Diodemodtager
En krystalmodtagere (også kendt som et krystalapparat eller en krystalradio) blev først bygget omkring 1900 af Greenleaf Whittier Pickard.[1] Krystalmodtagerne anvendte krystaldetektordioder til at detektere radiofonisignaler. Andre ensrettende overgange blev lavet af oxiderede metallegeringer.
Den "moderne" udgave af krystalmodtageren er en diodemodtager, hvor krystallet er udskiftet med en småsignal Schottky-diode baseret på halvledermaterialet silicium eller en punktkontaktdiode baseret på halvledermaterialet germanium.
En krystalmodtager eller diodemodtager skal ikke have elektricitet fra batteri eller elnet - det man hører i hovedtelefonen eller krystaløreproppen fås alene fra de modtagne radiobølger.
Mere om modtagertypen
En krystalmodtager eller diodemodtager er den simplest mulige radioforsats.[2] Derfor er den et godt eksempel til begynderundervisning. Den er bedst egnet til at modtage AM, men kan også anvendes til FM.
Krav
Den kræver en lang radioantenne (f.eks. 10+ meter isoleret eller ikke-isoleret elektrisk ledende tråd mindst 1 meter over jorden) ved modtagelse af f.eks. langbølgebåndet, mellembølgebåndet og kortbølgebåndet. Desuden skal den jordes i bogstaveligste forstand – signalet bliver stærkere af det. Forfatteren har kun kunnet få den til at virke med en højttaler af krystaløreproptypen og kun ved modtagelse af stærke udenlandske kortbølgesendere.
De fleste diodemodtagere er beregnet til modtagelse af langbølgebåndet og mellembølgebåndet.
Opbygning
Antennen er tilsluttet til svingningskredsens ene ende direkte, via en kondensator eller på et udtag på spolen – og jordlederen er forbundet til den anden svingningskreds ende.[3][4]
Svingningskredsen består af en kondensator – almindeligvis variabel – og en spole. Ved modtagelse af langbølgebåndet og mellembølgebåndet benyttes typisk en variabel kondensator på 500-50 pF og en af 2 spoler med en passende induktion så båndet dækkes.[3][4]
Detektoren (rettere AM-demodulationen) udgøres af en Schottky-signaldiode eller en germaniumsignaldiode.[4][3] Det er lige meget hvilken vej den vender i forhold til svingningskredsens tilkoblingspunkt, da man ikke kan høre forskel på lydfasningen (med denne modtagers kvalitet). Diodens anden ende kobles til krystaløreproppen, hvis anden ende kobles til svingningskredsens jordende.
I princippet bør der sættes en kondensator på ca. 1-2 nF over krystaløreproppens to tilkoblingspunkter.[3]
Virkemåde
Fra radioantennen modtages et svagt elektrisk signal fra en eller flere stærke stationer – sandsynligvis ved en impedans betydeligt højere end 50 ohm – f.eks. 1 kohm.
Den svage modtagne elektriske energi – muligvis fordelt på flere radiostationers signaler – resulterer i en vekselstrøm gennem svingningskredsen. For de fleste frekvenser "kortsluttes" de til jord, og derfor er der for disse frekvenser kun et lavt spændingsbidrag over svingningskredsen.[3]
Hvis der er frekvenser til stede, som er indenfor svingningskredsens resonansfrekvens, så vil disse frekvensers elektriske energi starte og vedligeholde en større elektrisk svingning med en større spænding til følge.
Svingningskredsen virker som et filter.[3]
Blå kurve - amplitudemodulation (AM).
Svingningskredsens Q er formentlig mellem 50 og 1000, men selv ved langbølgebåndssignaler vil den elektriske svingning kunne falde hurtigere end typiske AM-modulationssignaler. Derfor vil HF-signalstyrken over svingningskredsen stige og falde med AM-modulationssignalets styrke på begge side af/symmetrisk om nul.
Noget af denne svingningsenergi tappes af dioden i takt med lyd AM-signalets modulationsstyrke. Det AM-modulerede signals positive (eller negative) del "gives" krystaløreproppen. Og er signalet stærk nok høres lydsignalet.[3]
Udover lydsignalet er der faktisk en omtrent dc-spænding over krystaløreproppen og den eventuelle afkoblingskondensator. Denne jævnspænding er stort set proportional med disse frekvensers signalstyrke, som er indenfor resonansfrekvensintervallet.
Referencer
- ^ G. W. Pickard, "How I Invented the Crystal Detector". Electrical Experimenter, vol. VII, no. 4, p. 325, Aug. 1919 Citat: "...In 1898, when my work in Radio-communication began, there was but one detector—the coherer...In the period 1902 to 1906, I tested many different minerals and combinations, including magnetite, pyrite, galena, molybdenite, silicon and zincite. Much development was also required on holders for these minerals...31,250 Crystal Detectors Invented. A list of the several thousand materials I have tested would make dry reading. Suffice it to say that I have found some tzvo hundred and fifty minerals and furnace products which make operative detectors, cither against metallic contacts, or in combination with other minerals. The possible combinations of these two hundred and fifty substances amounting to some 31,250, pairs, have all been tested by me, or by my assistants, and many hundred useful pairs have been found...", backup
- ^ Petruzellis, Thomas (2007). 22 Radio and Receiver Projects for the Evil Genius. US: McGraw-Hill Professional. s. 40, 44. ISBN 978-0-07-148929-4.
- ^ a b c d e f g God beskrivelse på engelsk: electronics-tutorials.com: Crystal Radio set Arkiveret 14. september 2004 hos Wayback Machine
- ^ a b c Field, Simon Quellen (2003). Gonzo gizmos: Projects and devices to channel your inner geek. US: Chicago Review Press. s. 85. ISBN 978-1-55652-520-9.
Eksterne henvisninger
 | Wikimedia Commons har medier relateret til: |
- Med billeder af gamle krystalapparater: Radiofonimodtagere / broadcast receivers Arkiveret 10. januar 2012 hos Wayback Machine
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Medier brugt på denne side
Amplitude modulated signal, modulated using a sine function and modulation depth of 100%.
A circuit of an inductively-coupled crystal radio receiver with impedance matching. This type of circuit, called a "two circuit" or "loose coupler" receiver, was used in most sophisticated crystal receivers from the wireless telegraphy era which ended in the 1920s, until today. Instead of a single tuning coil, it has an antenna coupling transformer (L1,L2) which improves the poor selectivity found in most crystal receivers. Each coil functions as a tuned circuit; the primary L1 resonating with the capacitance of the antenna and the primary tuning capacitor C1 and the secondary resonating with the secondary tuning capacitor C2. The two tuned circuits interact, resulting in a much narrower bandwidth (higher Q) than a single tuned circuit when the two coils are loosely coupled. However looser coupling also reduces the amount of signal getting through the transformer. So the coupling was made adjustable. When interference was encountered the coils were separated to sharpen the bandwidth and reject the interference.
Adjustable antenna matching is provided by attaching the antenna to a tap on L1 which can be selected by switch S1. This maximizes the power transferred from the antenna to the receiver by matching the low impedance of the antenna-ground circuit (around 10-200 ohms) to the higher impedance of the tuned circuits, using L1 - L2 as an impedance matching transformer. The turns ratio was adjusted with switch S1 until the station sounded loudest in the earphone E1. To improve power transfer the crystal detector D1 is also impedance matched to the tuned circuit by attaching it to a tap on L2. This also improves the Q of the tuned circuit, increasing the selectivity, because it reduces the resistive "loading" of the diode-earphone circuit on the tuned circuit.
Forfatter/Opretter: Ilario, Licens: CC BY-SA 4.0
Crystal radio (1915) of the Museo della radio - Monteceneri (Switzerland)