Цифровой магнитофон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Цифровая техника

 Комментарии к статье

В начале восьмидесятых годов при работе через метеорные потоки скорость передачи была 600-800 знаков в минуту и для записи принятых сигналов еще можно было использовать магнитофон, замедляя в нем движение ленты при расшифровке. Сейчас же скорость передачи значительно возросла, достигнув 2000 знаков в минуту. А за рубежом уже рассматривается вопрос о проведении метеорных связей при скорости до 4000 знаков в минуту.

На смену магнитной записи пришла цифровая с "жесткой" и программно-управляемой логикой. Все чаще в радиолюбительской практике применяют компьютер. Однако далеко не каждый коротковолновик и ультракоротковолновик, желающий работать через метеоры, имеет возможность сделать "жесткое" логическое устройство, предложенное В. Багдяном и описанное в [1-3], а тем более собрать или приобрести компьютер с необходимым программным обеспечением.

(нажмите для увеличения)

Предлагаемый читателям простой цифровой "магнитофон" (далее по тексту - устройство) позволяет проводить метеорные связи при скорости передачи от 420 до 2000 знаков в минуту. Он совмещает в себе многие достоинства аналоговой записи (такие, как участие слухового анализатора человека в процессе приема, что особенно важно в условиях помех; возможность оценки скорости передачи корреспондента при работе на общий вызов) с достоинствами цифровой (возможность работы устройства с узкополосным фильтром; мгновенный автоматический переход в режим воспроизведения после окончания записи в режим воспроизведения после окончания записи бурста с замедлением в несколько раз, а при доработке устройства - вплоть до полной "остановки", без изменения тона, воспроизводимого сигнала; логическая защита от перехода в режим воспроизведения от сигналов, не отвечающих некоторым заданным параметрам).

Снижение достоверности сигналов, записанных при скорости свыше 1500 знаков в минуту, при воспроизведении оправдано простотой устройства. Если увеличить объем памяти и повысить тактовую частоту, диапазон скоростей можно расширить. Чем выше тактовая частота в устройстве, тем большей достоверности можно достичь.

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 1. Оно состоит из аналого-цифрового преобразователя на транзисторах VT1-VT3 и триггере Шмитта DD1.1, узла "восстановления" огибающей сигнала (выполнен на ждущем мультивибраторе DD2.1), управляемого тактового генератора на элементах 2И-НЕ микросхемы DD3, узлов памяти (на счетчиках DD4-DD6 и ОЗУ DS1) и управления (на ждущем мультивибраторе DD2.2 и микросхеме DD8) и тонального генератора на элементах 2И-НЕ DD7.1 - DD7.3.

Эпюры напряжения в некоторых точках устройства показаны на рис. 2.

Отфильтрованные тональные посылки амплитудой 2...3 В, переданные со скоростью 420- 2000 знаков минуту, с выхода приемника поступают на АЦП, выполненный по схеме, схожей с описанной в [4] (несколько изменена входная часть). Здесь они ограничиваются диодами VD1, VD2 и усиливаются дифференциальным усилителем на транзисторах VT1, VT2.

Усилительные каскады на транзисторах VT2 и VT3, охваченные положительной обратной связью через резистор R9, образуют узел с триггерными свойствами, который формирует прямоугольные импульсы, приходящие на вход триггера Шмитта DD1.1. С его выхода тональная посылка в виде пачки прямоугольных импульсов поступает на вход D ждущего мультивибратора DD2.1 Функция этого узла - заполнить паузы в поступающей пачке и тем самым восстановить первоначальную длительность телеграфной посылки (с незначительной погрешностью, увеличивающейся с ростом скорости передачи). Условие нормальной работы узла "восстановления": Ти,<Тжм,<Ти+ти, где Тжм, -длительность импульса, формируемого ждущим мультивибратором DD2.1, Ти - длительность импульса в пачке, Ти - период импульсов в ней. При частоте тональных посылок 1 кГци длительности Тжм, равной 1 мс, длительность "восстановленной" посылки на 0,25 мс больше, чем у принятой. С выхода ждущего мультивибратора DD2.1 телеграфная посылка поступает на вход D ОЗУ DS1.

Перед записью информации в ОЗУ необходимо предварительно "очистить" в нем все ячейки памяти, для чего кнопку SB2 удерживают нажатой до тех пор, пока не погаснет све-тодиод HL2 "Запись". При этом на входах RO счетчиков DD4- DD6 появляется низкий логический уровень, и они начинают считать импульсы, приходящие с тактового генератора, тем самым последовательно перебирая адреса ОЗУ с 0 до 1023. Во все ячейки ОЗУ запишется логический 0, так как с вывода 13 ждущего мультивибратора DD2.1 до окончания удержания кнопки SB2 на вход D ОЗУ поступает низкий логический уровень. На 1024-м такте импульсом низкого уровня с выхода 2 счетчика DD6 переключится RS-триггер (на элементах DD8.2, DD8.3), и устройство перейдет в режим воспроизведения. Об изменении режима можно судить по погасанию светодиода HL2.

Узел управления работает следующим образом. При кратковременном нажатии на кнопку SB2 продифференцированный импульс низкого уровня переведет RS-триггер на элементах DD8.2, DD8.3 в состояние, при котором на выходе элемента DD8.2 будет низкий логический уровень, а на выходе DD8.3 - высокий. Устройство перейдет в режим записи. При этом загорится светодиод HL2, прекратится протекание тока по обмотке реле К1, ОЗУ готово к записи информации из эфира. Ждущий мультивибратор DD2.2 служит для запуска узла при появлении на входе устройства тональных посылок. Кроме того, он является избирательным элементом, позволяющим увеличить помехозащищенность устройства. Запускаясь фронтом импульса первой телеграфной посылки с выхода ждущего мультивибратора DD2.1, ждущий мультивибратор DD2.2 разрешает работу счетчиков DD4- DD6 сигналом, проходящим через элементы DD8.1 и DD3.4. Если пауза в серии телеграфных посылок или длительность посылки в процессе записи превысит длительность импульса, вырабатываемого ждущим мультивибратором DD2.2 (Тжм2=100 мс), устройство вернется в исходное состояние - в режим ожидания информации. То же произойдет, когда длительность серии посылок не будет удовлетворять условию Тс>tз/2-Тжм2, где Тc - длительность серии посылок, tз - время записи, зависящее от положения переключателя SA1 (в положении "600" tз==2 с, "1200"-tз=1 с), Тжм2=100 мс.

Если поступающая серия телеграфных посылок удовлетворяет условиям, перечисленным выше, она будет записана в ОЗУ. Импульс со второго разряда счетчика DD6, продифференцированный цепью C9R26, изменит состояние RS-триггера, и устройство перейдет в режим воспроизведения. При этом сработает реле К1 и своими контактами К 1.1 подключит в тактовом генераторе параллельно конденсатору С5 конденсатор С6, что приведет к снижению тактовой частоты приблизительно в 8 раз. На вход EWR ОЗУ с RS-триггера (с DD8.2) поступит высокий логический уровень, разрешающий считывание. Низкий логический уровень с выхода элемента DD8.3, пройдя через элементы DD8.1, DD3.4, разрешит работу счетчиков DD4 - DD6, циклично изменяющих адреса ОЗУ. Таким образом, на выходе ОЗУ будет воспроизводиться записанная информация, которая поступает на нижний по схеме вход элемента DD7.4, играющего роль логического сумматора. На его второй вход поступает сигнал с тонального генератора. С выхода элемента DD7.4 через эмиттер-ный повторитель (VT4) тональный сигнал поступает на низко-омные головные телефоны BF1.

Параметры устройства в зависимости от пложения переключателя "600"/"1200"

Цифровой "магнитофон" собран на двусторонней печатной плате (рис. 3), (рис. 4), (рис. 5) . В устройстве применены постоянные резисторы МЛТ-0,125 и МЛТ-1 (R21), подстроечный СП4-1В (R13). Конденсаторы КМ-5Б, КМ-бБ. Развязывающие конденсаторы Ср - КМ-5Б, Ср„ - К53-1. Реле К1-РЭС55 (паспорт РС4.569.603).

Налаживание устройства сводится к подбору резисторов R4, R15, R21 и сопротивления резистора R13.

На вход устройства подают синусоидальный сигнал частотой 1 кГц и амплитудой 300 мВ и подбором резистора R4 добиваются максимальной чувствительности АЦП, контролируя сигнал на коллекторе транзистора VT3. Затем впаивают вместо подобранного резистора новый с несколько большим сопротивлением, чтобы при отсутствии входного сигнала транзистор VT3 был надежно закрыт. При этом гистерезис триггера в АЦП - около 100 мВ.

Подстройкой резистора R13 при средней частоте узкополосного фильтра 1 кГц устанавливают длительность импульса, вырабатываемого первым ждущим мультивибратором, равной 1,25 мс. При других значениях входной частоты длительность импульса необходимо скорректировать согласно равенству Тжм=Ти+ти/2, где Ти -период серии импульсов, ти - длительность импульсов в серии.

Подбором резистора R15 добиваются, чтобы длительность импульса второго ждущего мультивибратора стала равной 100 мс. Резистор R21 подбирают таким образом, чтобы уровень входного сигнала был независим от положения переключателя SB2.

В заключение несколько практических советов.

Если используемый приемник имеет регулятор усиления по 3Ч, то в цифровом "магнитофоне" резистор R1 можно исключить, а входной сигнал подавать на резистор R2 (точка 1 на плате).

Чтобы получить максимальную чувствительность, регулятор усиления по 3Ч устанавливают в положение, обеспечивающее почти максимальную громкость. В какое именно, можно уточнить следующим образом. На вход приемника подают сигнал, чтобы он на 2-3 балла (по шкале S) превышал шум. Переключатель SA2 переводят в положение "Воспр.", удерживая кнопку SB1 нажатой, регуляторами усиления добиваются, чтобы в головных телефонах прослушивался четкий тональный сигнал. Если прекратить подавать полезный входной сигнал, светодиод HL1 должен загораться лишь при пиках шума, но не светиться постоянно, так как устройство, записав шумовую помеху, обязано перейти в режим воспроизведения.

Чтобы повысить помехоустойчивость от коротких импульсных помех, в устройство можно встроить интерфейс, описанный в [З]. Его включают между выходом триггера Шмитта DD1.1 и входом D микросхемы DD2.1.

Литература

1. Багдян В. Любительский дисплей.- Радио,1982, № 5, с,19-24.
2. Багдян В. Блок обработки CW и RTTY сигналов.- Радио, 1982, № 8, с. 17-20.
3. Багдян В. CW интерфейс к любительскому дисплею. - Радио, 1983, №6, с. 19-20.
4. Бирюков С. Цифровой частотомер.- Радио, 1981, № 10, с. 44-47.

Автор:И. Никифоров, (UB5WBL), г. Старый Львовской обл.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Цифровая техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Лекарства будут испытывать на симуляторе человека 12.08.2012 Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) получили от оборонного научного агентства DARPA и Национального института здоровья США 32 млн долл. на разработку технологий, которые существенно ускорят темп эффективность фармацевтических испытаний. В рамках проекта BIO-MIMETICS фактически будет создан электромеханический симулятор организма человека, который позволит наблюдать за различными реакциями на лекарственные препараты. Разрабатываемая платформа будет имитировать человеческую физиологию в лабораторных условиях, используя массив микрофлюидных чипов, электронных систем управления, человеческих живых клеток и тканей. Комплекс BIO-MIMETICS будет сочетать технологии, разработанные в MIT, например, универсальный микрофлюидный модуль, который может имитировать до 10 человеческих микрофизиологических цепей, отвечающих за работу органов. Подобные модули смогут имитировать работу органов и систем, содержащих широкий спектр тканей человека. В этот список войдут система кровообращения, иммунная и эндокринная системы, желудочно-кишечный тракт, кожа, а также костно-мышечная, нервная, репродуктивная, дыхательная и мочевыделительная системы. Целью программы BIO-MIMETICS является создание универсальной платформы, способной точно спрогнозировать последствия применения того или иного лекарственного препарата или токсичных веществ. Благодаря новой технологии производители лекарств смогут оперативно проводить тестирование новых препаратов и быстрее и безопаснее переходить к клиническим испытаниям. Для пациентов это означает, что перспективные лекарства, спасающие от многих опасных недугов, будут появляться на прилавках аптек гораздо раньше. Также новая технология пригодится для исследований и адаптации перспективных методик лечения, таких как регенерационная и персонализированная медицина.

Другие интересные новости:

▪ ДНК из воздуха

▪ Вокруг Юпитера обнаружены 12 новых спутников

▪ Назван самый тяжелый год в истории человечества

▪ Ультразвук лечит перелом

▪ Новые роботы-пылесосы Toshiba

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Живая хронология. Крылатое выражение

▪ статья Как мы дышим? Подробный ответ

▪ статья Лаборант химического анализа. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Входной усилитель-формирователь частотомера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Таинственные квадраты. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026