LOGO

莫耳斯碼模擬濾波器

No.43   1996 Aug.   p52~53,   by 編輯部



    本文介紹的線路,並不是一個真正的濾波器,因此稱之為「模擬濾波器」,它與傳統濾波器不一樣,可以完全隔離從收發機出來的莫耳斯碼聲及參雜其中的背景噪音,而是根據收發機的莫耳斯碼聲音,利用解碼的程序,使一可產生 800Hz 的振盪器,隨著莫耳斯碼聲做開關的動作,而產生全新的聲音,這聲音清晰無比,沒有任何的背景雜訊,並且還有一個附帶的優點,選台時,莫耳斯碼聲不會有音調的變化。


線路設計

Fig 01
圖 1:567 IC 的接腳示意圖。

    此線路以二只解碼 IC567 為中心,參看圖 1,它是一只完整的 PLL 相鎖環路系統,而裡頭的壓控振盪器頻率,可以利用外加的電阻 / 電容串連線路 (R1、C2 及 R4、C7) 來決定。基本上,頻率可以在 0.1lHz ~ 500KHz 之間。壓控振盪器的頻率,可以使用下列公式算出約略值:

    Fc=1.1/RC
    Fc 是壓控振盪器的中央頻宰

    至於捕捉頻寬,最大可以達到中央頻率的 14%,這可以由電容 C3,C4 及 C5,C6 來決定捕捉頻寬的百分比。圖 3 線路的電容值所設定的捕捉頻寬為最大。此處中央頻率是 800Hz,所以捕捉頻寬可以超過 100H2。(按照公式算是 800Hz x 14% = 112Hz)。

    我們所牽扯到的只是聲音部份,所以就直接拿收發機的聲音輸出送給 567 IC 的輸入端。當輸入端訊號頻率是落在捕捉頻寬內 (800 ± 56Hz), 567 IC 的第 8 腳會從高電位掉到低電位,因為第 8 腳是低電位致能的設計。也就是說,當偵測到輸入端訊號頻率在鎖定範圍時,經由 IC 內的開集極電晶體開關線路 (Open Collector Transistor Switch),把電壓從電源電位降為幾乎與接地同電位。當然相關線路的二極體 LED1 及 LED2 也會隨著莫耳斯碼聲的出現而閃亮。


線路說明

Fig 02
圖 2:反或閘的真值表。

    收發機的聲音訊號經由 0.1uF 電容接到二只 567 的第 3 腳。當輸入訊號頻率在中央頻率附近時 (775Hz ~ 825H2),二只 567 IC 的第 8 腳都會降為 0V,經由反或閘 (NOR GATE) 處理,輸出一個高電位 (參看圖 2 的真值表)。U3B 組成一個反相器,因為 555 IC 振盪器產生一道連續的音調,如果沒有反相器,將變成常有一連續的音調,而莫耳斯碼變成中斷這些音調,所以有必要使用反相器。

    U4 產生的音調,可以由 R5 調整,調整 800Hz 的音調或其他你更喜愛的音調;U3B 的第 11 腳就是反相器的輸出,它被送往 U3C 的第 5 腳,第 6 腳則接受來自 U4 的第 3 腳訊號,這是 555 振盪器的輸出腳,先經過 R7 及 C9 組成的 RC 整型線路之後,再被送到 U3C 的第 6 腳。

    U3C 就像個電子開關一樣,但並不是控制 555 振盪器的電源或讓它產生與不產生振盪,而是讓連續振盪產生的訊號通過與否。隨著解碼所得的控制訊號來讓 555 產生的振盪訊號隨著莫耳斯碼節奏出現,經由 LM386 聲頻放大處理,以便推動耳機或喇叭來得到足夠的音量。關於 U3,凡是不用的輸入腳,一定要接地或接電源,因此第 7、8、9 腳就接在一起,也就是把不用的第 8、9 兩輸入腳接地;第 10 腳是輸出腳,可以不管它。

    振盪 IC 555 及聲頻放大 IC LM386 很普遍易買,也很便宜;實際上,任何振盪器及聲頻放大器都可以代用這兩個線路,使用這兩個線路,就是因頗為經濟簡單。

    至於電源問題,可以依照圖 3 線路使用 9V 穩壓 IC;也可以使用 5V 穩壓 IC 的電源,但可別超過 9V,因為 567 IC 會因而受損;若用 12V 電源, U1 及 U2 的供電腳,也就是第 4 腳必須要串接一適當的電阻,才不會超過該 IC 的額定供電電壓。

Fig 03
圖 3:莫耳斯電模擬濾波器的完整線路。



製作與調整使用

    參照圖 4 的線路板製作,焊接時應注意電容、二極體的極性及 IC 的方向,IC 是否採用底座自行決定。如果嫌洗線路板麻煩,也可以使用萬用板逐點焊接。

    567 IC 的中央頻率調整,如果能有計頻儀及聲頻產生器這兩項測試儀器,當然最方便。把計頻儀接在 U1 的第 5 腳或第 6 腳也可以,調整 R1,讓中央頻率在 775Hz,同樣把計頻儀接 U2 的第 5 或 6 腳,調整 R4,使中央頻率在 825Hz。如此設定,可以因為重疊的效果,而使頻寬縮為 50Hz。

    如果沒有計頻儀或訊號產生器,可以把 R1 設成 13.33K 歐姆,R4 則是 14.19K 歐姆;再不然,也可以利用收發機找個莫耳斯碼訊號,調整 R1 及 R4 至滿意為止。

    利用 SW2 的單刀雙擲開關,先把喇叭切到收發機,跟一般正常選台一樣,找到莫耳斯碼訊號後,稍為轉動選台鈕,可以發現其中一只或兩只 LED 都會隨著莫耳斯碼訊號發亮,此時宜細心調整,直到兩 RLED 都正確無誤地隨著莫耳斯碼而閃亮,再把喇叭切到另一邊,聽到的是沒有絲毫背景雜訊的莫耳斯碼聲音。 END

Fig 04
圖 4:供製作莫耳斯碼模擬濾波器的線路板。

Fig 05
圖 5:線路板上的零件擺放。



雜誌目錄 依順序 雜誌目錄 依主題分類