Dit artikel van mijn hand is eerder verschenen in "Electron", het maandblad voor de nederlandse radio-amateur "VERON".
1234567891011

Automatische Morse seinsleutel

R. H. W. Bosman, PAoHG, Huizen

Filter-bug

Een bijzetkastje voor de sein-amateur met 13 mogelijkheden

Het begon met een schema van een elektronische bug met zeven torren van PAoTON, dat ik via PAoCVO ontving. Nadat ik dit zonder moeilijkheden op print had gezet, werkte dit voortreffelijk. Toen kwamen de

BUG

De bug is een andere uitvoering van de seinsleutel. Bij de bug is de handbeweging heen en weer inplaats van op en neer. Als de hand zich naar links beweegt worden de strepen gevormd, naar recht de punten. Er zijn twee soorten bugs: de mechanische en de elektronische. Bij de mechanische bug worden de punten automatisch gevormd, maar de lengte van de streep moet zelf bepaald worden. Bij de elektronische bug wordt de lengte van zowel punten als strepen automatisch gevormd en tevens de spaties ter lengte van een punt tussen de punten en strepen. Hierdoor is het persoonlijke uit het seinschrift verdwenen. Iemand met een slechte hand van seinen kan beter een bug nemen en dan liefst een elektronische. Het is wel eens aardig om na te gaan hoeveel handbewegingen nu totaal nodig zijn bij het seinen met de sleutel en met de bug. De cijfers in de grafiek geven dit aantal bewegingen aan. Hierbij is uitgegaan van een gemiddelde tekst van 60 letters.

ideen. En langzamerhand groeide dit printje uit tot een kastje dat nu de volgende mogelijkheden heeft:
  1. Zelfcompleterende bug. Zelfcompleterend wil zeggen; dat zowel de punten als de strepen volledig afgemaakt worden, ook al wordt het betreffende contact maar even aangetikt.
  2. Puntgeheugen. Zonder puntgeheugen zou de punt verloren gaan uit bijvoorbeeld de letter K (.) als deze punt niet goed getimed wordt. Bij het seinen van de K wordt eerst de streep aangetikt, daarna het puntcontact op het juiste moment en daarna weer het streepcontact. Indien het puntcontact nu losgelaten wordt als de bug zelf nog niet aan de punt van de K toe is, dan wordt deze punt niet geseind en seint men dus twee strepen inplaats van streep-punt-streep. Met het puntgeheugen wordt deze fout voorkomen, hierover later.
  3. Ingebouwde sounderoscillator. Bij het seinen met de bug is het gemakkelijker als men zelf mee kan luisteren bij het seinen. Sommige ontvangers zijn 'dood' bij het zenden, dus is een sounderoscillator onontbeerlijk. Het kastje kan nu ook los op tafel dienst doen bijvoorbeeld bij een seincursus.
  4. Toonhoogteregeling van deze sounder. Dit is volgens mij aardig, maar niet noodzakelijk. Het aantal onderdelen, dat ik hier mr voor nodig had, was echter zo gering, dat ik besloot het erbij te maken.
  5. Sounderuitgang voor A3-modulatie. Op 2 m is het soms noodzakelijk om met A3 inplaats van Al te seinen, omdat het niet zeker is, dat het tegenstation een B.F.O. heeft.
  6. Afluisterversterker met 'luidspreker'. Deze is ook ingebouwd. De versterker bestaat uit relatief weinig onderdelen; de 'luidspreker' is een koptelefoonschelp.
  7. Bijmengen van het soundersignaal in de L.F. versterker van de RX. Dit is gemakkelijk bij het meeluisteren bij het zenden, in die gevallen, waarbij het H.F. gedeelte van de ontvanger bij zenden doodgemaakt is.
  8. 1 kHz filter voor cw ontvangst. Dit filter heeft het mij mogelijk gemaakt verschillende sterk gestoorde stations nog te nemen.
  9. Geleidelijke regeling van breedband naar smalband met n knop. Dit is gemakkelijk als een zwak station in de filterdoorlaat moet worden 'geplaatst'.
  10. Automatisch inkomen van de TX bij aanraking van de manipulator. Hierdoor wordt het aantal handelingen bij een QSO beperkt tot het bedienen van potlood en manipulator.
  11. Automatische VFO verstemming tijdens ontvangst. Dus geen storing ten gevolge van doorstraling van de VFO.
  12. Sturing voor een antennerelais. De spoel van het antennerelais wordt simpelweg met twee draadjes verbonden met het kastje.
  13. Voeding uit het 220 V net.

Fig. 1. Elektronische bug, compleet met geheugen.
Het bovenste deel, de feitelijke eibug, is reeds zelfstandig te gebruiken zonder geheugenschakeling. De drie punten (aangegeven met X) zijn de koppelpunten.


Toelichting bij het schema van de elektronische bug zonder geheugen

Zie hiervoor het bovenste gedeelte van fig. 1. Deze elektronische bug zonder geheugen is reeds als zelfstandig geheel te gebruiken, men mist alleen de voordelen van het geheugen maar dit kan er later worden bijgebouwd (het onderste deel van fig. 1). De onderdelen zijn in dit schema doorgenummerd. Dit schema bevat 7 PNP transistoren, hiervoor zijn de gewone huis-, tuin- en keukentransistoren te gebruiken, behalve TS3, deze bij voorkeur silicium, dus met een lage collectorlekstroom.
De transistoren 1 en 2 vormen de multivibrator voor de punten met TS3 als sleuteltor en de transistoren 6 en 7 vormen de deler voor de strepen met TS5 als sleuteltor. Transistor 4 is de relaisversterker. In het schema is het puntcontact links en het streepcontact rechts. 'In het echt' is dit natuurlijk andersom. Het principeschema is getekend in fig. 2.

In rust is TS3 gesperd en dus voert TS2 geen stroom. Collector 2 is negatief en collector 1 is ongeveer op aardpotentiaal. TS4 is hierdoor dicht en het relais is onbekrachtigd.
Bij het seinen van een punt wordt een negatieve spanning gezet op R20; TS3 gaat nu open. Emitter 2 ligt nu aan aarde en de multivibratorschakeling is compleet, meteen wordt collector 1 negatief en het relais trekt aan. De negatieve spanning van collector 1 wordt via R10 teruggevoerd naar basis 3. De multivibrator houdt zichzelf totdat deze weer omslaat, hierdoor valt het geheel weer terug in de oude toestand.

Als het puntcontact vastgehouden wordt, dan is de multivibrator free running en worden er continu punten geseind.
Bij het seinen van strepen wordt het streepcontact bekrachtigd, hierdoor wordt TS5 geleidend en via gelijkrichter GR21 ook weer TS3. Emitter 6 zowel als emitter 2 liggen nu aan aarde en de deler zowel als de multivibrator zijn nu in functie.
Hetzelfde gebeurt nu als bij het seinen van de punt is beschreven, maar bovendien slaat meteen de deler om, collector 2 gaat namelijk van negatief naar aardpotentiaal, dit geeft via C23 en de diodes 27 en 28 een positieve impuls op de delerschakeling. TS6 was gesperd (omdat TS5 gesperd was) maar gaat nu door het omslaan geleiden, hierdoor wordt TS7 gesperd. Collector 7 wordt dus negatief en bekrachtigt het relais via R13 en TS4. Tevens wordt TS5 opengehouden via R16 en R17 en TS3 wordt opengehouden via R15. De multivibrator huppelt dus door.
Bij de tweede punt van de multivibrator wordt er weer een positieve impuls naar de deler gestuurd. De deler slaat terug en de sturing is weg via R16R17, R15 en R13. Maar nu houdt de multivibrator zich nog n punt vast via R10 en het relais wordt nog gestuurd via R11, totdat ook dit afgelopen is, daarna keert alles weer terug in de oude toestand.
Fig. 3 toont de spanningsvormen in verschillende punten van de schakeling als de letter G wordt geseind. Men ziet, dat een streep opgebouwd is uit een punt en een twee keer zo lange punt, samen drie punten lang dus en dat de spatie automatisch gelijk wordt aan een puntlengte.

Toelichting bij het schema van de elektronische bug met puntgeheugen

Zie hiervoor weer fig. 1, het onderste deel (onder de punten X).
De puntengeheugenschakeling bevat onder andere de bistabiele multivibrator met TS8 en TS9, de gate met TS13, het relaiscontact (re/a) en de bijbehorende R's, C's en diodes.
De schakeling is op drie plaatsen aan de schakeling van de elektronische bug geknoopt bij de drie punten X. De oude manipulatoraansluitingen worden niet meer gebruikt, de manipulator wordt nu aangesloten bij C63. De werking van de elektronische bugschakeling is volkomen gelijk gebleven, alleen wordt deze nu gestuurd uit de puntgeheugenschakeling. De streepstuurweerstand R22 is herhaald in R61 en de diode GR21 is herhaald in GR60.
Bij de werking van het puntgeheugen is uitgegaan van de gedachte dat als het geladen geheugen zijn opdracht uitvoert, dit meteen wordt gewist. In rusttoestand is TS8 geleidend en TS9 gesperd.
Bij het seinen van een punt (dus C63 even kortgeslo-ten), wordt de multivibrator gestuurd via GR59, R20 en R14, dus op de oude manier. Tevens slaat het geheugen om t.g.v. de negatieve impuls via GR58 en C54. TS9 wordt geleidend, TS8 spert, collector 8 wordt negatief en stuurt TS3 ook, via GR56. Het relais trekt aan, re/a sluit waardoor het geheugen weer ontladen wordt t.g.v. de negatieve impuls via GR43 en C45 op basis 8.
Bij het seinen van een streep wordt in het schema het rechter contact van de manipulator bekrachtigd. De multivibrator wordt gestuurd via GR60 en R20/R14 en de deler wordt gestuurd via R61 en GR68 (TS13 is gesperd). De diodes GR56 en GR59 voorkomen dat het puntgeheugen wordt geladen door impulsen uit de elektronische bug.
Aan de hand van figuur 4 en het schema (fig. 1) zullen we nagaan wat er precies gebeurt bij het seinen van de letter C (..) als het puntcontact niet op het juiste moment wordt aangetikt.
Eerst wordt het streepcontact aangetikt, zie de bovenste regel in fig. 4. Wat er gebeurt staat hierboven beschreven. Re/a sluit, zie de tweede regel in fig. 4. In het geheugen gebeurt nog niets, want TS8 blijft geleidend. Direct daarna wordt het puntcontact aangetikt en dan weer bewogen naar het streepcontact. Het geheugen is nu geladen; collector 8 is negatief, dus TS13 staat open via R62. Collector 13 en basis 5 (via GR68) ligt aan aarde. Hierdoor kan de deler nu niet meer op-nieuw worden gestuurd, deze maakt echter wel zijn cyclus af.
Als de streep geindigd is, wordt de multivibrator nog gestuurd uit het geheugen via GR56. Na de spatie volgt dus nu een punt, het relais trekt opnieuw aan en wist het geheugen via GR43.
Het streepcontact is nog steeds bekrachtigd. Nu de punt geseind is en het geheugen gewist, kan weer een streep volgen, omdat TS13 weer dicht is en dus collector 13 de deler niet meer blokkeert. Als het relaiscontact weer aangetrokken is voor deze streep, kan het puntcontact weer aangetikt worden voor de laatste punt en daarna worden losgelaten.
TS13 is weer een transistor met een lage collectorlek. De waarde van R62 moet waarschijnlijk per schakeling worden bepaald.
C63 voorkomt dat bij het aantikken en seinen van een punt het geheugen opnieuw geladen kan worden, omdat bij het loslaten van het puntcontact zich extra impulsen kunnen vormen t.g.v. een krakend contact.

Sounderoscillatorschakeling

Dit is de schakeling met TS10 in fig. 1, links onderaan. Deze zogenaamde dubbel-T oscillator stamt uit de orgelbouw, start gemakkelijk en is zeer stabiel ook bij wisselende voedingsspanningen; de schakeling werkte nog bij 2,5 V. De toonhoogte is regelbaar met de potmeter van 10 kohm. Iedere versterkertor met een van minstens 60 is bruikbaar. R40 en C41 vormen een klikfilter.

Monitorversterker

Dit is de schakeling met TS11 en TS12 in fig. 1, rechts onderaan. Het is een zogenaamde diplet schakeling, het aantal onderdelen is gering. Sterkteregeling vindt plaats met de potmeter van 50 kohm. Als luidspreker is een oude koptelefoonschelp van 2000 ohm gebruikt. Als transistoren zijn ook bruikbaar bijvoorbeeld 0071 0072 (0080). Het relais, de sounder, de versterker en het puntgeheugen bevinden zich allen op n printje.

Selectieve versterker

Afgebeeld in fig. 5 met TS1, TS2 en de drie potkern-spoeltjes I, II en III. Dit filter dient zoals gezegd voor het uitfilteren van zwakke, gestoorde cw-stations. Bij gebruik van dit filter is er als het ware een extra m.f. versterker aan de ontvanger toegevoegd. Immers, de produktdetector kan beschouwd worden als mixer (met de BFO als local oscillator) en de verschilfrequentie van 1 kHz wordt gefilterd in de selectieve versterker. Hierbij is van spiegelonderdrukking natuurlijk geen sprake, maar als de ontvanger een kristalfilter bevat, kan met de knop `PHASING' op de ontvanger de spiegelfrequentie toch behoorlijk verzwakt worden.
Het filter kon niet achter de LF-versterker van de ontvanger geschakeld worden, daar dan tengevolge van de vervorming in deze versterker ook harmonischen van 500 Hz, 333 Hz enz. doorkwamen.
De potkerntjes van ca. 23 mm uitwendige diameter zijn bewikkeld met ongeveer 1400 windingen (wild ge-
 

 

wikkeld met de handboormachine). Ik heb meerdere condensatoren gebruikt om de kringen precies af te kunnen stemmen, allen op duizend herz. De toegepaste spoelen hadden verschillende waarden, vandaar de verschillen in afstemcapaciteit. De doorlaatkromme van dit filter is afgebeeld in figuur 6. Het filter is 100 Hz breed tot 20 dB down en 300 Hz (steile flanken) tot 50 dB down. Het was wel mogelijk om het filter nog smaller te maken, met de toegepaste spoeltjes (dus minder topcapaciteit) maar dan gingen de seintekens teveel naklinken door het uittrillen van de kringen. De versterker heeft een hoge ingangsweerstand.
Het smalbandsignaal wordt gemengd (R9) met het breedbandsignaal (R10) en de sounder (R11). De potmeter van 200 kohm is de bandbreedteregeling.

Voeding

De voeding (fig. 5) bevat twee eenvoudige stabilisatorschakelingen, de eerste met TS16 dient voor de stabilisatie van de totale voeding en de tweede stabilisator met TS3 stabiliseert de spanning voor de selectieve versterker. De voedingstrafo is een omgeblikte uitgang van ca. 13 V secondair, als gelijkrichter zou men bijvoorbeeld 4 x 0A202 kunnen gebruiken.
De +12 V is de chassiszijde van de schakeling, dit geldt niet voor de selectieve versterker.
De selectieve versterker en de voeding (behalve de voedingstrafo) zijn ondergebracht op een print.

Bedrading in het kastje (fig. 7)

Bij nadere bestudering spreekt dit schema eigenlijk voor zichzelf. Een paar losse opmerkingen kan ik nog wel maken.
Als de mogelijkheid van de schermroosteronderbreking van de ontvanger niet wordt gebruikt, kan eigenlijk het extra relais vervallen. Het klikfilter met de RFC (bijv. F4), 0,1 F en 50 ohm is zeer effectief en haalde bij mij de klikken op radio en TV volledig weg zowel bij het zenden op 80 m als op 2 m.
De condensator van 100 F parallel aan het antennerelais vertraagt de afvaltijd tot ca. 0,5 sec., zodat het antennerelais en het extra relais, dat hieraan ook parallel staat, niet mee gaat klapperen met de sein-tekens, maar alleen afvalt tussen de zinnen.

Manipulator. Zie de foto's (fig. 8 en fig. 9)

Dit is de bekende constructie met nagelvijl en relaiscontacten. De proefopstelling, waarbij bijv. de ophanging van de nagelvijl van doperwtenblik is gemaakt, beviel mij zo goed en was zo stevig, dat ik deze ongewijzigd heb ingebouwd in het kastje. De breedte van de spleet, waardoor de nagelvijl door de voorzijde steekt, bedraagt 3 mm. De relaiscontacten liefst zo dicht mogelijk bij deze spleet.

IJken van de schaal 'woorden per minuut'

Een normale tekst van 60 letters wordt volledig uitgeschreven in seintekens. Nu wordt het aantal bauds gesteld, dit zijn hetzelfde aantal punten, als in de tijd dat deze tekst geseind wordt, alleen de puntgenerator wordt aangezet. Een streep komt dus overeen met twee punten (twee punten en een spatie), de ruimte tussen twee letters is een punt (twee spaties en een punt) en de ruimte tussen twee woorden komt overeen met twee punten (drie spaties en twee punten). Totaal komt men nu op ongeveer 350 punten, dit komt overeen met het halve aantal strepen dus 175.
60 letters per minuut komt overeen met 12 woorden/ minuut. Dus nu behoeft men niets anders te doen dan de streepgenerator aan te zetten en de potmeter van 50 kohm zodanig in te stellen, dat men 175 strepen/ minuut seint. Voor de andere snelheden kan men nu zelf gemakkelijk het aantal strepen per minuut uitrekenen. De schaal 'woorden per minuut' loopt bij mij nu van 7 tot 26 w.p.m. De schaal is achterstevoren (dus begint bij 26 w.p.m.), omdat ik een logarithmische potmeter had en de schaal in deze stand het meest lineair is.

Gedrukte bedrading

Na de beschrijving van het kastje wilde ik toch nog even iets vertellen over mijn methode van printen omdat deze enigszins afwijkend is, en zoals dat meestal gaat met dit soort dingen: men vindt zijn eigen me-thode verreweg de beste.
Allereerst de opstelling van weerstanden, condensato-
ren, torren enz. Voor ruimtebesparing zet ik deze rechtop zoals de bomen in het bos, zie fig. 10. De printzijde van de weerstanden wordt dan meestal verbonden met de tor en de losse zijde met de voeding, zodat de voedingsdraden niet over de print lopen, maar verschillende losse uiteinden van weerstanden met elkaar verbindt.

Het printen zelf gaat alsvolgt: De maagdelijke printplaat wordt eerst op maat gezaagd met een figuurzaag. Daarna onder de kraan schoonschuren met een pannenpons (Brillo pad) en zodanig vetvrij maken met Vim dat het water als een film op het koper blijft liggen en dus niet meer samentrekt. Nu niet meer met de vingers aankomen! Afdrogen met een schone doek en even na laten drogen. Het aanzicht van de print wordt nu precies op de koperzijde gelegd en het overstekende papier naar achter omgevouwen. Nu worden alle gaatjes gecenterd door het papier heen en geboord met 1 mm. Nu wordt domweg al het koper gelakt met gekleurde nagellak (geen lippenstift!). Met bijv. een fijn horlogemakerschroevedraaiertje en een vergrootglas wordt de nagellak weggekrast op die plaatsen waar geen koper moet komen.
Het bewerkte printje wordt nu in het etsbad gelegd. Kijk uit voor vlekken, ook op metalen voorwerpen. Het etsbad bestaat uit een voldoend sterke oplossing van ferrichloride in water. De oplossing moet donkergeel tot bruin getint zijn. Het etsen duurt ongeveer 20-30 minuten bij verwarming tot ca. 40 graden. Is het printje dan nog niet klaar, dan nog wat ferrichloride kristallen toevoegen. Na gebruik kan de etsvloeistof bewaard worden in een plastic fles (bijv. van afwasmiddel) voor een volgende keer. De nagellak wordt verwijderd met een doekje met aceton.