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06.02.2026, 20:42 Uhr
HeikoS
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Liebe Ju+Te 6K-Freunde,
schon seit ich meinen Ju+Te (dank Bert’s Grafikerweiterung) auf ES4.0 erweitert hatte, hat mir die Qualität der Bildschirmausgabe nicht so richtig gefallen. Ich habe es mit vielen SCART-Wandlern und diversen Monitoren versucht. Klar, blauer Hintergrund mit gelber Schrift sieht immer gut aus, aber bei vielen Programmen sind Übergänge unscharf und Farbverläufe nicht sauber. Beim Test des 640x192-Modes sind diese Dinge noch viel stärker zu Tage getreten. Da gibt es aber auch noch ein anderes Problem.
Da ich eigentlich den Fehler nicht suchen wollte, habe ich testweise eine neue Schaltung entwickelt, die direkt an den R,G,B,H-Ausgängen der Schieberegister des Videomoduls angeschlossen wird. Beide Schaltungen, „Original“ und „Neu“ wurden mit dem Oszi untersucht und mit LTspice simuliert.
Für alle Messungen diente das herrliche Testbild von Rolf (hier aus JTCEMU):
Ausschnitt einer Zeile durch den unteren Farbverlauf (cyan, rot, hellrot, …) der Stufe ROT als Oszillogramm:
gelb = Originalschaltung, blau = neue Schaltung.
Originalschaltung + SCART-Anschluss
Die Schaltung wurde eigentlich für den Anschluss an Monitoren mit TTL-Anschlüssen entwickelt. Das Widerstand-Netzwerk zur Anpassung an einen SCART-Anschluss (inkl. der Erzeugung des BAS-Signals) wurde sicherlich später noch hinzugefügt.
Deutlich sind die schlechten Signalflanken zu sehen und auch das Verhältnis der Helligkeitsstufen ist bei der mittleren Stufe nicht 1/3. Die Spitze bei 2,5µs entsteht durch die Überlagerung der Anstiegs- und Abfallzeiten zu diesem Zeitpunkt. Das lässt sich schlecht verhindern, aber bei schlechten Signalflanken verstärkt sich auch dieser Effekt.
gelb = Originalschaltung, blau= neue Schaltung
Neue Schaltung für SCART-Anschluss
Die 8 Farben werden beim Ju+Te 6K durch ein Helligkeitssignal auf 16 Farben erweitert. Dazu werden einfach immer alle Farben „angehoben“. Wenn z.B. ein „Hellrot“ erzeugt werden soll, werden auch „Grün“ und „Blau“ angehoben um 1/3. Das erzeugt dann ein sehr helles Rot und analog die anderen Hell-Farben auch sehr hell. Ich hielt das erst für einen Fehler, da es nicht der CGA-Spezifikation entspricht und ich bin auch nicht sicher, was ein echter CGA-TTL-Monitor aus den Signalen R,G,B,H (H=hell) macht. Der BIC arbeitet auch so (habe ich am JKCEMU mit einem kleinen Testbild ausprobiert), die KC85/3/4 aber z.B. nicht. Da gibt es dann aber auch die „Farbe“ dunkelgrau nicht (R,G,B = 1/3).
Um die Helligkeitsstufen 0, 1/3, 2/3, 3/3 zu erzeugen, wurde ein R/2R-Netzwerk vor die Impedanzwandler/Treiber der R,G,B-Ausgänge gesetzt. Im Prinzip ist das ein kleiner 2-Bit D/A-Wandler. Damit das richtig geht, müssen die Pegel genau stimmen und die Flanken sollten möglichst steil sein. Daher sind noch 4 HCT-Stufen vor das R/2R-Netzwerk geschaltet. Das Ergebnis ist sehr gut.
gelb = Originalschaltung, blau = neue Schaltung
Modifizierte Originalschaltung
Das Widerstandsnetzwerk zur SCART-Signalerzeugung verschlechtert das RGB-Signal. Das kann man auch in der Simulation zeigen. Am meisten wirkt sich der 51 Ohm Widerstand R32 zur BAS-Signal-Erzeugung aus. Die Ausgangstufe zur Anhebung der RGB-Signale für die Hell-Farben wird zu sehr belastet. Da helfen dann auch die 33pF C’s als Gegenkopplung zur Verbesserung der Signalflanken an den Transistorstufen nichts mehr.
Die Änderungen sind im Schaltbild zu sehen. Das Ergebnis sieht auch gut aus.
- Entfernung R32 (51 Ohm)
- Entfernung der Emitter-Widerstände (220 Ohm) der Transistorstufen (für SCART nicht notwendig)
- Anpassung der R1, R12, R19 (220 Ohm) auf 330 Ohm an der Anhebung von R,G,B
- Anpassung von R21 (75 Ohm) auf 160 Ohm beim SYNC-Signal
Die HCT-Stufen in der neuen Schaltung verbessern aber auch noch stark die Konstanz des H-Pegels der Schieberegisterausgänge, so dass ich denke, das Bild in der neuen Schaltung wird trotzdem noch ein wenig besser sein. Wenn das auch jemand einmal testen möchte, wären Rückmeldungen dazu schön. Es ist ja bei mir alles nur einmal aufgebaut worden und nur an einem Grundig TV mit SCART, VGA und HDMI-Anschluss betrieben worden.
Als nächstes möchte ich dann den 640x192-Mode mit den Verbesserungen testen. Auch da habe ich schon mal was probiert, aber dazu dann später mehr. Das kleine „analog“-Projekt hat mir viel Spaß gemacht, vor allem die Simulation mit LTspice ist wirklich genial.
Viele Grüße, Heiko
Dieser Beitrag wurde am 06.02.2026 um 22:54 Uhr von HeikoS editiert. |
