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Text File  |  1992-03-29  |  16KB  |  254 lines
  1. Bill Cheek
  2. COMMTRONICS ENGINEERING  - Communications & Information
  3. PO BOX 262478, San Diego, CA 92196
  4.                                                  November 23, 1990; 4:54 pm
  5. ===========================================================================
  6.    NEW DATA & TONE SQUELCH CIRCUIT FOR THE PRO-2004, PRO-2005 & PRO-2006
  7. ===========================================================================
  8.  
  9. Here's an easy modification to make PRO-2004/5/6 scanners recognize
  10. worthless DATA and/or continuous TONE signals and to resume SCANning or
  11. SEARCHing within a second after locking up on these types of signals. It
  12. works similar to the SOUND SQUELCH which responds to silent or unmodulated
  13. carriers.  In fact, the DATA SQUELCH works with the SOUND SQUELCH, but is
  14. independent of it except for the SOUND SQUELCH button on the front panel
  15. which activates or deactivates both functions.  Construction and
  16. installation are simple and within the ability of most hobbyists.
  17.  
  18. The DATA SQUELCH is ideal for use when SCANning or SEARCHing trunked
  19. channels!  No longer do trunked data channels have to be locked out!
  20. (They change every day, anyway.)  The scanner skips over those obnoxious
  21. signals! It will also discriminate against cellular data and most FBI-type
  22. continuous tones. My DATA SQUELCH will likewise discriminate against
  23. continuous tones used on the Improved Mobile Telephone Service (IMTS) and
  24. other non-voice signals including digital pagers.  In other words, the DATA
  25. SQUELCH accepts voice signals and rejects most others.
  26.  
  27. STRONG ADVICE:  You should have the Service Manual for your scanner before
  28. doing this modification.  Order it from any Radio Shack store or directly
  29. from Tandy National Parts Center in Ft. Worth, Tx;  (800) 442-2425.
  30.  
  31. CONSTRUCTION OF THE DATA SQUELCH CIRCUIT BOARD
  32. ================================================
  33. Cut a piece of "perf board" about 1" x 1" though smaller is ok if you are
  34. good at micro circuits.  Refer to the Parts List and, if available, the
  35. Schematic Diagram:
  36.  
  37. DIRECTIONS FOR PRO-2004/5/6:  Directly to Pin 5 of U-1, solder the (+) leg
  38. of C-2 and one leg of each of R-1 and R-2.  Ground the free ends of C-2 and
  39. R-2.  To the free end of R-1, solder the cathode of one of the diodes, D-2.
  40. To the anode of D-2, solder the cathode of D-1.  Ground the anode of D-1.
  41. NOTE: the junction of D-1 cathode and D-2 anode will be the INPUT of this
  42. circuit.
  43.  
  44. To Pin 2 of U-1, solder one end of R-3 and the anode of D-3.  Solder the
  45. free end of R-3 to Pin 3 of U-1.  Solder a hookup wire several inches long
  46. to the cathode of D-3 & let hang free.  Solder a several inch long hookup
  47. wire to Pin 3 of U-1 & let hang free.  Ground Pin 12 of U-1.  Solder one
  48. end terminal of VR-1 to Pin 3 of U-1; solder the other end terminal of VR-1
  49. to ground.  Solder the middle lug of VR-1 to Pin 4 of U-1.  Pins
  50. 1,6,7,8,9,10,11,13 & 14 of U-1 are not used.
  51.  
  52. PRO-2004 ONLY:  Solder the (+) leg of C-1 directly to IC-5, Pin 14.
  53.  
  54. PRO-2005/6 ONLY: Solder the (+) leg of C-1 directly to IC-5, Pin 7.
  55.  
  56. PRO-2004/5/6 ALL: Solder a hookup wire to the (-) leg of C-1.  Solder the
  57. other end of this hookup wire to the INPUT of the above circuit at the
  58. junction of D-1 and D-2.  Solder the ground trace of the new circuit board
  59. to a ground in the scanner.  Solder the free end of the hookup wire at Pin
  60. 3 of U-1 to the OUTPUT leg of IC-8, the +5v supply regulator on the main
  61. chassis of the scanner.  IC-8 is the same in all three scanners,
  62. PRO-2004/5/6.
  63.  
  64. PRO-2004 ONLY:  Locate CN-504 on the Logic/CPU Board, PC-3, and follow its
  65. wire bundle back to the main receiver board.  Locate the sky blue (light
  66. blue) wire that connects to the chassis at the right end of the row of
  67. wires and remove that wire from the chassis.  (This wire comes from Pin 15
  68. of CN-504.)  Solder the anode of D-4 to the spot where the blue wire was
  69. removed.  Solder the now loose blue wire to the cathode of D-4. Solder the
  70. free end of the hookup wire at the cathode of D-3 to the cathode of D-4.
  71.  
  72. PRO-2005/6 ONLY: Locate CN-3 on the main receiver Board and follow its wire
  73. bundle up to the Logic/CPU board.  Locate the sky blue (light blue) wire
  74. that connects to Pin 4 of CN-3.  Clip that blue wire halfway between CN-3
  75. and the Logic/CPU Board.  Solder the anode of D-4 to the loose end of the
  76. blue wire that goes down to CN-3.  Solder the cathode of D-4 to the loose
  77. end of the blue wire that goes up to the Logic/CPU Board.  Solder the free
  78. end of the hookup wire from D-3 to the cathode of D-4.
  79.  
  80. PRO-2004/5/6 ALL: ADJUSTMENT OF VR-1:  Push the SOUND SQUELCH button ON and
  81. attach a voltmeter (-) to ground and (+) to Pin 5 of U-1.  Tune the scanner
  82. to a strong, noisy data channel or to a loud, single tone carrier.  Measure
  83. the DC voltage at Pin 5 of U-1, (2.5v to 4.5v, typically).  Calculate 80%
  84. of that measurement, and adjust VR-1 for the 80% level of the above
  85. measurement. Typically, about 2 to 3.8v.  The exact adjustment isn't too
  86. critical, but if set too low, then voice signals will trigger the
  87. SCAN/SEARCH RESUME.  If set too high, then data & tone signals won't
  88. trigger the SCAN/SEARCH RESUME.  Another way to find the optimum setting is
  89. to put a voltmeter (+) on Pin 2 of U-1 and (-) to ground and tune the
  90. scanner to a cellular or trunked data channel.  Adjust VR-1, first one way
  91. and then the other and then to a point so that the voltage on Pin 2 of U-1
  92. just becomes stable with a nice and steady +5 volts.  It takes a steady
  93. 5-volts for about one second to trigger the SCAN/SEARCH RESUME function,
  94. but don't adjust VR-1 any further than necessary to stabilize the DATA/TONE
  95. voltage at Pin 2.
  96.  
  97. OPERATION & NOTES:  The description for the above circuit does not discuss
  98. the DPDT switch shown in the schematic diagram, and which can be wired as
  99. shown to select SOUND SQUELCH only or both SOUND and DATA SQUELCH,
  100. combined.  More sophisticated switching schemes can be devised to select
  101. one or the other or both.  As it is, the above described basic circuit runs
  102. BOTH SOUND & DATA SQUELCH at the same time.  That is, your scanner will
  103. resume SCANning or SEARCHing almost immediately after it locks up on either
  104. a silent signal or a data/continuous tone signal!  Voice signals will cause
  105. the scanner to stay locked as normal until the signal goes away.  Minor
  106. adjustment of VR-1 may be necessary for optimum results, but the final
  107. setting will produce a voltage on Pin 4 of U-1 of about 80% of the peak
  108. voltage on Pin 5 of U-1.  The DC input signal at Pin 5 of U-1 will be
  109. nearly zero on silent or quiet signals and about 2.8 to 4.5v with data &
  110. continuous tone signals.  Pin 5 will show a very erratic and rapidly
  111. changing voltage from nearly zero to 4 volts or so for voice signals.  The
  112. DC output voltage at Pin 2 of U-1 will be nearly zero on silent or quiet
  113. signals; and a steady +5v with data & continuous tone signals.  Voice
  114. signals will cause a rapid fluctuation of the signal between 0-5 volts at
  115. Pin 2 of U-1.  When the SOUND SQUELCH button is off, neither SOUND nor DATA
  116. SQUELCH are operable and scanner operation will be completely normal.
  117.  
  118. IN CASE OF DIFFICULTY:  The most critical part of this mod is the rectifier
  119. circuit consisting of D-1, D-2, R-1, R-2, C-1 and C-2.  Make sure the diode
  120. polarities are correct (banded end is the cathode).  Make sure polarity of
  121. the capacitors is correct.  Tune the scanner to a strong cellular (879-881
  122. MHz) or trunked data channel (851-866 MHz), and measure the DC voltage at
  123. Pin 5 of U-1.  There should be between 2.5 and 4.5 volts.  You won't
  124. measure "too much" but not enough is possible.  If so, check the wiring and
  125. components mentioned just above.  Next most critical is the polarity and
  126. wiring of the two isolation diodes, D-3 and D-4.  Last but not least is the
  127. wiring of U-1.  The circuit is so simple and affirmative in its action that
  128. you're not likely to encounter trouble if you follow these instructions.
  129. On one PRO-2005, I noticed a chirping, morse code type of sound on quiet
  130. channels.  If yours exhibits this, change capacitor C-1 from 1.0-uF to
  131. 0.1-uF, #272-1432.  If the "tweet" is still there, then solder a 220-uF
  132. (or larger) capacitor directly to Pins 4 and 11 of IC-5 in the scanner.
  133. Pin 4 should get the (+) lug of the capacitor while Pin 11 will be (-).
  134. Radio Shack part number for the capacitor is #272-1029.
  135.  
  136. If you can't resolve a problem, send me a SASE and one loose extra stamp
  137. with a complete description of the problem and its symptoms and I'll
  138. respond with written suggestions and advice.  Sorry, no phone calls,
  139. please.
  140.  
  141. THEORY OF OPERATION OF THE DATA/TONE SQUELCH
  142. =============================================
  143. To understand the simple operation of my DATA SQUELCH, it is first
  144. necessary to understand the PRO-2004/5/6's SOUND SQUELCH (SSQ) circuit on
  145. which we will "piggy back" the new DATA SQUELCH circuit.  The circuits are
  146. identical among the PRO-2004/5/6 scanners but circuit symbols differ.  Bear
  147. with me here while I use a simple scheme for this discussion.  P4 means
  148. PRO-2004; P5/6 means PRO-2005 and PRO-2006 and P4/5/6 means "all".
  149.  
  150. SOUND SQUELCH THEORY OF OPERATION:  A weak portion of the receiver's audio
  151. is sampled at the detector and amplified through IC-5 (P4/5/6).  The highly
  152. amplified audio is fed from IC5, (P4, Pin 14 or P5/6, Pin 7) to a rectifier
  153. network (P4, D-41 & D-42; P5/6, D-43 & D-44).  This rectifier network
  154. converts the audio signal to a DC signal that is proportional in level to
  155. the level of the audio signal, and it is used simply as a bias to turn on
  156. or off a transistor, (P4, Q-21; P5/6, Q-19).  Most audio signals are strong
  157. enough to turn the transistor on while very weak or silent signals keep it
  158. off.  When the transistor is off, 5-volts is on its collector, but when the
  159. transistor is ON, the collector drops to nearly zero volts.  5 volts and 0
  160. volts forms the logic required by the CPU for making decisions.  The
  161. collector of the transistor is fed directly to the CPU, (P4, IC-503, Pin
  162. 24; P5/6, IC-501, Pin 18).  When the SOUND SQUELCH button on the front
  163. panel is set to the ON position and when CPU's SSQ pin is at zero volts,
  164. the scanner scans or searches as normal, locking on any signals which break
  165. the squelch.  Similarly, when the SOUND SQUELCH button is off, a ground is
  166. placed on the CPU's SSQ pin, which keeps it at zero volts, no matter what.
  167.  
  168. When the SOUND SQUELCH button is on, and when the scanner encounters a
  169. silent or unmodulated carrier, then the transistor discussed above gets
  170. turned off and a 5-volt level on its collector is fed to the CPU's SSQ pin.
  171. A 5-volt signal on the CPU's SSQ pin makes the scanner resume scanning
  172. within a second after locking onto a carrier.  Therefore, as long as there
  173. are voices or other audio signals present, the CPU's SSQ pin will be "0-v
  174. low" and operation is normal.  When that pin goes "+5v high", the CPU is
  175. programmed to resume scanning or searching.
  176.  
  177. DATA SQUELCH THEORY OF OPERATION:  Since the CPU's SSQ pin responds only to
  178. low and high logic and really doesn't know the difference between voice and
  179. data, we can use this function with a separate circuit to make it
  180. discriminate against continuous tones and data in the same way it
  181. discriminates against silent carriers.  All we need is a circuit that sends
  182. a "high" to the CPU's SSQ pin in the presence of strong, sustained audio
  183. signals such as data or continuous tones.  My circuit does this handily
  184. since voice signals are erratic, varying, and not at all like data or
  185. continuous tones.  C-1 of our circuit samples the amplified audio and
  186. passes it to a new rectifier circuit, D-1 and D-2, which with R-1, R-2 and
  187. C-2, becomes a DC signal proportional to the level of the audio signal.
  188. This DC signal is fed to Pin 5 of U-1, a Voltage Comparator IC.  A
  189. reference voltage is adjusted by VR-1 and fed to Pin 4 of U-1.  As long as
  190. the DC signal at Pin 5 is less than the reference signal at Pin 4, the
  191. output of U-1 at Pin 2 will be zero volts "low".  When the DC signal at Pin
  192. 5 exceeds the reference voltage at Pin 4, then the output of U-1 goes to
  193. +5v "high" at Pin 2.
  194.  
  195. The output of U-1, Pin 2 is coupled to the CPU via isolation diode, D-3.  A
  196. "high" will tell the CPU to make the scanner resume SCANning or SEARCHing
  197. while a "low" does nothing unusual.  When VR-1 is correctly adjusted, the
  198. output of U-1, Pin 2 will never go "high" long enough to trigger the CPU
  199. unless data or continuous tones are present.  Voice signals may make U-1's
  200. output go high momentarily, but the interval will not be long enough to
  201. trigger the CPU, because a duration of about .5 to 1 second is required
  202. before the CPU will trigger.  Therefore, most voice signals of interest
  203. will not send a "high" to the CPU, but continuous tones and data will!
  204. Therefore, our DATA SQUELCH works exactly like, though inversely to, the
  205. SOUND SQUELCH.
  206.  
  207. Isolation diodes, D-3 and D-4, allow the SOUND SQUELCH and the DATA SQUELCH
  208. to work simultaneously and not interfere with each other.  Both silent and
  209. data/tone signals will cause the scanner to resume SCANning or SEARCHing,
  210. but voice signals will not be affected by the SOUND or DATA SQUELCH!
  211.  
  212. WRAPUP:  Sometimes, natural pauses of a second or more in speech signals
  213. will be interpreted by the SOUND SQUELCH as a silent signal.  SCAN or
  214. SEARCH may resume before speech begins after the pause.  It is, therefore,
  215. ideal to route the SOUND SQUELCH and DATA SQUELCH functions through an
  216. external selector switch to permit selection of one, the other or both
  217. functions for special monitoring situations.  Two toggle switches or a
  218. cumbersome rotary switch are required to do this.  Next to ideal is a
  219. simple DPDT toggle switch, which when wired as shown in the schematic
  220. diagram, will select both DATA and SOUND SQUELCH simultaneously, or DATA
  221. SQUELCH only.
  222.  
  223. PARTS LIST FOR DATA/TONE SQUELCH CIRCUIT
  224. ===========================================
  225. Circuit
  226. Symbol     Quan  Description with Radio Shack part numbers
  227. =======    ====  ==========================================
  228. C-1          1   1-uF/35vdc  #272-1434 (See Text)
  229. C-2          1   2.2-uF/35vdc #272-1435
  230. D-1,2,3,4    4   1N4148 Switching diodes; #276-1122
  231. J-1          1   IC Socket, 14-pin DIP, for U-1 below; #276-1999
  232. R-1          1   390-ohm; #271-018
  233. R-2          1   12,000-ohm; non-Radio Shack, but a 10-k and a 2.2k can be
  234.                   wired in series to make the needed 12-k resistor; use one
  235.                   each of RS #271-1335 and 271-1325 if need be.
  236. R-3          1   3,300-ohm; #271-1328
  237. S-1          1   DPDT toggle switch, for optional control; #275-626
  238. U-1          1   LM-339 Comparator; #276-1712
  239. VR-1         1   10,000-ohm trim pot; #271-282
  240. Misc             Perf board; #276-1395
  241. Misc             Hookup wire; #278-776-Salvage the inner wires for hookups
  242.  
  243. SCHEMATIC DIAGRAM FOR DATA/TONE SQUELCH CIRCUIT
  244. ===============================================
  245. Since you copied this file from a BBS, there is no way a schematic diagram
  246. can be reliably conveyed.  You may not need one, as detailed as this is,
  247. but if you do, send a #10 Self Addressed Stamped Envelope and four (4)
  248. loose, extra first class postage stamps for the schematic and a printed
  249. copy of this manuscript.  This offer expires January 31, 1991, after which
  250. a nominal charge will apply.
  251. ===========================================================================
  252. COMMTRONICS ENGINEERING          PO BOX 262478         SAN DIEG0,  CA 92196
  253. ===========================================================================
  254.