Der „Basler Keyer“ von HB9AEO 

Basis und warum das Ganze :

Nach der Aufnahme als Höramateur zur USKA-Sektion Basel und dem Erlangen der HB9-Sende-Konzession (Bedingung: Bestandene Morsetelegrafie-Prüfung), war es für interessierte Mitglieder üblich, einen nach den eigenen Möglichkeiten passenden Beitrag zu leisten. So quasi als Dankeschön für den von der OG organisierten Morsekurs mit den für mich erfahrenen Operateuren: Bruno Ebneter HB9SJ(sk), Konrad Hinz HB9UP(sk), Werner Bubendorf HB9PP(sk) und Felix Meier HB9ABX entschloss ich mich damals, einen Bausatz für die nachfolgend detailliert beschriebene elektronische Morsetaste (Keyer) zu entwickeln. Den entscheidenden Tipp dazu gab mir Hans Peter Schaufelberger HB9IK. Hanspi hatte nach einem Beitrag in der US-Radio-Amateur Zeitschrift QST-1962 den Keyer mit US-Material nachgebaut und anlässlich einer OG-Monatsversammlung vorgeführt. Herausfordernd für mich war natürlich der Nachbau des Gerätes mit hier in Europa erhältlichem (billigerem) Material. Kostete doch ein US-Dollar damals über vier Schweizer Franken!

Ob man dann (nach Vorkasse) das bestellte Material auch je erhalten durfte, war eher ein glücklicher Zufall als die Regel. Die Herstellung der Platinen (ca. 35 Stück) und den Einkauf von Elektronik-material übernahm damals Heinz Genge HB9KI(sk). Seine Erfahrung mit Photo- und Äzchemikalien hat auch wesentlich zum Erfolg des Projektes beigetragen.

Inzwischen sind über 50 Jahre vergangen. Aus diesem Anlass habe ich, mit teilweise noch vorhandenem Material, den Keyer reaktiviert und modernisiert. Es soll damit nicht versucht werden, vergangene Zeiten zurückzudrehen. Ich möchte lediglich zeigen, dass auch heute noch mit nostalgischem Wissen und antikem Material experimentiert, bzw. gearbeitet werden kann. Hier steht auch die Frage ob CW für den Radioamateur von heute noch attraktiv und zeitgemäss ist, nicht zur Debatte. Gelernt ist gelernt. Ich kann und will mich nicht mehr von CW und einigen Erlebnissen trennen. Habe ich doch wegen meiner CW-Aktivitäten beim EDA / SKH einen dreieinhalb Monate dauernden Funker-Einsatz (1979) im Kongo (Zaire) erleben dürfen.

Mit Profis vom schweizerischen Kurzwellendienst echtes Telegrafie-Traffic und in dieser Zeit, einige hundert QSO`s (CW-Telegramme), ON AIR auf KW. mit 80 Watt Sendeleistung gemacht.

Bei einem weiteren, privaten Kongo-Besuch (1981), konnte ich im QTH von 9Q5IH Fredy Blaser(sk), auf seiner Home-Station in Kinshasa mit dem Call : HB9AEO/9Q5 rund 800 CW-QSO`s fahren.  

Nachfolgend sind nun eine Bedienungsanleitungs-Abschrift (mit techn. Details) und einige Schaltungs-Unterlagen aus jener Zeit wiedergegeben.  

Techn. Details zum Aufbau der Schaltung.

Beim Bausatz war die finanzielle Seite zum Erwerb der Bauteile nicht vordergründig. Den Material-aufwand konnte man rechtfertigen. Das Tasterspiel, die Genauigkeit der Zeichenfolge und die Funktionssicherheit konnten gegenüber der damals üblichen Morsetaste, wesentlich erhöht werden. Die Schaltung arbeitet noch heute (bei mir) mit einem Reed- oder Kammrelais als Geber auf den Sender. Die Tastgeschwindigkeit ist zwischen ca. 40 bis 110 Morsezeichen pro Minute regulierbar.

 

Das Gerät besteht aus folgenden Transistor-Schalt-Elementen:

Multivibrator, Punkt Flip-Flop, Strich Flip-Flop, Zähl Flip-Flop, Punktspeicherung, Mithörmonitor, Relais-Schaltstufe und Stromversorgung (Plus und Minus 6 Volt DC). 

Als Neuerung der bekannten und zum Teil damals auch im Handel erhältlichen Multivibrator-Taster, ist das sog. Punktgedächtnis zu beachten. Damit wird es möglich, während dem zeitlichen Ablauf eines Striches, einen Punkt einzutasten. Dieser Punkt erscheint jedoch erst nach Ablauf eines Striches und der dazugehörenden Pause. Um nun diese Speicherung zu ermöglichen, muss der zeitliche Ablauf der Pausen, Punkte und Striche geregelt werden, was in dieser Schaltung auch mit guter Genauigkeit geschieht. Die Pausenlänge entspricht der Punktlänge, ein Strich setzt sich aus drei Punktlängen zusammen. Die zeitlichen Impulsabstände sind bei jeder Tastgeschwindigkeit gewährleistet und können nicht reguliert werden. Verantwortlich für den zeitlichen Ablauf der Pausen und Striche ist das sog. Zähl F-F. Beim Arbeiten mit dem Gerät können anfänglich Schwierigkeiten mit der Punkt-Eingabe auftreten, da wegen des Punktgedächtnisses ein Punkt vorgetastet werden kann. Es muss deshalb der Rhythmus gegenüber herkömmlichen Tastern etwas geändert werden (Vortasten). Das Herz der Schaltung ist der Multivibrator, der auch als erste Einheit auf der Platine zusammengebaut wird. Die Steuerung des Multivibrators erfolgt zwangsläufig, d.h. die Rechteckschwingung erscheint wenn der entsprechende Kontakt geschlossen ist. Es muss demnach kein Startimpuls abgewartet werden. Die Rechteckflanken sollen steil ansteigen und abfallen. Das Dach der Rechteckform kann je nach Stromquelle bis zu 10% abfallen. Als externe Stromquelle eignen sich zu Testzwecken zwei 6 V. Batterien (z.B. Leclanche No. 471). Die eingestellte Frequenz des Multivibrators muss konstant und die Rechteckform symmetrisch sein (Dach und Basis der Kurve gleiche Zeitdauer). Es ist zu beachten, dass die Transistoren T8 und T9 möglichst ähnliche Werte haben und T7 sollte mindestens den Faktor Alfa 25 (Verstärkungsfaktor 1 : 25) haben.

Alle Transistoren, mit Ausnahme von T11 wirken als Schalter. Es werden folgend zur Erklärung der Funktionen die Ausdrücke EIN und AUS verwendet.

In ungetastetem Zustand sind die Transistoren T2, T4, T6 und T9 EIN , während die restlichen Transistoren AUS sind.  

Definition von EIN : Ist die Kollektorspannung in Bezug auf Masse null Volt, so heisst das –

Schalter EIN 

Definition von AUS : Ist die Kollektorspannung in Bezug auf Masse minus 6 Volt, so heisst das –

Schalter AUS. 

Die AUS-Spannung kann schaltungsbedingt um ca. 10% variieren.

Die Punkt-Tastung.

Der Transistor T2 wird bei Schliessung des Kontaktes minus 6 V. und T8 nichtleitend. Am Kollektor von T2 erscheinen über R2, R24 bis zur Basis von T7, minus 6 V. Die Basis von T7 wird negativ, d.h. leitend - und der Multivibrator schwingt an. 

Ähnliche Verhältnisse haben wir übrigens auch bei T10 (Relais-Schaltstufe). Solange am Kollektor T6 oder T9 die Spannung auf null Volt bleibt, liegt die Basis von T10 ebenfalls auf null Volt. T10 ist geöffnet und das Taster-Relais demnach ruhend. Werden die Kollektoren T6 oder T9 minus 6 Volt, leitet T10 und das Taster-Relais zieht an 

Für die Punkt-Tastung werden das Zähl- und Strich F-F nicht benötigt. Der Multivibrator steuert T10 direkt an. Das Strich F-F ist in diesem Falle über die Basis T6 / R43 und den Kollektor von T3 auf minus 6 Volt. Durch diese Leitung wird auch T6 gesperrt. Somit wird auch das Arbeiten des Zähl F-F verhindert. 

Die Strich-Tastung.

Bei Schliessung des Wabbler-Kontaktes (minus 6 Volt) und R9, wird der Kollektor von T3 zu null Volt. Die Steuerkante des Rechteckgenerators treibt einen Strom durch C4 und die Sperrdioden D7 / D8 wechseln regelmässig den Zustand des Zähl F-F. 

Bezogen auf die Leitfähigkeit von T10 füllt das Zähl F-F. den Zwischenraum zwischen zwei Punkten und produziert einen Strich von drei Punktlängen. 

Ein wichtiges Detail zur guten Funktion der Schaltung ist die Selbstinduktionsspitze, welche beim Abfallen des Relais in die Ruhelage entsteht.

Diese Spitze gelangt durch C2 und D4, wird negativ gleichgerichtet und steuert den Transistor T4 in den Ruhezustand (EIN). Bei ungenügender, oder fehlender Selbstinduktionsspitze, arbeitet das

Strich F-F nach Antastung dauernd weiter. 

Das Punktgedächtnis.

Zur guten Funktion des Punktgedächtnisses sind zwei Bedingungen wichtig und erforderlich : 

1. Es darf nicht möglich sein das Strich F-F zu setzen wenn schon über das Punkt F-F ein Punkt

gesetzt wurde. Diese Bedingung wird durch R7, R10, D1 und D2 erfüllt. Ist ein Punkt vorgewählt,

geht der Kollektor T1 auf null Volt. Eine leicht positive Spannung erscheint an der Verbindung R7,

R10 und D1. Diese positive Spannung verhindert, falls das Strich F-F betätigt wird, ein negativ

werden der Verbindung R9 und D2, da die Diode nur in einer Richtung leitet.

Ist der Punkt vollendet, wird der Kollektor T1 zu minus 6 Volt und das Strich F-F kann über R9 und

D2 gesetzt werden. 

2. Das Punkt F-F kann nur zurückgestellt werden, wenn ein Punkt vollendet ist. Jedoch nicht am

Ende eines Striches. Dies wird durch ein ODER-Tor (Or Gate) erreicht. Geformt durch R21, D5

und D6. Sind die Kollektoren T9 oder T3 auf null Volt, so ist die Spannung an der Verbindung

R21, D5 und D6 ebenfalls null Volt. Während dem Ablauf eines Striches ist T3 auf EIN und die

erwähnte Spannung bleibt null Volt. Für Punkte ist der Kollektor T3 minus 6 Volt.

Die Abwärtsflanke des Punktes, erzeugt durch T9, welche von minus 6 Volt gegen null Volt geht,

wird durch Kondensator C1 differenziert und stellt so das Punkt F-F mit Diode D3 zurück.

Die einzelnen F-F Stufen können alle mit einem 6,8 KOhm Widerstand, ausgehend von minus 6

Volt gegen die Transistor-Basis ausgelöst und geprüft werden. Es ist ratsam den Aufbau der

Steuerplatine so zu gestalten, dass die einzelnen Schaltstufen jeweils auf richtige Funktion

überprüft werden können.

An die Verbindung minus 6 Volt / R41 kann ein Kippschalter angebracht werden, Damit wird

ermöglicht den Anker des Taster-Relais dauernd anzuziehen bzw. den Relaiskontakt zu

schliessen (z.B. zum Abstimmen des Senders).  

Die Stromversorgung mit einem 220V.-Netzteil.

Es ist auf gute Siebung zu achten. Hoher Brummanteil kann u.U. die Funktion des Punkt-gedächtnisses beeinträchtigen. 1964 waren noch keine Längsregler und Stabilisatoren zu vernünftigen Preisen erhältlich. Derzeit (2013) verwende ich für Nachbauten sog. 5 Volt USB-Stromversorgungseinheiten ( „revolt“ ,1000 mA Ladestrom (Typ NC5400 / Frs. 6.50/Sück) von Pearl. Die Schaltung läuft mit diesen zwei 5 Volt Netzteilen problemlos (Siehe Bild 05).  

Modifikationen und technische Datails.

Bei der Realisierung des Projektes wurde schnell klar, dass neben gutem Verständnis der Dioden-

und Transistor-Technik zum erfolgreichen Nachbau einige Messinstrumente wie Transistor-

Prüfgerät, Oszilloskop, Voltmeter, Ohmmeter usw. und auch einige Erfahrungen nötig waren.

Nicht jeder Ham hatte einen entsprechenden Gerätepark zur Verfügung, weshalb ich damals (1964) nur fertig montierte und geprüfte Platinen auslieferte (ca. 30 Stück). Zudem biete ich bis heute (2015) für unverbastelte und unbeschädigte Platinen eine Bauteile-Garantie. Bis 2015 (>50 Jahre) sind 5 Platinen zur Reparatur eingegangen (einige Ge. Transistoren und 2 Dioden) .

Anstelle von Germanium Transistoren (AC 125 / AC128) werden für die Haupt-Platine seit 1980 Silizium Transistoren (2N2219A, PNP, oder ASY29A, PNP) verwendet.

Als Relais sind Kamm-Typen z.B. Siemens oder DFG, 230 Ohm, 3900Wdg., 0,10Cul, Bv 5506/10, Reed-Relais mit entspr. Daten und Telegrafen-Relais z.B. Siemens T.rls. 63a, 2x70 Ohm geeignet.

Anstelle des Mithör-Monitors werden über einen Relaiskontakt magnetische Summer der Firma Conrad Electronic AG verwendet. 

Die Hauptplatine enthält 10 Transistoren, 8 Dioden (OA 85 oder ähnlich), 42 Widerstände ½ Watt,

9 Kondensatoren und 2 Potis-Anschlüsse.  

Materialliste, Hauptplatine. 

Widerstände ½ Watt. Kondensatoren.

R 1 680 Ohm R 22 4700 Ohm R 46 2000 Ohm Poti C 1 0,010 MF.

R 2 680 * R 23 10 K-Ohm C 2 0,010 *

R 3 5600 * R 24 6800 Ohm C 3 0,100 *

R 4 5600 * R 25 680 * C 4 0,010 *

R 5 33 K-Ohm R 26 680 * C 5 0,010 *

R 6 33 K-Ohm R 27 6800 * C 6 0,010 *

R 7 1500 Ohm R 28 5600 * C 7 6,4 * / 25 V.

R 8 6800 * R 29 33 K-Ohm C 8 6,4 * / 25 V.

R 9 6800 * R 30 33 K-Ohm C 9 0,100 *

R 10 3300 * R 31 680 Ohm

R 11 680 * R 32 680 * Dioden.

R 12 680 * R 33 33 K-Ohm D 1 OA 85

R 13 5600 * R 34 2x10 K-Ohm Poti D 2 *

R 14 5600 * R 35 8200 Ohm D 3 *

R 15 33 K-Ohm R 36 8200 * D 4 *

R 16 33 K-Ohm R 37 6800 * D 5 *

R 17 33 K-Ohm R 38 33 K-Ohm D 6 *

R 18 6800 Ohm R 39 100 Ohm D 7 *

R 19 10 K-Ohm R 40 6800 * D 8 *

R 20 10 K-Ohm R 41 6800 *

R 21 15 K-Ohm R 42 6800 * 

Literatur : QST March 1962. Automatische Morsetaste mit Punktspeicherung,

Funkschau 22/1964. Elektronische Squeeze-Morsetaste und Funkschau 09/1980.

Kopien sind beim Autor (G.Vogt, HB9AEO) vorhanden.

Bild 01. Das Datenblatt des 2N2905A-PNP Transistors.

 

Bild 02. Das Schema der Keyer-Platine, Stromversorgung und Monitor. 

Bild 03. Geeignete Reed-Relais (Induktionsspulen –Typen).

 

Bild 04. Das Telegrafen-Relais von Siemens. 

Bild 05. Die Stromversorgung (-5V. &. +5V.) und der Nachbau des Mithör-Monitors. 

Bild 06. Die Hauptplatine des Keyers.

 

Basler Keyer“ nannte man die von vielen Mitgliedern der OG verwendeten elektronischen Keyer, die alle mit einer von HB9AEO entworfenen und hergestellten Keyer-Platine ausgerüstet waren. Der oben abgebildete, und noch immer funktionstüchtige Keyer gehört HB9AGI.

   
 
   
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