Típico sistema de PTT de las emisoras de CB de las décadas de los 1970-90's.
Colección de circuitos de Roger Beep
, generadores de un corto tono o corta secuencia de tonos utilizada como señal indicadora de final de transmisión, para transceptores de Banda Ciudadana o de otros usos (radioafición, utilitarios, etc...).
00- Los Roger-Beeps
, qué son, cómo funcionan y su uso.
01- Dos sencillos Roger-Beeps, con puertas lógicas
02- Roger Beep simple, de un único pitido
03- Roger Beep completo con puertas lógicas, del tipo CMOS 4001
04- Dos Roger Beep en serie, para generar dos tonos seguidos de fin de transmisión
05- Pip-tone
, para transceptores de radioaficionado
06- Tunetono
Roger bip, generador de secuencia de tonos de final de transmisión
07- Roger beep para CB, bitonal, para preamplificadores de micro
08- Roger beep Macutero
, genera una secuencia de bips
09- Identificador para emisión-recepción, genera beeps de inicio y de final de transmisión
10- Avisador de final de transmisión, con puertas lógicas
11- Kaytono de fin de transmisión para radioaficionados
, transmite una letra K telegráfica
ROGER-BEEPS
Un Roger Beep
es un corto pitido o secuencia de tonos que emiten algunos transceptores de la banda de 11 metros o Banda Ciudadana (CB) al finalizar las transmisiones. También lo suelen utilizar algunos transceptores para otras bandas de comunicaciones de tipo utilitarias
, pero apenas se emplean en transceptores de radioaficionados.
El Roger Beep
típicamente es un un corto pitido (un beep
, pronunciado bip
), que informa de que el operador de CB ha finalizado su turno de transmisión y que pasa a escucha, algo que en transmisiones en AM y FM puede no parecer necesario (pues el fin de transmisión se detecta por el cese de la portadora de radio), pero que en condiciones de ruido que dificulten las escucha, de señales muy débiles, o cuando se emplea la modulación de Banda Lateral Única (SSB, Single Side Bande), puede ser bastante necesario (ya que con la SSB no hay transmisión de portadora y sólo se transmite señal cuando se habla delante del micrófono, no transmitiendo señal durante los silencios, aunque el transceptor esté en estado de transmisión).
Los Roger Beeps
adquirieron notoriedad a raíz de las misiones espaciales Apolo a la Luna a finales de los 1960's y principios de los 70's. En muchas de las comunicaciones entre astronautas y el centro de control de la NASA se solía escuchar un roger-beep de final de transmisión y a veces al inicio de la transmisión. Eran los denominados “tonos Quindar” (tonos de 0,25 segundos de duración y de 2,525 kHz y de 2,475 kHz, que más que para roger-beep, se utilizaban para activar y desactivar los retransmisores de las estaciones de comunicación de la NASA cuando desde el centro de control de NASA se quería hablar con los astronautas en vuelo. Estos tonos se convirtieron en todo en un símbolo de la era del Apolo). Como curiosidad, un circuito de roger-beep que sonaba igual fue incorporado en los míticos transceptores de CB Stalker SuperStar (y otros que tenían la misma circuitería) de los años 80's.
Los circuitos de Roger Beep
están asociados al circuito del micrófono del transceptor y al control de transmisión-recepción (TX-RX). Normalmente no se equipa en los transceptores de CB, pero sí existen micrófonos preamplificados que sí lo incluyen. El aficionado también puede construirse un circuito de Roger Beep
con muy pocos componentes e incluirlos en su micrófono de mano o en el preamplificador de micrófono si usa un preamplificador externo conectado al transceptor.
Los tipos de Roger Beep
simples se limitan a transmitir un corto tono o pitido al finalizar la transmisión, esto es, cuando el aficionado cebeísta suelta el mando PTT (push-to-talk
, mando de emisión-recepción, TX-RX) de su micrófono para pasar a recepción. La propia señal de conmutación del PTT se aprovecha para activar el Roger Beep
, cuyo tono se inyecta en la toma de micrófono para que sea transmitida. A su vez, el circuito ha de introducir un pequeño retardo en el cese de la transmisión una vez es liberado el PTT para que la señal generada por el Roger Beep
tenga tiempo de ser transmitida por antena, y no pase el transceptor inmediatamente a recepción. Y el tono ha de cesar en el momento que el transceptor pase a recepción.
Por tanto, la constitución de un circuito de Roger Beep
ha de incluir un oscilador generador del tono de final de transmisión, y de un circuito temporizador o de retardo que genere un retardo de unas décimas de segundo para mantener el transceptor en transmisión una vez el usuario ha liberado el mando del PTT. La señal generada (el tono) deberá ser inyectada al circuito de micrófono del transceptor (o a la salida del preamplificador de micrófono), mientras que el temporizador deberá estar conectado al control de PTT del transceptor.
Para instalar un Roger Beep
hay que estar familiarizado con el funcionamiento básico de un transceptor de CB, en concreto como funcionan y cómo se conectan las conexiones del micrófono externo y del mando PTT.
La figura muestra el conexionado típico del micrófono de mano de la mayoría de los transceptores de CB (al menos, de los comercializados en las décadas de 1970-1990's). Suele ser una conexión a 4 hilos, y se incluye el pulsador o mando PTT (de conmutación Emisión-Recepción, TX-RX). Desde el transceptor se envía una masa eléctrica (0 voltios), que se emplea para señalizar la conmutación TX-RX y para blindar el hilo que transporta las señales de micrófono (conexión coaxial). En recepción (RX) desde el mando PTT se proporciona la masa que cierra el circuito del altavoz del transceptor. En transmisión (TX), se desconecta esta masa (quedando desconectado el altavoz, y por tanto silenciado), y se conecta al micrófono (cerrando el circuito de éste), y además se envía la señal de conmutación (PTT) a los circuitos conmutadores del interior del transceptor que activan y desactivan los circuitos de emisión y de recepción (conmutaciones electrónicas o mediante relés).
Algunos equipos de CB disponen de alguna conexión adicional más (aunque no es frecuente), para enviar desde el propio transceptor una tensión de alimentación, útil para alimentar un preamplificador de micrófono, por ejemplo, lo que evita el uso de pilas. Los más modernos transceptores de CB incluyen además hilos extras para controlar desde el micrófono de mano (con pulsadores extra adecuados) funciones como subir y bajar frecuencia, escanear la banda, y otras.
En la mayoría de los transceptores de CB se usa el mismo amplificador de audio tanto para recepción (amplificador de audio sobre el altavoz) como para transmisión (amplificador-modulador de RF). De ahí el sistema anteriormente indicado de conmutación de TX-RX de los transceptores de CB, donde el mando de PTT desconecta el micrófono o el altavoz desconectando la conexión a masa de éstos.
El siguiente diagrama muestra un ejemplo básico de Roger-Beep instalado en un micrófono preamplificado, para un transceptor que emplee un sistema de PTT similar al de la figura anterior.
En este ejemplo, el control PTT del equipo se realiza mediante un simple pulsador o interruptor (PTT), el cual cuando es actuado, pone una masa al circuito del relé RL (relé de bobina de 12 V en este caso), el cual actúa, a la vez que carga el condensador C en paralelo con la bobina del relé, cargándolo a la tensión de alimentación (12 V). El relé disponde de tres juegos de contactos de conmutación (RL1, RL2, RL3, representados en reposo), de los cuales dos de ellos (RL1 y RL2) reproducen el sistema de conmutación mostrado anteriormente para un micrófono de mano de emisora de CB, por lo que al actuar el relé, pondrá al transceptor en modo transmisión. Por el tercer juego de contactos del relé (RL3) se conecta la alimentación externa de +12 V (o la que sea) tanto al preamplificador de micrófono como al generador de tono del roger-beep. Sin embargo, la propia masa que pone el pulsador PTT sirve de señal de bloqueo del oscilador de tono, con lo cual éste no oscila, y podemos hablar normalmente delante del micrófono.
Cuando finalizamos la transmisión y liberamos el mando PTT (retirando la masa de excitación del relé), el relé no repone inmediatamente, ya que queda mantenido actuado un tiempo extra debido a la corriente de descarga del condensador C a través de la bobina del relé. Este tiempo extra es el retardo de paso a recepción requerido por el roger-beep para funcionar. Pero a su vez, desaparece la señal de bloqueo del oscilador de tono, y éste comienza a oscilar. El tono que genera se aplica hacia el transceptor por la línea de micrófono (Mic), y el tono es transmitido. Finalmente el relé acaba desactuando y con ello conmuta el transceptor a recepción.
Si el preamplificador de micrófono funciona alimentado a pilas, se deberá usar un relé para la correspondiente tensión de las pilas (típicamente 9 voltios), pero el relé ha de ser sensible, esto es, cuya bobina sea de la mayor resistencia posible, para minimizar el consumo extra a que da lugar el relé en transmisión si lo actuamos con la tensión de la pila. Si la alimentación del conjunto se la damos con la propia tensión de alimentación del transceptor, es recomendable sólo conectar el positivo de la fuente de alimentación empleada al conjunto, tomando éste la masa a través de la conexión al transceptor (esto tiende a evitar problemas de ruidos en transmisión por problemas de retornos de masa
).
En muchos otros transceptores de radio (de radioaficionados y utilitarios), el sistema de PTT empleado sólo requiere un hilo de control, que ha de ser puesto a masa (típicamente) desde el mando del PTT del micrófono de mano o preamplificador microfónico externo para activar la transmisión, siendo la circuitería del propio transceptor la que se encarga de activar y desactivar las señales de micrófono y el altavoz del equipo. La línea de PTT mostrará en estos casos una tensión positiva en vacío (en recepción). En estos casos es mucho más fácil implementar un roger-beep, incluso dentro del transceptor, ya que se pueden diseñar circuitos de roger-beep que no requieran relés para controlar la línea de PTT del transceptor (se puede hacer un control totalmente electrónico de ésta).
A tener en cuenta dos cuestiones cuando se instala un roger-beep:
Ajustar adecuadamente el nivel de señal que inyecta el roger-beep en la toma de micrófono del transceptor, para evitar sobremodulaciones en transmisión. También, que el tono emitido no sea estridente, ya que puede molestar a los corresponsales. Para ello la salida del tono generado por el circuito de Roger-beep se suele realizar a través de alguna resistencia limitadora, cuyo valor se deberá probar experimentalmente (resistencia que también evita que la conexión del circuito de roger-beep pueda perjudicar al nivel de las señales generadas por el propio micrófono).
Es preferible que el tono generado por el roger-beep sea limpio y sin frecuencias armónicas, ya que éstas, si no son filtradas, provocarán transmisiones con un mayor ancho de banda, afectando los beeps
a frecuencias vecinas y molestando a los usuarios que estén operando en ellas. Lo ideal es emplear osciladores de tono que generen señales sinusoidales (que están bastante limpias de frecuencias armónicas). Muchos osciladores se realizan con puertas lógicas o circuitos integrados temporizadores (como el clásico 555), y éstos generan señales de onda cuadrada, cargadas de armónicos. En estos casos, es recomendable poner un filtro de audio que limite las frecuencias armónicas del tono de roger-beep antes de inyectar la señal a la toma de micrófono. Aunque los modernos transceptores, en especial los que disponen de SSB (Banda lateral única), suelen incluir limitadores y filtros de audio en transmisión para evitar estos problemas.
A continuación se muestran varios circuitos de Roger Beep
, con distintos modos de funcionamiento. Los más sencillos se limitan a emitir un corto sonido o pitido de un único tono (un beep
o bip
) al final de las transmisiones.
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Por Fernando Fernández de Villegas (EB3EMD) |
Se muestran a continuación dos sencillos Roger-Beeps constituidos por puertas lógicas, publicados por el mismo autor en la revista interna para los miembros de la antigua Asociación de Aficionados a la Electrónica de Barcelona (AAEB), con sede en Santa Coloma de Gramanet, asociación con vida desde mitad de los 1970's a principios de los 1980's, y cuyos miembros se identificaban en Banda Ciudadana (de la cual muchos eran usuarios) con indicativos Bravo
. Por entonces, la CB (Banda Ciudadana) no estaba regulada en España.
Si nos dedicamos a la escucha de estaciones de radioaficionados, observamos que cada vez es mayor el uso de una nota musical al terminal el mensaje, este BIP de fin de transmisión anuncia al corresponsal de que ya puede coger la pastilla
evitándose errores y aligerando los comunicados.
Muchos son los montajes que se podrían realizar que cumplieran con esta finalidad, pero el que aquí se describe es de fácil montaje, de funcionamiento seguro, y lo más importante es que es sumamente económico.
Realización y funcionamiento
El alma de este montaje es el famoso SN7400 o equivalente, y como única condición para que funcione correctamente necesitaremos que el interruptor emisión-recepción de nuestro emisor tenga un extremo a masa (la mayoría lo tienen).
El montaje se realiza en circuito impreso (el condensador C3 por su tamaño puede cablearse fuera).
En recepción las entradas 12 y 13 están al aire (1), con lo cual el oscilador constituido por las puertas 1 y 2 está oscilando, o sea que en las patas 3 ó 6 podemos tomar la salida, la cual irá conectada a la entrada del micrófono, previamente atenuada y adaptada por R4. Esta resistencia deberá tener el valor más alto posible a fin de no atenuar la señal del micro (conectar con cable apantallado).
En emisión, 12 y 13 están a masa (0) a través de D1, no hay oscilación, y así modularemos tranquilamente, pero al soltar la tecla del micro, oscila inyectando señal al transmisor, porque los relés no caerán hasta que se cargue C3, o sea, que a más capacidad, más duración tendrá el BIP.
R1 = 330 ohm R2-3 = 2,7 K R4 = 20 K ajustable R5 = 10 ohm D1 = 1N914 C1-2 = 100 K D2 = Zener 4,7 V C3 = 200 a 1000 µF IC = SN7400
Notas al artículo original
Circuito impreso a tamaño real (para su impresión), tal como se publicó en la revista.
El circuito gobierna un relé externo (para 9 ó 12 V) para el control del PTT del equipo de radio, el cual gobernará a través de sus contactos la línea de PTT del equipo. Aunque en principio parece pensado para antiguos transceptores que usan uno o varios relés internos para realizar las conmutaciones recepción-transmisión, por lo que este circuito controlaría dicho relé (o relés). La duración de emisión de tono está fijada por el valor del condensador C3, que retarda la caída del relé (por la corriente de carga del condensador a través de la bobina del relé) cuando el mando del PTT es liberado. Como dice el artículo original, cuanto más alta sea la capacidad de este condensador, mayor será el retardo de la caída del relé para pasar el equipo a recepción, y más largo será el bip emitido.
El chip SN7400 es un chip de tecnología TTL (4 puertas NAND de dos entradas), que requieren una tensión de alimentación de +5 V, de ahí que esté alimentado a partir de la tensión de +12 V a través de R1 y el diodo zéner de 4,7 V. No se indica en el esquema, pero las patillas de alimentación del SN7400 son las patillas 7 y 14, que se deberán conectar respectivamente a 0 V (masa) y +5 V.
Se recomienda no soldar directamente el chip SN7400 al circuito impreso, sino emplear un zócalo enchufable para este chip. Ello permitirá la fácil sustitución del chip en caso de dañarse.
El diodo D1 indicado es un viejo tipo de silicio 1N914, puede ser sustituido por cualquier otro tipo de silicio más moderno de pequeña señal (como por ejemplo, 1N4148).
El oscilador es de onda cuadrada, por lo que su uso es propenso a generar interferencias en frecuencias vecinas a la frecuencia de transmisión. Si el transceptor de radio no dispone de buenos filtros internos de audio en transmisión, sería deseable añadir a la salida de señal del circuito un filtro paso-bajos (en serie con R4) adecuado, que atenúe las frecuencia armónicas de la frecuencia del tono de audio, y que no afecte en exceso las señales del micrófono.
Debido al gran aumento de los bips de fin de transmisión apreciado, especialmente en 27 y 144 MHz, os propongo hoy la construcción del que en esta página se presenta.
El circuito es de mucha sencillez, en el que podemos apreciar que las dos primeras puertas (NOR) son empleadas para generar un impulso en el momento de abrir el pulsador del micrófono, el cual nos dará la duración del BIP. Si lo deseáis, podéis variar este tiempo con la ayuda de R1 y C1 (a mayor valor, mayor tiempo).
Este impulso realiza dos funciones, por un lado mantener los relés conectados mientras esté presente, y por otro autoriza al oscilador.
El oscilador está formado por las dos puertas restantes del chip, el cual oscila a una frecuencia prefijada, que se puede modificar variando muy ligeramente los valores de R2 y C2 (cuanto menor sea el condensador y la resistencia, más aguda será la nota producida, y viceversa).
La salida del oscilador la inyectaremos a la entrada de audio del modulador, en paralelo con el micro (con cable blindado). Podemos variar el nivel de salida mediante R3, pero en ningún caso la pondremos menor de 22 K.
Para actuar los relés hacemos uso de dos transistores, TR1, en el ejemplo un BC177, y MC900, pero cualquier otro similar será válido.
El circuito integrado es de tecnología CMOS, fácilmente localizable y barato. A pesar de ser un MOS, resistirá perfectamente el montaje, siempre que no lo calentemos con exceso o lo soldemos bajo tensión. Hay que aclarar que la máxima tensión recomendada por el fabricante es de 15 voltios.
La instalación es muy simple, sólo hay que cortar el hilo que va del conector del micro al relé e intecalar la placa, conectar la alimentación a la placa y la salida de audio al modulador.
Como final quiero agradecer al colega Alex (EA3AWH) su colaboración como conejillo de indias, pues tuvo el valor de fiarse de mí y montó el circuito de prueba con el cual está saliendo den estos momentos.
Notas al artículo original
Circuito impreso a tamaño real (para su impresión), tal como se publicó en la revista.
Las consideraciones para el anterior circuito también sirven para éste. Las patillas de alimentación del MOS 4001 (4 puertas NOR de dos entradas), son las patillas 7 y 14, que se deberán conectar respectivamente a 0 V (masa) y +5 V. También se recomienda utilizar un zócalo para este chip, en lugar de soldarlo directamente a la placa impresa.
El transistor MC900 indicado en el esquema para controlar el relé de conmutación no parece haber existido (error del autor?), pero puede ponerse en su lugar cualquier otro tipo PNP de mediana potencia (para 2-3 W de disipación).
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Circuitos originales de Agustí Guiu i Ribera (Bravo 20), |
Este circuito emite un corto pitido cuando se libera el PTT del transceptor, a la vez que retarda unas décimas de segundo el paso a recepción del transceptor, para dar tiempo a la transmisión del beep
generado como señal indicadora de final de transmisión. El autor desglosa este circuito en dos partes: El oscilador de tono y el circuito de retardo del PTT:
Para generar el sonido o tono necesitamos un oscilador de audio, el que más he utilizado en mis Roger Beeps
es este:
El punto Ptt se conecta al contacto del PTT que viene del micrófono para que bloquee la generación del sonido cuando estamos hablando con el transceptor CB: en Ptt hay una masa que cortocircuita al transistor Q1 cuando el transceptor está en transmisión.
Al liberar el Ptt, cesa la tensión de masa aplicada, y Q1 queda desbloqueado, iniciando su oscilación. El tono que genera sale por el punto mic y se aplica a la conexión de micrófono (mic) del transceptor, para que salga en antena (siempre que el transceptor se mantenga aún en transmisión). Si el tono generado es muy fuerte y distorsiona, se puede cambiar el valor de r5 a 100k o más, y si el sonido es muy bajo, reducir su valor.
Si el transceptor tiene un punto que pasa a 8 o 9 voltios en transmisión (a través de un quinto hilo en la conexión del micrófono, por ejemplo), puede utilizarse para alimentar este oscilador (+8v tx). En caso contrario, deberá proporcionarse a partir de una pila de 9 V o un pequeño alimentador externo
El tono del sonido lo determinan r1 y r2 , es preferible que sus valores sean muy parecidos
También cambian el tono los capacitores cx , que han de ser del mismo valor.
Si bajamos mucho el valor de r1 y r2 puede ser necesario bajar también el valor de r4.
Q1 es un transistor de audio o de uso general.
El tono generado es de tipo sinusoidal, y por tanto bastante puro, por lo que apenas tiene frecuencias armónicas. Ello permite una transmisión limpia del tono generado, sin que genere frecuencias armónicas que en transmisión pueden lugar a que se escuche algo del tono en canales vecinos, molestando a los usuarios de estos canales.
Al oscilar nuestro generador de tono, se necesita que nuestro transceptor se quede transmitiendo un instante más una vez liberamos el mando de PTT, por eso hay que realizar un retardo que nos dé ese tiempo y además deje el altavoz del equipo desconectado el mismo instante que suena el pitido.
Y una vez el transceptor ha pasado a recepción, se ha de bloquear o desconectar el oscilador, para que su tono no se escuche ahora por el altavoz del equipo (recuerde que en la mayoría de los transceptores de CB, se usa el mismo amplificador de audio tanto para transmisión como para recepción).
El primer control de retardo de transmisión para el Roger Beep
que diseñé era completamente analógico:
En este circuito de retardo se emplea los contactos de un relé para sustituir a los contactos de coonmutación del mando del PTT que conmutan la masa de altavoz y la señal de TX-RX. El contacto del pulsador del micrófono de mano que realizaba esta función se conecta a la toma PTT de este circuito: Al pulsar el mando del PTT del micrófono, se pone masa en la entrada PTT del circuito de retardo, provocando la carga del condensador c1 y la activación del relé RLY, el cual, a través de su juego de contactos, realiza la conmutación recepción-transmisión del transceptor.
Al liberar el mando del PTT del micrófono, cesa la masa aplicada en PTT y el condensador c1 comienza a descargarse, manteniendo el circuito activo y con ello el relé actuado, un cierto tiempo, manteniendo a su vez el transceptor en transmisión. El oscilador de tono, que estaba bloqueado por la misma señal de PTT, queda desbloqueado, generando el tono que es transmitido a través de la conexión del micrófono.
Cuando el transceptor no tiene un punto donde tengamos + 8V en transmisión podemos usar un relé con doble conjunto de contactos para alimentar a través de uno de los juegos el oscilador de audio (+8v TX), el cual lo desconecta al conmutar el circuito a recepción.
Este diseño mantiene al transceptor menos de medio segundo extra tras liberar el mando del PTT, siendo suficiente, pero si desea un pitido más largo puede aumentar el valor de c1, ya que éste determina la temporización del circuito retardador (también se ve afectada por el valor de la tensión de alimentación del circuito).
La alimentación de 12V se puede obtener de la propia fuente de alimentación que alimenta al transceptor de CB. El diodo Zener del retardador puede ser de 7 a 9 voltios.
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Circuito tomado de Proyecto Electrónico |
Podemos diseñar todo un Roger Beep con puertas lógicas.
Utilizamos puertas lógicas NAND. Un circuito integrado 4011 trae las cuatro que necesitamos, como en realidad se utilizan como inversores también funcionan compuertas tipo NOR (4001).
Para que el corte de transmisión sea más preciso podemos usar un circuito integrado 4011 o 4001, que son cuatro puertas lógicas.
Éste funciona mejor que el anterior, no hay que buscar un tensión extra en transmisión para alimentar el circuito retardador, y el relé es más simple.
La duración del sonido y transmisión extra, lo determinan c1 y r1.
Las entradas de la puerta que no se usan se conectan a masa, su salida queda libre.
El relé se usa porque hay que interrumpir el contacto de recepción del transceptor, que normalmente lo que hace es interrumpir la masa del altavoz. Pocos transceptores de de 11 metros interrumpen el audio de recepción de otra forma, si fuera un transceptor de 2 metros o 70 cm, se usaría el contacto de PTT directo del colector del transistor Q4, ya que normalmente estos transceptores no necesitan desconectar el altavoz en transmisión.
A continuación muestro las conexiones del circuito integrado 4011 :
Las conexiones del 4001 son iguales, solo que las puertas son NOR en lugar de NAND, pero igual nos funcionan.
Nota: Hay circuitos integrados especiales para retardar, pero estos funcionan bien y son comunes.
Utilizamos puertas lógicas NAND. Un circuito integrado 4011 trae las cuatro que necesitamos, como en realidad se utilizan como inversores también funcionan compuertas tipo NOR (4001).
Las puertas x son el oscilador de audio. (Nota: La señal generada es cuadrada y por tanto rica en armónicos, podría ser necesario sustituir r3 por un simple filtro pasabajos RC para limitar los armónicos en el tono generado).
La duración del sonido lo determinan c1 y r1, la frecuencia del tono la determinan r2 y c2.
EL Ptt se activa siendo puesto a masa (al negativo) por el pulsador del micrófono. En esta condición, bloquea al oscilador de audio y prepara al circuito de retardo.
Cuando se diseña, siempre se prueban diferentes tiempos de retardo y sonidos, buscando lo que mejor se adapte al gusto personal, pues diseñar Roger Beeps
iguales pierde la gracia.
Con estos circuitos integrados hay que tener especial cuidado, porque se dañan fácilmente, ya que son sensibles a la electricidad estática.
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Circuito tomado de Proyecto Electrónico |
Este tipo de Roger Beep se puede conectar en serie, cambiamos la frecuencia del tono para tener los sonidos diferentes y también cambiamos un poco la duración de cada uno.
Consta de dos osciladores de tonos controlados respectivamente por dos retardadores conectados en serie. El primer retardador activa el primer oscilador, y cuando temporiza, el segundo temporizador entra en temporización, controlando el segundo oscilador de tono y el relé de TX-RX.
Q1 y Q3 son 2SA733 (A733) o similar, Q2 y Q4 son 2SC1213 (C1213) aunque en este caso Q2 puede ser más débil como un 2SC945 (C945) o 2SC458 (C458).
Las patas de las puertas no las numeré, porque las usaremos como mejor se acomoden a nuestro diseño.
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Circuito tomado de Proyecto Electrónico |
PIP-TONE
Utilizado con sentido comúm, un beep
(pip) al final de una transmisión puede ser una ayuda muy positiva en comunicaciones en banda lateral única (SSB) en condiciones de señales muy débiles. Es muy útil en condiciones de fading profundo o en operaciones rápidas de dispersión meteórica (de muy corta duración).
El circuito mostrado es muy apropiado para la mayoría de transceptores cuya línea de PTT (push-to-talk) permanece a +12 V en recepción y que deba ser puesta a masa (0 V) para activar la transmisión.
La unidad monitoriza el estado de la línea PTT y detecta el aumento de tensión en ésta cuando durante una transmisión, se libera el PTT para pasar a recepción.
Cuando esta situación ocurre, la unidad pone la línea de PTT de nuevo a masa, para mantener el equipo en transmisión, y genera e inyecta un tono de 1 kHz en la entrada de micrófono durante unos 30 ms, y finalmente libera el PTT.
En muchos transceptores las conexiones necesarias para la línea de PTT, la línea de entrada de micrófono y línea de +12 V de alimentación, están todas disponibles en un conector accesorio posterior en el equipo, por lo que esta unidad pip-tone puede conectarse a dicho conector en la tapa posterior del equipo.
La unidad está basada en dos circuitos integrados lógicos CMOS: un 4011 (4 puertas NAND de dos entradas, IC1a-d) y un 4049 (seis inversores, de los cuales se emplearán cuatro, IC2a-d).
IC1a, IC1b e IC2a forman un detector que monitoriza el estado de la línea PTT. Al recibir un impulso de disparo de IC1b, el monoestable constituido por IC1c-IC2b entrega un impulso de 30 ms a través de IC2c, que pone a masa la línea de PTT mediante el transistor TR1, y activa el generador de tono constituido por IC1d e IC2d.
El circuito de monitorización de la línea PTT es un poco complejo ya que sólo ha de responder a la liberación intencionada del mando de PTT. Ello se consigue condicionando la actuación del detector de flanco ascendente IC1b de manera que no responda durante un intervalo de aproximadamente 100 ms después de que IC1a haya detectado el flanco descendente de la línea PTT, estando definido este retardo por el monoestable constituido por IC1a-IC2a.
El efecto que se consigue es que el detector ignora rebotes del contacto del PTT después de que éste haya sido actuado y haya cerrado (para activar la transmisión), y también ignora el flanco ascendente de la línea PTT cuando la propia unidad pip-tone libera la línea PTT después de haber generado el tono de final de transmisión.
El ajuste de la unidad sólo implica el ajuste del nivel de la señal de tono a la línea de micrófono, ya que ha de ajustarse a un nivel de modulación alto sin llegar a la sobremodulación (no ha de saturar la entrada de micrófono). El tono generado es un señal de onda cuadrada y debería ser limpiado de frecuencias armónicas mediante un filtro de baja frecuencia externo, o en última instancia, por los propios circuitos de filtro de audio del transceptor o por el filtro de SSB de la etapa transmisora, para transmitir un tono limpio de 1 kHz.
Este circuito funciona bastante bien en la práctica, especialmente si toda la seña de audio de la línea de micrófono pasa a través de algún circuito de procesamiento de audio en el transceptor que incluya función de filtrado de audio.
Conectando a masa la entrada de IC2c se genera un tono continuo, lo que permite ajustar el valor de la resistencia de salida (A.O.T.) con la ayuda de un receptor aparte para comprobar que el tono transmitido no sobremodula y se dispersa en frecuencias vecinas.
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Circuito tomado de la publicación VHF-UHF DX Book (Volume I), |
TUNETONOROGER BIP
El TUNETONO es un circuito generador de señal de fin de emisión (un Roger Beep
), diseñado en forma de kit por la firma Spectrum Communications, el cual genera una secuencia de 9 tonos de audio seguidos, con velocidad y volumen de salida ajustables.
Las frecuencias de los 9 tonos se ajustan mediante unas resistencias de programación
, y aunque en el circuito original se entregan resistencias de valores concretos, empleando otras resistencias de otros valores se puede modificar las frecuencias de los tonos. Con las resistencias indicadas, intercambiándolas en el circuito, se consigue variar el orden de las 9 notas.
El objetivo principal del Tunetone es el de personalizar la estación con un Roger-Beep fijo personalizado. Si se desea variar a menudo el programa generador de tonos, se pueden sustituir las resistencias de programación por ajustables o potenciómetros de valor adecuado adecuado.
El circuito está diseñado principalmente para su instalación en el interior del equipo, pero también podrá ser instalado en una caja exterior con los correctores y toma de alimentación adecuados.
El retardo de la conmutación a RX es automático, suficiente para que se transmita el mensaje
completo.
El control del transceptor de radio se realiza aquí mediante el uso de un relé, cuyos contactos reproducen el conmutador de PTT que requiere el transceptor de radio.
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Placa original del módulo Tunetono (clic en la imagen para ampliarla). Las resistencias que configuran el programa de tonos Rx y los diodos D en serie con ellas, están colocados verticalmente, soldándose entre ellos con los terminales al aire. No figuran los condensadores CX de 1 µF y CY de 4,7 µF (ambos de tántalo), ya que se sueldan al circuito en la cara de las pistas de la placa. |
Resistencias: Varios
1 × 27 ohm 12 × 1N4148 (diodos)
2 × 18 K 1 × 2SC1765 (transistor)
2 × 68 K 1 × 555 (circuito integrado)
2 × 100 K 1 × 4017 (circuito integrado)
1 × 220 K 1 × 4093 (circuito integrado)
1 × relé 9-12 V
Ajustables
1 × 470 K Resistencias de programación
1 × 2K2 2 × 2K7
2 × 12 K
Condensadores 2 × 27 K
1 × 10 nF Mylar 1 × 56 K
4 × 100 nF Polyester 2 × 120 K
2 × 2,2 µF electrolítico
1 × 4,7 µF tántalo
1 × 1 µF tántalo
El circuito está constituido por tres circuitos integrados: Un CMOS 4093, constituido por 4 puertas NAND Trigger Schmitt de dos entradas cada una, y de las cuales sólo se utilizan dos puertas ; un clásico chip temporizador 555, empleado como generador de tonos ; y un CMOS 4017, un contador decádico que se emplea para generar la secuencia de tonos.
Para activar la transmisión se pone a través del mando de PTT la entrada 'MIC PTT' a masa, lo que provoca que la primera puerta NAND del 4093 (que supervisa el PTT), cuya salida 10 está inicialmente a nivel bajo, conmute la salida a nivel alto (la entrada 5 está inicialmente a nivel alto desde el 4017, y la entrada 8 es puesta a nivel bajo con el PTT actuado, por lo que la salida pasa a nivel alto, como es de esperar en una puerta NAND). Ello activa el transistor T1, el cual entra en conducción, actuando la bobina del relé RL1. Al actuar el relé, a través de uno de sus contactos pone a masa la línea de PTT hacia el transceptor, con lo cual éste pasa a transmisión. Una red RC asociada a la entrada 8 de esta puerta actúa como antirrebotes
cuando se actúa con un pulsador mecánico la entrada 'MIC PTT' del circuito.
Al mismo tiempo, la entrada 'MIC PPT' a nivel bajo bloquea el funcionamiento de la segunda puerta del 4093, constituida como generadora de impulsos para el secuenciador de tonos. El secuenciador es el chip 4017, el cual no presenta ninguna salida de programación a nivel alto. Como consecuencia, el chip temporizador 555 no trabaja en esta situación, al permanecer su entrada 7 a nivel bajo, y por tanto no genera ningún tono.
Al liberar el PTT para cesar la transmisión, cesa el nivel bajo en la entrada 'MIC PTT', pero ésta se mantiene a nivel alto por la salida 10 de la primera puerta 4093. La entrada 8 de la puerta permanece en estado bajo mientras se carga el condensador de 2,2 µF, y como la entrada 5 permanece a nivel alto, la salida de la puerta se mantiene a nivel alto, manteniendo el relé RL1 actuado a través del transistor T1. Esta situación está temporizada por la carga del condensador asociado a la entrada 8.
Pero por otro lado, al cesar el nivel bajo en 'MIC PTT' y pasar a nivel alto, desbloquea el funcionamiento de la segunda puerta 4093, la cual comienza a oscilar como oscilador astable, generando una rápida sucesión de impulsos que son aplicados a la entrada de reloj (patilla 13) del contador decimal 4017. Este contador tiene 10 salidas, que inicialmente están todas a nivel bajo, aunque en este circuito la salida 3 (la que está conectada a una de las entradas de la primera puerta del 4093) estará a nivel alto, como se verá más adelante. Cada vez que el chip recibe un impulso en su entrada de reloj, activa una de sus salidas, poniéndola a nivel alto, salida que va cambiando a medida que se reciben sucesivos impulsos de reloj (en un 4017 sólo puede haber una salida a nivel alto).
Las 9 primeras salidas del 4017 están conectadas a las resistencias de programación de los tonos, conectadas al chip temporizador 555. Cuando una de estas salidas del 4017 es puesta a nivel alto, habilita la oscilación del 555, generando éste un tono cuya frecuencia depende del valor de la resistencia de programación activada (así como de la resistencia de 68 K y el condensador de 10 nF). Por tanto, con los 9 primeros impulsos de reloj recibidos por el 4017, se genera la secuencia de 9 tonos según el siguiente esquema:
Orden de tono: 1 2 3 4 5 6 7 8 9
-----------------------------------------------
Número pin 4017: 2 4 7 10 1 5 6 9 11
La velocidad de la secuencia de tonos es regulada por la resistencia ajustable de 470 K asociada a la segunda puerta del 4093.
Con el décimo impulso recibido por el 4017, se activa de nuevo la salida 3, pero su nivel alto es aplicado a la entrada 5 de la primera puerta del 4093. El 555 deja de oscilar, por lo que cesa la generación de tonos. Como la entrada 8 de la puerta del 4093 (que estaba en temporización) ha tenido tiempo de pasar a nivel alto durante el intervalo de generación de la secuencia de tonos, al pasar la entrada 5 de nuevo a nivel alto provoca la inmediata conmutación de la salida 10 de la puerta NAND a nivel bajo. Esto provoca el bloqueo de la segunda puerta del 4093, deteniendo el funcionamiento del secuenciador de tonos (4017), a la vez que abre el transistor T1, liberando el relé RL1, por lo que sus contactos conmutan la línea PTT del transceptor a recepción, pasando el transceptor definitivamente a recepción.
Para la instalación del Tunetono dentro del transceptor de radio, siga los siguientes pasos:
Desconecte el cable de PTT del conector del micrófono y conéctelo a la toma SET PTT del módulo TUNETONO.
Una con cable el terminal PTT del conector de micrófono (que se desconectó en el paso anterior) y la toma MIC PTT del módulo TUNETONO.
Conecte un cable de la toma -0V del Tunetono al terminal de masa o negativo del conector de micrófono. (Compruebe que corresponde al negativo de alimentación).
Conecte la toma TONE al terminal MIC del conector de micrófono (sin desconectar el cable que ya existe).
Una la toma +12/13.5V del Tunetone al interruptor ON-OFF de conexión del transceptor.
Nota: En algunos equipos de conmutación electrónica sera necesario desconectar el cable que va a la toma LS del micrófono y soldarlo al terminal LS del módulo TUNETONE. (masa en RX).
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| Instalación del Tunetono en el interior de la emisora. A la derecha está el conector del transceptor al cual se enchufa el micrófono externo. Se muestra un ejemplo de conector, deberá asegurarse cuál es el conexionado real del conector de micrófono de su transceptor. |
Para comprobar el funcionamiento del circuito, conecte la alimentación al terminal +12/13,5V y el negativo a -0V. Conecte la salida TONE con un cable coaxial con su malla a masa (-0V) hacia un amplificador de audioseñal o un auricular de alta sensibilidad. Luego, conecte con un puente el terminal MIC PTT a masa; después desconéctelo (simulando el paso de TX a RX) y escuchará la sucesión de 9 tonos. Ajuste la velocidad deseada con la resistencia ajustable de 470K.
Una vez instalado el circuito, ajuste la resistencia ajustable de volumen de 2K2 para conseguir el equilibrio entre el nivel de señal del Tunetone y el nivel medio de voz durante la transmisión.
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Circuito diseño de de Spectrum Communications |
El siguiente circuito de Roger-Beep (bip final de transmisión) está pensado para incluirlo con un preamplificador de micrófono para su emisora de CB (o de radioaficionado), ya que emplea una alimentación de 9 V que es empleada a su vez para alimentar el preamplificador de micrófono (siempre que éste requiera 9 V de alimentación). Ello permite alimentar el conjunto a partir de una fuente de alimentación externa de +12 V, que puede ser la misma que la empleada para alimentar el transceptor de CB.
El siguiente diagrama muestra una idea de cómo estaría constiuido este conjunto Roger-beep + preamplificador de micro. Se asume en este diagrama que el control de PTT del transceptor es el clásico de las antiguas emisoras de CB, aunque es modificable para cualquier otro tipo de control de PTT.
En este circuito, el control del PTT se realiza mediante un relé (A) dotado de 3 conjuntos de contactos (a1, a2, a3, ; representados en reposo), dos de los cuales realizan las conmutaciones de transmisión-receptor hacia el transceptor de CB.
De la batería o alimentador de +12 V se toma la alimentación para el conjunto. En el anterior diagrama, ésta se reduce a +9 V mediante un estabilizador de 8 Voltios 7808 con su patilla de masa conectada a masa a través de dos diodos para elevar la tensión de salida de 8 a 9 V. Como alternativa más sencilla, se puede emplear directamente un estabilizador de 9 voltios, un 7809, siendo innecesarios los diodos en la patilla de conexión a masa.
El control emisión-recepción se gobierna ahora mediante un conmutador simple (PTT) con uno de sus dos terminales a masa. Al actuarlo se proporciona la masa de excitación del relé A (relé de 9 V), el cual al actuar, mediante sus dos juegos de contactos a1 y a2, activa la transmisión del transceptor de CB realizando las conmutaciones adecuadas. Mediante el juego de contactos a3 proporciona la alimentación al preamplificador de micrófono y al circuito de Roger-beep. Un diodo LED se enciende entonces, indicando que el transceptor está (o debería estar) en transmisión.
Aunque el circuito de roger-beep está ahora alimentado, no oscila generando el tono, ya que la propia masa puesta por el conmutador PTT actuado lo bloquea. A su vez, el condensador Cx en paralelo con la bobina del relé A se carga inmediatamente a la tensión de alimentación de +9 V.
Cuando se libera el PTT para finalizar la transmisión, el transceptor no conmuta inmediatamente a recepción: Aunque el relé A deja de recibir la masa que lo actuó, el condensador Cx, que está cargado a +9 V, comienza a descargarse a través de la bobina del relé, con lo cual éste permanece actuado un cierto tiempo, hasta que la corriente de descarga es insuficiente para mantener el relé actuado, y entonces éste repone, momento en el que mediante la conmutación de los contactos del relé el transceptor pasa a recepción, a la vez que se retira la alimentación al roger-beep y al previo de micrófono.
El tiempo de retardo para pasar a recepción depende del valor del condensador Cx (normalmente varios cientos de microfaradios) y de la resistencia de la bobina del relé, y no debería ser superior a medio segundo. Se deberá probar experimentalmente varios valores hasta dar con el valor adecuado para obtener el retardo adecuado (no se recomienda que sea superior a medio o un segundo). Durante este tiempo de retardo una vez liberado el mando de PTT, cesa también la masa que bloquea el circuito de roger-beep, por lo que éste ahora opera, generando el tono de final de transmisión, que es transmitido hasta que el transceptor pasa definitivamente a recepción.
Como alternativa al control del relé A se puede disponer del circuito alternativo que se muestra en el diagrama anterior (abajo a la izquierda), en el cual el relé se controla a través de un transistor PNP. La introducción de este transistor para controlar el relé permite que el condensador Cx sea de un valor muy inferior para conseguir el mismo retardo que en el caso anterior. Con Cx = 47 µF se consiguen retardos de la caída del relé del orden del segundo.
Se puede usar aquí casi cualquier circuito de Roger-beep, a continuación se muestra una propuesta mía:
El circuito se basa en dos circuitos temporizadores 555 actuando ambos como osciladores. El segundo (derecha) genera el tono que se aplica a la entrada de micrófono del transceptor, mientras que el primero (izquierda)genera una señal de onda cuadrada que aplicada a la patilla 5 del segundo 555, hace cambiar de forma cíclica la frecuencia del tono emitido.
La salida (patilla 3) del segundo 555 se aplica a la toma de micrófono del transceptor a través de un filtro paso-bajo que limita las frecuencias armónicas de la señal generada por el segundo 555 (señal cuadrada, rica en armónicos) a unos 3 kHz, para limpiar el tono y prevenir que la transmisión del tono afecte a frecuencias vecinas a la frecuencia de transmisión del transceptor.
La frecuencia fundamental del tono transmitido depende de los valores de C2 y R2, y es variado cíclicamente por la señal aplicada por el primer 555 en la entrada 5 del segundo 555 (el generador del tono). Las variaciones del tono son bruscas si se omite el condesador Cy, y suave si se equipa este condensador. Se propone para Cy un valor comprendido entre 4,7 y 47 µF . La velocidad de variación del tono dependerá de los valores de C1 y R1 (determina la frecuencia de oscilación del primer 555).
La regulación del nivel de señal del roger-beep inyectado al transceptor depende del valor de la resistencia de salida R3, deberá modificarse su valor si fuera necesario. Se debe evitar que el nivel inyectado sea excesivo para evitar sobremodulaciones en las transmisiones.
Este circuito está constituido por dos clasicos chips temporizadores 555 (chips de 8 patillas), no obstante pueden ser sustituidos por un único chip 556, chip de 14 patillas que equivale a dos 555 bajo un mismo encapsulado.
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Diseño de Fernando Fernández de Villegas (Ham: EB3EMD / CB: Macuto) |
MACUTERO
Este Roger-beep lo diseñé allá por los 1980's, y actualmente (a fecha de edición de este apartado, mayo 2017) sigue en servicio asociado a mi tranceptor de CB, montado en una cajita junto con un circuito preamplificador de micrófono de construcción casera. Se caracteriza por transmitir una secuencia de beeps (bips) que se puede programar. Lo de macutero
es por mi indicativo en CB.
Este Roger-Beep está pensado para un escenario similar al del circuito anterior, por lo que remito a las consideraciones previas de dicho circuito.
A diferencia del circuito anterior, la temporización del relé de conmutación TX-RX no está dada por un condensador de temporización asociado, sino que depende del propio circuito de Roger-beep, y por otro lado, su funcionamiento recuerda al funcionamiento del Tunetono, ya que emplea también un contador decádico 4017 para generar, en este caso, una secuencia de pips.
El circuito de Roger-beep es el siguiente:
Al actuar el conmutador de PTT, se excita el relé A (relé de 9-12 V), el cual pondrá al transceptor de CB en transmisión a través de sus juegos de contactos (no representados). A través del juego de contactos a3 proporcionará entonces la alimentación externa de +12 V al circuito. Mediante un regulador de tensión 7809 esta tensión es reducida y estabilizada a +9 V, la cual se emplea tanto para alimentar el circuito del roger-beep como el preamplificador de micro (opcional). A su vez, un diodo LED lucirá indicando el paso a transmisión del transceptor CB.
El conmutador de PTT pulsado además proporcionará una masa que se emplea como señal de bloqueo (de reset) de los dos chips que constituyen el circuito del roger-beep, el temporizador 555 (patilla de reset: 4 ; reset por nivel bajo) y el contador decádico CMOS 4017 (patilla de reset: 15 ; reset por nivel alto). De momento, el oscilador del Roger-beep, constituido por un transistor NPN y varios componentes más, permanece bloqueado al no recibir (del 4017) tensión de polarización en su base.
El 4017 mantiene todas sus salidas a nivel bajo, y a través de una de ellas, polarizará a conducción el transistor PNP del circuito de control del relé (la patilla 11 en el esquema anterior). Éste polariza también a conducción al transistor NPN, con lo que al entrar en conducción, proporciona un camino de retención del relé A en paralelo con el mando de PTT.
Cuando se libera el PTT para finalizar la transmisión, el relé se mantiene actuado gracias al circuito de control del relé, a la vez que desaparece la señal de bloqueo de los dos chips del circuito, por lo que se habilita el funcionamiento de ambos. El temporizador 555 comienza a oscilar generando un rápido tren de impulsos en su salida (patilla 3) que son aplicados a la entrada de reloj del contador 4017 (patilla 14).
Inicialmente, todas las salidas del 4017 están a nivel bajo (0 V), pero por cada impulso que reciba el 4017, va a activar una de las salidas (y sólo una) poniéndola a nivel alto (+9 V), salida que va cambiando a medida que se reciben los impulsos generados por el 555. El orden en que se van activando las salidas se indica en el esquema anterior (0, 1, 2, 3... 9, carry out): Con el primer impulso se activará la salida 1 (patilla 2), con el segundo impulso será la salida 2 (patilla 4), el tercer impulso activará la salida 3 (patilla 7), y así sucesivamente. La salida 0 (patilla 3) se activaría con el décimo impulso, a la vez que se activaría la patilla 'carry-out' (patilla 12), indicativa de que el contador ya ha contado una decena de impulsos.
Como se observa en el esquema, varias de estas salidas se conectan a través de un diodo, al transistor oscilador. Cada vez que una de estas patillas se activa, polariza el transistor oscilador, con lo que éste arranca su oscilación, generando el tono de beep.
Por tanto, podemos programar la secuencia de beeps generados por el oscilador (y la separación entre éstos) conectando las salidas del 4017 que nos interesen al transistor oscilador. Las demás se dejan al aire. En el esquema mostrado se han conectado tres de las salidas, por lo que el roger-beep emitirá tres beeps (algo así a bip bip bip
). La separación entre el primer beep y el segundo es distinta de la del segundo y el tercero (en este ejemplo) debido a las salidas del 4017 que no se utilizan, y que no activan por tanto el transistor oscilador.
Finalmente, una última salida (la 9 en el ejemplo, patilla 11), cuando se pone a nivel alto, bloquea el funcionamiento del contador 4017 (por su patilla 13), con lo que éste queda detenido en esa situación, y por otro lado, despolariza el transistor PNP del control de relé, y ello provoca la inmediata reposición del relé, provocando que el transceptor pase definitivamente a recepción (y se retire la alimentación al circuito de roger-beep y al previo de micro).
Personalmente en este circuito de roger-beep he equipado una llave interruptora para activar el oscilador del roger-beep en cualquier momento, lo que nos permite que en el curso de las transmisiones podamos transmitir el tono generado por el oscilador a modo de tono de pruebas.
El tono generado por el oscilador es de aproximadamente 1050 Hz con los componentes indicados en el esquema. El tono generado es de onda sinusoidal, por lo que es bastante pura y libre de armónicos, por lo que no precisa un filtrado posterior para limitar frecuencias armónicas en el tono (algo bastante deseable en el caso de tonos de ondas cuadradas). La resistencia de salida de 22 K limita el nivel de salida de los tonos del roger-beep, y puede modificarse si fuera necesario buscando el valor adecuado para que los tonos se emitan con un nivel aceptable (evitando sobremodular las transmisiones).
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Diseño de Fernando Fernández de Villegas (Ham: EB3EMD / CB: Macuto) |
Se trata éste de un circuito de Roger-beep publicado en 1986 en una revista de electrónica, y que se caracteriza por generar un beep
tanto al iniciar una transmisión como al finalizarla. Los dos beeps son de distinta tonalidad, para diferenciar el inicio de transmisión del final de transmisión.
Está descrito para su uso en transceptores de radio cuyo control de PTT (Conmutación transmisión-recepción) dependa de una línea de control (RX/TX), que cuando es puesta a masa activa la transmisión del transceptor.
Se basa en el uso de 4 puertas lógicas OR-Exclusiva (EXOR) de dos entradas, contenidas en un único chip CMOS tipo 4030. Recordar que en este tipo de puertas, la salida sólo estará a nivel bajo cuando las dos entradas estén en el mismo nivel lógico (las dos a nivel alto o a nivel bajo), y por tanto, estará a nivel alto si una entrada está a nivel bajo y la otra a nivel alto.
De las cuatro puertas EXOR, N2 y N3 forman el generador de tono (los beeps), generando una señal de onda cuadrada hacia la salida ; N1 genera la temporización de transmisión del tono tanto al inicio como al final de la transmisión, a la vez que retarda el paso de transmisión a recepción para dar tiempo a transmitir el tono de fin de transmisión ; N4 asegura el inmediato paso a transmisión cuando se actúa el mando de PTT. El transistor T1 gobierna la línea de control de transmisión-recepción (TX/RX) del transceptor, bajo en control de las puertas N1 y N4. T2 y el relé son opcionales y se introducen para desconectar el altavoz del transceptor durante las transmisiones si fuera necesario.
Muchos radioaficionados desean tener una señal de identificación al principio y final de su transmisión, otros, sin embargo, se sienten molestos con esta fórmula. Si se encuentra el lector entre los primeros, puede realizar este útil circuito, que proporciona una señal automática de identificación, tanto al principio como al final de su transmisión. Las dos señales son identificables, debido a poseer una ligera desviación de frecuencia entre ellas.
La puerta OR-Exclusiva (EXOR) N1 trabaja como un monoestable cuya salida está a nivel alto durante un corto período de tiempo cada vez que su entrada cambia de estado. Esto ocurre tanto al principio de transmisión, al apretar el pulsador del micro, como al final de la misma, al soltarlo. Su salida se aplica a un oscilador N2/N3, y al conmutador de emisión/recepción. Cuando la patilla 6 de N2 está a 1, 1a puerta funciona como un inversor, por lo que el oscilador genera un corto tono audible que se lleva hacia la entrada del micro mediante el limitador D4/D5. La frecuencia de este tono está determinada por la red C1/D1 hacia masa, o por R1/C1 a positivo, dependiendo del estado del pulsador de emisión/recepción.
Durante la transmisión, la salida RX/TX está baja: esta salida está prevista para ser conectada a la correspondiente entrada del transmisor. El transistor T2 se activa, por lo que cierra el relé Re1 ; sus contactos se pueden emplear para desconectar el altavoz durante la transmisión.
El consumo del montaje, excluyendo la corriente del relé, es de unos 15 mA.
El transistor T2 y el relé Re1 son opcionales, se equiparán si fuera necesario desconectar el altavoz del equipo de radio en transmisión. No está bien descrito su funcionamiento en el artículo original, ya que en transmisión al estar la salida RX/TX a nivel bajo, nivel que se aplica a la base del transistor T2, por lo que éste estará en corte y por tanto el relé no actuado (el altavoz permanece desconectado). En recepción, TX/RX pasará a nivel alto (nivel puesto por el propio equipo de radio), T2 conducirá y actuará el relé Re1, conectando el altavoz.
El relé queda activado en recepción. Puede modificarse esto sustituyendo T2 por un transistor PNP, en cuyo caso T2 conducirá y actuará el relé en transmisión. Los contactos del relé deberán desconectar entonces el altavoz.
Este circuito genera señales de bip con forma de onda cuadrada, por lo que se recomienda suavizarla
con un filtro paso-bajo antes de aplicarla a la toma de micrófono del transmisor, para evitar producir interferencias en frecuencias vecinas durante las transmisiones. Por ejemplo, se puede sustituir la resistencia de salida R6 por un sencillo filtro RC de paso-bajo, tal como el siguiente:
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Circuito publicado en la revista Elektor, nº 74/75 (de la edición española) |
Para todos aquellos que quieran profesionalizar
su transmisor les aconsejamos la realización de este avisador de fin de transmisión, cuyo funcionamiento es el siguiente:
En condición de reposo, el relé está desactivado y el transmisor se encuentra en el estado de recepción.
Cuando se oprime el pulsador Pulse To Talk
(situado en el micrófono), el condensador C1 se descarga bruscamente y consecuentemente, encontrándose las dos entradas del primer NAND a nivel bajo tendremos un nivel apto para excitar, mediante TR1, al relé; el aparato de esta forma comienza a transmitir.
Apenas este pulsador se deja libre, inicia el proceso de carga del condensador C1, durante el cual, encontrándose tanto el contacto Rx como la primera sección del relé cerrado, entrará en funcionamiento el oscilador que emplea otras dos puertas NAND, mientras que la última se emplea para invertir el gobierno del oscilador.
El interruptor S1 (sustituible por un pulsador) permite emitir una portadora modulada de señalización o llamada. Conectando un pulsador en esta toma, después de haber desconectado el micrófono, es posible, accionando S1, transmitir en telegrafía.
Precisamos, por último, que el transistor TR1 no es crítico y cualquier NPN, tanto de germanio como de silicio, es válido (BC107, 207, 237; AC187, 194, 2N1711, etc.).
Una vez montado el circuito, deberá obtener experimentalmente el valor más idóneo para la resistencia Rx, ya que ésta está condicionada a la sensibilidad del preamplificador de baja frecuencia.
En el transmisor que hemos empleado en nuestro laboratorio le hemos dado un valor de 1,8 megaohm a la resistencia Rx. Si con tal valor la nota de BF no modulara al 100 por 100, la portadora AF se la podrá reducir a 1 megaohm, o incluso menos.
R1 = 47 K C1 = 5 µF 16 V , electrolítico R2 = 510 ohm C2 = 2200 pF R3 = 680 ohm C3 = 20 nF R4 = 1K8 DS1 = 1N4148 R5 = 220 K TR1 = Ver texto R6 = 100 K IC1 = CD4011 Rx = Ver texto 1 relé 12 V - 3 circuitos
Circuito impreso aquí (a tamaño real para imprimir) y disposición de los componentes aquí (ojo, visto por la cara de las pistas impresas).
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Circuito publicado por Juan Carlos Martín Santos |
Una «K» telegráfica como señal de «fin de transmisión». Un sencillo accesorio que puede resultar de gran ayuda durante QSO complicados, cuando hay mucho QRM, cuando la banda está colapsada, trabajando en concursos, etc. En algunas ocasiones nos preguntamos: ¿nos han pasado el cambio? Los rogger-beep tan usuales en la CB se han ganado una merecida mala fama por lo mal utilizados y por lo molesto que pueden resultar. Por supuesto, un rogger-beep no debe utilizarse como melodía caprichosa o para personalizar la estación, pero en cambio sí puede ser útil en otras ocasiones.
El Kaytono es un circuito diseñado para generar un mensaje de fin de transmisión en forma de letra «K» telegráfica con un tono nominal de unos 900 Hz. La velocidad, la frecuencia y el nivel se pueden ajustar a voluntad mediante tres trimers independientes. Normalmente es recomendable que la velocidad telegráfica sea de unas 12 ppm y que el nivel de señal quede semejante al de la modulación de la voz.
La alimentación del kaytono puede conectarse al interruptor ON-OFF del propio equipo donde se instale (12-14 V), con equipos de válvulas deberá añadirse un regulador de tensión que entregue entre 9-15 V. La placa de circuito impreso está prevista para incorporarse en el interior del equipo o bien en una caja exterior con los conectores adecuados para el micrófono. El Kaytono se activa a través de la conmutación PTT del micro y el mismo circuito controla el PTT del equipo con el retardo necesario para que se transmita el mensaje completo (raya-punto-raya, letra K en telegrafía).
Como podemos ver en el esquema (figura 1), el circuito es muy sencillo y está basado en tres circuitos integrados: Dos circuitos integrados cuádruples puertas NAND tipo 4011 (IC1 e IC3) y un contador decimal tipo 4017. Cada puerta NAND se caracteriza por tener su salida a nivel bajo sólo cuando sus dos entradas están a nivel alto, y a nivel alto si alguna de las entradas está a nivel bajo.
La puerta NAND IC1A y el transistor NPN T1 se encargan de manejar el relé que gobierna el PTT del equipo, manteniéndolo activado una vez se ha liberado el mando PTT del micrófono, hasta que se haya generado el mensaje completo (la letra K). El PTT funciona poniendo a masa (-V) la toma PTT MIC, en esta situación la salida de IC1A está a nivel alto, lo que pone en conducción a T1 y activando el relé que gobierna el PTT del equipo, a la vez que a través de D2, pone a nivel bajo la entrada 8 de la puerta IC1C, bloqueando el funcionamiento de esta puerta (salida a nivel alto).
IC1C e IC1D forman un oscilador de frecuencia de reloj que envía impulsos a la entrada «clock» del IC2 (patilla 13, CLKIN) controlando su velocidad mediante la resistencia ajustable de 470K.
El oscilador entra en funcionamiento cuando la entrada 8 de IC1C es puesta a nivel alto, lo que ocurre en el momento de liberar (retirar la masa) la toma PTT MIC. Al retirar esta masa, la entrada 2 de IC1A se mantiene a nivel bajo antes de pasar a nivel alto gracias a la presencia del condensador de 2,2 µF, el tiempo suficiente para que IC2 avance de la salida 0 a la 1, y por tanto ponga a nivel bajo la entrada 1 de IC1A. La salida de IC1A se mantiene en todo este proceso a nivel alto, asegurando que el relé se mantenga actuado una vez ha sido liberado PTT MIC, y activado el oscilador de frecuencia de reloj.
IC2 es un contador decimal que va enviando impulsos secuencialmente a la velocidad de reloj a través de sus patillas de salida (0-9). Sólo una patilla de salida estará a nivel alto en cada momento, y con cada impulso de reloj, el nivel alto pasa a la siguiente patilla de salida. A través de las salidas 0, 4 y 6 (pines 3, 5 y 10) y sendos diodos, se envían impulsos al generador de audio para componer la secuencia raya-punto-raya de la letra K (aunque con polaridad invertida: puntos y raya a nivel bajo, y los silencios entre signos a nivel alto).
El generador de los tonos es un oscilador de audio formado por cuatro puertas del IC3, activándose la generación de tono cuando hay nivel bajo en las dos entradas de la puerta IC3A: Los impulsos procedentes de las tres salidas seleccionadas del contador IC2, a nivel alto, bloquean la generación de tono (producen los silencios entre puntos y rayas) al provocar que la salida de IC3A se ponga a nivel bajo, y con ello bloquee la puerta IC3B (bloqueando la oscilación de tono).
La frecuencia del tono se controla mediante la resistencia ajustable de 100K y el nivel de salida con la de 2K2.
Una vez ha sido emitida la letra K, el siguiente impulso de reloj lleva de nuevo la salida 0 (patilla 3) de IC2 a nivel alto, nivel que es aplicado a la entrada 1 de IC1A, y dado que la otra entrada (2) estará ya a nivel alto, la salida de IC1A pasa a nivel bajo, lo que provoca el bloqueo del oscilador de reloj (al bloquear IC1C) y el bloqueo del transistor T1, lo que provoca la reposición del relé y por tanto, se libera el PTT del equipo, pasando éste a recepción.
Antes de poner en marcha el invento con el equipo de radio que vaya a ser utilizado podemos comprobar el funcionamiento del circuito independientemente. Conectaremos el positivo de alimentación al terminal +V y el negativo al 0 V, acoplaremos la salida «audio» con cable apantallado a un amplificador de BF o un auricular de alta sensibilidad. A continuación conectaremos y desconectaremos manualmente con un puente el terminal «mic PTT» a masa (simulando el paso de RX a TX) y deberemos escuchar la letra «K» desconectándose el relé inmediatamente después.
Una vez efectuada esta comprobación, el circuito podrá ser instalado y conexionado en su ubicación definitiva. Los únicos ajustes necesarios son el de velocidad (mediante el ajustable de 470K), el de tono (ajust. 100K) y el de nivel de salida (ajust. 2K2).
El circuito puede ser realizado en una placa de circuito impreso de pequeño tamaño, y ello permite que pueda ser instalado dentro del mismo equipo con el que se va a utilizar. No obstante en muchos casos no apetece manipular un moderno equipo «por dentro». Entonces, podemos ubicar el Kaytono en una pequeña caja de aluminio, la cual tan solo necesitará una entrada de micro, una salida hacia el transceptor y una toma de alimentación.
Otra posibilidad interesante será instalar la placa en la base del micrófono. El cableado de este circuito es relativamente sencillo. En las figuras 2 y 3 se contemplan dos soluciones diferentes; en la 2 se supone que la placa está colocada en el interior del equipo y no se dispone de desconexión. En la figura 3 se muestra un cableado en el que el módulo es totalmente independiente y deberá estar instalado en una caja aparte, en este caso se podrá añadir un conmutador que inhabilita el circuito sin necesidad de desconectarlo del micrófono.
1 resistencia 1/4 W de 82 0 2 resistencias 1/4 W de 15K 3 resistencias 1/4 W de 47K 2 resistencias 1/4 W de 82K 1 resistencia 1/4 W de 22K 2 resistencias 1/4 W de 680K 1 resistencia 1/4 W de 2K2 1 resistencia ajustable 2K2 1 resistencia ajustable 100K 1 resistencia ajustable 470K 1 condensador tántalo 2,2 µF 1 condensador tántalo 10 &#F 3 condensadores 100 nF 1 condensador 10 nF D1 a D7 Diodos 1N4148 T1 Transistor NPN BC547 IC1, IC3 : 4011 IC2 : 4017 1 relé miniatura de dos circuitos interruptores.
1) Desconectar el cable PTT de la base de micro y conectarlo al terminal «PTT equip» de la placa del Kaytone.
2) Unir con un cable el terminal PTT de la base de micro (en el paso 1 desconectado) con el terminal «mic.PTT» de la placa.
3) Conectar un cable desde el terminal -V de la placa al terminal de masa o negativo del conector de micrófono (comprobar que corresponde al negativo de alimentación).
4) Conectar el terminal «SAL» (salida tonos) de la placa al pin de la base de micro que corresponda a la señal de micro (sin desconectar el cable ya existente).
5) Unir el terminal de alimentación de la placa +V al interruptor ON-OFF de puesta en marcha del transceptor (asegurarse que en este punto hay los 12-14 V de alimentación).
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Diseño de Javier Solans, EA3GCY (LLeida, España) Publicado en la revista CQ Radioamateur (nº147, Marzo 1996, de la edición española) Comercializado como kit por GCY Comunicaciones |
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Circuitos recopilados por Fernando Fernández de Villegas (Ham: EB3EMD / CB: Macuto, Bravo 254) |