte frequenzimetro finalmente funziona (la frequenza inserita in ingresso era 3 kHz, corrispondente ad un periodo di 333,333 μs), così come il contasecondi ed il periodimetro che, contrariamente a quello che si potrebbe pensare, non corrisponde alla la posizione T del commutatore, bensì a quelle 100 e 10. La posizione T sembra essere un contatore con base tempi esterna, la posizione AA un contatore che avanza pilotato in qualche modo dall'ingresso e quella IC (o quel che è, la prima lettera è ormai sparita) il contatempo comandato dai pulsanti START e STOP (o dai corrispondenti ingressi, se fossero collegati: le boccole verdi e gialle risultano infatti non connesse ad alcunché). Il pulsante RESET tale è e azzera i contatori indipendentemente dalla funzione scelta, agendo direttamente sui piedini R0 dei 7490.

Foto 1. Vista d'assieme dei tre apparati riparati in fase di collaudo. Il piccolo monitor LCD che visualizza l'uscita del terminale video è un ignoto cinese da 11,6" normalmente usato per visualizzare l'uscita video dell'analizzatore di spettro Advantest R3361A che si intravede dietro ad esso. Come si può osservare, il formato di 16 righe per 32 caratteri fa sì che i caratteri visualizzati siano un tantino enormi, nonostante le piccole dimensioni del monitor.

Foto 2. Un primo piano della tastiera Technoten KB1. Tale tastiera permette di preimpostare il proprio nominativo (che attualmente, com'è logico, risulta essere impostato a I8ICO) e, premendo il tasto W, di caricare nel buffer FIFO presente in essa un massimo di 16 caratteri che possono poi essere trasmessi seguiti dal proprio nominativo finché non si rilascia il tasto R.

Foto 3. Il terminale video DVC-32 aperto durante i test. Si nota la sconfinata distesa di integrati SSI e MSI, per lo più della serie TTL 74, ma ne sono presenti anche alcuni della serie 93. L'integrato più grande presente nella seconda colonna è il generatore di caratteri 3260.

Foto 4. Il demodulatore THB AF8S prima della riparazione. Si nota come tutti gli integrati siano saldati sul circuito stampato.

Foto 5. Lo speed converter THB SC20 aperto all'inizio della riparazione.

Foto 6. Sempre lo SC20 con appoggiata sopra la sonda logica fatta in casa usata inizialmente.

Foto 7. Il frequenzimetro autocostruito arrivato insieme alla stazione RTTY. L'unica ragione per cui il Beppe ha tentato di rimetterlo in funzione è il display a nixie. Come si vede le scritte, realizzate con trasferibili d'epoca, stanno sparendo e, più che leggerle, ormai le si deve indovinare e la vernice protettiva spruzzata sopra di esse ai tempi oltre a essersi tragicamente ingiallita, si sta staccando in più punti. In ingresso è stata posta un'onda quadra a livello TTL alla frequenza di 1.2345  MHz o 1234.5 kHz, che è quanto il frequenzimetro indica.

Foto 8. L'interno del frequenzimetro, che mostra una carriolata di integrati TTL, (s)fortunatamente montati su zoccolo, visto che una buona metà degli zoccoli era corrosa e con piedini interrotti e ha dovuto essere sostituita. Gli zoccoli originali sono quelli bianchi più alti, gli altri vengono dal laboratorio del Beppe. Lo zoccolo vuoto in basso a destra conteneva un Line Receiver 75107, usato come stadio d'ingresso, che però sembrava non funzionare più ed è stato rimosso per ulteriori accertamenti. Il segnale d'ingresso a onda quadra e livello TTL che il frequenzimetro misura arriva dal generatore di funzioni Philips PM5138 tramite il cavo con clip rossa e nera, collegato al piedino d'uscita del 75107 sul relativo zoccolo. I due coccodrilli rosso e nero visibili sotto al trasformatore sono i collegamenti di alimentazione della sonda logica di cui si è già parlato.

Foto 9. Il frequenzimetro che misura l'uscita del GPS-Disciplined OCXO di BG7TBL che si intravede sullo sfondo (10 MHz, ovvero 10000 kHz). È stato reinserito nello zoccolo il 75107 dello stadio d'ingresso e il livello del trigger opportunamente regolato ed è quindi possibile entrare nel connettore d'ingresso istituzionale.

Foto 10. Il cimitero degli elefanti, ovvero i componenti del frequenzimetro sostituiti o perché difettosi, o perché con piedini corrosi e mancanti.

Foto 11. Le cinque nixie Mullard ZM1080 viste da dietro. Il gomitolo di fili visibile sono le connessioni delle lampadine al neon montate sul frontale per indicare MHz, kHz, μs, eccetera, i cui resistori di caduta sono collegati alla striscia di contatti visibile che porta il positivo di alimentazione delle nixie. Risulta inoltre visibile la catena di conteggio, memorizzazione, decodifica e visualizzazione, composta da cinque 7490, cinque 7475, cinque 74141 e cinque nixie ZM1080.

Foto 12.