Un oscillateur BF pour le Morse

Dans ces temps modernes où tout le monde utilise les téléphones portables, les fax et le courrier électronique, il apparaît comme un contre sens, de parler de signaux Morse, pourtant, comme vous le verrez, les connaître peut être encore utile pour beaucoup.


A l’ère des téléphones cellulaires, du fax et des emails, parler d’alphabet morse pourrait sembler à quelques-uns un mode dévolu au passé, en contraste évident avec l’évolution du secteur des télécommunications.
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, le code Morse (on dit également la CW ou la télégraphie) n’est pas encore dépassé, et cela est démontré par le fait qu’aujourd’hui, il est utilisé par les radioamateurs du monde entier, les forces armées et certains services d’un grand nombre de pays.
Pour obtenir le certificat d’opérateur radiotélégraphiste, ou simplement pour le plaisir d’écouter des transmissions que peu de gens peuvent comprendre, il faut démontrer son savoir-faire dans l’utilisation de l’alphabet Morse (du nom de son inventeur, voir le Petit Larousse).
Nous n’avons donc pas été surpris par la demande qui nous est parvenue d’une association de radioamateurs, de décrire un générateur en mesure de produire une note acoustique variable de 500 Hz à 1 000 Hz, demande motivée par la difficulté de trouver dans le commerce, un instrument similaire.
Peut-être que dans la boutique de quelque fripier passionné par ce genre d’article, vous parviendrez à dénicher un vieil oscillophone à lampes thermoïoniques, mais, si vous cherchez un modèle plus récent, auprès d’un revendeur d’électronique, vous vous apercevrez bien vite que peu d’entre eux connaissent l’existence d’un tel instrument.
Ceux qui ont tenté de réaliser un générateur BF en utilisant des transistors modernes ou des circuits intégrés, auront noté qu’en appuyant le manipulateur, ils obtenaient une note acoustique très différente de celle que l’on écoute normalement via radio sur les ondes courtes.
En fait, dans les vieux oscillophones, étaient insérés des filtres passe-bas qui permettaient d’éliminer toutes les fréquences harmoniques, pour obtenir, en sortie, une note extrêmement limpide.




Figure 1 : Si vous voulez apprendre rapidement le code Morse, il faut mémoriser le “son” de chaque lettre comme s’il s’agissait d’une note acoustique.

Le schéma électrique
A propos du schéma électrique reporté à la figure 2, il faut dire que les deux amplificateurs opérationnels IC1/A et IC1/B, contenus dans le circuit intégré NE5532, sont utilisés pour générer un signal BF de forme triangulaire, que l’on peut modifier d’un minimum de 500 Hz environ, à un maximum de 1 000 Hz, en tournant simplement le potentiomètre R3.
Le signal triangulaire qui sort de l’ampli opérationnel IC1/B est transformé, à l’aide des deux diodes DS1 et DS2, en un signal presque sinusoïdal.
Ce dernier est transféré sur l’entrée du troisième ampli opérationnel IC2/A, utilisé comme filtre passe-bas, avec une fréquence de coupure de 1 200 Hz, qui le transforme en un signal sinusoïdal.
De la sortie de IC2/A, le signal BF, déjà filtré, est appliqué au potentiomètre R14, utilisé dans ce circuit, comme contrôle de volume.
Le quatrième ampli opérationnel, IC2/B, sert pour piloter les deux transistors finaux, TR1 et TR2, qui permettent d’obtenir en sortie, une puissance plus que suffisante pour piloter en petit haut-parleur ou un ou plusieurs casques.
Dans cet oscillateur Morse, le manipulateur est connecté entre la résistance de sortie R21 et la broche de l’inverseur S2, utile pour diriger le signal BF sur le casque ou sur le hautparleur.
Pour alimenter cet appareil, il suffit d’une pile de 9 volts et, compte tenu de la très faible consommation (50 mA environ, manipulateur en contact), nous pouvons espérer une bonne autonomie.

Figure 2 : Schéma électrique de l’oscillateur pour apprendre l’alphabet Morse.
Le montage, qui utilise deux circuits intégrés et deux transistors, est alimenté avec une classique pile de 9 volts.


Figure 3 : Brochages du circuit intégré NE5532 vu de dessus et des deux transistors BC557 et BC547 vus de dessous.

Figure 4a : Schéma d’implantation des composants de l’oscillateur Morse. Les deux fils du manipulateur sont connectés au bornier à proximité du circuit IC1. Contrôlez que le premier transistor BC547, qui est un NPN, soit bien inséré dans les trous repérés TR1 et que le BC557, qui est un PNP, soit bien dans TR2. Le côté plat des deux transistors est orienté vers IC2.

Figure 4b : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de l’oscillateur Morse, côté soudures.

Figure 4c : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de l’oscillateur Morse, côté composants. N’oubliez pas de souder des deux côtés les composants ayant des pastilles communes. Le circuit imprimé professionnel est un double face à trous métallisés, sérigraphié, ce qui rend inutile cette opération.

Liste des composants
R1 et R2 = 10 kΩ
R3 = 4,7 kΩ pot. lin.
R4 = 8,2 kΩ
R5 = 5,6 kΩ
R6 = 8,2 kΩ
R7 = 10 kΩ
R8 = 47 kΩ
R9 = 100 kΩ
R10 = 47 kΩ
R11 = 6,8 kΩ
R12 = 47 kΩ
R13 = 1 kΩ
R14 = 47 kΩ pot. lin.
R15 = 47 kΩ
R16 et R17 = 10 kΩ
R18 = 3,9 kΩ
R19 = 47 kΩ
R20 = 1 kΩ
R21 = 1 Ω
C1 = 10 μF électrolytique
C2 = 100 nF polyester
C3 et C4 = 47 nF polyester
C5 = 3,9 nF polyester
C6 = 2,2 nF polyester
C7 = 220 nF polyester
C8 = 10 μF électrolytique
C9 = 220 nF polyester
C10 = 10 μF électrolytique
C11 = 100 nF polyester
C12 = 2,2 nF polyester
C13 = 100 μF électrolytique
C14 = 220 μF électrolytique
DS1 = Diode 1N4150
DS2 = Diode 1N4150
DL1 = Diode LED
TR1 = NPN BC547
TR2 = PNP BC557
IC1 = Intégré NE5532
IC2 = Intégré NE5532
S1 = Interrupteur
S2 = Inverseur
HP = Haut-parleur 8 Ω 0,2 W


Figure 5 : Photo d’un des prototypes de l’oscillateur BF pour la CW, avec tous les composants en place.

Figure 6 : Le circuit imprimé est fixé à l’intérieur d’un coffret plastique, à l’aide de quatre entretoises adhésives. Sur le panneau arrière du coffret, se trouve le logement qui renferme la pile de 9 volts. Ceux qui, en plus du casque, voudraient utiliser un haut-parleur, pourront fixer celui-ci directement sur le couvercle.
Pour faire sortir le son efficacement, il faut percer plusieurs petits trous sur ce dernier.


La réalisation pratique
Tous les composants nécessaires pour réaliser cet appareil sont montés sur un circuit imprimé double face à trous métallisés, en les disposant comme le montre la figure 4a.
Les premiers composants que nous vous conseillons d’insérer, sont les deux supports destinés aux circuits intégrés IC1 et IC2, dont les pattes seront soudées sur les pistes en cuivre.
Cette opération terminée, vous pouvez monter toutes les résistances, puis les diodes DS1 et DS2, en orientant leur bague dans un sen opposé l’une par rapport à l’autre.
Insérez ensuite tous les condensateurs polyester, puis les électrolytique, en respectant la polarité de leurs pattes.
Enfin, montez les deux transistors TR1 et TR2, en orientant la partie plate de leur corps vers le support d’IC2 et le bornier à 2 plots, duquel partiront les deux fils qui seront reliés au manipulateur.
En vous reportant à la figure 4 et à la photo de la figure 5, insérez et soudez des picots dans les trous afin de pouvoir y souder les fils qui seront reliés aux composants externes au circuit imprimé, comme les potentiomètres, la prise pour la pile 9 volts, les inverseurs, etc.
Le montage de tous les composants terminé, il faut mettre en place les circuits intégrés dans leur support, en orientant leur repère-détrompeur en forme de U vers les condensateurs C11 et C2.
A présent, prenez un petit coffret en plastique avec faces en aluminium (comme celui visible sur la photo en début d’article).
Sur la face avant, fixez les deux potentiomètres du volume et de la fréquence, en faisant attention de lire correctement la valeur marquée sur leur corps.
Dans le trou, “Volume”, est installé le potentiomètre de valeur 47K (47 kilohms).
Dans le trou, “Frequency”, est installé le potentiomètre de valeur 4K7 (4,7 kilohms).
Toujours sur la face avant, fixez le support chromé de la LED, les deux inverseurs S1 et S2 et les deux prises de sortie pour les casques.
Les deux fils pour le manipulateur doivent sortir du panneau arrière.
Si en plus des prises pour les casques, vous voulez aussi un haut-parleur, vous devrez fixer ce dernier sur le couvercle du coffret (voir figure 6), mais pour cela, il est indispensable de pratiquer auparavant, une série de trous dans le couvercle, afin de permettre au son de sortir convenablement.
Pour utiliser cet oscillateur Morse dans un local assez vaste, il convient de fixer le haut-parleur dans une petite enceinte acoustique, en l’orientant vers l’aspirant opérateur.

Pour apprendre le code Morse
Tout le monde sait que le code Morse est un code alphabétique, basé sur la combinaison de sons brefs, les points, avec des sons plus longs, les traits (voir tableau de la figure 1).
Si de nombreux jeunes rencontrent des difficultés pour l’apprendre, c’est parce qu’ils commettent l’erreur de mémoriser les points et les traits correspondants à chacune des lettres.

A = point trait
B = trait point point point
c = trait point trait point
d = trait point point, etc.

Pour apprendre rapidement le code Morse, il faut mémoriser le son de chaque lettre et si vous adoptez ce système, vous découvrirez que tout cela est beaucoup plus simple.
Si vous entendez un “dida”, vous saurez que ce son correspond à la lettre “A”.
Si vous entendez “dadidi”, vous saurez que ce son correspond à un “B”.
Si vous entendez “dadidi dida dadidi dida”, ce son correspond à “B.A.B.A”.
Si vous entendez “dididi dadada dididi”, ce son correspond à “S.O.S”.
Cela est valable aussi bien pour recevoir, que pour transmettre, car il est plus facile de se rappeler le son dididi dadada dididi que 3 points, 3 traits, 3 points.
Il existe de nombreux cours de télégraphie.
Tous se valent plus ou moins.
Denis BONOMO, F6GKQ et James PIERRAT, F6DNZ ont réalisé un cours très complet disponible auprès de la librairie de la revue.

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