ТРЕНАЖЕР РАДИОТЕЛЕГРАФИСТА

May 29, 2010 by admin Комментировать »

В. Горбатый (UB5WCC)

Этот электронный автомат предназначен для изучения телеграфной азбуки, обучения работе в эфире телеграфом, а также записи и считывания телеграфного кода, записан­ного в оперативную память от клавиатурного датчика, ав­томатического телеграфного ключа или внешнего источ­ника.

Тренажер, внешний вид которого показан на рис. 1, формирует телеграфным кодом Морзе буквы, цифры и знаки препинания от кла­виатуры и манипулятора, а также три вида помех: «Спец.», «ТЧК» и «Шум». Предусмотрены звуковая и световая индикация телеграфного кода. Скорость формирования телеграфного кода регулируется плавно в пределах от 30 до 1000 знаков в минуту. С такой же скоростью осу­ществляется запись телеграфного кода в оперативную память и считы­вание его. Объем оперативной памяти — 1024 бита.

Тренажер состоит из трех (не считая встроенного источ­ника питания) функционально законченных блоков: клави­атурного датчика с автоматическим ключом, блока опера­тивной памяти и имитатора помех с выходными каска­дами.

На рис. 2 приведена схема шифратора клавиатурного датчика, а на рис. 3 — схема формирователя кода, состоя­щего из двух регистров сдвига, несущих информации о точ­ке, тире и паузе (микросхемы D2, D3, D6, D8, D10, D12) и числе импульсов в знаке (DI, D5, D9, D11.2), устройства сброса формирования строба (D4), тактового генератора (D7.I, D7.2), делителя частоты (D11.1), триггера форми­рования точки (D13), триггера формирования тире (D14) и формирователя импульсов продвижения информации в регистрах.

clip_image002

Рис. 1. Внешний вид тренажера

Принцип работы клавиатурного датчика заключается в следующем. Каждый знак, вводимый в датчик через кла­виатуру, кодируется шифратором в 12-разрядный код. Пер­вые шесть разрядов (I…VI) несут информацию о располо­жении точек и тире в знаке, причем точка кодируется логической единицей, а тире — перепадом логической еди­ницы в нуль; остальные шесть разрядов (1…6) несут инфор­мацию о числе элементов в знаке. В исходном состоянии на всех выходах шифратора логическая единица. Триггеры регистров сдвига находятся в исходном (нулевом) состоя­нии. При нажатии, например на клавишу «Ц», замыкаются контакты геркона S3 и на выходах I, III и 4 шифратора появляется логический нуль. Далее из перепадов напряже­ний с помощью дифференцирующих цепочек R16C14, R5C5, R10C8 (рис. 3) формируются импульсы, которые устанав­ливают триггеры D12, D5.1 и D8 в единичное состояние. При установке триггера D5.1 в единичное состояние на выходе микросхемы D4 формируется строб, разрешающий триггеру точек D13 сформировать четыре элемента, необ­ходимых для кода буквы «Ц». При установке триггеров D8 и D12 в единичное состояние первый и третий элемен­ты будут соответствовать тире,

Тактовый генератор собран на элементах D7.1, D7.2 микросхемы D7. Его частота зависит от емкости конден­сатора С9 или С10 и сопротивления резистора R11. Рези­стором R11 устанавливают частоту генератора плавно, а переключением конденсаторов С9 и С10 — дискретно. Да­лее частота генератора делится триггером DILI на два. Сигнал тактовой частоты с выхода 8 элемента D11.1 пода­ется на вход 12 триггера D13 формирования точки. Но этот триггер формирует сигнал точки лишь в том случае, когда на его входе 2 появляется логическая единица с вы­хода 8 микросхемы D4. С выхода 6 микросхемы D13 си­гнал подается на вход 12 микросхемы D14. И если на вхо­де 2 этой микросхемы логическая единица, то она форми­рует тире.

Таким образом формируется первое тире буквы Ц. Этот сигнал поступает на элемент D7.3, а с его выхода на выходной разъем Х2 и на входы С триггеров D2, D3, D6, D8, D10, D12. При этом информация в регистре переносит­ся вправо (триггер D10 устанавливается в единичное со­стояние, а триггер D12 в нулевое).

clip_image004

Рис. 2. Схема шифратора клавиатурного датчику

clip_image006

Рис. 2. Схема шифратора (продолжение)

С выхода элемента D7.3 сигнал через дифференцирую­щую цепочку R18C19 поступает и на вход элемента D7A, а с его выхода — на входы С триггеров Dl, D5, D9, D112, При этом информация в регистре сдвига также перено­сится вправо, т. е. триггер D5.2 устанавливается в единич­ное состояние. В дальнейшем цикл повторится. А на вход триггера точки идут тактовые импульсы, в результате фор­мируется точка, поскольку строб на выходе 8 микросхемы „ D4 продолжает формироваться. Тире же формироваться не будет, потому что триггер D12 находится в нулевом со­стоянии. При этом на выход микросхемы D7.3 поступит импульс длительностью точки, которым в регистрах сдвига осуществляется перенос информации вправо. Триггер D12 установится в единичное состояние, и третий импульс бук­вы Ц сформируется длительностью тире. Четвертый импульс буквы Ц будет сформирован аналогично второму. После формирования четвертого импульса закончится строб, и триггер точек прекратит работу. Кроме того, четвертым импульсом все триггеры регистров сдвига установятся в исходное состояние, и клавиатурный датчик будет готов к формированию кода другого знака.

clip_image007

Рис. 3. Схема формирователя кода клавиатурного датчика

Формирование телеграфного кода от манипулятора осу­ществляется следующим образом. При нажатии манипу­лятора S2 в положение «.» (точка) уровень логического нуля поступает через диод V3 на вход 4 триггера D11.2, который устанавливается в единичное состояние. Затем логический нуль с выхода 6 элемента D11.2 поступает на вход 11 микросхемы D4, что приводит к появлению на ее выходе 8 логической единицы, и высокий потенциал на входе 2 микросхемы D13 разрешает формирование точек. Число точек зависит от времени нажатия ручки манипуля­тора в положении «.».

clip_image009

Рис 4. Схема блока оперативной памяти

При нажатии ручки манипулятора в положение « — » (тире) логический нуль поступает на вход 4 триггера D11 2 через диод V2 и на вход 13 триггера D12 через диод VI. При этом высокий потенциал на выходе 8 триггера D12 разрешает работу триггера тире.

Блок оперативной памяти (рис. 4) состоит из элемента памяти (D14), десятиразрядного адресного делителя (D3, D5, D9, D12, D13), устройства формирования сигнала «Сброс» (D6, D8, D10, DILI, D11.2), ждущего мультиви­братора (D2.4, D7.1, D7.2, D7.3). Остальные микросхемы этого блока участвуют в управлении режимами его ра­боты.

На входы блока оперативной памяти подаются только два сигнала — телеграфный код и тактовый импульс, по­этому его можно использовать с электронным ключом, клавиатурным датчиком или любым другим источником телеграфного кода.

Для записи телеграфного кода в оперативную память сначала нажимают кнопку S3 «Сброс», чтобы установить триггеры делителя (D3, D5, D9, D12, D13) в исходное со­стояние, а затем замыкают контакты кнопки S2 «Запись». При этом на входах элементов D2.1 и D2.3 появляется логический нуль. Сигнал логической единицы на выходе элемента D2.3 разрешает работу ждущего мультивибра­тора.

clip_image010

Рис. 5. Схема имитатора помех с выходными каскадами

Запуск ждущего мультивибратора осуществляется так­товым импульсом, поступающим на вход 12 элемента D2.4. Длительность формируемого им тактового импульса определяется параметрами конденсатора СЗ и резистора R4. С выхода элемента D7.3 сформированный тактовый импульс поступает на вход делителя (вход 3 элемента D3.1), на вход 3 микросхемы D14 через элемент D11.3 и на вход 11 микросхемы D8 через элемент D7.4. Выходы 5 и 9 триггеров делителя соединены с адресными входами микросхемы D14. Одновременно на вход 11 микросхемы D14 поступает телеграфный код, прошедший через эле­мент D10.4 и микросхему D6. В данном случае происхо­дит запись информации («точка», «тире» или «пауза») в память. При разрыве контактов кнопки S2 запись прекра­щается.

Для считывания информации контакты кнопки S1 «Считывание» замыкают. Чтобы считывание информации шло с начала записи, триггеры делителя кнопкой S3 «Сброс» устанавливают в исходное состояние.

В режиме «Считывание» тактовый импульс подается только на входы 8 и 9 микросхемы D6 и на вход делителя с элемента D7.3. На вход 3 микросхемы D14 подается ло­гическая единица, обеспечивающая этот режим работы. С выхода 12 микросхемы D14 информация поступает на выход блока через микросхемы Dl, D4, D6, D8, D10, ВИЛ. Для микросхем Dl, D4, D6, D8, D10.1 режим «Считыва­ние» обеспечивается логической единицей, поступающей к ним с выхода 6 микросхемы D2.2. Если записанная ин­формация заканчивается, устройство формирования сигна­ла «Сброс» вырабатывает импульс, которым триггеры де­лителя устанавливаются в исходное состояние, и считыва­ние информации повторяется. Таким образом, считывание может производиться многократно.

Устройство позволяет записывать любое число знаков (3, 5, 8, 20 и т. д.) и считывать эту информацию много раз, но при этом не нужно ждать окончания памяти, если она заполнена частично. При размыкании контактов выключа­теля S1 считывание информации прекращается. Повторное замыкание позволяет продолжать считывать информацию.

Стирание информации в ячейках памяти осуществляет­ся при повторной записи или обесточивании блока.

Имитатор помех (рис. 5) состоит из трех мультивибра­торов (элементы Dl.l, D1.2, D1.3, D2.1, D2.2, D2.3 и D1.4, D2.4), которые формируют помехи «Спец.» и «ТЧК», гене­ратора помехи «Шум» (стабилитрон VI, микросхема А1 и транзистор V2), тонального генератора (элементы D3.1, D3.2), усилителя НЧ (транзисторы V3 и V4), выходного каскада телеграфного кода (транзистор V5, реле К1 и лам­па HI) и световой сигнализации (транзистор V8, лампа Н2) об окончании памяти емкостью 512 бит.

На вход имитатора помех можно подавать телеграфный код от клавиатурного датчика (через гнездо ХЗ) или от блока оперативной памяти (через гнездо Х5). Создающий­ся на выходе 3 элемента D4.1 сигнал поступает на гнездо Х7. Инверсный сигнал телеграфного кода поступает на гнездо Х6 с выхода 11 элемента D4.3.

clip_image011

Рис. 6. Схема блока питания

Телеграфный код подается также на базу транзистора V5, нагруженного на реле К1 и лампу HI. Реле срабатывает в такт с телеграфным кодом и своими контактами К11 модулирует передатчик, а лампа HI, мигая в такт с телеграфным кодом, позволяет изучать телеграфную азбу­ку визуально.

Тональный телеграфный сигнал создает генератор, со­бранный на элементах D3.1 и D3.2. Частоту генерируемых колебаний можно плавно изменять переменным резистором R22 «Тон». Сигнал генератора поступает на вход 4 элемен­та D4.2, а телеграфный код — на вход 5, образуя на вы­ходе 6 этого элемента «пачки» звукового сигнала. Этот сигнал через резистор R16 «Громк. сигнала» подается на вход усилителя НЧ и далее к динамической головке В1 и выходному гнезду Х8.

Помеха «Шум» имитирует шум приемника. Сигнал та­кой помехи создается стабилитроном VI и усиливается операционным усилителем А1 и транзистором V2. Через контакты переключателя S3 сигнал помехи поступает на вход усилителя НЧ. Громкость помехи «Шум» регулиру­ют переменным резистором R17 независимо от полезного сигнала.

Помеха «ТЧК» имитирует два сигнала, прослушивае­мых в телефонах одновременно. Ее источником служит мультивибратор, собранный на элементах D1.4, D2.4. При замыкании контактов выключателя S2 он, как и сигнал помехи «Шум», подается на вход усилителя НЧ на тран­зисторах V3 и V4.

Помеху «Спец.» формируют три мультивибратора, два из которых (элементы Dl.l, D1.2 и D2.1, D2.2) генерируют колебания разных частот, а третий (элементы D1.4, D2.4) управляет их работой. Подключают мультивибраторы к усилителю НЧ кнопкой S1.

Выключатели S1…S3 независимы, поэтому включать помехи можно в любой комбинации,

Блок питания (рис. 6), обеспечивающий тpeнaжepу стабилизированные лапряжения +5 В при токе до 0,6 Д и +12 В при токе до 0,1 А, состоит из трансформатора T1, двухполупериодного выпрямителя на диодах V1…V4, вклю­ченных по мостовой схеме, и двух стабилизаторов. Выпрям­ленное диодами и сглаженное конденсатором С1 напряже­ние около 16 В через плавкий предохранитель F2 поступа­ет на оба стабилизатора. Стабилизатор напряжения +12 В собран на стабилитроне V6 и транзисторе V5, а стабили­затор напряжения +5 В — на стабилитроне V7 и транзи­сторах V8…V10. Выходное напряжение первого из ния определяется напряжением стабилизации стабилитрона V6; выходное напряжение второго устанавливают подбором ре­зистора R4.

Трансформатор питания 77 собран на магнитопроводе ШЛ16X25. Его первичная обмотка содержит 1607 витков провода ПЭВ-2 0,31, вторичная — 96 витков проводе ПЭВ-2 1,0. Электролитический конденсатор С1 типа К50-6, резисторы — МЛТ-0,25, предохранители типа ВП-1-1.

Тренажер (см. рис. 1) собран в металлическом корпу­се размерами 295X235X110 мм. Для удобства в работе панель управления расположена под углом. На ней нахо­дятся клавиатура, переменные резисторы «Скорость», «Тон сигнала», «Громкость сигнала», «Громкость помехи», вы­ключатель питания и все выключатели, относящиеся к бло­ку оперативной памяти и имитатору помех. Манипулятор находится на передней стенке, а гнезда «Вход кода», «Вы­ход кода», «Выход УНЧ» и переключатель скорости пере­дачи — на задней стенке корпуса.

Клавиатура тренажера состоит из 48 кнопок, размещен­ных на его лицевой панели. Некоторые детали являются общими для 12 кнопок, установленных в один ряд.

Устройство и детали одного ряда кнопок клавиатуры показаны на рис. 7 — 9. Каждый ряд клавиатуры состоит из двенадцати клавиш 1, четырех втулок 2, двенадцати пру­жин 3, двух шунтов 4, панели 5, двух кронштейнов 6, две­надцати штоков с магнитами 7 и двенадцати держателей с герконами 8. Шунты изготовлены из листового материа­ла ЭЭА толщиной 2 мм. После обработки их отжигают до восстановления магнитных свойств. Для штоков исполь­зована латунь толщиной 1,5 мм. Магниты размерами 10X4X4 мм приклеены к штокам эпоксидным клеем Д-9.

clip_image013 clip_image015

Рис. 7. Конструкция клавиату­ры:

1 — клавиша; 2 — втулка; 3 — пружина; 4 — шунт; 5 — панель; 6 — кронштейн; 7 — шток с магнитом) 8 — держатель с магнитом

Рис. 8. Конструкция шунта 4 и дер­жателя 8

Работа клавиатуры заключается в следующем. При на­жатии на клавишу магнит, находящийся на штоке, при­ближается к геркону и замыкает его контакты. При отпускании клавиши пружина возвращает шток с магни­том в исходное положение и магнит устанавливается возле шунта. Таким обра­зом, в исходном состоя­нии магнит не влияет на геркон и его контакты ра­зомкнуты.

Все выключатели и пе­реключатели, используе­мые в тренажере, типа П2К (можно тумблеры), переменные резисторы — ППЗ-40, сигнальные лам­пы типа МН 13,5 — 0,16.

Микросхемы серии К133 можно заменить на аналогичные серии К155.

Детали шифратора, Датчика кода, имитатора помех с выходными кас­кадами и блока питания смонтированы на само­стоятельных платах. Размещение элементов на платах и плат в корпусе не влияет на качество работы тренажера.

Налаживание тренажера начинается с клавиату­ры и шифратора. Прежде всего надо убедиться Т правиль­ности формирования двенадцатиразрядного кода на выхо­дах «I»…«VI» и «1»…«6». В исходном состоянии на всех выходах должна быть логическая единица, а при нажатии клавиши «Ц» — код 010111111011. Так проверяют код всех знаков. Затем с помощью осциллографа проверяют работу тактового генератора (см. рис. 3). На выходе 8 элемента D7.2 должен быть сигнал. При переводе переключателя S1 в другое положение и вращении ручки резистора R11 частота генератора должна изменяться. Триггер DILI дол­жен делить частоту этого сигнала на два. Временно отклю­чив выводы 2 микросхем D13 и D14, убеждаются, что каж­дый триггер делит частоту входного сигнала на два. Далее проверяют работу регистра сдвига, собранного на микро­схемах Dl, D5, D9 и элементе D11.2. Если он работает исправно, на всех входах микросхемы D4 должна быть ло­гическая единица, а на ее выходе 8 логический нуль. При кратковременной подаче логического нуля на вход 4 или 10 микросхем Dl, D5, D9, D11.2 соответствующий триггер должен установиться в единичное состояние, и на выхо­де 8 микросхемы D4 должна появиться логическая едини­ца, разрешающая работу триггера D13.

Второй регистр сдвига проверяют аналогично. В исход­ном состоянии на всех выходах 8 триггеров D2, D3, D6, D8, D10, D12 должен быть логический нуль, а при подаче логического нуля на входы 13 триггеры должны устано­виться в единичное состояние.

clip_image017

Рис 9. Конструкция штока 7

После этого проверяют правильность формирования ко­да всех знаков.

Блок оперативной памяти (рис. 4) настраивают в такой последовательности. Замыкают контакты выключателя S2 «Запись» и проверяют наличие тактового импульса на вхо­дах 8 и 9 микросхемы D6 и входе 12 элемента D2.4. Так­товый импульс, сформированный ждущим мультивибрато­ром, должен поступить и на входы 3 триггера D3.1, микро­схемы D14 и вход 11 микросхемы D8. Затем проверяют работу адресного делителя. Каждый его триггер должен делить частоту тактового импульса на два. Наличие сигна­лов проверяют также на входах АОА9 микросхемы D14. Подав на вход блока телеграфный код, проверяют его на­личие на входах 11 и 12 этой же микросхемы. При нали­чии сигналов, оговоренных выше, будет производиться запись телеграфного кода. При размыкании контактов вы­ключателя S2 «Запись» прекращается подача тактового им­пульса на триггер D3.1 и микросхемы D8, D14 и останав­ливается запись телеграфного кода. Нажав кнопку 55 «Сброс», проверяют, установлены ли триггеры делителя в исходное состояние.

Далее нажимают кнопку S1 «Считывание» и проверяют наличие тактового импульса на входах элемента D3.1, ми­кросхемы D8 и логической единицы на входе 3 микросхе­мы D14. С выхода 6 элемента D2.2 логическая единица подается также на входы 2, 5, 10 и 13 микросхемы D4, вход 6 микросхемы D6, вход 12 микросхемы D8 и вход 2 элемента D10.1. При этом сигнал телеграфного кода дол­жен быть на выходе 12 микросхемы D14, входах 2, 3, 4 и 5 и выходах 10, 11, 12, 13 микросхемы D6. По окончании считывания информации наблюдают импульс «Сброс» на выходе 6 элемента D11.2.

Налаживание имитатора помех (см. рис. 5) заключает­ся главным образом в проверке работоспособности всех мультивибраторов и генератора шума. Делают это с по­мощью осциллографа. Частоты мультивибраторов устанав­ливают на слух, подбирая резисторы R5, R6, R7 и R19. Ре­зистор R4 усилителя подбирают по максимальной ампли­туде шума на конденсаторе С10.

В заключение щуп осциллографа подключают к гнезду Х8 и проверяют работу тренажера на всех режимах.

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