Magnétophone numérique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Au début des années quatre-vingt, lorsque l'on travaillait à travers des pluies de météores, le taux de transmission était de 600 à 800 caractères par minute, et il était encore possible d'utiliser un magnétophone pour enregistrer les signaux reçus, ralentissant le mouvement de la bande pendant le décodage. Maintenant, la vitesse de transmission a considérablement augmenté, atteignant 2000 caractères par minute. Et à l'étranger, la question de la communication de météores à une vitesse pouvant atteindre 4000 XNUMX caractères par minute est déjà envisagée.

L'enregistrement magnétique a été remplacé par un enregistrement numérique avec une logique "dure" et contrôlée par programme. De plus en plus, un ordinateur est utilisé dans la pratique de la radio amateur. Cependant, tous les ondes courtes et ultracourtes qui veulent travailler à travers les météores n'ont pas la possibilité de fabriquer un dispositif logique "dur" proposé par V. Bagdyan et décrit dans [1-3], et plus encore d'assembler ou d'acheter un ordinateur avec le logiciels nécessaires.

(cliquez pour agrandir)

Le simple "magnétophone" numérique proposé aux lecteurs (ci-après dénommé l'appareil) permet des communications météoriques à un débit de transmission de 420 à 2000 caractères par minute. Il combine de nombreux avantages de l'enregistrement analogique (comme la participation d'un analyseur auditif humain dans le processus de réception, ce qui est particulièrement important dans des conditions d'interférence ; la capacité d'estimer le taux de transfert d'un correspondant lorsqu'il travaille sur un appel général) avec la avantages du numérique (possibilité de faire fonctionner un appareil avec un filtre à bande étroite; passage automatique instantané du mode de lecture après la fin de l'enregistrement au mode de lecture après la fin de l'enregistrement de la rafale avec un ralentissement de plusieurs fois, et lorsque l'appareil est en cours de finalisation - jusqu'à un "arrêt" complet, sans changement de tonalité, du signal reproduit ; protection logique contre le passage en mode lecture à partir de signaux ne respectant pas certains paramètres donnés).

La diminution de la fiabilité des signaux enregistrés à une vitesse supérieure à 1500 caractères par minute lors de la lecture se justifie par la simplicité de l'appareil. Si vous augmentez la quantité de mémoire et augmentez la vitesse d'horloge, la plage de vitesse peut être étendue. Plus la fréquence d'horloge dans l'appareil est élevée, plus la fiabilité peut être atteinte.

Le schéma de principe de l'appareil est illustré à la fig. 1. Il se compose d'un convertisseur analogique-numérique à base de transistors VT1-VT3 et d'un trigger de Schmitt DD1.1, d'un noeud de "restauration" de l'enveloppe du signal (effectué sur un multivibrateur en attente DD2.1), d'un générateur d'horloge piloté basé sur des éléments 2I-NOT du microcircuit DD3, des nœuds de mémoire (sur les compteurs DD4-DD6 et RAM DS1) et de contrôle (sur un multivibrateur en attente DD2.2 et une puce DD8) et un générateur de tonalité sur les éléments 2I-NOT DD7.1. 7.3 - DDXNUMX.

Les diagrammes de tension à certains points de l'appareil sont illustrés à la fig. 2.

Des tonalités filtrées d'une amplitude de 2...3 V, transmises à une vitesse de 420-2000 caractères par minute, de la sortie du récepteur arrivent à l'ADC, faites selon le schéma similaire à celui décrit dans [4] ( la partie d'entrée est légèrement modifiée). Ils sont ici limités par des diodes VD1, VD2 et amplifiés par un amplificateur différentiel à base de transistors VT1, VT2.

Les étages d'amplification sur les transistors VT2 et VT3, recouverts d'une rétroaction positive via la résistance R9, forment un nœud avec des propriétés de déclenchement, qui génère des impulsions rectangulaires arrivant à l'entrée du déclencheur de Schmitt DD1.1. A partir de sa sortie, un message tonal sous la forme d'une rafale d'impulsions rectangulaires entre dans l'entrée D du multivibrateur en attente DD2.1 La fonction de ce nœud est de combler les pauses de la rafale entrante et de restaurer ainsi la durée d'origine du message télégraphique (avec une légère erreur qui augmente avec l'augmentation de la vitesse de transmission). La condition de fonctionnement normal du noeud "recovery" : Ti,<Tfm,<Ti+ti, où Tfm, est la durée de l'impulsion générée par le multivibrateur en attente DD2.1, Ti est la durée de l'impulsion dans le pack, Ti est la période des impulsions qu'il contient. A une fréquence de salves de tonalité de 1 kHz et une durée de Tjm égale à 1 ms, la durée du message « restauré » est supérieure de 0,25 ms à celle du message reçu. A partir de la sortie du multivibrateur en attente DD2.1, le message télégraphique arrive à l'entrée D de la RAM DS1.

Avant d'écrire des informations dans la RAM, vous devez d'abord "effacer" toutes les cellules de mémoire qu'elle contient, pour lesquelles le bouton SB2 est maintenu enfoncé jusqu'à ce que la LED HL2 "Record" s'éteigne. En même temps, un niveau logique bas apparaît aux entrées RO des compteurs DD4-DD6, et ils commencent à compter les impulsions provenant du générateur d'horloge, triant ainsi séquentiellement les adresses RAM de 0 à 1023. Un 0 logique sera être écrit dans toutes les cellules RAM, puisque depuis la sortie 13 du multivibrateur d'attente DD2.1 jusqu'à la fin du maintien du bouton SB2, l'entrée D de la RAM reçoit un niveau logique bas. Au 1024e cycle, une impulsion de niveau bas provenant de la sortie 2 du compteur DD6 commutera le déclencheur RS (sur les éléments DD8.2, DD8.3) et l'appareil passera en mode de lecture. Le changement de mode peut être jugé par l'extinction de la LED HL2.

Le nœud de contrôle fonctionne comme suit. En appuyant brièvement sur le bouton SB2, une impulsion de bas niveau différenciée transférera la bascule RS sur les éléments DD8.2, DD8.3 à un état dans lequel la sortie de l'élément DD8.2 sera à un niveau bas. niveau logique, et la sortie de DD8.3 sera élevée. L'appareil entrera en mode d'enregistrement. Dans ce cas, la LED HL2 s'allumera, le courant cessera de circuler dans l'enroulement du relais K1, la RAM est prête à enregistrer des informations aériennes. Le multivibrateur en attente DD2.2 est utilisé pour démarrer le nœud lorsque des rafales de tonalité apparaissent à l'entrée de l'appareil. De plus, c'est un élément sélectif qui vous permet d'augmenter l'immunité au bruit de l'appareil. A partir du front de l'impulsion du premier message télégraphique de la sortie du multivibrateur d'attente DD2.1, le multivibrateur d'attente DD2.2 permet aux compteurs DD4-DD6 de fonctionner avec un signal traversant les éléments DD8.1 et DD3.4. 2.2. Si une pause dans une série de messages télégraphiques ou la durée d'un message pendant le processus d'enregistrement dépasse la durée de l'impulsion générée par le multivibrateur en attente DD2 (Тm100 = 2 ms), l'appareil reviendra à son état d'origine - à le mode d'attente d'informations. Il en sera de même lorsque la durée d'une série de messages ne satisfait pas la condition Тс>tз/2-ТЖм1, où Тc est la durée d'une série de paquets, tз est le temps d'enregistrement, selon la position du commutateur SA600 (en position "2" tз==1200 s, " 1 "-tz \u2d 100 s), TzhmXNUMX \uXNUMXd XNUMX ms.

Si une série entrante de paquets télégraphiques satisfait aux conditions énumérées ci-dessus, elle sera écrite dans la RAM. L'impulsion du deuxième bit du compteur DD6, différenciée par le circuit C9R26, changera l'état de la bascule RS et l'appareil passera en mode de lecture. Dans ce cas, le relais K1 fonctionnera et avec ses contacts K 1.1, il connectera le condensateur C5 en parallèle avec le condensateur C6 dans le générateur d'horloge, ce qui entraînera une diminution de la fréquence d'horloge d'environ 8 fois. L'entrée EWR RAM de la bascule RS (avec DD8.2) recevra un niveau logique haut qui permet la lecture. Un niveau logique bas de la sortie de l'élément DD8.3, passant par les éléments DD8.1, DD3.4, activera les compteurs DD4 - DD6, changeant cycliquement les adresses de la RAM. Ainsi, les informations enregistrées seront reproduites à la sortie de la RAM, qui est alimentée à l'entrée inférieure de l'élément DD7.4 selon le circuit, qui joue le rôle d'un additionneur logique. Sa deuxième entrée reçoit un signal d'un générateur de tonalité. De la sortie de l'élément DD7.4 via l'émetteur suiveur (VT4), le signal de tonalité est envoyé au casque à faible ohm BF1.

Paramètres de l'appareil en fonction de la position du commutateur "600"/"1200"

"Magnétophone" numérique assemblé sur une carte de circuit imprimé double face (Fig. 3), (Fig. 4), (Fig. 5) . L'appareil utilise des résistances fixes MLT-0,125 et MLT-1 (R21), trimmer SP4-1V (R13). Condensateurs KM-5B, KM-bB. Condensateurs de découplage Cp - KM-5B, Cp "- K53-1. Relais K1-RES55 (passeport RS4.569.603).

L'établissement de l'appareil est réduit à la sélection des résistances R4, R15, R21 et de la résistance de la résistance R13.

Un signal sinusoïdal avec une fréquence de 1 kHz et une amplitude de 300 mV est envoyé à l'entrée de l'appareil, et en sélectionnant la résistance R4, la sensibilité maximale de l'ADC est obtenue en surveillant le signal au collecteur du transistor VT3 . Ensuite, au lieu de la résistance sélectionnée, une nouvelle avec une résistance légèrement supérieure est soudée, de sorte qu'en l'absence de signal d'entrée, le transistor VT3 est bien fermé. Dans ce cas, l'hystérésis de déclenchement dans l'ADC est d'environ 100 mV.

En ajustant la résistance R13 à une fréquence moyenne d'un filtre à bande étroite de 1 kHz, la durée de l'impulsion générée par le premier multivibrateur en attente est fixée à 1,25 ms. Pour les autres valeurs de la fréquence d'entrée, la durée d'impulsion doit être corrigée selon l'équation Tfm=Ti+ti/2, où Ti est la période du train d'impulsions, et ti est la durée des impulsions dans le train.

En sélectionnant la résistance R15, on obtient que la durée d'impulsion du deuxième multivibrateur en attente devienne égale à 100 ms. La résistance R21 est choisie pour que le niveau du signal d'entrée soit indépendant de la position du commutateur SB2.

Enfin, quelques conseils pratiques.

Si le récepteur utilisé a un contrôle de gain de 3 heures, la résistance R1 peut être éliminée dans le "magnétophone" numérique et le signal d'entrée peut être envoyé à la résistance R2 (point 1 sur la carte).

Pour obtenir une sensibilité maximale, la commande de gain 3H est réglée sur un volume proche du maximum. Lequel exactement peut être spécifié comme suit. Un signal est appliqué à l'entrée du récepteur de sorte qu'il dépasse le bruit de 2 à 3 points (sur l'échelle S). Le commutateur SA2 est déplacé vers la position "Play", tout en maintenant le bouton SB1 enfoncé, les commandes de gain garantissent qu'un signal de tonalité clair est entendu dans le casque. Si vous arrêtez de fournir un signal d'entrée utile, la LED HL1 ne doit s'allumer qu'aux pics de bruit, mais ne pas briller en permanence, car l'appareil, ayant enregistré des interférences sonores, doit passer en mode de lecture.

Pour augmenter l'immunité au bruit des impulsions courtes, l'interface décrite dans [1.1] peut être intégrée à l'appareil. Il est connecté entre la sortie du trigger de Schmitt DD2.1 et l'entrée D de la puce DDXNUMX.

littérature

1. Affichage amateur de Bagdyan V. - Radio, 1982, n° 5, pp.
2. Bagdyan V. Block pour le traitement des signaux CW et RTTY - Radio, 1982, n° 8, p. 17-20.
3. Interface Bagdyan V. CW vers un écran amateur. - Radio, 1983, n° 6, p. 19-20.
4. Compteur de fréquence numérique Biryukov S. - Radio, 1981, n ° 10, p. 44-47.

Auteur : I. Nikiforov, (UB5WBL), région de Stary Lviv ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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