Apple II Netzteile - GND Konzept

    Lasst mich vorausschicken, dass ich nur Hobby Bastler bin, kein Elektronik / Elektrotechnik Experte. Dumme Fragen möge man mir nachsehen.


    Bei der Beschäftigung mit meinen diversen Apple II Rechnern ist mir aufgefallen, dass die Netzteile (NT) der verschiedenen Generationen sich hinsichtlich der Verbindung zum Schutzleiter unterscheiden. Bei den älteren NT - kürzere Gehäuse - der Apple II(+) kann ich mit dem Ohmeisen Durchgang messen zwischen Schutzleiter Pin der Kaltgerätebuchse zu NT Gehäuse und der schwarzen GND Output Strippe. Dementsprechend kann ich am Slot die vier Ausgangsspannungen ggü. Schutzleiter in der Steckdosenleiste messen.


    Bei den neueren Netzteilen - längere Gehäuse - aus IIe oder IIgs sowie auch bei manchen Clone Netzteilen für die II+ Generation ist nur noch Durchgang von Kaltgeräte Schutzleiter zu NT Gehäuse messbar, nicht aber zu Output GND. Die Ausgangsspannungen hängen also in der Luft auf scheinbar beliebigem Potenzial. Richtig?


    Warum frage ich mich das?


    Abhängig vom Apple bzw. dessen Netzteil und den Verbindungen zu externen Geräten erzeuge ich direkt oder indirekt eine Verbindung von NT Output GND zum Schutzleiter. Schon die Cinch Buchse für den Monitor hängt außen auf GND der Apple Elektronik und kann über einen Monitor evtl. Verbindung zum Schutzleiter kriegen.


    Anderes Beispiel. Für die Versorgung meiner 8" Floppy Laufwerke habe ich ein Meanwell RD-65B verwendet. Dessen Gehäuse hat Verbindung zum Schutzleiter, sein Output GND aber nicht, Spannungen als wie bei neueren Apple NT "in der Luft". Meanwell 5V und 24V Output GND sind leitend verbunden mit Signal GND der Floppy-Laufwerksplatine. Wenn ich das am alten Apple II anschließe stelle ich über das Flachbandkabel des Floppy Controllers Bezug zwischen Schutzleiter und Meanwell Output GND her. Beim neuen Apple hängt hingegen alles in der Luft.


    Nun habe ich versucht ein paar Signale auf dem Floppy Shugart Bus zu besichtigen. Bei mein Rigol MSO 5074 kann ich mit dem Ohmeisen wieder Durchgang messen zwischen Kaltgeräte Schutzleiter Pin und Probe GND. Dabei ist mir das Ganze aufgefallen, weil der Anschluss des Oszi Tastkopfs an Signal GND des Floppy selbiges zum Spinnen brachte. Das war der Grund zum messen der Masseverhältnisse.


    Auch Floppy Laufwerke unterscheiden sich bzgl. GND Konzept. Beim oben verwendeten Tandon TM-848-02 ist die Platine nicht mit dem Laufwerksrahmen verbunden. Die Rahmen haben auch keine Frame GND Klemme. Andere Laufwerke aus meinem Bestand haben einen FG Anschluss. Wieder andere haben Jumper, um FG herzustellen. Rätsel über Rätsel :/


    Was sagt mir das? Stört mich das? Ist das Gefährlich? Sollte ich Output GND des Meanwell Netzteils einfach hart mit dem Schutzleiter bzw. dem Meanwell NT Gehäuse verbinden?


    Was raten die Experten? Danke für eure Tipps.


    Gruß


    Albert

    Hallo,


    es kommt noch ein Gesichtspunkt dazu: manche Hauptplatinen sind ans metallische Gehäuse angeschraubt. Die haben GND der Hauptplatine an den Schraubenkopf geführt. Andere Hauptplatinen sitzen ausschließlich auf Plastiknippeln.


    Guß, Ralf

    Hallo Ralf,


    in der Tat ist das auch noch so ein Detail, das ich gerade mal nachgemessen habe. Dabei bin ich dann wieder auf ein Apple II+ Exemplar gestoßen, das meiner Eingangsbeschreibung widerspricht. Der hat ein NT im kleinen Gehäuse ohne Durchgang zwischen Kaltgeräte Schutzleiter Pin und Output GND.


    Alle bisher vorgefundenen NT haben zwischen NT Gehäuse und Kaltgeräte Schutzleiter Pin Durchgang. Die NT Gehäuse sind immer mit den Alu Bodenplatten verschraubt, weshalb die Bodenplatten wohl grundsätzlich auf Schutzleiter Potenzial liegen sollten.


    Alle Apple II mit RFI REVISION Platinen, also die 820-0044-x Boards, sowie alles was danach kam, also IIe, Enhanced IIe und Platinum IIe, haben die vier Schrauben oberhalb der Slots und den Alu- oder Stahlbalken zwischen Board und Bodenplatte. Diese Boards haben Durchgang zwischen Board GND und Bodenplatte. Das habe ich an 820-0044-C und D sowie IIe und Platinum IIe nachgemessen. Das deckt sich mit dem was Jim Sather im Appendix G von "Understanding the Apple II" schreibt. Bei den RFI Boards ist die GND Plane auf die Unterseite gewandert und +5V liegt nun oben.


    Keinen Durchgang zwischen Board und Bodenplatte - bei vom Board abgezogenem Netzteilstecker - messe ich bei den älteren Exemplaren mit 820-0001-xx Boards. Das sind die mit dem einzelnen Abstandshalter aus Metall zwischen ROM und RAM ICs.


    Auch hier keine Regel ohne Ausnahme. Bastler können auch RFI Boards in prä-RFI Gehäuse und umgekehrt verbaut haben, alles schon gesehen.


    Gruß


    Albert

    Hallo Albert,


    Wo findet sich denn die 820-0001-xx Verionsbezeichnung auf dem Board? Bei meinem Apple II plus kann ich nur eine handgeschriebene "8015" hinten links finden -- das könnte entweder eine Seriennummern sein (bisschen niedrig?) oder die Fertigungswoche. (April 1980 kommt hin, wenn der Rechner danach zügig nach Deutschland geschafft wurde.)


    Bei meinem Rechner ist jedenfalls alles schön potentialfrei: Der Kleinspannungs-GND aus dem Netzteil ist nicht mit dem Schutzleiter verbunden, und auch der GND der Hauptplatine nicht mit der Bodenplatte des Gehäuses. Das Mainboards ist zwar ziemlich genau in der Mitte mit der Bodenplatte verschraubt, aber diese Metallschraube hat offenbar keinen elektrischen Kontakt mit dem Mainboard. Im Betrieb wird GND bei meinem System dann doch auf Schutzleiterpotential gelegt -- über die Abschirmung des Videokabels und den Schutzleiter des Monitors, wie Du oben schon erwähntest.


    Ob es nun "besser" ist, direkt im (Ersatz-) Netzteil GND und Schutzleiter zu verbinden, kann ich nicht beurteilen. Die elektrische Sicherheit ist sicher auch ohne diese Verbindung gegeben; so liefert MeanWell die Netzteile ja auch aus. Und ob aus EMV-Gesichtspunkten eine solide lokale Anbindung von GND an den Schutzleiter zu bevorzugen ist, oder ob mögliche Masseschleifen über das Videokabel die Sache eher verschlimmern? Keine Ahnung... Messtechnisch vergleichen könnte ich das höchstens "anekdotisch", mit Kurzwellenempfänger und "irgendeiner" Antenne.


    Ich würde dazu neigen, den Anschluss jeweils so auszuführen, wie er im Original-Apple der entsprechenden Version auch war. Nur mit der Überlegung, nicht unnötig vom Originazustand abzuweichen, damit man nicht irgendwann mal durcheinander kommt. (Auch wenn ich mir gerade keinen konkreten Fall vorstellen kann, wo die Masseführung wichtig wird.) EMV-technisch sind die frühen Apple-Generationen wahrscheinlich eh eine Katastrophe; die Kunststoff-Gehäuse sind ja in keiner Weise geschirmt. Da schaden dann auch die breiten offenen Schlitze in der Rückwand nichts mehr... ;)

    Zitat von e-bastler

    Im Betrieb wird GND bei meinem System dann doch auf Schutzleiterpotential gelegt -- über die Abschirmung des Videokabels und den Schutzleiter des Monitors, wie Du oben schon erwähntest.

    Darin sehe ich ein Problem. Ich habe Apple-II-Bildschirme, die einen Euro-Stecker, also zweipolig, haben. D.h auch dorther kommt keine Schutzerde. Und weiterhin sehe ich eine fehlende Schutzwirkung vom Schirm z.B. einer Videoleitung, wenn Ausgleichsströme fließen, weil einzelne Komponenten "merkwürdig" an Schutzerde hängen.


    Zitat von e-bastler

    so liefert MeanWell die Netzteile ja auch aus.

    Das muß so sein :) Ich möchte ein 12V-Netzteil kaufen können, das ich als -12V-Netzteil einbaue. Da lege ich fest, wo das Potential der Kleinspannung liegt.


    Zitat von e-bastler

    Ich würde dazu neigen, den Anschluss jeweils so auszuführen, wie er im Original-Apple der entsprechenden Version auch war. Nur mit der Überlegung, nicht unnötig vom Originazustand abzuweichen, damit man nicht irgendwann mal durcheinander kommt. (Auch wenn ich mir gerade keinen konkreten Fall vorstellen kann, wo die Masseführung wichtig wird.) EMV-technisch sind die frühen Apple-Generationen wahrscheinlich eh eine Katastrophe; die Kunststoff-Gehäuse sind ja in keiner Weise geschirmt. Da schaden dann auch die breiten offenen Schlitze in der Rückwand nichts mehr... ;)

    Die originale Auslegung muß nicht die beste sein. Erkenntnisse kamen dazu, und Woz war zwar ein Genie, aber nicht unbedingt bei allen Themen.


    Nicht zu vergessen, daß man im laufenden Betrieb andere Geräte anschließen kann, z.B. Drucker über die Centronics-Schnittstelle, Seriellgeräte über V.24, o.a. Wenn in dieser Konstellation die GNDs nicht nahe PE liegen, dann funkt's beim Stecken. Und das ist eher "doppelplusungut".


    Wg. EMV u.ä.: Millionen Raspis werden komplett frei oder in billigste Plastikgehäuse eingebaut betrieben. WLAN, DECT, Mobiltelefon u.ä. funktionieren trotzdem. Nur hier in meiner Umgebung gibt es seltenst noch Langwellenempfang (Rundfunk).


    Guß, Ralf

    Zitat von e-bastler

    Wo findet sich denn die 820-0001-xx Verionsbezeichnung auf dem Board? Bei meinem Apple II plus kann ich nur eine handgeschriebene "8015" hinten links finden -- das könnte entweder eine Seriennummern sein (bisschen niedrig?) oder die Fertigungswoche. (April 1980 kommt hin, wenn der Rechner danach zügig nach Deutschland geschafft wurde.)

    Die Versionsnummer findet sich links mittig der Längsseite, siehe Bild. "8015" ist mit Sicherheit Jahr und KW. Ab wann die das so gekennzeichnet haben, weiß ich nicht genau, aber es war nicht immer so. Mein ältestes Board hat dort jedenfalls eine "3069" stehen, was eher nach einer laufenden Nummer aussieht. Das hat aber auch noch INTEGER Basic ROMs und handverdrahtete RAM configuration blocks :mrgreen:


    Das Meanwell ist kein Ersatznetzteil für den Apple. Es dient der Stromversorgung der 8" Floppy Drives. An den Apples will ich nichts ändern, mir aber auch keine Gedanken machen müssen, ob ich nun einen mit oder ohne Schutzleiter Potenzial mit den Floppys verwende. Nehme ich einen ohne, der auch sonst über keine andere Verbindung Schutzleiter Potenzial hat, bleiben die Meanwell Ausgangsspannungen ebenfalls ohne Bezugspotenzial "in der Luft". Nehme ich aber einen Apple mit eingebautem oder über sonstige Verbindungen hergestelltem Bezug auf Erde, dann zwinge ich dem Meanwell Ausgang über das Flachbandkabel zwischen Apple und Floppy den Erdbezug auf. Ist das ein Problem? Ich hatte wie gesagt zufällig eine komplett "erdfreie" Kombination aufgebaut und hab dann das ganz auf Erde gezwungen durch Anschluß des Tastkopfs vom MSO an GND des Flachbandkabels und das hat das Floppy scheinbar zum beeinflusst. Jedenfalls drehte der Spindelmotor hoch, hab ich natürlich sofort abgeschaltet.


    Gruß


    Albert

    Servus,


    ich bin neu in diesem Forum.


    Darf ich bitte mal eine Frage stellen?


    Habe mein Apple ][ nach ca. 30 Jahren wieder in Betrieb genommen.


    Hatte Board mit Masse auf Gehäuse (kein Boot).


    Mit Abstandshalterungen aus Kunststoff alles O.K.


    Da ich keinen BAS-Monitor mehr hatte, habe ich die Karte an einen Konverter auf HDMI angeschlossen.


    Kann ich damit das Netzteil geschossen haben?


    Gruß

    Dieter

    Hallo Dieter,


    ich bin nicht ganz sicher, ob ich Dich richtig verstehe. Wenn die Masse des Boards mit dem Gehäuse (Bodenplatte?) verbunden ist, bootet der Rechner nicht; wenn Du Abstandshalterungen aus Kunststoff einbaust, dagegen schon? Und das auch mit bzw. nach der Verwendung des HDMI-Konverters? Bitte bestätige kurz, ob ich das richtig verstanden haben.


    Dass der HDMI-Konverter etwas kaputtmacht (via GND-Kurzschluss), kann ich mir nicht vorstellen. Etwas stutzig wurde ich bei Deinen "Abstandshalterungen aus Kunststoff". Waren zuvor alle Abstandshalter zwischen Platine und Bodenplatte aus Metall? Meines Wissens hat Apple für fast alle Halterungen Kunststoffteile verwendet, nur eines (in der Mitte der Platine?) war aus Metall, um die Masseverbindung herzustellen.


    Falls bei Deinem Rechner überall Metall-Distanzstücke drin waren: Kann es sein, dass irgendwo eine Leiterbahn nah an der Montagebohrung entlangläuft und über die Jahre der Lötstopplack mürbe geworden ist, so dass das Metallteil jetzt einen Kurzschluss verursacht? Eine Sichtprüfung (bei ausgebautem Board, von oben und unten) sollte das klären können.


    Gruß,

    Jürgen

    Servus e-bastler,


    ich hatte natürlich den Apple komplett zerlegt. Alles gereinigt. Defekte Teile ersetzt. Abstandshalterungen natürlich auch(waren noch Original, Kunststoff).

    Hab diese durch Messing ersetzt. Nach Test, wieder durch Kunststoff ersetzt(alles O.K.)


    Nach 2-3 Neustarts dann kein Boot mehr möglich.


    Zufall?


    Danke

    Sorry, jetzt habe ich endgültig den Faden verloren, was Du gemacht hast, was noch funktioniert hat und was nicht mehr. Etwas mehr Klarheit wäre hilfreich:

    • Originalzustand: Lief der Rechner? Welche "defekten Teile" hast Du ersetzt, zusätzlich zu den Kunststoff-Halterungen?
    • Messinghalterungen eingesetzt - lief der Apple danach oder nicht?
    • Kunststoff wieder rein - lief zunächst?
    • Wann war welcher Monitor dran?
    • Was heißt "kein Boot mehr möglich"? Geht die Power-Lampe noch an? Hast Du dabei irgendwelche Einsteckkarten in den Slots?

    Servus,


    Netzteil funktioniert noch, aber:


    alle Spannungen nur noch auf 50%.


    5V: ca. 2,5V

    12V: ca. 6V

    -5V: ca. -2,5V

    -12V: ca. -6V


    Alle ELKO scheinen I.O.


    Kann der 4N38 ein Problem haben?


    Danke

    Hast Du denn mal gefühlt, ob einzelne ICs heiß werden? Wenn wir mal annehmen, dass eine zu hohe Last das Netzteil in die Knie zwingt (und nicht die Netzteilregelung verrückt spielt), dann muss die Leistung ja irgendwo hin...


    Ansonsten wären Antworten auf meine Fragen oben zum "Tathergang" immer noch hilfreich.

    Zitat von Odol

    Netzteil funktioniert auch unbelastet

    So macht macht man mit einem Schaltnetzteil nicht. Das braucht eine Mindestlast für die Regelung.


    Ansonsten: die Fragen von e-bastler sind wichtig, um Dir und Deinem Apple II zu helfen.


    Gruß, Ralf

    Zitat von Odol

    Wenn ich das Netzteil einschalte, dann kann ich an allen Ausgängen diese Spannungen messen.

    "Diese" Spannungen? Die halben Nennwerte, die Du zuletzt genannte hast, oder die richtigen Nennwerte? :nixwiss:


    Nimm Dir doch bitte ein bisschen Zeit beim Schreiben, damit es klare Antworten werden. Und versuche bitte, die gestellten spezifischen Fragen auch zu beantworten. Danke!

    Servus e-bastler, RalfK,


    ich hatte die Spannungen (ohne Last) am Netzteil gemessen.

    Alle Spannungen, wie +12V, -12V, +5V, -5V waren laut Multimeter korrekt.


    Wenn ich jetzt Messe sind alle Spannungen -50%.


    Danke


    Dieter

    Ich hab mir alle Kondensatoren schon mal bei C..... bestellt.

    Die Lötarbeit wollte ich mir vielleicht sparen.


    Vielen Dank

    Odol -- ich versuch's nochmal. Kann Ralf aber verstehen; es ist echt mühsam, Dir die Informationen aus der Nase zu ziehen und Antworten auf Fragen und Troubleshooting-Vorschläge zu bekommen.


    Lass uns mal annehmen, dass Deine Messung bei unbelastetem Netzteil aussagekräftig ist und das Netzteil OK ist. Dann muss also das angeschlossene Mainboard das Netzteil in die Knie zwingen. Also sind wir wieder hier:

    Zitat von e-bastler

    Hast Du denn mal gefühlt, ob einzelne ICs heiß werden? Wenn wir mal annehmen, dass eine zu hohe Last das Netzteil in die Knie zwingt [...] dann muss die Leistung ja irgendwo hin...

    Also: Wo wird's heiß?

    Danke e-bastler,


    teste morgen vormittags so wie Du meinst!


    Ich dachte, vielleicht hatte jemand schon mal das gleiche Problem mit einem Netzteil.


    Ich weiß, dass Schaltnetzteile kompliziert sind.


    Vielen Dank


    Dieter

    Zitat von Odol

    Ich dachte, vielleicht hatte jemand schon mal das gleiche Problem mit einem Netzteil.

    Naja, wie hoch wird die Wahrscheinlichkeit sein jemand mit dem gleichen Problem hier im Forum zu finden ?


    Daher, je genauer Deine Angaben zu Deinen Messungen sind (unbelastet/belastet/oder was auch immer) je besser kann Dir geholfen werden.

    Frei nach dem Motto: "mein Computer bootet nicht mehr, wer kann mir helfen" ? Würdest Du das anhand dieser Angaben können ? Was würde Dir an Informationen fehlen um dem Forenmitglied zu helfen ? Immerhin wissen wir, das es sich (wohl) um einen Apple ][ handelt, das wars dann aber auch. Der Rest Deiner Angaben ist frei interpretierbar.


    Also nicht alles aus der Nase poppeln lassen sondern proaktiv Informationen zur Verfügung stellen, sonst wird das hier eine never ending story.

    Gruß Torsten

    BFZ MFA, ZX80Core, AX81, ZX81, ZX81NU, Spectrum+, Harlequin, MSX VG8010, Amstrad NC100, Cambridge Z88, C64, C128D, Amiga 500 & 1200, Atari Portfolio, HP200LX, IBM PC5155, TP755c, TP755cx, T20, T41, T61, PS/2 (Model 40SX), PS/2E, Accura 101, Apple //e, Sharp PC1401 & PC1403H, TI59 m. PC-100c, HP48SX & HP48GX


    An die Person, die meine Schuhe versteckt hat, während ich auf der Hüpfburg war: Werd' erwachsen! :motz:


    ::matrix::

    Einmal editiert, zuletzt von tokabln ()

    Gefällt mir 1

    Servus Torsten,


    Du hast völlig Recht.

    Die Wahrscheinlichkeit rechnete ich zu meinen Ungunsten leider sehr hoch ein (mein Fehler).


    Die Anfrage "Mein Computer bootet nicht mehr" hab ich in meiner Laufbahn bestimmt 10 (Tastaturproblem) hoch 5 mal gehört.


    Ich mach diese Sch.... ja schon seit fast 40 Jahren.


    Elektroniker habe ich nicht gelernt, aber ich hoffe, dass ich ich keine 80cm-Fehler mache.


    Ich habe um 1987 Secam-Ost in einen PAL-Fernseher eingebaut(OSZI war unumgänglich).


    Vielleicht bin ich doch ein DAU.


    Danke

    Dieter

    Guten Abend

    Odol


    Vorschlag,

    Mache erst mal ein paar aussagekräftige Bilder von dem Netzteil

    ASTEC AAL1040 Oder schon Version B?

    ,

    dem Aufdruck oder der LP Revision, für die Lokalisierung, mit was wir es zu tun haben,


    Als Anhaltspunkt, sieht es so aus?


    Nabend. Dann will ich als Urheber dieses Threads auch noch meinen Senf dazu geben.


    Es fing ja heute mal an mit Spekulationen über GND Probleme, was wenigstens halbwegs zu meiner Fragestellung. Eigentlich sollte das wie es sich hier entwickelt aber ein separater Thread sein.


    Bilder bitte nicht nur vom Netzteil, auch von Gehäuse und Platine, denn die Lage der GND Plane - Oberseite oder Unterseite der Platine - hängt ab von der Revision des Mainboards. Das mit den Messing Abstandshaltern müsste geklärt werden. Gabs dadurch schleichende Kurzschlüsse zwischen GND und +5V? Den einzelnen Abstandshalter aus Metall in der Mitte hatten nur die frühen Apple Gehäuse und Platinen, spätere Versionen hatten den nicht, dafür aber hinten zwischen Platine und Boden eine massive Metallschiene. Ich habe auch schon mindestens einen Rechner gesehen, in dem eine neue Platine in einem alten Gehäuse steckte. Kann man machen, muss man aber nicht. Ein Bild sagt mehr als tausend Worte. Wieviel sagen dann drei, vier, fünf Bilder? :/:mrgreen:


    VG Albert

    GND Probleme mit Karten im Apple II hatte ich auch schon. Eine Midi-Karte hat über das Midi-Kabel im Midi-Modul ein massives brummen am Audio-Ausgang des Moduls erzeugt (Das Modul hat keine eigene Erdung). Ein an die Midi-Karte gelötetes Masse-Kabel hat dort Abhilfe geschaffen.

    Die Masse-Problematik war wohl auch der Grund warum IBM Slotbleche für den ISA-Bus eingeführt hat. Damit ist die Masse dann über das Gehäuse garantiert (wenn die Karte entsprechend gefertigt wurde ;) ).