Schemat monitora IBM 5151 Hercules, Amdek 310A, Princeton PT-12 – poszukiwanie dokumentacji CRT TTL

Pytanie

poszukiwany schemat monitora komputerowego typu HERCULES

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• „Monitor typu Hercules” to w praktyce monochromatyczny monitor TTL kompatybilny z kartą Hercules Graphics Card (HGC), najczęściej o częstotliwościach 18,432 kHz (H) / 50 Hz (V).
• Pełny, ogólnie dostępny schemat znaleźć można m.in. dla modelu IBM 5151 (wersja zielona) – dokument „IBM Monochrome Display Model 5151 – Technical Reference, Assembly-Level Maintenance (03/86)”, dostępny w archiwum bitsavers.org.
• Jeżeli potrzebny jest schemat innego egzemplarza, konieczne jest podanie dokładnego producenta i numeru modelu – układy różnią się między sobą.

Kluczowe punkty
• Hercules = standard sygnału, nie marka monitora.
• Najłatwiej dostępna dokumentacja serwisowa: IBM 5151, Amdek 310A, Princeton Graphics PT-12.
• Sygnał wejściowy: TTL, złącze DE-9, pinout zgodny z MDA.

Szczegółowa analiza problemu

1. Geneza i parametry standardu HGC

1.1 Standard powstał w 1982 r. – karta ISA generowała:
• 720 × 348 px grafiki oraz 80 × 25 znaków tekstu.
• Poziom TTL (0/5 V) dla sygnału wideo i synchronizacji.
1.2 Monitor musiał więc akceptować:
• Video TTL ≈ 5 Vpp (logic 1).
• H-Sync ≈ 18,425 kHz, V-Sync = 50 Hz.

2. Najczęstsze modele i dostępność schematów

3. Struktura typowego monitora TTL

Bloki funkcjonalne:
a) Zasilacz impulsowy 110/220 V → ± B + (B+ 12-95 V) + 5 V pomocnicze.
b) Odchylanie poziome: tranzystor HOT + transformator flyback (powielacz WN).
c) Odchylanie pionowe: driver push-pull (często TDA1170/TDA8170).
d) Tor wideo: TTL → tranzystor kluczujący katodę kineskopu (często MPSA42/92).
e) Sterowanie jasnością: linia „INTENSITY” TTL (pin 1 DE-9) podbija napięcie siatki G1/G2.

Schemat blokowy (uproszczony):
HGC Card → DE-9 → [Separacja H/V] → [Generator odchylania poziomego] → Flyback → WN 10-12 kV
                        → [Generator V] → Cewka V
                        → [Tor wideo] → Katoda CRT

4. Diagnostyka bez pełnego schematu

Typowe usterki CRT TTL z lat 80.:
1) Brak zasilania – bezpiecznik, tranzystor kluczujący SMPS (2SC2335, BU508).
2) Brak WN – uszkodzony HOT lub flyback (często oznaczenie 14FBL).
3) Wąski raster w pionie – wyschnięte elektrolity 1000-2200 µF w torze V.
4) Brak obrazu, dioda świeci – tranzystor wejściowy wideo (np. 2N3904) lub zimny lut na gnieździe DE-9.

Aktualne informacje i trendy

• Rynek retro-komputerów dynamicznie rośnie; na portalu eBay monitor IBM 5151 w dobrym stanie przekracza 400 USD (2024 r.).
• Coraz popularniejsze są przetworniki FPGA/CPLD konwertujące TTL 18 kHz → VGA/HDMI; przykłady: „GGLABS GC-TX1”, „RetroTink RT4K TTL-Input prototype”.
• Społeczność VCFed aktywnie digitalizuje manuale – co kwartał pojawiają się nowe skany.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Pinout DE-9 (MDA/Hercules):
1 Int, 2 Video, 3 GND, 4 -, 5 GND, 6 -, 7 GND, 8 H-Sync, 9 V-Sync.
• Dopuszczalne wahania częstotliwości H ±0,5 kHz; większość monitorów posiada potencjometr „H-Freq” do strojenia.
• Część klonów Hercules (np. Orchid Designer) oferowała przełącznik CGA/Herc – monitora to nie dotyczy; zmieniała jedynie poziom TTL na karcie.

Aspekty etyczne i prawne

• Udostępnianie schematów IBM 5151 jest dozwolone – dokumentacja wypuszczona przez IBM w domenie publicznej.
• Inne marki mogą wciąż podlegać prawu autorskiemu; publikując skany, należy wskazywać źródło i respektować fair-use.
• Wysokie napięcia w CRT (10-15 kV) wymagają procedur ESD i rozładowania anody – bezpieczeństwo ponad wszystko.

Praktyczne wskazówki

1. Identyfikacja modelu – zdjęcie tabliczki znamionowej i wnętrza, wpis do bazy vcfed.org.
2. Schemat zastępczy – jeśli brak oryginału, wykorzystać IBM 5151 jako referencję i „reverse-engineering” płytki.
3. Konwersja na LCD – gdy naprawa CRT nieopłacalna, zastosować konwerter TTL→HDMI (uwaga na opóźnienia).
4. Test sygnału – prosty generator HGC z Arduino (18,425 kHz) pozwoli sprawdzić odchylanie bez starego PC.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Niektóre późne „Hercules compatible” monitory (np. Philips 80-1125) miały dodatkowy tryb 24 kHz – schemat IBM 5151 nie obejmuje tej opcji.
• Niska dostępność flybacków; zamienniki często wymagają przeróbek uzwojeń zwrotnych.

Sugestie dalszych badań

• Digitalizacja brakujących manuali Sams Computerfacts seria „IBM-Compatible Monochrome Monitor”.
• Opracowanie otwarto-źródłowego konwertera FPGA obsługującego 50 Hz 18 kHz → 31 kHz RGBHV.
• Analiza wpływu starzenia luminoforu P45 vs P39 w monitorach bursztynowych.

Krótkie podsumowanie

Monitory „Hercules” to w istocie monochromatyczne CRT pracujące z sygnałem TTL 18,4 kHz/50 Hz. Najpełniejszy publiczny schemat znajduje się w dokumentacji IBM 5151. Jeśli potrzebujesz innego modelu, niezbędne jest podanie jego dokładnego oznaczenia; wówczas warto przeszukać archiwa bitsavers.org, minuszerodegrees.net oraz fora VCFed/Elektroda. W przypadku braku oryginalnego schematu, IBM 5151 stanowi dobry punkt odniesienia do diagnostyki i naprawy.