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Morsetaste

Eine ETM-5C ist eine automatische Taste mit zwei Betätigungshebeln zur Ausgabe eine Serie von Punkten und/oder Strichen mit einstellbarem Punkt-Strich-Pausenverhältnis. Werden beide Hebel gleichzeitig aufeinander zu bewegt, werden abwechselnd Punkte und Striche ausgegeben.

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Die Gebemechanik und Elektrik befinden sich in einem flachen Gehäuse mit Gummifüßen an der Unterseite. Das Eigengewicht verhindert ein Verrutschen der Morsetaste während des Gebens. An der Vorderseite befinden sich Kunststoffgriffe, der Betätigungshebel und zwei Stellknöpfe für Potentiometer P1, P2 zum Einschalten der Taste und zum Einstellen der Gebegeschwindigkeit und des Tastverhältnisses. An der Rückseite befindet sich eine 5-polige Diodenbuchse zur Abnahme eines Tastsignals. An der Oberseite des Gehäuses befindet sich eine Taste zum Geben eines Dauerstrichsignals.

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Gebemechanik: Die Betätigungshebel sind zweiarmig ausgeführt und jeweils unabhängig voneinander um eine vertikale Achse DG1, DG2 schwenkbar. Jeweils an dem einen Ende befindet sich ein Kunststoffgriff GR1, GR2 und am anderen Ende eines Hebels ein elektrischer Kontakt K1, K2. Lagerspitzen der Schwenkachsen DG1, DG2 sitzen zum Einstellen der Achsluft in schraubbaren Metallkalotten. Zwischen den Hebelarmen befindet sich eine Feder FE, mit deren Kraft im nichtbetätigten Zustand die kontaktseitigen Hebelarme an einem Anschlagstift AS anliegen. Zum Einstellen des Tastdrucks ist in einem Hebelarm eine Madenschraube MS angeordnet, mit der die Vorspannung der Feder FE veränderbar ist. Zum Geben von Punkten und/oder Strichen wird ein Hebel oder werden beide Hebel gemeinsam um die jeweilige Achse DG1, DG2 verschwenkt, so dass die Hebelarme vom Anschlagstift AS abheben und die Kontakte K1, K2 auf zugehörige Gegenkontakte treffen. Die Gegenkontakte sind elektrisch isoliert angeordnet und zum Einstellen des Tasthubes mit Rändelschrauben RS1, RS2 stellbar. Die Hebel selbst liegen elektrisch auf Massepotential.

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Gebeelektronik: Zum Klären der Funktionsweise habe ich den original Stromlaufplan etwas umgezeichnet (ca. 278 kB): [ETM-5C, Schaltung.pdf]

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Die Schaltung ist mit CMOS-IC der 4000er-Serie realisiert. Vier 4-fach-NAND mit jeweils zwei Eingängen (4011) und zwei 2-fach-JK-Master-Slave-Flip-Flops (FF), (4027) sind auf einer Platine in Steckfassungen angeordnet. Als Stromversorgung dienen 4 Stück AA/LR6-Batterien. Dank der CMOS-Technik liegt der Ruhestromverbrauch unter 1 uA. Zum Tasten eines Senders erfolgt eine Signalausgabe am Kontakt 5 der Diodenbuchse wahlweise potentialfrei mit einem Relaiskontakt r oder nicht potentialfrei mit einem Schalttransistor T2. Am Kontakt 1 der Diodenbuchse kann ein Mithörtonsignal abgenommen werden.

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Ruhezustand beim Nichtbetätigen eines Hebels: Jeweils zwei NAND des IC5 sind als RS-Flip-Flop geschalten. Die 33k-Pullup-Widerstände halten im Ruhezustand die Eingänge 8 und 13 auf H-Potential. Die 1n-Kondensatoren verhindern im Zusammenwirken mit den Pullup-Widerständen eine ungewollte Pegeländerung durch niederfrequente kapazitive Einkopplungen. Über den Schalter S1 liegen die Eingänge 1 und 6 des IC5 auf L-Potential, so dass die Ausgänge 3 und 4 und damit die Eingänge 12 und 9 auf H-Potential liegen. Die H-Pegel an den Eingängen 8, 9 bzw. 12, 13 bringen die Ausgänge 10, 11 auf L-Pegel. Die NAND-Gatter IC4.C, IC4.D und IC1.B bilden ein ODER-Glied. Wenn an den Eingängen 8/9 bzw. 12/13 des ODER-Gliedes L-Pegel liegen, dann erscheint am Ausgang 4 L-Pegel. Dieser L-Pegel am Rücksetzeingang 12 des FF IC2.B bewirkt H-Pegel am Ausgang 15 und L-Pegel am Ausgang 14. Mit den Gattern IC1.A, IC1.C, IC1.D, dem 330n-Kondensator, dem 33k-Widerstand und dem Potentiometer P1 ist ein Taktgenerator aufgebaut, der mit dem L-Pegel am Eingang 13 des Gatters IC1.D gestoppt ist.

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Zustände beim Betätigen eines Hebels: Wird mindestens ein Hebel auch nur kurzzeitig betätigt, dann wird der entsprechende Eingang 8 und/oder 13 der Gatter IC5.C und IC5.D auf L-Pegel gezogen, so dass mindestens einer der Ausgänge 10 und/oder 11 und damit der Ausgang 4 von IC1.B des ODER-Gliedes auf H-Pegel liegt. Dieser am Reset-Eingang 12 des FF IC2.B liegende H-Pegel bringt den Ausgang 15 des FF auf L-Pegel und damit den komplementären Ausgang 14 von IC2.B auf H-Pegel. Der H-Pegel am Eingang 13 des Gatters IC1.D startet den Taktgenerator. Mittels des Potentiometers P1 ist die Gebefrequenz einstellbar, wobei der Taktgenerator im Bereich zwischen 5-50 Hz schwingt. Der Ausgang 10 des Gatters IC1.C des Taktgenerators führt auf den Takteingang 13 eines weiteren FF IC3.B, welches die Taktfrequenz halbiert. Der Ausgang 15 des FF IC3.B ist mit dem Takteingang 3 eines weiteren FF IC3.A verbunden, wobei am komplementären Ausgang 2 die Taktfrequenz nochmals halbiert erscheint.

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Liegt der Strichkontakt K1 am Eingang 13, so erscheint am Ausgang 11 des Gatters IC5.D und am K-Eingang 5 des FF IC2.A H-Pegel. Mit dem nächsten L/H-Übergang des Taktimpulses am Takteingang 3 des FF IC2.A wechselt der Ausgang 1 von H auf L bzw. der komplementäre Ausgang 2 des FF IC2.A von L auf H-Pegel. Liegt der Punktkontakt K2 am Eingang 8, so erscheint am Ausgang 10 des Gatters IC5.C und am J-Eingang 6 des FF IC2.A H-Pegel. Mit dem nächsten L/H-Übergang des Taktimpulses am Takteingang 3 des FF IC2.A wechselt der Ausgang 1 von L auf H bzw. der komplementäre Ausgang 2 des FF IC2.A von H auf L-Pegel. Werden beide Hebel gleichzeitig betätigt, dann stehen an den Eingängen 5 und 6 des FF IC2.A gleichzeitig H-Pegel, so dass mit jedem L/H-Übergang des Taktimpulses am Takteingang 3 die Pegel am Ausgang 2 zwischen L und H wechseln. Der Pegel am Ausgang 2 des FF IC2.A legt also fest, ob Striche, Punkte oder Striche und Punkte im Wechsel ausgegeben werden sollen.

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Der Pegel am Ausgang 2 des FF IC2.A liegt auch am J-Eingang 6 des FF IC3.A. Beim Geben von Punkten wird der L-Pegel am J-Eingang 6 des FF IC3.A mit jedem Taktimpuls am Eingang 3 an den Ausgang 1 weitergegeben, wobei der komplementäre Ausgang 2 und der Eingang 1 eines dem FF folgenden Gatters IC4.A permanent auf H-Pegel liegen. Am 2. Eingang des Gatters IC4.A liegt die mit FF IC3.B in der Frequenz halbierte Impulsfolge des Taktgenerators. Der Ausgang des Gatters IC4.A führt die Tastsignalfolge, deren L/H-Übergänge an den Takteingängen 3, 13 Zustandsänderungen an den Ausgängen der FF IC2.A und IC2.B bewirken können. Solange die Ausgabe eines Striches oder Punktes nicht beendet ist, werden Neueingaben mit einem der Hebel ignoriert. Diese Zustandsspeicherung wird aufgehoben, wenn mit S1 die Ausgänge 1, 2 des FF IC2.A mit den Eingängen 1, 6 der NAND's IC5.A, IC5.B verbunden werden. Beim Geben von Strichen bewirkt der H-Pegel am J-Eingang 6 des FF IC3.A, dass sich mit jedem Taktimpuls am Eingang 3 der Pegel an dem Ausgang 2 ändert. Die in der Frequenz halbierten Taktsignale am Ausgang 14 des FF IC3.B und die in der Frequenz nochmals halbierten Signale am Ausgang 2 des FF IC3.A werden in dem Gatter IC4.A so verarbeitet, dass am Ausgang 3 des Gatters eine Strichimpulsfolge entsteht, deren Impulsdauer dreimal so lang ist, wie die der Punkte und denen jeweils eine Pause in der Länge eines Punktes folgt.

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Eine Strich- und/oder Punktimpulsfolge wird über einen Negator IC4.B an ein RC-Glied vor einem Negator IC6.D gegeben. Das RC-Glied bewirkt eine Änderung des Tastverhältnisses, welches mit dem Potentiometer P2 für einen QSK-Betrieb einstellbar ist. Mit einem Schiebeschalter S2 kann festgelegt werden, ob mit dem Potentiometer P2 die Pausen zwischen den Zeichen oder die Zeichenlängen selbst verändert werden sollen. Wenn mit der Taste T oder mit der Strich- und/oder Punktimpulsfolge der Eingang 12/13 des Negators IC6.D auf L-Pegel gezogen wird, dann bewirkt der H-Pegel am Ausgang 11 bzw. am Eingang 8 des IC6.C, dass der NF-Generator mit einer Frequenz von 1kHz schwingt und der Transistor T1 durchgeschalten wird. Das NF-Signal wird mit einem Transistor T3 verstärkt über einen 100n-Kondensator an die Diodenbuchse gegeben. Mit T1 wird auch der Transistor T2 durchgeschalten, so dass das Relais R anzieht und der Kontakt r Kontakt 5 der Diodenbuchse gegen Massepotential legt. Wird die Steckbrücke am Kollektor des T2 auf die Kontakte 1, 2 umgelegt, erfolgt die Signalausgabe direkt über T2.

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ETM-5C, komplett

ETM-5C, unten

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In meinem AFU-Ordner fand ich eine Anleitung zur Telegrafieausbildung des Radiosportverbandes der DDR (RSV) inclusive einer Aufstellung wichtiger Verkehrsabkürzungen und Q-Gruppen für den Amateurfunk und einer Empfehlung für den Kontaktabstand beim Geben mit einer Handtaste: (ca. 1041 kB): [GST-Anleitung-Telegrafieausbildung.pdf]

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© 2010-2012, Roland Pudimat