Электронный телеграфный ключ ключ 8 схема. Электронные телеграфные ключи. Индикатор перегорания предохранителя
Как уже отмечалось ранее, существуют десятки и сотни самых разнообразных цифровых микросхем. Живописному описанию каждой их них можно было бы посвятить немало страниц.
Однако в целях экономии бумаги и для демонстрации неограниченных возможностей применения всего одной микросхемы из множества других ниже будут рассмотрены простейшие устройства, использующие только одну микросхему — К561ЛЕ5.
Сенсорный пульт управления
Сенсорный пульт управления, позволяющий включать/выключать нагрузку, разработан И.А. Нечаевым (рис. 1) [Р 1/85-49]. Устройство содержит генератор, вырабатывающий импульсы частотой 300...500 Гц.
Их скважность (отношение длительности импульса к паузе) составляет 1:40 и определяется отношением сопротивлений R1 и R2. Если к сенсорной пластинке Е1 приложить палец, начнет заряжаться конденсатор С2.
Скорость и время заряда этого конденсатора зависит от сопротивления между контактами. В соответствии с заряд-но-разрядными процессами будет изменяться величина управляющего сигнала, проходящего через схему управления.
Рис. 1. Схема сенсорного пульта управления.
Изменяя силу и время прижатия пальцев к сенсорным площадкам Е1 и Е2, можно управлять уровнем выходных сигналов, интенсивностью свечения светодиодов HL1 и HL2.
Для настройки схемы при использовании сенсорных площадок различной конфигурации и площади, возможно, придется подобрать емкости конденсаторов С2 и СЗ.
Цветорегулятор
Несложный цветорегулятор можно собрать используя генератор импульсов управляемой скважности (рис. 2). Изменяя соотношение пауза/импульс с помощью потенциометра R2 можно управлять средней силой тока, протекающего через светодиоды HL1 и HL2.
Рис. 2. Схема цветорегулятора.
Если эти светодиоды отличаются по цвету свечения, объединив их под общим светособирающим экраном, можно добиться плавного изменения цвета суммарного свечения. В качестве нагрузки можно включить лампы накаливания, получив таким образом регулятор света. Для этого придется выполнить выходные каскады на более мощных транзисторах.
На рис. 3 показана схема сенсорного выключателя конструкции И.А. Нечаева [Р 4/89-62]. Прикосновение к площадкам Е1 и Е2 позволяет включать или выключать ток в нагрузке (светодиоды HL1 и HL2).
Рис. 3. Схема сенсорного выключателя.
Работает сенсорный выключатель следующим образом: в момент включения питания конденсаторы С1 и С2 разряжены, на входах соответствующих логических элементов устанавливаются логический нуль (выводы 1, 2 микросхемы DD1) и логическая единица (выводы 3, 5, 6 микросхемы DD1).
Соответственно, на выходе второго логического элемента установится логический нуль, а на выходе третьего — логическая единица, четвертого — снова нуль. Следовательно, один из элементов нагрузки — светодиод — будет включен, другой — выключен.
Резистор R3 создает цепь положительной обратной связи, обеспечивающей устойчивое состояние сенсорного выключателя. Для того чтобы переключить нагрузку, достаточно коснуться пальцем до сенсорных площадок Е1 и Е2.
С конденсатора С2 уровень логической единицы окажется поданным через сопротивление пальца и резистор R1 на вход первого логического элемента.
Поскольку на входе первого элемента устанавливается значение логической единицы, все остальные логические элементы одновременно изменят свое состояние. Выходные каскады переключатся.
На конденсаторе С1 установится значение логической единицы, на конденсаторе С2 — логического нуля. Для повторного переключения элементов схемы необходимо снова прикоснуться к сенсорным площадкам.
Это прикосновение приведет к очередной перезарядке конденсаторов С1 и С2 и переключению схемы в другое устойчивое состояние.
Сенсорный выключатель устойчиво работает в диапазоне питающих напряжений от 6 до 12 6. Взамен светодиодных индикаторов или параллельно им может быть включена и иная нагрузка, например, обмотка реле, управляющего работой бытовой техники, генератор звуковых или световых сигналов и т.п.
Модель электронного светофора
Модель электронного светофора (рис. 4) позволяет поочередно переключать разноцветные светодиоды, имитируя работу настоящего светофора [Рл 10/98-15].
Времязадающая цепь генератора (R2, С2) определяет частоту переключения зеленого и красного светодиодов, а цепь R1, С1 определяет время свечения желтого светодиода. Продолжительность свечения зеленого и красного светодиодов составляет около 10 сек и определяется постоянной времени R2C2, где сопротивление выражено в МОм, а емкость — в мкФ.
Рис. 4. Схема электронного «светофора».
Светофон
Светофон (рис. 5) представляет собой электронную игрушку — звуковой генератор [Р 1/90-60]. Частота генерации определяется уровнем освещенности чувствительного к свету (hv) элемента R1 (фотосопротивления, фотодиода) при приближении к нему руки. Для того чтобы звучание происходило по желанию «музыканта», включение звука происходит при отпускании пальца от сенсорных площадок Е1 и Е2.
Рис. 5. Схема светофона.
При использовании фоточувствительных приборов различного типа вероятно потребуется подбор емкости конденсатора С1, а также включение параллельно (или последовательно) фоточувствительному элементу (фотосопротивлению, фотодиоду) резисторов, задающих диапазон изменения генерируемой звуковой частоты.
Отметим попутно, что при самостоятельной доработке устройства в качестве управляющего элемента (рис. 5) можно использовать термосопротивление, имеющее малую тепловую инерцию, например, бусинкового типа.
Устройство, полученное при этом, можно наименовать термофоном или эолофоном (от греческого aiolos — ветер и phone — голос, звук) — оно будет изменять частоту звука при обдувании терморезистора.
Электромузыкальный прибор, управляемый наэлектризованным предметом (электронофон), можно получить, включив полевой транзистор вместо резистора R1.
Терменвокс
Идея терменвокса была предложена в эпоху раннего «средневековья» радиоэлектроники — на рубеже 20-30-х годов XX века изобретателем и музыкантом Львом Терменом.
В основу действия этого электромузыкального инструмента заложен принцип сопоставления (вычитания) частот двух генераторов.
Один из генераторов является эталонным, второй — управляется приближением (удалением) ладони руки. Чем ближе ладонь, тем заметнее уход частоты второго генератора, тем выше звук на выходе устройства.
Рис. 6. Схема простого самодельного терменвокса.
Модель терменвокса, одного из самых первых электромузыкальных инструментов, может быть собрана по схеме на рис. 6. Это устройство является упрощенной модификацией схемы Э. Апрелева [М 6/92-28].
Сигналы двух генераторов вычитаются в специальном смесителе сигналов. Разностная частота поступает на звукоизлучатель или усилитель низкой частоты.
Исходная частота работы генераторов близка к 90 кГц. Антенной устройства является медный или алюминиевый прут диаметром 2...4 мм длиной 25...40 мм.
Разумеется, представленная на рис. 6 схема формирования звука заметно упрощена. В частности, для «реального» инструмента обязательно необходима регулировка громкости звучания инструмента. Для этого обычно используют аналогичный второй канал.
Изображенная на рис. 6 наиболее упрощенная модель терменвокса построена на основе двух генераторов, выполненных на микросхеме.
Начальная частота генерации обоих генераторов одинакова и устанавливается конденсатором СЗ и потенциометром R1. Выходные сигналы с генераторов через диоды VD1 и VD2 поступают на вход усилителя низкой частоты (транзистор VT1).
При приближении руки к антенне WA1 изменяется частота работы верхнего по схеме генератора, что вызывает появление звука изменяющейся тональности в телефонном капсюле.
Оригинальный металлоискатель, реагирующий на появление металлического (токопроводящего) предмета в поле антенны устройства также может быть собран по схеме на рис. 6.
В сочетании с обычным металлоискателем это позволит более уверенно распознавать различные предметы (магнитные, диамагнитные, токопроводящие и токонепроводящие), попадающие в поле действия поисковой катушки или электрода.
Электромузыкальный инструмент
На микросхеме DD1 К561ЛЕ5 (рис. 7) может быть собран электромузыкальный инструмент [Рл 9/97-28]. Генератор импульсов на трех инверторах микросхемы DD1 управляется ключами S1 — Sn.
Генератор прямоугольных импульсов будет работать на частоте, определяемой подключаемыми к общей шине резисторами R1 — Rn (десятки, сотни кОм).
Рис. 7. Схема электромузыкального инструмента на микросхеме.
Ключи-клавиши S1 — Sn и ключ S2 должны замыкаться единовременно (зависимо). Как упростить коммутацию, исключив ключ SA2, следует подумать самостоятельно. Сигнал звуковой частоты через усилительный каскад (транзистор VT1) поступает на телефонный капсюль BF1 или внешний усилитель.
Индикатор электрического поля
Индикатор электрического поля или искатель электропроводки простейшего типа может быть собран по схемам, представленным на рис. 8 и 11 [Рл 9/98-16].
Входы неиспользуемых инверторов /ШОГ7-микросхем необходимо соединить с общим проводом или шиной питания (рис. 8). При приближении индикатора к сетевому проводу в первой схеме вырабатываются звуковые сигналы, воспроизводимые пьезокерамическим излучателем, во второй схеме устройство реагирует на переменное электрическое поле звуковыми сигналами.
Рис. 8. Схема искателя электропроводки.
Рис. 11. Схема индикатора электрического поля.
Фотореле, термореле
Фото- или термореле может быть выполнено по схеме, приведенной в книге Л.Д. Пономарева и А.Н. Евсеева (рис. 9). Устройство содержит регулируемый резистивный делитель напряжения, состоящий из резистора-датчика R1 и потенциометра R2.
К средней точке этого делителя подключен вход триггера Шмитта, составленный из двух логических элементов КМОП-млк-росхемы. К выходу триггера подсоединены эмиттерный повторитель и тиристорный коммутатор постоянного тока. Вместо тиристора может быть использован его транзисторный аналог.
Рис. 9. Схема фотореле, термореле.
При изменении сопротивления датчика триггер Шмитта переключается из одного устойчивого состояния в другое.
Соответственно, выходной сигнал через согласующий эмиттер-ный повторитель подается на управляющий электрод тиристора VS1. Происходит включение тиристора, срабатывает реле К1 или иная нагрузка. Для отключения нагрузки необходимо «сбросить» состояние тиристора, т.е. кратковременно отключить питание.
Такая схема может быть использована для контроля технологических и иных процессов, предупреждения критических и аварийных ситуаций, оповещения персонала о нештатном режиме работы оборудования и т.д.
Для того чтобы устройство самостоятельно включалось и отключалось, вместо тиристора следует установить кремниевый транзистор, рассчитанный на ток нагрузки.
Индикатор перегорания предохранителя
Индикатор перегорания предохранителя Л. Тесленко (рис. 10) содержит генератор импульсов на микросхеме и светодиодный индикатор [Р 11/85-44].
Рис. 10. Схема индикатора перегорания предохранителя.
Когда предохранитель цел, на вход инвертора (вывод 8 микросхемы DD1) подается напряжение высокого уровня, запрещающее работу генератора.
Стоит перегореть предохранителю, вывод 8 через сопротивление нагрузки оказывается присоединенным к общей шине. Генератор начнет работать, при этом светодиод мигает с частотой около 5 Гц.
Для индикации перегорания предохранителя при «оборванной» нагрузке параллельно сопротивлению нагрузки желательно включить резистор величиной около 1 МОм.
Простой металлоискатель
Металлоискатель на микросхеме DD1 K561ЛE5, выполненный по традиционной схеме сравнения частот опорного и поискового генераторов [Р 8/89-65], показан на рис. 12.
Рис. 12. Схема металлоискателя.
Частота опорного генератора определяется емкостью конденсатора С1 и суммарным сопротивлением резисторов R1 и R2.
Частота поискового генератора зависит от параметров LC-контура поисковой катушки (L1, С2). При приближении поисковой катушки к металлическому предмету ее индуктивность меняется, изменяя частоту генерации поискового генератора.
Сигналы с обоих генераторов через развязывающие конденсаторы С4 и С5 поступают на диодный детектор, выполненный по схеме удвоения напряжения.
Нагрузкой детектора является высокоомный телефонный капсюль BF1, и в нем выделяется сигнал разностной частоты. При использовании низкоомного телефонного капсюля может потребоваться дополнительный каскад усиления. Конденсатор С6 шунтирует на общий провод высокочастотные составляющие смешиваемых сигналов.
Поисковая катушка размещена внутри алюминиевого или медного незамкнутого кольца диаметром 200 мм. Диаметр трубки — 8 мм. Для намотки использован провод, например, ПЭЛШО диаметром 0,5 мм.
Количество витков определяется по принципу «сколько войдет». Выводы катушки присоединяют к схеме, а саму трубку соединяют с общей шиной.
Налаживание металлоискателя заключается в установке частоты опорного генератора до появления в телефонном капсюле звуковых сигналов низкой частоты. При этим, возможно, придется подобрать емкость конденсатора С1 или С2.
Устройство для рефлексотерапии
Схема прибора — электронного устройства для рефлексотерапии, разработанного И. Скулкиным — показана на рис. 13 [Рл 2/97-26]. Узел поиска биологически активных точек (БАТ) содержит усилитель на составном транзисторе VT1 — VT3 и генератор импульсов на микросхеме DD1.
Рис. 13. Схема прибора для рефлексотерапии.
Поисковый (активный) электрод (А) представляет собой закругленную иглу диаметром 1 мм. Пассивный электрод (П) состоит из отрезка телескопической антенны.
При поиске БАТ на теле человека этот электрод зажимают в руке. Когда поисковый электрод попадает на БАТ, сопротивление участка кожи резко уменьшается, а устройство реагирует на это включением светодиода.
Полярность напряжения, прикладываемого к биологически активной точке, можно изменять переключателем SA1, а переключатель SA2 переводит устройство из режима поиска БАТ в режим воздействия на них. Частоту и ток воздействия задают потенциометры R2 и R4, соответственно.
Для проверки готовности прибора к работе следует в режиме «Поиск» (SA2) установить максимальный ток воздействия и замкнуть электроды. При этом должен загореться светодиод HL1.
Электронный телеграфный ключ
Электронный телеграфный ключ на одной микросхеме K561J1E5 (рис. 14) выполнен по традиционной для таких ключей схеме [Рл KB и УКВ 1/96-23]. Релаксационный генератор собран на логических элементах с разными RC-цепями, ответственными за формирование посылок тире и точек.
Рис. 14. Схема электронного телеграфного ключа.
При нажатии на телеграфный ключ (замыкании зарядной цепи) заряжается группа конденсаторов С1 — СЗ (тире) или С2, СЗ (точка). Когда напряжение на входе логического элемента DD1.1 превысит определенный пороговый уровень, произойдет его переключение, и на выходе установится значение логического нуля.
Процесс заряда конденсаторов прервется, и они начнут разряжаться через сопротивления R2 и R3. При снижении напряжения на конденсаторах ниже определенного значения первый логический элемент вновь переключится, и процесс зарядки/разрядки конденсаторов повторится.
Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока замкнута контактная группа телеграфного манипулятора. Длительность точек и тире определяется постоянными времени зарядных и разрядных цепей (RC). Конденсаторы С1 — СЗ должны иметь малые токи утечки.
Для звуковой индикации генерируемых телеграфных сигналов предназначен генератор, выполненный на третьем и четвертом элементах микросхемы.
Генератор нагружен на пье-зокерамический излучатель типа ЗП-19. При использовании индуктивного излучателя (телефонного капсюля) последовательно с ним необходимо включить разделительный конденсатор емкостью более 0,1 мкФ.
Одновременно со звуковой, в схему введена световая индикация на светодиоде НИ (АЛ307), что позволяет визуально контролировать наличие телеграфных посылок. Для коммутации цепей передающего устройства использован буферный каскад на транзисторе VT1 (КТ315), нагруженный на реле.
Как и для других простейших телеграфных ключей, использующих подобный способ формирования точек и тире, данной конструкции присущи те же недостатки: необходимость подстройки соотношения продолжительности точек/тире сопротивлением R1 при изменении скорости передачи.
Механическая часть манипулятора может быть изготовлена из отрезка ножовочного полотна с примыкающими к нему контактными группами. В качестве таких контактов можно воспользоваться контактами разобранного крупногабаритного реле.
Многоголосый имитатор звуков
«Многоголосый» имитатор звуков, описанный М. Холодовым (рис. 15), содержит два последовательно включенных и управляемых генератора [Р 7/87-34]. Один из них работает на частоте 1...3 Гц, второй вырабатывает колебания частотой 0,2...2 кГц.
Если в цепь управления (клеммы XS1 и XS2) подключить рези-стивно-емкостной датчик, то на выходе устройства можно получить различные звуковые эффекты, разнообразие проявления которых ограничено только фантазией экспериментатора.
Если ко входу имитатора подключить переменное сопротивление 100 кОм и вращать его ручку, на выходе устройства звук будет напоминать трели соловья, затем щебетание воробья, кряканье утки, кваканье лягушки...
Устройство собрано на микросхеме К561ЛА7 (элементы И-НЕ). Имитатор при желании можно выполнить и на элементах ИЛИ-НЕ (К561ЛЕ5). Для этого потребуется самостоятельная переработка схемы.
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.
Данный электронный телеграфный ключ изготовлен с использованием всего двух простых микросхем К155ЛА3 и К155ТМ2. Принципиальная схема очень проста.
На элементах DD1.4 и DD1.1 собран тактовый генератор, частоту которого можно регулировать переменным резистором R1. На элементе DD1.3 выполнен узел запуска генератора. Триггер DD2.1 формирует «точки», DD2.2 - «двойные точки».
Когда манипулятор из среднего положения переводят в положение «Точки», на вывод 9 элемента DD1.3 поступает логический «0». При этом на входы элемента DD1.4 приходит логическая «1», и тактовый генератор начинает формировать прямоугольный импульс.
На инверсном выходе триггера DD2.1 сразу появляется низкий логический уровень, который через диод VD1 подается на узел запуска генератора. Это позволяет формировать «точки» одинаковой длительности независимо от того, когда манипулятор был возвращен в исходное состояние. Импульсы с прямого выхода триггера DD2.1 через диод VD5 поступают на работающий в ключевом режиме транзистор VT1. В его коллекторную цепь включено реле К1, которое коммутирует соответствующие цепи передатчика.
При переводе манипулятора в положение «Тире» на вывод 9 элемента DD1.3 и вывод 5 элемента DD1 2 подается низкий логический уровень. При этом начинает работать тактовый генератор. С инверсного выхода триггера DD2.1. а также с DD2.2 через диоды VD1, VD3, VU4 на элементы DD1.3 и DD1.2 поступает логический «0», обеспечивающий работу тактового генератора на время формирования «тире» нормальной длительности. «Тире» получается путем суммирования на резисторе R3 «точек» и «двойных точек», поступающих с прямых выходов триггеров DD2.1 и DD2.2 через диоды VD5 и VD6.
Детали электронного ключа размещают на печатной плате размерами 65х45 мм.
В ключе можно использовать микросхемы серий К133, К158, К130. Диоды VD1-VD6 — любые импульсные, транзистор VT1 - любой маломощный структуры n-p-n. Реле К1 — РЭС-15 (паспорт РС4.591.002). Вместо него можно применить РЭС-43 (паспорт РС4.569.201) или другие, у которых напряжение срабатывания не превышает 5 В.
Другие схемы и решения телеграфных ключей вы можете скачать
Большое число схем телеграфных ключей опубликовано в средствах периодической печати и в Интернете, но не все способны удовлетворить привередливого телеграфиста. То ключ собран на большом числе комплектующих элементов, то эти элементы слишком "серьёзны" для такой несложной конструкции.
Например, если ключ выполнен на микроконтроллере, потребуются его приобретение и программирование, что не всегда доступно. А то схема слишком простая, и устройство, собранное по ней, обладает не всеми требуемыми возможностями.
Принципиальная схема
Поискав уже "готовую простенькую" схему ключа для своего нового будущего трансивера, я так и не смог найти желаемую (ни в периодической печати, ни в Интернете). Мало того, в Интернете встретил немало постов с вопросами, именно по этой теме. Однако моё внимание всё же привлекла схема одного телеграфного ключа, уже давно ставшая почти классической .
Собран он на трёх микросхемах К176ЛЕ5, К176ЛА7 и К176ТМ1. И минимальный сервис у ключа в наличии, и схема не очень сложная, и питание - 9 В, поэтому не нужно отдельного источника питания в трансивере для телеграфного ключа. А если применить микросхемы серии К561, то подойдёт и 12 В, что ещё удобнее.
Хотя мне и встретилась схема ключа, выполненного всего на двух микросхемах К561ИЕ11 и К561ЛЕ5 , но вот отзывы пользователей о его работе были не очень лестные, к тому же микросхема К561ИЕ11 не столь распространена, как хотелось бы. Поэтому я предпринял попытку упростить схему ключа , выполненную на трёх микросхемах, которая взята в качестве прототипа.
Рис. 1. Электронный телеграфный ключ, схема.
В результате этой модернизации был разработан телеграфный ключ, схема которого показана на рис. 1 и основные параметры которого практически совпадают с параметрами прототипа.
Использовано то же самое напряжение питания, скорость передачи - 30...270 знаков в минуту, её интервал немного расширен вниз с целью получения минимальной скорости, принятой в качестве начальной при профессиональном обучении телеграфной азбуке.
Применены широко доступные микросхемы малой степени интеграции и, кроме всего прочего, их число, как и транзисторов и диодов, меньше.
При этом устройство снабжено как звуковой, так и световой сигнализацией допускает подключение внешнего реле для управления различными узлами с гальванической развязкой и позволяет управлять работой телеграфных гетеродинов.
Имеется выход на УЗЧ приёмника для организации самопрослу-шивания во время передачи телеграфных сигналов, возможно и управление другими устройствами с помощью логических уровней.
Звуковой контроль формируемых сигналов осуществляется с помощью телефонного капсюля BF1, визуальный - с помощью светодиода HL1.
На элементах DD1.1, DD1.2 собран импульсный RC-генератор с регулируемой частотой. Резистором R2 можно регулировать скорость передачи в указанном выше интервале. На триггере DD2.1 собран формирователь точек, на триггере DD2.2 совместно с триггером DD2.1 - формирователь тире.
На диодах VD3, VD4 собран элемент ИЛИ, на логических элементах DD1.3, DD1.4 - генератор звуковой частоты, на транзисторе VТ1 - ключ.
Работает ключ следующим образом. В нейтральном положении манипулятора SA1 на один из входов (вывод 2) элемента DD1.1 и на один из входов (вывод 6) элемента DD1.2 через резистор R3 поступает напряжение, соответствующее уровню лог. 1, поэтому импульсный генератор заторможен и на входе С (вывод 3) триггера DD2.1 - лог.
0. Одновременно лог. 1 на входе R триггера DD2.2 устанавливает такой же уровень и на его инверсном выходе (вывод 12). При переводе манипулятора SA1 в положение "Точки" (влево по схеме) на выводы 2 и 6 микросхемы DD1 поступает лог.
0, и импульсный генератор начинает работать. Его выходные импульсы поступают на вход С (вывод 3) триггера DD2.1, который формирует сигнал точки, поступающий через диод VD3 на базу транзистора VТ1, последний периодически открывается, и светодиод HL1 начинает светиться в такт этим сигналам.
Инвертированные импульсы с коллектора транзистора VТ 1 через резистор R7 поступают на вход (вывод 9) элемента DD1.3. В результате звуковой генератор начинает формировать телеграфные посылки 34 сигнала с частотой около 1 кГц. Частота звукового генератора определяется номиналами элементов R8 и С7. Состояние триггера DD2.2 при этом не изменяется, поскольку на его вход R (вывод 10) через резистор R4 поступает уровень лог. 1. Ключ обеспечивает формирование сигнала точки нормальной длительности даже при кратковременном замыкании манипулятора SA1.
При переводе манипулятора SA1 в положение "Тире" (вправо по схеме) генератор импульсов и триггер DD2.1 работают, как и в положении "Точки", однако на входе R триггера DD2.2 присутствует лог. 0, поэтому он изменяет своё состояние под действием импульсов с выхода триггера DD2.1.
Импульсы с выходов триггеров DD2.1 и DD2.2 через диоды VD3, VD4 поступают на резистор R5, где суммируются, формируя сигнал тире. Ключ обеспечивает передачу тире нормальной длительности даже при кратковременном замыкании манипулятора. Длительность точки равна длительности паузы, длительность тире - длительности трёх точек.
Конденсатор С4 блокирует цепи управления по ВЧ, он подавляет наводки, что позволяет вынести светодиод на некоторое удаление от каскада, например, на переднюю панель, конденсатор С5 обеспечивает мягкость передачи телеграфной посылки (в случае электронного управления телеграфным гетеродином), от его ёмкости зависят фронт и спад телеграфной посылки. Устройство собрано на макетной печатной плате с применением проводного монтажа. Микросхемы серии К176 можно заменить аналогичными серии К561 (К564), при этом напряжение питания можно увеличить до 15 В. Резисторы - МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы - К50-35 или импортные, остальные - керамические К10-17 или плёночные серии К73.
Транзистор - любой серий КТ315, КТ3102. Реле можно применить любое малогабаритное с номинальным напряжением, соответствующим напряжению питания ключа, и током срабатывания не более 100 мА. Подойдут, например, отечественные РЭС10 (паспорт РС4.524.303 или РС4.524.312), РЭС15 (исполнение РС4.591.002 или ХП4.591.009), РЭС49 (исполнение РС4.569.421 -02 или РС4.569.421-08).
Светодиод можно применить маломощный любого свечения, его желательно разместить на передней панели трансивера. Телефонный капсуль BF1 - ТА56М с сопротивлением катушки 1,6 кОм, можно применить аналогичный высокоомный капсуль ТОН-2.
Потребляемый устройством ток в режиме молчания - 0,3 мА, в режиме "Точка" - 10 мА, в режиме "Тире" - 15 мА, что несколько больше, чем у прототипа, но того "требуют" световая и звуковая сигнализации.
Телеграфные гетеродины
Ключ может управлять кварцевыми телеграфными гетеродинами по цепи коллектора (рис. 2), истока (рис. 3) и эмиттера (рис. 4). Все три генератора выполнены по схеме ёмкостной трёхточки.
Рис. 2. Схема кварцеванного телеграфного гетеродина.
Рис. 3. Схема кварцеванного телеграфного гетеродина (вариант 2).
Рис. 4. Схема кварцеванного телеграфного гетеродина (вариант 3).
Подстроечные конденсаторы, включённые в цепь кварцевого резонатора, обеспечивают подстройку частоты генерации, а такие же конденсаторы, установленные на выходе, обеспечивают регулировку уровня сигнала, поступающего на последующие каскады.
Владимир РУБЦОВ (UN7BV), г. Астана, Казахстан. Радио-12-17.
Литература:
- Раудсепп X. Экономичный телеграфный ключ. - Радио, 1986, № 4, с. 17.
- Васильев В. Ключ на двух микросхемах. - Радио, 1987, № 9, с. 22, 23.
Немного порывшись в интернете в поисках схем электронных телеграфных ключей, мне почти так и не удалось найти то, что нужно. Некоторые ключи, состоящие из микросхем серии К 155, были довольно сложны и имели в себе не менее двух микросхем со сложной разводкой, другие состоящие из микроконтроллеров тоже неоправданно были усложнены. В голову так и просилась очень простая схема на микроконтроллере с минимальными допайками и довесами. Пришлось разработать свою схему телеграфного ключа, тем более на таком известном и широко распространенным контроллере Attiny 2313.
Работает схема следующим образом: после подачи питания, контроллер постоянно опрашивает со скоростью 500 000 раз в секунду все контакты по очереди. Кроме клавиши «Reset», естественно. При замыкании ключа на точки или тире он начинает выдавать соответствующие пачки импульсов. Начальная скорость передачи знаков, при загрузке контроллера составляет около 30 знаков минуту. Регулировка скорости передачи осуществляется клавишами S3-S4. Для этого надо нажать и удерживать соответствующую клавишу. Скорость начнет плавно регулироваться. Диапазон настройки скорости составляет от 30 до 240 знаков в минуту. На практике скорость регулируется до бесконечности. Например, на минимальной скорости, длина точки составляет 13 секунд. На максимальной, скорость передачи составляет 900 точек в секунду. Понятно, что это и не нужно, но на максимальном режиме данный ключ можно использовать в качестве генератора 1 кГц.
Для удобства оператора, клавишей S5 включается автоматическая передача CQ. Вид текста: «CQ CQ CQ DE», далее оператор подставляет свой позывной. Для того, чтобы сохранить текущую скорость в энергонезависимую память, нужно нажать клавишу S6. Для того, чтобы извлечь, например, при новом включении контроллера, кнопку «Read»
Данная схема работает на частоте 4 МГц, от внутреннего генератора. В качестве контроля применяется бипер с уже готовой заданной частотой. Транзистор КТ815 с любой буквой. Следует учесть, что если будет применяться реле, то нужно включить защитный диод на обмотку реле. Питание 5 вольт, желательно через микросхему серией 7805. Для себя я сделал сенсорный телеграфный манипулятор.
Многим это покажется неудобным, но на самом деле вполне приемлемо на скоростях передачи до 200 знаков в минуту. В качестве манипулятора тогда используется двухсторонний фольгированный текстолит.
Fuse биты надо поставить следующим образом:
CKSEL3 - Есть галочка
CKSEL2 – Есть галочка
CKSEL1 - Нет галочки
CKSEL0 – Есть галочка.
Остальные без изменения.
Для удобства программирования, нужно взять папку «Исходники» и скопировать в корневой каталог AVR – Studio.
Программа приведена ниже. Она как и в hex расширении так и в aps. Жалобы принимаются по электронному адресу
установить и отрегулировать телеграфный ключ?
Во-первых, нужно приобрести или сделать самому надежный и удобный ключ с хорошими контактами, с легким ходом без люфта и с рукояткой по своей руке.
Желательно, чтобы коромысло ключа было жестким и достаточно длинным (14…17 см). У стандартных ключей подвеска оси коромысла обычно бывает на кернах. Керны нужно тщательно отрегулировать и зафиксировать контргайками, чтобы не было никакого люфта, но вертикальный ход должен оставаться очень легким. Наилучший способ подвески - на прецизионных миниатюрных шариковых подшипниках. Пружина должна быть натянута минимально, лишь настолько, чтобы ключ только не замыкался сам. Хорошо работают ключи, у которых вместо пружины используется небольшой магнит. Вертикальный ход рукоятки (головки) ключа сначала должен быть около 1,5...2 мм, а когда скорость передачи будет доведена до 50 знаков в минуту, то его следует уменьшить до 1…0,8 мм. Рабочий контакт должен четко, без дребезга, замыкаться при нажатии на головку ключа с силой около 20...30 г. Контакты нужно регулярно чистить. Обычно это делают, протягивая между ними полоску плотной бумаги и одновременно нажимая на головку ключа.
Во-вторых, место установки ключа нужно очень тщательно подобрать так, чтобы при длительной работе на передачу не уставала рука, да и всё тело. Сядьте за своим рабочим столом прямо, расправьте плечи. Спина прямая, удобно опирается на спинку стула, а правая рука согнута в локте под прямым углом - плечевая часть руки свободно спускается вертикально вдоль бока, а предплечье и кисть - горизонтальны (как если бы они лежали на удобном подлокотнике). Кисть руки, скорее всего, окажется приблизительно над срединой правого края Вашего правого бедра. Это и будет наиболее удобное место, где лучше всего могла бы находится рукоятка ключа. Оптимальное место крепления ключа окажется, по-видимому, ниже поверхности стола. Если разница высоты невелика, то ключ можно установить прямо на краю стола.
Если стол высокий, то лучше прикрепить под столешницей что-то вроде полочки или консоли для ключа. При этом вокруг головки ключа должно быть достаточно много свободного пространства, чтобы ничто не стесняло движений руки. В любом случае нужно, чтобы опора была твердой и совершенно устойчивой, а ключ к ней хорошо прикреплен (бывает удобно пользоваться винтовой струбцинкой). Скорее всего, место установки ключа понадобится неоднократно уточнять в процессе тренировок, добиваясь наибольшего удобства.
Как правильно п ередавать ключом Морзе?
Головку ключа равномерно охватывают тремя пальцами (большим, указательным и средним) - не слишком сильно, но цепко, не выпуская её в процессе передачи. Большой и средний пальцы охватывают по бокам нижнее скругление головки, кончик указательного находится посредине дальней от Вас кромки верхнего скругления головки. Безымянный палец и мизинец должны быть слегка поджаты к ладони. Локоть, предплечье, запястье, кисть руки и коромысло ключа должны находиться на одной прямой горизонтальной линии. (Всё это выполнить намного проще, чем описать!)
В исходном положении вся рука от локтя до кисти должна слегка оттягивать головку ключа вверх, но не должна быть изогнута в лучезапястном суставе. В процессе передачи вертикальные движения должны обязательно осуществляться по всей длине руки от локтя до кисти. Запястье должно оставаться не напряженным, а эластичным, и, слегка прогибаясь вверх и вниз в пределах 3…4 см, исполнять роль только амортизатора, но не источника колебаний. Отжатия должны осуществляться движением предплечья вверх, а не силой пружины ключа.
Нейтральное положение Нажатие Отжатие
Нажатия и отжатия нужно осуществлять быстрыми, энергичными движениями, они должны сопровождаться четким и одинаковым по силе стуком рабочего и противоположного контактов.
Как тренироваться в передаче простым ключом?
Тренировки начинают с отработки ритма, передавая несколько раз по 40-90 секунд непрерывные серии коротких и серии длинных посылок (нажатий), стараясь удерживать стабильный темп и соотношение длительностей нажатие/отжатие 1:1 - в первом случае, а во втором - 3:1. Если есть возможность, эти упражнения хорошо делать в такт с метрономом. Затем переходят к передаче серий из последовательно чередующихся коротких и длинных посылок, а только после этого - к передаче сигналов азбуки Морзе.
Ни в коем случае нельзя торопиться, внимание должно быть сосредоточено не на скорости, а прежде всего - на ритмичности и четкости Вашей передачи. Скорость придет постепенно, в процессе тренировок. Длительность звучания коротких посылок ("точек") и пауз между посылками одного знака должны быть равными. Длинные посылки ("тире") и паузы между буквами должны быть втрое, а промежутки между словами - в пять-семь раз продолжительнее "точек".
Перед каждой тренировкой, чтобы "настроиться" на правильный ритм, полезно послушать высококачественную передачу (компьютер или магнитофонную аудиозапись) с заведомо стандартными соотношениями длительности всех элементов азбуки Морзе именно на такой скорости, с которой Вы сами намерены передавать. Время от времени можно упражняться, передавая ключом в унисон со звучанием стандартной передачи (для этого нужно, конечно, заранее подготовить распечатку ее текста).
Для тренировок заранее подготавливайте соответствующие тексты (из расчета на 3-4 минуты передачи каждый). Лучше всего, если они напечатаны или четко написаны от руки достаточно крупными заглавными буквами. Стандартные тренировочные радиограммы (несмысловые) обычно состоят из пятизначных групп, по пять групп в строке, и передаются в том же порядке, как и обычный текст, т.е. строка за строкой. Смысловой текст для тренировки в передаче подойдет из любой газеты или книги с крупным латинским шрифтом. Время от времени в качестве текстов для передачи неплохо пользоваться также таблицами телеграфных кодов и сокращений - попутно они будут запоминаться.
Если при передаче текста произошла ошибка, следует передать серию не менее чем из семи "точек" и повторить полностью все слово или группу знаков сначала.
После передачи каждого текста (3-4 минуты) давайте руке расслабиться и отдохнуть около минуты. Опытные радисты в состоянии вести передачи ключом часами почти без перерывов, но это достигается только длительными тренировками. Увеличивать нагрузку следует очень постепенно. Не следует тренироваться после тяжелой физической работы.
Качество своей передачи контролируют на слух, включив в цепь ключа любой простейший звуковой генератор. Можно также записывать передаваемые вами сигналы на магнитофон, чтобы затем послушать их еще раз, как бы со стороны. Время от времени полезно вести контроль и визуально, используя осциллограф с достаточно большим послесвечением и медленной (несколько секунд) разверткой, Y-вход которого можно подключить параллельно выходу звукового генератора или магнитофона. На экране будут хорошо видны все отклонения от стандартных соотношений длительности посылок и пауз.
Когда будут достигнуты достаточный автоматизм и стабильно хорошее качество, нужно приступить также и к тренировкам по передаче слов, фраз и кодовых выражений без написанного текста - прямо "из головы".
На следующем этапе желательно довести до автоматизма передачу стандартных вариантов любительской радиосвязи - так, чтобы в дальнейшем, при реальной работе в эфире, Вам не требовалось каждый раз задумываться о простейших процедурах.
Что такое полуавтоматический телеграфный ключ?
Полуавтоматические телеграфные ключи появились в конце XIX века еще на проводных линиях связи. Это были механические устройства с маятниковым вибратором, который обеспечивал автоматическую передачу серии "точек", а "тире" обычно формировали почти так же, как на простом ключе Морзе - вручную, по отдельности.
Самая популярная модель была разработана и выпущена американской фирмой "Vibroplex", поэтому вообще ключи такого рода часто называют виброплексами . Эта фирма существует по сей день и продолжает успешно производить и продавать всё те же телеграфные ключи.
Примерно с
середины прошлого века стали широко
использоваться так называемые электронные
полуавтоматические ключи. Такой ключ состоит из
манипулятора и электронного блока. Манипулятор -
это, в сущности, переключатель с двумя
контактами, замыкающимися при небольшом
отклонении его рукоятки вправо и влево от
нейтрального положения. Электронный блок
обеспечивает в выходной цепи последовательности
коротких или длинных посылок заданной
длительности при замыкании соответственно
правого или левого контактов манипулятора. Его
основу обычно составляют тактовый генератор
прямоугольных импульсов и простая логическая
схема. В состав этого блока входят также выходные
цепи (реле) для управления передатчиком и
звуковой генератор для самопрослушивания
передачи.
Манипулятор полуавтоматического электронного ключа
Манипуляторы электронных ключей бывают очень .
Рукоятка может быть одинарная, общая для обоих контактов, или сдвоенная - из двух половинок, расположенных параллельно - каждая для замыкания своего контакта. С одинарной рукояткой бывает сложнее добиться четкой работы манипулятора - после нажатия в одну из сторон, возвращаясь в нейтральное положение, такая рукоятка может по инерции отклониться дальше и замкнуть противоположный контакт.
В самом примитивном виде это может быть упругая пластинка, например, кусок полотна от слесарной ножовки, одним концом прикрепленная к вертикальной стойке на горизонтальном основании (дощечке), а на другом конце имеющая небольшую плоскую рукоятку и пару контактов с обеих сторон. Таким же образом можно соорудить за полчаса из подручных материалов и вполне работоспособный сдвоенный манипулятор .
Требования к манипулятору полуавтоматического ключа во многом сходны с требованиями к простому ключу Морзе - отсутствие люфтов, хорошие контакты и очень легкий рабочий ход. Главное отличие в том, что нажатия производятся в горизонтальной плоскости поочередно большим и указательным пальцами, а физические усилия здесь намного меньше.
Типичные
параметры манипулятора (ориентировочно):
1) габариты рукоятки:
-длина: 30...50 мм (по
горизонтали);
-ширина: 20...35 мм (по
вертикали);
-толщина:
одинарной 4...8 мм, сдвоенной 10...15 мм;
-высота нижнего
края над поверхностью стола: 7...15 мм;
2) горизонтальный ход (от
нейтрали до контактирования в обе стороны): по 0,6...1,2 мм;
3) усилие, необходимое для
контактирования: 10...15 граммов;
4) устойчивость к
перегрузкам при усилиях, приложенных к рукоятке
в любом направлении, не менее 3 кгс;
5) материал рукоятки: лучше всего эбонит или
твердые породы дерева.
Манипулятор должен давать оператору четкое тактильное ощущение моментов контактирования. И еще, что не менее важно, - он должен быть просто красивым. Ведь он у вас будет всё время на виду.
Электронная часть ключа.
Электронная часть ключа обычно оформляется в виде отдельной от манипулятора конструкции. Часто этот узел бывает встроен прямо в передатчик. Во всех случаях нужно, чтобы ручка регулятора скорости (периода работы тактового генератора) находилась в удобном месте, так как часто приходится изменять скорость прямо во время передачи. Стандартное отношение длительностей "точек" и "тире" равно 1:3. Некоторые операторы предпочитают, чтобы "тире" формировались чуть более растянуто, длительностью до 3,3...3,5 длительности "точки", но это не рационально при высокой скорости передачи. Длительность пауз между посылками внутри каждого знака должна автоматически обеспечиваться равной длительности "точек". Эти соотношения должны сохраняться в сигналах, излучаемых в эфир, поэтому иногда приходится корректировать параметры цепей манипуляции передатчика, добиваясь, в частности, одинакового времени задержки переднего и заднего фронтов радиоимпульсов телеграфных посылок. Паузы между знаками, по длительности равные одному "тире", а между словами - двум "тире", должен выдерживать сам оператор. По мере надобности он может варьировать их в процессе передачи (можно делать паузы немного больше стандартных, но не меньше!).
Электронным ключом невозможно передавать без одновременного прослушивания передаваемых сигналов (то есть постоянно должна присутствовать обратная связь между движениями руки и выходными сигналами ключа). Поэтому при разработке электронной схемы нужно учесть, что в начале передачи очередного знака тональный сигнал самопрослушивания должен появляться не позднее, чем через 5...7 миллисекунд, считая с момента первого замыкания контактов манипулятора.
Хорошо также, если схема обеспечивает запоминание одного нажатия каждого из контактов, если оно произошло, когда еще не закончилась передача посылки, вызванной замыканием противоположного, и, по окончании передаваемой посылки, выдает после стандартной паузы посылку, соответствующую "запомненному" нажатию (так называемая "память точки"). Однако эту дополнительную автоматику лучше использовать не с самого начала тренировок, а на более позднем этапе, когда уже будет надежно достигнута скорость передачи свыше 60-80 знаков в минуту.
Где устанавливать манипулятор полуавтоматического ключа?
Манипулятор ключа должен находиться именно там, где это удобно оператору , а не наоборот. Сядьте за столом так, как Вам удобно, правую руку свободно положите пред собой локтем и всем предплечьем на стол. Кисть руки должна естественно лежать на столе, большой и указательный пальцы слегка вытянуты, а остальные слегка подобраны к ладони. Манипулятор установите на столе так, чтобы его рукоятка пришлась посредине между концами большого и указательного пальцев. В процессе тренировок уточните наиболее удобное место установки манипулятора.
В любом случае стол должен быть устойчивым, а манипулятор надежно зафиксирован на его поверхности. Чаще всего стараются сделать основание манипулятора массивным (например, из стальной или бронзовой пластины массой до 1…1,5 кг) и дополнительно прилепляют его к поверхности стола небольшими кусочками пластилина (лучше - пластичным резиноподобным герметиком, т.к. он не оставляет следов).
Как правильно работать на полуавтоматическом ключе?
В отличие от работы на простом ключе, физические усилия при работе на полуавтоматическом требуются намного меньшие. Правая рука (у левшей- соответственно, левая) должна совершенно свободно лежать на столе всем предплечьем в таком положении, которое Вам удобно. Манипуляция осуществляется не всей рукой, а только кистью, главным образом - большим и указательным пальцами. Остальные пальцы свободно лежат на столе, слегка подогнутые под ладонь. Не нужно удерживать рукоятку манипулятора всё время. В исходном положении между пальцами и рукояткой может быть небольшой зазор. Пальцы не должны быть напряжены и начинают движение немного "с размаху" только тогда, когда нужно сделать нажатие в ту или другую сторону.
Нажатием в какую сторону должны передаваться "точки", а в какую - "тире"? У механического полуавтомата для передачи серии "точек" требуется резкое нажатие с некоторым усилием, чтобы привести в действие маятниковый вибратор, а длительность каждого "тире" целиком обусловлена нажатиями контакта другим пальцем. Поэтому на виброплексе "точки" обычно предают более сильным большим пальцем, а "тире"- указательным. С электронным ключом ситуация иная - усилия нажатий в обе стороны одинаковы и невелики, а указательный палец, как более подвижный, больше подходит для передачи коротких "точек". Однако никто еще не доказал и не опроверг преимуществ или недостатков "правостороннего" или "левостороннего" движения, так что при работе на электронном ключе это не имеет существенного значения и является только делом привычки.
Когда-то некоторые радиолюбители предлагали вести передачу на полуавтоматическом ключе левой рукой. Они мотивировали свое предложение тем, что если в правой руке всегда карандаш, то можно оперативнее переходить от передачи к записи принятого, и наоборот. Предложение получило некоторое распространение лет двадцать пять назад, но ожидаемый эффект никем не был подтвержден. На практике гораздо удобнее большую часть времени левую руку держать в зоне расположения основных органов управления радиостанцией (в том числе и регулятора скорости ключа), а правой - попеременно вести записи и передавать. Многие из тех, кто ведет аппаратный журнал все еще на бумаге, а не на компьютере, и во время передачи оставляют карандаш в руке, а не кладут его на стол. Вообще, это тоже главным образом дело привычки. Когда одна из рук хорошо "обучена" передавать, то при желании легко научиться это делать и другой. Для этого приходится реверсировать подключение контактов манипулятора, чтобы "точки" и "тире" передавались одноименными пальцами другой руки (движения рук симметричны).
Методика тренировок такая же, как и на простом ключе, за исключением "разминки" - передача длинных серий "точек" и "тире" в начале тренировки здесь не требуется. Можно сразу отрабатывать передачу с небольшой скоростью отдельных букв и цифр, переходя от простых к сложным, а когда это будет освоено - к передаче различных текстов.
Что такое "ямбический ключ"?
Ямбическим ключом (iambic keyer) называют электронный ключ, отличающийся от обычного полуавтоматического только тем, что при замыкании обоих контактов манипулятора он формирует на выходе серию следующих поочередно коротких и длинных посылок. Разумеется, манипулятор такого ключа должен быть со сдвоенной рукояткой и независимо действующими правым и левым контактами.
Таким образом, чтобы, например, передать букву С (латинскую), оператору достаточно только сжать пальцами рукоятку манипулятора на нужное время, то есть сделать лишь одно движение вместо четырех, как на обычном полуавтомате. Экономия движений получается и на других знаках, где "точки" и "тире" перемежаются (например, буквы P, Q, Y, X). Однако опыт лучших радистов-скоростников не выявил какой-либо заметной разницы в результатах у приверженцев ямбического и обычного режимов работы.
Работа на ямбическом ключе несколько отличается от обычной, так что при переходе от одного к другому приходится переучиваться. До тех пор, пока не накоплен значительный опыт работы на том или ином ключе, способ передачи лучше не менять. Ямбический ключ можно использовать для передачи обычным, "неямбическим" способом, если пользоваться одинарным манипулятором или сдвоенным, но отрегулированным так, чтобы его противоположные контакты не могли замыкаться одновременно.