K24 - Scheda CW Musicale

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Con la scheda che vado a descrivere si è voluto abbinare a ogni battuta o punto o linea che sia un suono a frequenza regolabile con trimmer secondo le 10 note musicali.

Si è trattato di individuare un integrato che avesse un VCO cioè che al variare di una tensione potesse generare un segnale ad una data frequenza.

Il classico integrato utilizzato per generare i tono mark e space nei modem RTTY e PAKET RADIO fu il famoso XR2206 utilizzato anche per costruirsi dei generatori di BF ad uso hobbistico.

Questo integrato è ottimo anche perché dispone già di uscita con segnale sinusoidale oltre che rettangolare.

Possiamo inoltre affermare che i possibili VCO sono 2 uno legato al pin 7 e uno al pin 8;
il primo entra in funzione quando il pin 9 è a livello alto Vcc e il secondo quando il pin 9 è a livello basso.

I pin 7 e pin 8 se lasciati liberi si trovano ad una tensione di 3 volt, se si chiudono vero massa con una resistenza che può variare tra 1KOhm e 2 Mohm la frequenza del segnale di uscita è dato da:

F(Hz) = 1 / (R tra pin e massa x C tra pin 5 e 6)

Per utilizzare questi pin come VCO invece di variare la resistenza tra pin e massa si varia la tensione dei pin che è 3V (variazioni molto contenute attorno ai 3V) utilizzando quanto qui sotto indicato: 

Da questa formula la F aumenta se aumenta la Rc verso i pin dell’integrato 4017.

Nel nostro caso Vc è il livello di tensione che ogni piedino del CD4017, utilizzato come contatore di battute CW, assumerà in base alla sua decodifica, e R è il valore regolato dal trimmer sul pin 7 e Rc il valore di resistenza del trimmer + resistenza verso il pin 4017.

approfondimenti XR2206 vedi Data Sheet

Come anticipato l’integrato preposto a commutare le note (suoni) ad ogni battuta CW è il classico CD4017 che manda alto dieci dei suoi pin, uno per volta, ad ogni variazione di clock d’ingresso sul pin 13 proveniente dal K23 proprio dove si ha livello alto per tutta la durata del suono CW.

Prima di spiegare per filo e per segno tutto lo schema diciamo cosa abbiamo ottenuto dopo le diverse aggiunte strada facendo; da 7 note siamo passati a 10, da sole resistenze fisse tra i pin 4017 e trimmer T10 sul pin 7 dell’XR2206 abbiamo aggiunto i trimmer per regolare la frequenza a piacere, poi sulle uscite del 4017 si è pensato di aggiungere una fila di 10 led; avendo un 2° VCO sull’XR si è pensato di utilizzarlo per fare una nota di frequenza regolabile che simulasse il tamburo o basso di accompagnamento negli spazi e in fine avendo ancora un pin 12 del 4017 libero, adibito al conteggio di riporto, che resta per i primi cinque clock a livello alto e va basso per i restanti 5 clock, può essere utilizzato per modificare la tensione del VCO e interagire sui suoni generati in 4 modi diversi (Com4).

Riassumendo siamo arrivati allo schema di cui sopra in grado di accettare la manipolazione CW e generare 10 differenti suoni che si ripetono intervallati, nello spazio fra battute, da un suono più basso di frequenza anch’esso regolabile (trimmer T11 sul pin 8 XR), quasi a simulare l’accompagnamento musicale.

Si hanno inoltre 10 led accesi uno per ogni nota e la possibilità di scegliere quante note generare mediante un commutatore (Com10) e inoltre un ulteriore commutatore (Com4) a 4 posizioni per sceglier quattro differenti tonalità delle 10 note.

FUNZIONAMENTO

All’accensione il 4017 parte con pin 3 a livello alto che va verso il trimmer T10 pin 7 con un valore fisso di resistenza 8K2, il trimmer T10 sul pin 7 dell’XR, andrà regolato per avere la più bassa frequenza desiderata ad esempio 440 Hz corrispondente alla nota LA ma nessuno ci vieta di fare anche 400Hz o 350Hz.

Considerato che ci dovrà essere anche la nota del basso di accompagnamento che dovrà essere ancora più bassa meglio regolare la prima nota riferita al pin 3 del 4017 attorno ai 400/440 Hz o più.

In queste condizioni di pin 3 alto per generare la nota da inviare verso l’amplificatore del K23, opportunamente selezionato, dovremo abilitare il pin 9 dell’XR mandandolo alto attivando il Keyer K23 predisposto in S.A. e tenendo pigiato pala linee così per tutto questo tempo potremmo regolare il trimmer T10 su pin 7 dell’XR2206 per avere la nota più bassa desiderata.

Quando rilascio la pala linee il K23 manda alto il pin 9 di IC4 trascinando basso il pin 9 dell’XR2206 tramite TR3 che inibisce la generazione della nota dovuta al primo VCO.

Nello stesso tempo anche il pin 13 del 4017 va basso e avanza di un pin la sua decodifica, il pin 3 va basso e va alto il pin 2 ma non succede nulla fino a che il pin 9 di XR resta basso.

Ho per questo tempo selezionato il secondo VCO quello inerente il pin 8 dell’XR che lavorerà questa volta con la resistenza complessiva tra trimmer T11 da 47K e R da 82K ad esso collegata e tirata a massa (data dal pin 7 NE555) con il BC547. Il TR1 conduce perché ho livello alto proveniente dal pin 9 di IC4 del Keyer K23, e rimarrà in conduzione per tutto il tempo che il pin 7 del NE555 in K23 resta basso. 

In pratica avremo 2° VCO funzionante solo per la durata dello spazio fra le battute CW.

Il trimmer T11 sul pin 8, o potenziometro se preferisco averlo sotto mano da regolare, determina la frequenza del basso di accompagnamento, se la la R complessiva diminuisce la F aumenta e viceversa.

Il led sul collettore del TR1 BC547 rimarrà acceso per tutto il tempo della durata dello spazio fra battute.

Se non manipolo più mi trovo ad aver generato la prima nota inerente il pin 3, la nota bassa di accompagnamento e ho predisposto alto il pin 2 del 4017, se adesso arriva un’altra battuta CW o punto o linea riportiamo pin 9 dell’XR a livello alto abilito 1° VCO che genera una nota con F legata al trimmer T1 e R fissa da 8K2 che fa capo al pin2.

Terminato il tempo della battuta CW il pin 13 del 4017 va basso, seleziona il prossimo pin che è il 4 inibisce il pin 7 dell’XR2206 riferito al 1° VCO e viene abilitato il 2° VCO per il basso di durata pari allo spazio CW.
Come avrete potuto capire il ciclo può continuare fino a che il 4017 decodifica il 10° clock cioè pin 11 alto e poi il tutto si ripete partendo dal pin 3.

Attraverso il commutatore (Com10) sui pin 4017 posso terminare il ciclo dopo aver generato un numero di note compreso tra 1 o 10.

Mentre con il commutatore a 4 posizioni posso interagire sul risultato finale della tensione sul pin 7 (1° VCO) e cambiare la tonalità a secondo di come collego il pin 12 del 4017 alla resistenza da 47K; anche questa R può essere scelta tra valori di 27K a salire fino a 47K o poco oltre, più bassa è più le note salgono di frequenza e viceversa.

Ma questo pin 12 può influenzare il VCO o per niente se scollegato o sia quando è a livello alto o basso o soltanto quando e basso o è alto se scelgo di inserire in serie i diodi.

Ho lascito per ultimo il discorso led ma non c’è bisogno di dire altro si accenderanno uno per volta in base al pin attivo in quel momento.

Con l'aggiunta di un diodo si è creato l'ingresso per poter utilizzare la scheda anche per manipolazioni CW svincolate dal Keyer K23, così può accettare il classico chiudi e apri di un verticale o di un qualsiasi altro keyer.

Pigiare  pala linee in SA tante volte quanto basta, e mantenerla pigiata,  per mandare il pin voluto  a tensione alta  controllato sui fori relativi ai led e regolare il trimmer T... inerente quella condizione per la frequenza voluto se si dispone di frequenzimetro o a orecchio per una gradevole alternanza di suoni.

Il doppio deviatore a zero centrale (ex dev. ON-OFF monitor-ampli del K23) permettere di spegnere l’amplificatore TDA2822 quando è sulla posizione 0 centrale mentre verso TONI accende e fa ascoltare bitonale o musicale in base a come sarà selezionato l’altro deviatore normale ex Toni/Monitor K23, mentre girato su MON. K23 fa ascoltare il vecchio monitor del K23 indipendentemente da dove  si trova il dev. TONI / MUSICA.

K23 Keyer  i2viu 1990 versione 2023