本教程介绍一个简单的自制晶体接收机套件,只使用最经典的电路,适合入门,电路原理简单易懂。
晶体接收器出现在晶体管发明之前。那时候还没有二极管,只能用一些天然矿物做探测器,因此得名。当然,当时还没有三极管,所以电路极其简单,甚至不需要电源。
现在说的是晶体接收器,就是用一个简单的没有供电电路的收音机,不一定用矿物做探测器,因为专用的探测器二极管更有效。
现在有必要学习这个简单的电路,因为它可以解释无线电的基本原理。现在各种无线电设备都很精密,但基本原理不会变。
下面是成品晶体接收器。包括大的环形天线和简单的电路板。
该套件包括:
30米长电线、电路板、电子元件包。
下图是成品电路板,非常简单,只包括可变电容、检波二极管、滤波电容和小变压器。我们将在后面详细解释这些组件的功能。
电路原理:
学习晶体接收机的原理,你就学会了无线电接收的基本原理。以下是电路原理图。
整个电路的元件很少,但可以分成三部分来解释。
1、无线电波接收
请看上面的示意图。天线是环形线圈。线圈的物理量是电感(L),单位是亨利(H)。可变电容是一种容量可以改变的电容。物理量是(C),单位是法拉(F)。当空气中有电磁波时,电磁波的磁场穿过线圈不断变化,因此线圈中会感应出一个信号。电感和电容共同组成一个(LC)谐振电路,可以选择感应信号的频率,只有一定频率的无线电波才会被接收到。
2、无线电波的解调
接收到的无线电波是由音频信号调制的高频信号。请看上面电路图中的无线电信号示意图,其中音频信号的包络上下对称,正负信号正好相互抵消。二极管的特点是单向导通。通过二极管后,无线电信号只剩下一半,不会互相抵消。这个过程叫做检测。电容的特点是对高频信号相当于短路,所以高频信号被滤除,只留下音频信号,也就是我们需要的信号。这整个过程就是无线电波的解调。
3、电信号变成声音信号。
音频信号进入扬声器,变成空气的振动,也就是我们耳朵能听到的声音。
下面介绍矿石机电路的制作过程。
您只需将以下两个组件连接到电路板。2200p(皮法)电容器和检测器二极管的引脚应如下图所示进行处理,以便在将它们拧入电路时不容易损坏元件。
可变电容和喇叭(变压器的输入端)已经预接。用螺丝刀松开相应的螺钉,插入部件的销并拧紧。
注意:
松开螺钉时,只要能插入元件的销,就不必完全拧出。拧紧时不要太用力,用手拉组件的销钉就行,这样就不会脱落了。如果拧得太紧,很容易损坏部件。
变压器的作用:
在电路原理图中,一个扬声器与滤波电容并联。但由于水晶接收器没有电源,电路中的电流很弱,所以普通耳机听不到声音。如果拆开一个普通的耳机,会看到里面的线圈只有十几匝,而真矿机电路用的耳机叫高阻耳机,有几千匝。我们这里用一个小变压器来代替高阻耳机,因为变压器的输入端也有上千匝的线圈,这样耳机插座接在变压器的输出端,普通耳机就可以听矿石机接收的节目了。
线圈的制造:
下图是一个环形线圈,以30*40 cm的泡沫为框架,绕20圈导线,每圈间距3 mm。线圈的物理量是电感,线圈匝数越多,电感越大;每圈间隔越近,电感越大。也就是说,如果你想让它的电感变小,可以减少几匝,比如减少到16匝;或者保持20圈,但是使每圈之间的间隔更大,比如说4 mm。
水晶接收器的监听:
因为晶振接收电路没有电源,所以对听音环境要求较高。如果你住在城市或者郊区,离当地中波电台比较近(矿机听到的广播频率是中波,也就是AM),就可以做矿机,否则就不要做了,因为很难成功。
带矿机去靠近中波电台的地方,周围比较开阔,环境要安静(矿机耳机听到的声音很小)。慢慢转动调谐钮,仔细听耳机的声音。如果听不到,就需要转动天线的方向,重新调谐。
接收频率的调整:
接收频率由线圈的电感和调谐电容器的值决定。顺时针转动调谐电容,电容值变小,接收频率向高频移动。电容降到最低后,如果觉得接收频率不够高,就需要降低电感的值。如前所述,方法是减少3或5匝线圈数重新调谐,或者在匝数不变的情况下,使线圈间距变大,例如线圈间距由3 mm变为4 mm。
如果你想接收较低的频率,你需要增加电感。如果线圈的匝数不能增加,可以将线圈缠绕得更密。
制造更大的接收天线:
水晶接收机没有电源,能量完全来自天线接收到的空气中无线电波的能量,所以天线越大效果越好。液晶电视包装盒内包裹的天线尺寸为50*80 cm,每匝间距为4 mm,共包裹了11匝。你可以用胶带把小纸盒或泡沫粘在一起,做成一个更大的框架。
天线的接收方向:
这种天线是定向的。如果你改变天线的角度,你会发现某个角度接收效果最好。
我们介绍的环形天线有很多优点,便携性是最大的一个。如果你的试验场附近效果不好,建议搜索一下你当地中波广播塔的位置,把矿机带到发射台附近,效果自然会好。
标签:电路线圈电容