СИНТЕЗАТОР ТЕЛЕГРАФНОГО КОДА

May 19, 2010 by admin Комментировать »

А. Иванов

Автоматический синтезатор телеграфного кода представляет собой портативное устройство на ми­кросхемах, формирующее буквенные и цифровые радиограммы. Он предназначен для тренировок ра­диотелеграфистов и радиоспортсменов в приеме на слух.

В основу синтезатора положена разработанная калужским радиолюбителем А. Папковым схема генератора телеграфных знаков «Гамма-6». В от­личие от нее настоящая конструкция формирует буквенные тексты с более равномерным содержани­ем знаков алфавита.

Перед началом каждого текста формируются три буквы Ж и знак раздела, завершает контроль-ные тексты знак окончания передачи АР. Все это приближает синтезируемые тексты к требованиям «Правил по радиоспорту» и позволяет использовать устройство при подготовке и проведении соревнова­ний по радиоспорту.

Устройство работает с фиксированными скоро­стями, что упрощает его эксплуатацию.

Основные технические данные: режим работы — контрольный текст объемом 250 знаков, тренировоч­ный текст с периодическим повторением через 640 знаков; регистры — русский, латинский, цифры; ко­личество текстов 16 384 в каждом регистре; регули­ровка паузы от 3 до 17 точек; скорость передачи от 50 до 280 знаков в минуту с интервалом в 10 знаков.

К выходу синтезатора можно подключать до 30 головных телефонов ТОН-2. Питается он от сети на­пряжением 220 В частотой 50 Гц или от источни­ка постоянного тока напряжением 5 В.

Принципиальная схема синтезатора приведена на рис. 1. На микросхемах Мс2.2 — Мс2.4 выполнен задающий генератор, частота колебаний которого определяет скорость передачи. Она меняется в зави­симости от положения переключателя В6.

Симметрирующий триггер на микросхеме Мс16 делит частоту задающего генератора и обеспечива­ет формирование прямоугольных импульсов со скважностью, равной единице. Это необходимо для получения правильного соотношения длительностей точек, тире и пауз.

Выходной триггер на микросхеме Мс17 имеет раздельные входы J и K, которые подключены к про­тивоположным плечам симметрирующего триггера. Выходной триггер повторяет его работу, формируя точки.

Для формирования тире служит J — К триггер на микросхеме Мс23. В момент начала формирова­ния очередной точки на его вход К с выхода логи­ческого элемента на микросхеме Мс19.3 поступает отрицательный импульс, опрокидывающий триггер своим передним фронтом. При этом выходной триг­гер блокируется (по входу S) от воздействия им­пульса симметрирующего триггера. Поэтому очеред­ной импульс симметрирующего триггера, не оказы­вая влияния на выходной триггер, через вход J триг­гера тире опрокидывает его, возвращая в исходное состояние. За время блокирования выходной триг­гер не сможет сформировать паузу между точками. Таким образом, исключая паузу между соседними точками, выходной триггер формирует тире.

Аналогичным образом работает триггер паузы на микросхеме Мс22, с той лишь разницей, что вы­ходной триггер в этом случае блокируется по входу К. Опрокидывается триггер паузы по входу K зад­ним фронтом положительного управляющего нм-пульса, поступающего с выхода логического элемен­та на микросхеме Мс5.3 в момент перехода выход­ного триггера в состояние паузы. От очередного им­пульса, поступающего с симметрирующего триггера на вход J триггера паузы, последний возвращается в исходное состояние. За время блокировки выход­ного триггера триггером паузы очередная точка также не формируется — получается пауза между знаками.

Сигнал с выходного триггера через логический элемент «ИЛИ — НЕ» на микросхеме Мс2.1 посту­пает на один из входов логического элемента «И — НЕ» на микросхеме Mel А. На другой его вход по­дается сигнал звукового генератора на микросхе­мах Mcl.1 Mcl.8, частота которого изменяется переменным резистором RL В результате на выходе микросхемы Мс.4 сигнал будет появляться тогда, когда на левом плече триггера на микросхеме Мс17 окажется высокий уровень напряжения, т. е, логи­ческая «1». Таким образом, тональный сигнал бу­дет повторять работу выходного триггера. Через резистор R10 сигнал поступает на вход усилителя НЧ, выполненного на микросхеме Mcll. Усилитель нагружен на динамическую головку Гр1, которую можно отключать кнопкой В1.

Дополнительный усилитель на транзисторе 77 дает возможность подключать до 30 телефонов со­противлением 1600 6м.

Ключевой каскад на транзисторе Т2 управляет работой реле Р1, к контактам которого можно под­ключать различные исполнительные устройства.

На триггерах, в которых использованы микро­схемы Мс9MclO, Мс14 — Мс15, выполнены два счетчика выбора знака. На их входы подаются импульсы с триггера паузы. Нижний по схеме счетчик переключается в момент начала паузы, верхний — в момент окончания. Состояние триггеров нижнего счетчика определяет сочетания точек и тире в фор­мируемом знаке, от триггеров верхнего зависит ко­личество элементов в этом знаке. Для того чтобы одинаковое количество элементов не повторялось через каждые 16 знаков, верхний счетчик имеет до­полнительный вход, на который через каждые 16 знаков поступает импульс с нижнего счетчика.

Также на триггерах — в них применены микро­схемы Мс24.1, Мс24.2, МсЗЗ.1 — собран и счетчик элементов. Перед началом каждого знака триггеры устанавливаются в исходное состояние по сигналу с триггера паузы. Импульсы на вход счетчика эле­ментов поступают с выходного триггера и вызывают переключение триггеров в момент окончания каж­дого формируемого элемента.

К выходам счетчика элементов подключены два дешифратора: на микросхемах Мс19.1, Мс19.2, Мс25.1, Мс25.2 и Мс25.3, Мс33.1 — МсЗЗ.З. Первый — дешифратор тире — используется для образования команд на формирование тире, второй — .дешифра­тор пауз — для образования команд на формирова­ние паузы. Дешифратор тире выполнен таким обра­зом, что в момент формирования первого элемента знака (точки или тире) появление логического «О» возможно только на выходе микросхемы Мс19.1,в момент формирования второго элемента — на выхо­де Мс19.2, третьего — на выходе Мс25.1, четверто­го — на выходе Мс25.2. Выходы этих микросхем объединяются логическим элементом «ИЛИ — НЕ» (Мс20.1). Входы дешифратора тире через устройст­во выбора текстов (рис. 2) соединяются с выходами нижнего счетчика выбора знака.

Допустим, состояние его триггеров таково, что логическая «1» будет находиться на входах микро­схем Мс19.1 и Мс25.1 дешифратора тире. Тогда при формировании первого элемента знака на выходе микросхемы Мс20.1 появится логическая «1», кото­рая далее через контакты переключателя рода ра­бот В5.2, через логические элементы на микросхе­мах Мс21.1, Мс21.3 и Мс19.3 поступит на вход К триггера тире. В результате выходной триггер пер­вым элементом знака сформирует тире. В момент формирования третьего элемента знака положитель­ный импульс с выхода микросхемы Мс20.1 опроки­нет триггер тире, что также приводит к тому, что третьим элементом знака будет сформировано тире. Дешифратор пауз работает аналогичным обра­зом. Только с триггерами верхнего счетчика выбора знака он соединяется через преобразователь кода на микросхемах Мс39.1Мс43.1, преобразующий четырехразрядный двоичный код в единичный сиг­нал. С триггерами верхнего счетчика выбора знака преобразователь соединен через устройство выбора текстов.

С выхода микросхемы Мс20.2 импульсы управ­ления через логический элемент на микросхеме Мс21.2, переключатель В5.2 и логический элемент на микросхеме Мс5.3 поступают на вход К триггера паузы.

Допустим, что состояние триггеров верхнего счетчика выбора знака таково, что на выходах пре­образователя кода — микросхемах Мс34.3, Мс36.1, МсЗб.З, соединенных со входами дешифратора пауз, находятся логические «О». Тогда при состоянии триггеров счетчика элементов, соответствующем формированию четвертого элемента знака, логиче­ский «О» появится на выходе микросхемы МсЗЗ.З, так как её вход в режиме формирования букв от­ключен от преобразователя кода, что равносильно присутствию на этом входе логической «1». Таким образом, при отсутствии сигналов управления с преобразователя кода при формировании четверто­го элемента буквы на выходе дешифратора пауз — микросхеме Мс20.2 — появится логическая «1», ко­торая воздействует на триггер паузы и вызовет формирование паузы между знаками.

В случае появления логической «1» на входе ми­кросхемы МсЗЗ.2 выходным триггером будет сфор­мирован знак из трех элементов; на входе микросхе­мы МсЗЗ.1 — из двух элементов; на входе микро­схемы Мс25.3 — из одного элемента.

На микросхемах Мс28.1Мс29.2 выполнен ана­лизатор нелатинских знаков. Выходы анализатора соединены со входами дешифратора тире и через устройство выбора текстов — с триггерами нижнего счетчика выбора знака. Когда эти триггеры зани­мают состояния, соответствующие формированию знаков Ч, Ю, Я, на выходе микросхемы МсЗО.З по­явится сигнал, который через инвертор на микро­схеме Мс29.3, переключатели В9, В10 и логический элемент на микросхеме Мс34.1 поступит на вход микросхемы МсЗЗ.2 дешифратора пауз. В резуль­тате формирование паузы начнется после третьего элемента, и вместо Ч, Ю, Я будут сформированы знаки О, У, Р. При состоянии, соответствующем формированию буквы Ш, сигнал появится на выхо­де микросхемы Мс29.2 и далее через контакты пере­ключателя рода работ и логический элемент на ми­кросхеме Мс34.3 поступит на вход микросхемы Мс25.3. В результате вместо Ш будет сформирован знак Т.

При формировании цифр дешифратор тире от­ключается и триггером тире управляет триггер цифр на микросхеме МсЗЗ.2. Этот триггер из одного со­стояния в другое переключает сигналы с дешифра­тора пауз, которые уже не воздействуют на триг­гер паузы: цепь разорвана переключателем В5.2, а через логический элемент на микросхеме Мс12.4 поступает на вход триггера цифр. Триггер паузы в этом случае управляется импульсами, проходящими через логические элементы на микросхемах Мсб.З и Мсб.З. Импульсы появляются при формировании пятого знака. Таким образом, пауза между знака­ми формируется после окончания каждого пятого элемента.

Начальное состояние триггера цифр зависит от сигнала на выходе микросхемы Мс34.2, объединя­ющей выходы анализатора нелатинских знаков и дополнительного дешифратора на микросхемах Мс26.1 Мс27.2. Сигнал с выхода микросхемы Мс34.2 поступает далее на один из входов микро­схемы Мс36.2.

Остальные ее входы подключены к триггеру счетчика элементов и тригеру паузы так, что сигнал на выходе может появиться только во время паузы между знаками. Появившаяся на выходе микросхе­мы Мс34.2 логическая «1» вызывает опрокидыва­ние триггера цифр в момент начала формирования очередного знака, что приводит к формированию цифр, начинающихся с тире. Логический же «О» не оказывает влияния на триггер цифр, и тот остается в исходном состоянии, что соответствует формиро­ванию цифр, начинающихся с точки. В это же состояние триггер цифр переводится после окончания формирования каждого знака сигналом с триггера паузы.

Деление синтезируемых датчиком текстов на группы и выдача сигнала на формирование паузы между ними производится триггерами счетчика знаков на микросхемах Мс4.1, Мс4.2, Мс18.1, Мс18.2 и логическими элементами на микросхемах МсЗ.1МсЗ.4, Мс12.1, Мс12.2. Триггеры переключаются в момент окончания каждого знака от сигналов с триггера паузы, которые поступают на его вход че­рез логический элемент «ИЛИ — НЕ» на микросхе­ме Мс12.1 и инвертор на микросхеме Мс12.2. При поступлении пятого импульса, соответствующего окончанию формирования пятого знака, триггеры занимают такое состояние, при котором на выходе микросхемы МсЗ.4 появится логический «О». Он блокирует триггер паузы по входу J от воздействия импульсов с симметрирующего триггера, которые должны возвратить его в исходное состояние. Одно­временно логический «О» через инвертор на микро­схеме МсЗ.1 поступает на логический элемент «И — НЕ» на микросхеме МсЗ.2, на другой вход которого подаются импульсы с симметрирующего триггера. В результате на выходе появляются импульсы, сле­дующие с частотой формирования точек, которые далее через элементы на микросхемах Мс12.1 и Мс12.2 поступают на вход счетчика знаков. После прихода трех импульсов на входе микросхемы МсЗ.4 появляется логическая «1». Блокировка триг­гера паузы прекращается, и от очередного импульса с симметрирующего триггера он возвращается в исходное состояние. В течение промежутка времени с момента окончания пятого знака до возвращения триггера паузы в исходное состояние выходной триг­гер формирует паузу между группами.

Счетчик знаков участвует также в формирова­нии трех букв Ж и знака раздела, которые переда­ются перед началом каждого текста. Это обеспечи­вается тем, что в первоначальный момент времени после нажатия кнопки В7 логический «О» с левого плеча триггера на микросхеме Мс18.2, поступая на входы логических элементов «И — НЕ» на микросхе­мах Мс21.1 и Мс21.2, препятствует прохождению импульсов управления как с дешифраторов тире и пауз, так и с триггера цифр. В этом случае импульсы управления на триггеры тире и паузы поступают с дополнительного дешифратора на микросхемах Мс5.1. Мс5.2, Мс6.1, Мс6.2, Мс7.1, Мс7.2. Элемент на микросхеме Мс5.2 подключен к выходам тригге­ров счетчика элементов так, что при наличии логи­ческой «1» на левом плече триггера на микросхеме Ш18.1 на его выходе в момент формирования чет­вертого элемента знака появляется отрицательный импульс, который далее через логические элементы на микросхемах Мс6.1, Mct.l и Мс21.3 опрокидыва­ет триггер тире.

clip_image002clip_image004

Рис. 1. Принципиальная схема синтезатора телеграф­ного кода

Одновременно этот импульс через элементы на микросхемах Мс6.2, Мс7.2 и Мс5.3 воз­действует на триггер паузы. Но тригер тире опро­кидывается от переднего фронта импульса, а триг­гер паузы — от заднего. В результате выходной триггер сформирует три точки и тире, то есть букву Ж, после чего начнет формировать паузу перед сле­дующим знаком.

Логическая «1» на левом плече триггера на ми­кросхеме Мс18.1 будет оставаться до момента окон­чания формирования выходным триггером третьего знака. Таким образом, буква Ж повторяется еще два раза. Затем элемент на микросхеме Мс5.2 бло­кируется логическим «О», появившимся теперь на левом плече триггера, а логическая «1» с другого его плеча подключает к работе элемент на микросхеме Мс5.1. На выходе последнего отрицательный им­пульс появляется в момент формирования первого и пятого элементов знака. Эти импульсы через эле­менты на микросхемах Мс6.1, Мс7.1, Мс21.3 и Мс19.3 опрокидывают триггер тире, что приводит к формированию выходным триггером знака разде­ла (тире, три точки, тире). В момент формирования пятого элемента знака раздела, как и в случае фор­мирования цифр, на выходе микросхемы Мсб.З по­является отрицательный импульс, который через элемент на микросхеме Мс5.3 опрокидывает триг­гер паузы, вызывая формирование паузы.

Исходное состояние триггеров счетчика знаков выбрано таким образом, что после формирования выходным триггером знака на выходе микросхемы МсЗ.4 появляется сигнал на формирование паузы между группами. По окончании ее формирования опрокидывается триггер на микросхеме Мс18.2, ко­торый блокирует прохождение импульсов управле­ния на формирование трех букв Ж и знака раздела через элементы на микросхемах Мс7.1 и Мс7.2 и в то же время снимает блокировку с микросхем Мс21.1 и Мс21.2, открывая тем самым путь для про­хождения импульсов управления на триггеры тире и паузы (с дешифраторов тире и пауз — в режиме формирования букв, с триггера цифр — в режиме формирования цифр).

В режиме синтезирования контрольных текстов после формирования 250 знаков с выхода микро­схемы Мс16.1, подключенной к триггерам счетчиков выбора знака, поступает отрицательный импульс через элементы на микросхемах Мс8.2, Мс8.3 и пе­реключатель ВЗ на вход триггера на микросхеме Мс32.2. Тот опрокидывается, блокирует прохожде­ние импульсов управления через микросхемы Мс21.1 и Мс21.3 и включает узел формирования знака окончания передачи, выполненный на микросхемах Мс13.1Мс13.3. На выходах микросхем Мс13.1 и Мс13.2, подключенных к триггерам счетчика эле­ментов, появляется отрицательный импульс — со­ответственно при формировании и выходным тригге­ром второго и четвертого элементов знака. Воз­действуя далее через микросхемы Мс13.3, Мс13.4, Мс21.3 и Мс19.3 на триггер тире, эти импульсы обеспечивают формирование выходным триггером знака окончания передачи (точка, тире, точка, тире, точка).

clip_image006

Рис. 2. Принципиальная схема устройства выбора текстов

Импульс на формирование паузы после знака окончания передачи поступает на триггер паузы с микросхемы Мсб.З через элемент на микросхеме Мсб.З. Триггер паузы опрокидывается и остается в этом состоянии, так как он блокируется по выходу логическим «0» с выхода микросхемы Мс7.3, кото­рый появляется в момент начала формирования знака окончания передачи.

В режиме синтезирования тренировочных тек­стов выход микросхемы Мс8.3 отключается пере­ключателем ВЗ от входа триггера на микросхеме Мс32.2. Повторяемость синтезированных текстов зависит от количества возможных комбинаций состояний триггеров верхнего и нижнего счетчиков вы­бора знака. Число этих комбинаций равно 256. Для увеличения периода повторения до 640 знаков пере­ключателем ВЗ вводится дополнительная связь с выхода триггера на микросхеме Мс18.1 на вход 5 триггера на микросхеме Мс10.2,

В синтезаторе предусмотрена возможность фор­мирования увеличенной длительности паузы между знаками. Потребность в этом может возникнуть на начальной стадии тренировок радиотелеграфистов, а также во время перехода радиоспортсменов на запись текстов с использованием замены. Увеличе­ние длительности обеспечивает делитель частоты на триггерах на микросхемах McSl.l, Mc31.2, Мс32.1. На выход делителя импульсы поступают с симмет­рирующего триггера. При установке переключате­ля В8 в первое положение — как показано на схе­ме — делитель частоты не оказывает влияния на работу триггера паузы, и импульсы с симметрирую­щего триггера поступают непосредственно на вход триггера паузы. Между знаками формируется обыч­ная пауза, равная по длительности трем точкам. При переключении переключателя В8 во второе по­ложение вход триггера паузы подключается к выхо­ду первого триггера делителя частоты. В этом слу­чае триггер паузы возвратится в исходное состоя­ние после того, как на вход делителя поступит два импульса. В результате длительность паузы между знаками будет увеличена до пяти точек. В третьем положении переключателя триггер паузы возвра­тится в исходное состояние после поступления на вход делителя четырех импульсов. Длительность паузы в этом случае составит девять точек. Нако­нец, в четвертом положении на вход делителя по­ступит восемь импульсов, и длительность паузы между знаками будет равна 17 точкам.

Конструкция и детали. Корпус синтезатора склеен из пластмассы. Все органы управления рас­положены на лицевой панели. На задней стенке на­ходятся разьемы Ш1 — Ш4 и предохранитель Пр1.

В конструкции использованы кнопочные модуль­ные переключатели П2К. В качестве В6 синтеза­тора (см. рис. 1) использован переключатель 24П2Н, В1В4 устройства выборов текстов (см. рис. 2) — 12П4Н.

Динамическая головка Гр1 — 0,1ГД-6. Реле Р1 — РЭС-15, паспорт РС4.524.302. Конденсаторы С4, СИ фильтра питания — К50-6.

Трансформатор блока питания использован те­левизионный — TBK-H0JI2. В качестве вторичной использована обмотка, намотанная более толстым проводом.

Все детали синтезатора, за исключением элемен­тов блока питания, размещаются на трех печатных платах, расположенных друг над другом.

Налаживание. При отсутствии ошибок в монта­же и применении исправных деталей налаживание сводится к подбору резисторов R12R61 с тем, что­бы при нижнем (по схеме) положении переменного резистора R11 скорость работы датчика не превы­шала указанную величину более чем на 3 — 4 знака в минуту. Если все же после включения питания и нажатия кнопки В7 сигнал на выходе усилителя НЧ отсутствует, необходимо последовательно проверить работоспособность всех узлов. Прежде всего прове­ряют усилитель НЧ (подключая осциллограф), за­дающий и звуковой генераторы. При исправности задающего генератора от его импульсов должен переключаться симметрирующий триггер. Если этот триггер переключается, а выходной — нет, необхо­димо проверить, не блокируется ли выходной триг­гер триггером паузы. С левого плеча триггера пау­зы на вход R триггера на микросхеме Мс17 долж­на поступать логическая «1».

В дальнейшем, руководствуясь описанием, прове­ряют функционирование остальных элементов.

Для проверки правильности работы синтезатора ниже приводятся тексты, которые он должен синте­зировать в режиме «Контр». Переключатели выбо­ра текстов при этом должны находиться в первом положении.

Русский контрольный текст

ВТЖДА ЩЮЫЙШ ХБРМФ КЕЧСН ЯЩЮЫЙ ОХДАЗ УТПОИ ЬЯЩЮЫ ВШСНЛ ГЕЦВМ

жьящю кйшиб ртфка чжьящ уыйох ДЕЗУН ПЧЖЬЯ ГЮЫВМ СТЛГИ ЦПЧЖЬ

РЩЮКА ШЕБРМ ФЦПЧЖ ДЯЩУН ЙОХДА ЗФЦПЧ СЬЯГИ ЫВТСН ЛЗФЦП ОЖЬРМ

ЮКЕШИ БЛЗФЦ ВОЖДА ЩУТЙТ ХБЛЗФ КПЧСН ЯГЕЫВ МХБЛЗ УЦПОИ ЬРТЮК

АШХБЛ ГФЦВМ ЖДЕЩУ НЙШХБ РЗФКА ЧСТЯГ ИЫЙШХ ДЛЗУН ПОЕЬР МЮЫЙШ

Латинский контрольный текст

ВТЖДА ЩУЫЙТ ХБРМФ КЕОСН РЩУЫЙ ТХДАЗ УТПОИ ЬРЩУЫ ВТСНЛ ГЕЦВМ

ЖЬРЩУ КЙТИБ РТФКА ОЖЬРЩ УЫЙТХ ДЕЗУН ПОЖЬР ГУЫВТ СТЛГИ ЦПОЖЬ

РЩУКА ТЕБРМ ФЦПОЖ ДРЩУН ЙТХДА ЗФЦПО СЬРГИ ЫВТСН ЛЗФЦП ОЖЬРМ

УКЕТИ БЛЗФЦ ВОЖДА ЩУТЙТ ХБЛЗФ КПОСН РГЕЫВ ТХБЛЗ УЦПОИ ЬРТУК

АТХБЛ ГФЦВМ ЖДЕЩУ НЙТХБ РЗФКА ОСТРГ ИЫЙТХ ДЛЗУН ПОЕЬР МУЫИТ

Цифровой контрольный текст

36937 56209 54824 81982 01759 84374 36487 56204 80329

31937 01759 30924 81482 06204 85984 36437 56759 30487

31932 01704 85937 91482 56209 30482 98437 51759 85937

48632 01204 80482 93692 56259 30937 48198 51754 85982

93648 71204 30487 48193 70259 35937 93648 20654 85482

98193 75674 30437 48648 20170

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты