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ZX Spectrum: Fallo de la ULA y reemplazo por VLA82

Uno de los problemas más graves que nos podemos encontrar en un ZX Spectrum es que falle la ULA. Esto es debido a que este chip tiene un diseño personalizado, exclusivo para estos ordenadores, con ciertas funciones como gestionar la señal de vídeo, acceso a memoria, el teclado, sonido, etc... Y se dejó de fabricar cuando finalizó su comercialización, por lo que ya no podemos encontrar reemplazos originales nuevos.


Si nuestro ordenador es un ZX81, 16K/48K, 128K (toastrack o +2 gris) tiene solución, pero si es un +2A/B o +3 no, al tener una ULA de tipo SMD y no haber una solución alternativa, este fallo dejaría nuestro ordenador inservible solo para piezas. Sin embargo, si nos encontramos con la primera opción, hay multiples alternativas para sustituirla con una compatibilidad muy alta, como NebULA y VLA82, para los modelos 16K/48K, y VLA128, SLAM ULA y ULaPLUS para el Toastrack y el +2 gris.

Las nuevas ULAs, desarrolladas en CPLD o FPGA, reproducen el comportamiento original con una elevada precisión y en otras facetas lo mejora, como el calentamiento del chip, las ULAs basadas en CPLD/FPGA apenas se calientan, no como las fabricadas por Ferranti que para alargar su vida se recomienda ponerle un disipador.

Cómo detectar que falla la ULA

La ULA puede fallar en cualquier momento, tenemos que recordar que son ordenadores con cerca de 40 años, y si compramos un Spectrum que lo venden sin probar, no siempre, pero probablemente tenga la ULA mal, en este caso, para evitar sobrecostes es muy recomendable no pagar mucho por él.

No hay una manera exacta de identificar un fallo por la ULA, por lo que la forma de llegar a esta conclusión es por descarte, es decir, hay que verificar que todo lo demás está bien, como que los voltajes sean correctos, en el caso de los 16K/48K debemos obtener los 5V, fundamental para todos los chips, -5V para la memoria baja y 12V, para el chip de vídeo LM1889N, si no se tiene este último voltaje la pantalla podría aparecer en negro. Hay que comprobar que la alimentación la están recibiendo todos los chips, para realizar esta medición se requiere de un multímetro y tener a mano el esquema del modelo de Spectrum que estamos revisando. Si todo esto es correcto, y tenemos imagen, aunque se siga en fallo, lo siguiente es verificar la memoria baja, hay una forma de hacerlo, muy manual, tocando con los dedos para ver qué chip se calienta en exceso, en mi caso, los chips de memoria estaban fríos, siendo éste el síntoma que me alertó a que la ULA podría estar fallando.

Concretando en mi caso, al encender el Spectrum me encontraba con la siguiente imagen.


Como se puede observar, se muestra en pantalla una imagen con un patrón de colores totalmente errático. Haciendo una inspección visual de la placa base no veo nada mal, siendo ésta una de las mejores que he visto, por no decir que es la mejor de los cinco 48K que tengo. Por lo que antes de seguir revisando, decido conectar el Dandanator Mini para ejecutar un test y de esta forma ver si sale algo por pantalla que muestre algún fallo en la memoria.

Para que se ejecute el test, antes de encender el Spectrum, se mantiene pulsado el botón izquierdo del Dandanator y lo soltamos al ver que sale algún resultado. Sorprendentemente, algunas veces salía que tenía todos lo chips de memoria mal y otras veces todos menos uno, todo como muy aleatorio y sin mucho sentido.


Las 8 líneas de los bordes representan cada uno de los chips de la memoria baja, si está en rojo quiere decir que está mal y verde bien.

Al ser todo esto es muy sospechoso, antes de continuar y no perder demasiado tiempo, decido probar esta ULA en otro Spectrum que funciona. Como está montada sobre un zócalo, con cuidado la quito para ponerla en el otro Spectrum. Al probarla obtengo el mismo resultado, así que problema detectado y hay que buscar un nuevo reemplazo.

Cambio de la ULA por VLA82

Estamos ante una de las reparaciones más caras, pero también hay que decir, que una de las más duraderas porque al reemplazar la ULA por una de nueva generación nos garantizamos que no va a fallar en mucho tiempo, al no tener tantos años de vida como las originales y estar fabricadas con tecnología más reciente.

Me decido por comprar la VLA82, porque hace años adquirí la VLA81 para el ZX81 y me funciona perfectamente, no he tenido ningún problema y es compatible con todos los dispositivos externos que tengo.

Este producto se ha encarecido bastante a lo largo de los últimos años, llegando a valer, con todos los costes de aduana y envío incluidos, por encima de los 50€. Una cifra más que considerable teniendo en cuenta que el precio actual de un Spectrum funcionando podría estar sobre este valor.

Pasadas unas cuantas semanas, al recibir la VLA82, simplemente quito la antigua y pongo la nueva. Como la VLA82 es una pequeña placa con pines que emula un circuito integrado, para que no se rompa al insertarla en el zócalo, es importante seguir las instrucciones del vendedor.


Llegados a este punto, ya solo queda conectar el Spectrum y ver si sale la imagen con el texto de Sinclair Research. Al encenderlo no me sale nada, el monitor no coge la señal de vídeo compuesto del mod que le hice con condensador. Me llama la atención que pase esto porque el mod era de antes de detectar el fallo de la ULA, muevo el conector para ver si es una mala conexión y ya consigo ver la imagen.

Con el Dandanator le paso el test de Dylan Smith y Brendan Alford sin dar ningún error.


Por último, cargo un juego de cassette para probar que tampoco hay ningún problema.

Conclusiones 

Estamos ante uno de los reemplazos más caros para el ZX Spectrum ¿merece la pena compralo? En mi opinión sí, por varias razones:
  • Las ULAs de nueva generación son una copia muy conseguida y de funcionamiento parecido a las originales con una gran compatibilidad.
  • Nos permite recuperar un ordenador que de otra forma no serviría para nada.
  • Nos va a durar más que la original porque se calienta menos con un diseño más eficiente.
  • Es compatible con dispositivos externos como Dandanator o DivMMC.
El único pero que tiene es su precio, pienso que es muy alto pero hay que tener en cuenta todo el trabajo que hay detrás de toda la ingeniería inversa que requiere.

A partir de ahora, creo que va a ser el ZX Spectrum que más voy a utilizar para intentar preseservar al máximo los otros con ULAs originales. Le hace falta un poco de cariño en forma de alguna restauración que iré contando más adelante.

D.R Spectrum 

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