Уже много лет радиолюбители-спортсмены и телеграфисты узлов связи для передачи "морзянки"предпочитают пользоваться автоматическим телеграфным ключом. Такое электронное устройство, управляемое механическим манипулятором, обеспечивает более четкую передачу знаков кода Морзе при меньших нагрузках на пальцы руки оператора. Оно к тому же позволяет легко регулировать скорость передачи знаков телеграфной азбуки, не нарушая при этом принятого соотношения длительности звучания точек и тире (1:3).

Предлагаем для практического использования простой автоматический телеграфный ключ на трех микросхемах серии К155 (рис. 1).

Рис 1. Телеграфный ключ

Он содержит тактовый генератор на элементах DD1.1-DD1.3, формирователь "точек"и "тире"на D-триггерах DD3.1, DD3.2, сумматор импульсов на элементе DD2.4, тональный генератор на элементах DD2.1, DD2.2 и транзисторе VT1, служащий для слухового контроля передачи телеграммы, узел управления передатчиком любительской радиостанции (транзистор VT2 и электромагнитное реле К1) и манипулятор SA1 с элементом DD2.3.

Как работает такой телеграфный ключ? В нейтральном положении манипулятора SA1, когда его якорь не касается боковых контактов, тактовый генератор не работает, так как блокирован напряжением низкого уровня на нижнем по схеме входе элемента DD1.1, соединенном с общим проводом через резистор R3 сравнительно малого сопротивления. Тональный генератор контроля тоже заблокирован напряжением низкого уровня с выхода элемента DD2.4. Этот элемент находится в нулевом состоянии потому, что в это время на прямом выходе триггера DD3.1 и инверсном выходе триггера DD3.2 действует напряжение высокого уровня.

Работу телеграфного ключа иллюстрируют временные диаграммы, показанные на рис. 2.

Рис. 2 Временные диаграммы

Для формирования "тире"якорем манипулятора SA1 касаются левого (по схеме) контакта. Элемент DD2.3 переключается в единичное состояние и выходным напряжением высокого уровня запускает тактовый генератор. С этого момента на выходе согласующего инвертора DD1.4 появляются импульсы тактового генератора (диаграмма а на рис. 2), которые поступают на вход С триггера DD3.1. Период импульсной последовательности тактового генератора, регулируемый переменным резистором R1, равен длительности "точки".

По фронту первого импульса триггер DD3.1 переключается в противоположное состояние, в результате чего на его прямом выходе появляется напряжение низкого уровня, которое переводит элемент DD2.4 в единичное состояние. Одновременно включается тональный генератор, так как теперь на верхнем входе элемента DD2.2 появилось напряжение высокого уровня. Импульсы звуковой частоты усиливает транзистор VT1, включенный эмиттерным повторителем, а с движка переменного резистора R7, включенного в эмиттерную цепь транзистора, импульсы поступают на головные телефоны BF1. Одновременно сработает реле К1, контакты К1.1 которого манипулируют передатчик.

По фронту второго импульса тактового генератора триггер DD3.1 переключается в единичное состояние и перепадом напряжения на инверсном выходе переводит триггер DD3.2 в нулевое состояние (диаграммы б и в на рис. 2). Теперь на нижнем по схеме входе элемента DD2.4 будет напряжение низкого уровня, но единичное состояние этого элемента сохранится еще на время длительности двух "точек"(диаграмма г на рис. 2). Лишь по фронту четвертого импульса тактового генератора, когда оба триггера примут исходное состояние, элемент DD2.4 перейдет в нулевое состояние и выходным напряжением низкого уровня заблокирует тональный генератор. В этот же момент отпустит якорь реле К1. Наступает пауза, которая по длительности равна "точке", начинается следующий цикл формирования знака. Длительность каждого "тире"больше периода "точки"в три раза, что соответствует правилам передачи телеграфной азбуки.

Для формирования "точек"якорь манипулятора SA1 устанавливается в правое положение. При этом элемент DD2.3 вновь оказывается в единичном состоянии и через диод VD1 запускает тактовый генератор. Одновременно на входе R триггера DD3.2 появляется напряжение низкого уровня, в результате чего триггер оказывается заблокированным в нулевом состоянии. Напряжение высокого уровня на инверсном выходе этого триггера не будет препятствовать импульсам, поступающим с прямого выхода триггера DD3.1, воздействовать на элемент DD2.4. На выходе этого элемента будут формироваться "точки"до тех пор, пока якорь манипулятора не будет установлен снова в нейтральное положение.

Каково назначение диодов VD1-VD3? Диод VD1 -развязывающий. Когда элемент DD2.3 переходит в единичное состояние, с его выхода через этот диод на нижний вход элемента DD1.1 поступает напряжение высокого уровня, которое запускает тактовый генератор. Этот диод, кроме того, предотвращает попадание напряжения низкого уровня от элемента DD2.3 на нижний вход элемента DD1.1 в те отрезки времени, когда элемент DD2.4 оказывается в единичном состоянии и выходным напряжением высокого уровня поддерживает тактовый генератор в режиме генерации. Поэтому и "точки", и "тире"будут сформированы полностью, независимо от момента возвращения манипулятора в нейтральное положение.

Диод VD2 также выполняет развязывающую функцию, чтобы напряжение низкого уровня на выходе элемента DD2.4 не препятствовало работе тактового генератора.

Благодаря диоду VD3, независимо от того, в правое или левое положение переведен якорь манипулятора, элемент DD2.4 будет переключаться в единичное состояние.

Диод VD4 шунтирует обмотку электромагнитного реле К1 узла управления передатчиком. Дело в том, что в момент исчезновения напряжения на коллекторе транзистора VT2 в обмотке реле, обладающей довольно большой индуктивностью, возникает значительная ЭДС самоиндукции, способная вывести транзистор из строя. Диод же, шунтируя обмотку, защищает транзистор от пробоя его р-n- переходов. Дроссель L1 и конденсатор G3 образуют заграждающий фильтр от проникновения паразитных наводок в те моменты, когда ключ работает совместно с передатчиком.

Благодаря включению транзистора VT1 эмиттерным повторителем сопротивление головных телефонов BF1 не имеет особого значения. Резистор R8 ограничивает коллекторный ток транзистора в случае непреднамеренного замыкания эмиттера транзистора на общий провод.

Чертеж монтажной платы электронной части автоматического телеграфного ключа показан на рис. 3.

Рис. 3 Монтажная схема

Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25, оксидный конденсатор C1-K50-6. Электромагнитное реле К1-РЭС55 (паспорт РС4.569.724). Дроссель L1 наматывают на кольце диаметром 8 и высотой 4 мм из феррита 600НН; он должен содержать 150-200 витков провода ПЭЛШО 0,25.

Если телеграфный ключ пока не предполагается использовать для совместной работы с передатчиком радиостанции, тогда весь узел управления передатчиком, начинающийся с резистора R8, можно исключить. В таком виде устройство поможет успешному освоению скоростного приема на слух и передачи телеграфной азбуки.

Возможная конструкция манипулятора автоматического телеграфного ключа показана на рис. 4.

Рис. 4 Конструкция манипулятора

Основанием 1 манипулятора служат две сложенные вместе пластины из прочного изоляционного материала (например, текстолита), скрепленные по углам винтами 9, 10. Якорь 2 представляет собой пластину длиной 115...120 и шириной 15 ... 18 мм, выпиленную из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Винтами 4 он укреплен между двумя металлическими уголковыми стойками 3 и удерживается в нейтральном положении амортизаторами 6 прямоугольной формы из поролона, приклеенными к основанию.

На уголковых стойках 7 из стали или латуни, укрепленных на основании винтами с потайными головками, находятся регулировочные винты 8, образующие неподвижные контакты манипулятора. Против них с обеих сторон якоря напаивают контакты от контактных пластин негодного электромагнитного реле, например, МКУ-48 или ему подобного. После установки необходимых зазоров между якорем и боковыми контактами регулировочные винты фиксируют гайками 11.

Проводники, соединяющие монтажную плату с манипулятором, припаивают к лепесткам 5, размещенными под уголковыми стойками.