2-矿石收音机

发布时间:2011-07-01 19:19:47

图说:真正的矿石。

这是方铅矿与黄铁矿的共生天然矿石。在一百年前就有人发现这两种矿石具有类似二极管的单向导通特性,于是将它制作成最早的二极管,就是矿石检波器。现在就用它来制作矿石检波器。

图说:以简单的方式制作的矿石检波器。

找一个可以固定矿石的夹子,将一小块方铅矿夹在中间,另外以非常细的单心裸铜线轻轻接触在方铅矿上面(接触的力量要很小心的控制),并且取代机器中原本二极管的位置,极性的部分可以不必在意(事实上这个电路中二极管无论接哪个方向都可以动作),接着慢慢的调整裸铜线接触矿石的位置。

图说:以矿石代替二极管。

用矿石的声音如何呢?说真的,比二极管差多了。而且接触矿石的铜线如果长时间接触在同一个位置,那么检波的能力会变差,此时就要重新调整位置,相当不方便,但是这却是最复古的矿石收音机了..。以实用的角度来看,还是装上二极管吧!当然,如果您觉得这个收音机的音量不足或是手边没有符合需求的耳机的话,也可以将收音机的输出端接往扩大机。直接输入后级如果还是不理想,就试着加入前级,总之,只要有适当的放大电路,这个收音机会更实用。不过它的频率选择性很差,在选择频道时,很容易一次混入好几个电台的声音,这是此选频电路最大的缺点。

这种收音机发明至今已经一百年了。在这一个世纪中,这个电路曾经为战乱以及贫穷的人们带来新知以及一点点的娱乐因为它的材料容易取得,成本极低,而且不用电池。它曾经是中学生的实习作业,但是在今天它恐怕只能在一些通讯系统的课本中出现了。时代在进步,电子电路技术进步更是迅速。在DZ这个讨论着无数现代音响技术的地方,我们回头看看这个最初被视为音响器材的简单机器……想想看,自己接触音响技术,所追求的是甚么呢?

好吧,夜深了,关掉机器睡觉去吧。矿石收音机是没有电源开关的,希望它停止的时候,只要拔掉天线就好了。

图说:一世纪的隔阂矿石收音机 VS. 具有收音机功\能的MP3随身碟)

实验矿石收音机参数:
中波波段。
圆纸管直径80mm,高100mm。漆包线线径为1mm,在圆纸管上绕60圈,配365pf空气可变电容器。检波二极管用2AP94000欧姆高阻抗耳机。
图中的空气双连可变、4个接线柱和2AP9由地老虎先生提供,致谢!
此线圈没有抽头,建议通过试验选择二极管接线圈抽头的位置,兼顾灵敏度和选择性。

最近制作了一架矿石机,它的灵敏度与选择性均能令人满意,见图1 。我住在上海北站附
近,接上连引入线共约15 公尺的天线(水平部分约十公尺),地线接自来水管,上海市各电台均
可一一分清,声音宏亮。

 

    1 虽有三个回路,其实它都是天线直接交连检波,所以灵敏度很高,又有三个调节回路,
所以选择性也很好。
    线圈的绕制:L1 的直径是38 公厘,L2L3 直径都是51 公厘。L2 0.4 公厘漆包线密绕80 圈,
线头接C1 动片,尾接C1 定片,在30 圈处抽出一线头接到分线器的转片和天线接线柱及矿石的一
头相连。 L3 0.4 公厘漆包线密绕90 圈,在第25 35 45 55 65 75 圈上共抽取6 个头,L3
线头接C2 动片,尾接C2 定片,6 个抽头接到分线器上。 L1 0.4 公厘漆包线密绕45 圈,在15 25
35 圈上抽3 个头,L1 线头与L2 线头相连,L1 线尾及三个抽头都接到分线器上去。L1 是放置在L2
内,并且可以上下移动的,见图2 L1 L2 内移动的办法是在L1 的线圈管边上装一个T 形的铁皮
架,短的一头用螺丝吃紧在L1 线圈管边上,长的一头钻一小孔,小孔的大小能通过香蕉插头,
并可以紧密地和香蕉插头扣住。另外在L2 的旁边用半公厘厚12 公厘宽120 公厘长的铁皮,上面
每隔5 公厘钻一个孔,孔的大小与T 形架上的孔一样。变成如图2 的形状,用螺丝固定在底座上。
这就成了L1 可以在L2 内任意上下移动的支架了。使用时,调节L1 L2 内的上下距离,到声音最响
而杂音最小之处,将L1 管上的T 形铁架的孔与L2 边上支架的孔对准后,用一枚香蕉插头插好。就
L1 固定住了。

装置时应注意各点:
    矿石收音机由于矿石本身无放大作用,故所用零件的好坏最足以影响到收音成绩,特别是
天线按装得要有足够的长度和高度,绝缘要优良,地线要埋得深,如接自来水管作地线,应用
地线夹夹牢水管,并焊接出引线,听筒要选上品,声音才够响亮,有时所用听筒欧数低,或发
音太尖,用了C3 后可以改善音色。C3 的容量,一般的从0.001 微法到0.0001 微法都可以,最好在
装置时试验决定,矿石用固定或活动的都可以,C1 C2 必须用单独的两只单联,不能用双连代替。
接线应用较粗的漆线或用硬接线,接头都要焊牢焊好。
    全机装妥后即可接上天地线和听筒,先将分线器置第一位上,转劫C1 收到一电台,再转动C2
调节到既无杂音又有足够的音量。若有杂音,先转动分线器,然后再细心调节C1 C2,便可得到
满意的分隔。

最最简单的收音机只有两个元件:检波二极管和高阻抗耳机,两者并联在一起,接上天地线就可以收听无线电广播。
    只是由于没有选台的电路,接收到的所有的广播声音都混合在了一起。
    小时侯做过这个实验,从耳机中听到广播电台播音员声音的那一刻,兴奋异常,没有想到这么简单的电路就能听到广播声。
    美好的回忆。

手抄图

文字就看你使用的可变电容的容量大小了(假如你是用可变电容调台的话)。
电感量L的算法是:
L=25330.3/(f*f*C),其中:
L(电感): 微亨
f(频率): MHz
C(电容量): pF
当频率取低端值时,电容量取最大值;频率取高端值时,电容量取最小值。
至于圈数,则与线圈的形状、直径的大小、有否磁芯等因素有关,可参考相关书籍上的计算公式。为了得到高Q值的线圈,一般圆筒式线圈的长度直径比是1~1.21,蛛网线圈的外径与内径之比为:51,这也是选取导线的参考之一。

最近,本村发烧友电戏参照《矿石收音机装修技术》一书装一台三回路的矿石机,我们一同到小村庄寻找到漆包线的卖家,原想购买0.38毫米的漆包线,没想到无货,还好有0.5毫米的漆包线,只好买了。备好材料后,线圈桶用50毫米的塑料落水管,线圈圈数75圈。电戏苦干一天,终于试装成功,室内拉几米电线充当天线,使用设备专用地线,接好天地线和耳机一听收到声音了,还挺大,收4个台,不错不错,然后把地线去掉,声音依旧,把天线再去掉,矿石机出现方向性(把线圈水平放置),声音没减小多少,我俩兴奋了一阵子(我7月份用古董140矿石机线圈装的收音机没有天地线就完全无声)。把矿石机移至走廊,收不到电台了。后来电戏又加长了室内天线,收到了5个电台。
想一下原因:
1、矿石机线路好。
2、据电台距离近,仅3.4公里,无障碍。
《矿石收音机装修技术》一书已经上传到本论坛,电戏是按照该书4546页制作的。



2AP9最高频率也才40M




































    D1D2两块矿石分别检下正负两个半周的电波,将音频电流各充在C1C2两个电容上,C1C2串联向耳机放电,电压增加,耳机声音较大。线圈用直径0.315毫米的漆包线在直径30毫米的骨架上绕制,L125匝,L2108匝;C1C2用介质损耗小的云母电容,容量用0.0010.002微法

它能够很好地接收本地中波强台,而且不需要使用较难购买的空气可变电容,只用了四个器件,完全可以利用手头的材料制作。
    试验电路图如图1

    首先要准备一些手头工具:
    1、小功率烙铁
    2、剪线钳
    3、尖嘴钳
    4、刀片或折断的钢锯条
    5、锥子
    所需的器件清单:
    23米长的天线电线:
      铜线最好。如果没有铜线,铁线、铝线也可。
    30米长的24号带绝缘塑料皮的导线:
      用来将天线引到室内,长度可根据天线与线圈的距离确定。也许几米就够用了。
    一个纸桶:
      用来绕制线圈的骨架。直径125mm左右,长度50~60mm左右。
    一只锗二极管:
      1n34或类似管子。国产管子可以选用2ap72ap9等。
    一只2000ω以上的耳机:
      2200欧姆的军用耳机是最好的选择(注意不能使用8欧姆或32欧姆的耳塞机)。
    一只0.001微法的电容:
      耐压不限。老收音机上纸质的电容就可以。
    焊锡丝:
      若干。
    绕制线圈的导线:
      24#绝缘导线,长度约16米。线芯直径0.56mm左右。

    完整制作步骤:
    第一步:在距离纸桶顶端25mm左右的位置钻一个小洞,以便作为线圈绕制的起始端。
    第二步:在纸桶上绕40圈。每隔5圈拧一个线扣,不要剪断它。这些线扣就作为抽头。

见图2

    第三步:到第40圈时,在留出几公分的线处剪断。同时在对应的位置上再钻一个洞,把导线穿入后勒紧。
    第四步:在纸桶上的底部再钻一个洞,将余下的导线部分穿进去并勒紧,这一端就作为接地端
    第五步:按照图2,将电容c、耳机ph和二极管d用烙铁焊接起来。在这里叫做耳机部分。
    第六步:将焊接好的耳机部分的e端与线圈低端的线头焊接起来。
    第七步:将已焊接好的耳机部分的d端,在线圈约一半的抽头处焊接起来(这个点需要在收听调试时调整)。
    第八步:在窗外架设一条约23米长的水平天线,一端可以拴在窗户上,另一端可以拴在树上或任何其它可以拴住的地方(但是不能拴在供电的电线附近,更不能拴在这样的电线上)。天线的两端在拴绑的时候两端都要加绝缘子。
    第九步:将线圈的顶部的头与天线连接起来。
    第十步:将线圈的底部的接地端与大地连接,如自来水水管等。
    第十一步:收听调试。如果连线正确应该就可以收听到本底强台了。
    第十二步:调整耳机部分d端及天线a端与线圈抽头的连接点,只到效果最好为止。

制作:

  线圈在直径11cmPVC硬塑管上用Φ1.0mm的漆包线平绕,L130圈,电感量139μH。在距地13圈处抽头。L245圈,电感量220μH。耳机用4400Ω头戴式。

  单连可变电容用的是小型聚乙烯塑料介质的,容量20365p。也可以使用其他规格的365p单连或双连(用其中的一连)。检波管用2AP9,也可以用其他2AP型点接触型二极管,用3AG型三极管的bc结当二极管也行。不能用硅二极管或三极管,也不能用整流二极管。

  耳机必须用高阻的,阻抗要高于800Ω。这里用的是军用耳机,这种耳机目前比较好得到。耳机上并联的2200p电容是检波以后的高频成分通路。由于高阻耳机的线圈分布电容较大,所以这个电容也可以不用,由实验决定吧。

  此机在北京市内能收到本地8个电台,选择性不错,除1000KHz附近的两个电台频率接近区分得较差以外,其他台都能分清,音量较大。

  使用室外T形天线,水平部分高度5m,长度10m,从水平段的中部引入室内,等效电容170p。地线用长50cm6分管自来水铁管打入地下,铁管一端打孔,用螺丝拧紧引入线。

思考:

  L1和单连可变电容以及天线的等效电容组成调谐回路。因为天线电容是固定的不可改变,所以它的引入使得频率覆盖范围减少。为了能完整地接收中波段,增设了一个单刀双掷的开关。开关在天一位置时接收5351000KHz,在天二位置时接收9001600KHz并且每一个电台都能精确谐振。

  由于每个人架设的天线尺寸和高度都不一样,天线等效电容也就各不相同,所以L1绕多少圈、在多少圈处抽头,最好也要实验决定,实验的目的是做到合适当接收范围。

  L2的作用是使检波回路与调谐回路达到阻抗匹配。耳机4400欧指的是直流电阻,而它的音频交流阻抗约为40KΩ。耳机与检波二极管2AP9组成的检波回路作为调谐回路的负载,阻抗约为60KΩ。如果不用L2,而是把二极管直接接在L1的上端,会发现选择性降低、音量减小,这就是阻抗失配造成的,所以阻抗匹配搞好了,对于矿石机来说是很重要的。如果耳机是其他阻抗的,要达到阻抗匹配,就要改变L2的圈数。大体来讲,耳机的阻抗越高,L2的圈数就要越多,耳机的阻抗越低,L2的圈数就要越少,具体圈数可以实验决定。

它不需要供电,而是依靠天线利用电台发射的电波工作。
最基本的矿石机电路通常包括以下几个部分:
线圈:线圈上的两个抽头,一是接天线,另一个接检波二极管。
可变电容:可变电容一般与整个线圈并联起来构成调谐回路。
锗二极管(矿石):锗二极管的正向压降小,可以提高检波效率。
滤波电容:用来滤掉检波后的载波信号。
高阻耳机:2000欧姆的耳机。
地线:老式的自来水管可以当做地线使用。当然如果能做一条专门的地线更好。
天线:根据所要接收的波段确定。
以中波为例,简单说明各部分(及器件)的选用:
中波的频率范围为530 khz~1650 khz,也就是波长为566~182米。
1、可变电容一般以15 pf~365 pf”的常见(15pf为可变电容的最小容值,即可变电容动片完全旋出时的容量;365 pf为可变电容的最大容值,即可变电容动片完全旋入时的容量)。
2、线圈:可以用卫生纸的卷纸桶或pvc管材,直径可选40毫米、50毫米、90100毫米。
线圈的插头位置需要由试验确定。
3、检波二极管:国产的2ap系列或进口的1n34等。
4、滤波电容从1000pf0.001 uf都可以。
5、耳机:可以选用1000欧姆以上或晶体耳机。
6、天线:长度17米以上。
7、地线:可埋设专门的地线或接到自来水管上。
以上只是简单介绍了矿石机的基本构成,以便初学网友对矿石机有一点基本的认识。
欢迎动手能力强的网友将自己的制作体会与大家共享交流!

其实除方铅矿和自然铜(黄铁矿--中国因为有中医、所以到处的中药店都能买到),还有一种性能特别好的矿石----硅铁。
    硅铁并不是合金、实际上就是工业纯度硅--许多大中型的机械、冶金工厂里都有,随便拣一小块就行了。
    工业纯度硅(就是文章里的结晶矽)现代的生产方法和上述的不一样,现在都是在电弧炉里生产的哈,硅铁是合金,是钢铁冶炼铸造时的脱气剂,硅铝等含量不同牌号也不同。有的硅铁生产专利就是硅粉铁粉共熔。其实倒闭的电子厂各地都有,地摊上有时能见到单晶硅柱。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

罗鹏搏先生,是我当年非常敬仰的老师。现在,不知道他老人家是否健在?
    现在上传他老人家在《无线电》1962-2期《实验室》栏目发表的文章,其深入浅出的文风和内容,仍然对于现在的矿石机爱好者大有裨益:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

自制方铅矿检波器
    这是最正宗的矿石检波器。制作这种检波器,首先就要制作出人造方铅矿(辉铅)。这里需要的材料是纯铅、硫磺粉和一个试管。
     首先要准备好铅屑,为此要把纯铅用小刀刮碎或用大锉刀锉成铅屑。把铅屑和硫磺粉混合,比例大体为:铅屑2030克,硫磺粉58克。如果没有天平也可以将它们按照相同的体积混合。把混合后的粉末倒入玻璃试管中用木棒轻轻捣匀,然后在酒精灯或煤气炉等的微火上把试管加热。请注意:这需要在无人的室内进行。试管在最初加热时要离火焰远一些,等硫磺熔化后才可以将试管移进火焰,当混合粉末闪光而且灼热时,就将试管拿开,保持垂直的位置使它慢慢冷凝。
    只有将试管打破,才可以将晶体取出。
    这种晶体很像铁渣,它敲碎的地方有发亮的颗粒状表面,晶体这个纯净的表面有很好的检波效果。
    晶体的制作不是一次就能成功的,可以多试几次。
    晶体很爱干净,请仔细洗手后再拿晶体,或者干脆使用镊子。
    欢迎到xiexiaohu.51.net/fqkjbq.gif处看这个晶体检波器的结构。看图很容易明白如何组装。
    底座可以用任何绝缘材料,橡皮好找且便于加工。它的长度为37-40mm,宽度为12-15mm,厚度为3-5mm
    用直径1-1.5mm的铜丝绕成杯状(直径由使用的晶体直径而定),接到其中一个插脚上,将一块用锡箔裹住下方的晶体紧紧装入杯中。
    转臂的制作大家自己挖掘,不难。
    弹簧丝制作并不困难,用琴弦钢丝在粗钉子上绕成,它和晶体表面接触部分应当非常尖锐。可以将钢丝头敲扁,再用剪刀剪成尖头。

自制氧化铜检波器
     取一段直径35毫米,长度为2030毫米的铜丝,用细砂纸擦的发亮,然后放到酒精喷灯上烧得发红,于是铜丝上就形成了氧化层,迅速将铜丝放入氨液中。然后将铜丝的一端5-6毫米的一段刮光,再把一根细铜丝(可以用导线)绕在刮光的一端,再拿一根细铜丝绕到没刮光的一段,这样检波器就做成了。
    这种检波器比较便于制作,但所需要的材料不常找到。在学校的实验室中制作是很方便的,如果你是学生且与管理实验室的老师关系很好的话。
     一次制作一个好的检波器往往办不到,可以多做几只使用。如果做的多还可以送给周围的无线电爱好者。这种检波器在50年代的苏联非常盛行。但它的效果不如方铅矿晶体检波器和下面要介绍的石墨检波器好。

自制石墨检波器
    这种检波器不知是谁发明的,也许就是我爷爷。我是在他的一本本子中发现这种检波器的。
    它制作非常简单,效果也非常好。制作材料有:一段普通铅笔芯(长15-20毫米)和一个保险刀片(未生锈)组成。欢迎到xiexiaohu.51.net/smjbq.gif查看装配图。
    这种检波器工作很好,制作简单,只有一个毛病:灵敏点不好找,此外,必须要经常削铅笔芯。

     矿石检波器最主要的作用就是制作矿石收音机。xiexiaohu.51.net/ksj.gif中提供了一个矿石机电路。它能调台、能用很响的声音收听强力电台,还有线圈等,可以说是矿石机中的专业机了。用线圈的不同节点粗调谐,可变电容细调谐。在看惯了专业机器后,做一个最简单、基础的收音机还是很有意思的。矿石机不仅是业余爱好者的杰作,苏联工业还生产过各种各样的矿石机,比如共青团员等。现在一台工厂生产的矿石机比晶体管收音机珍贵的多。
     苏联曾一度流行一种红锌矿晶体检波器,是尼日哥罗得城无线电实验室得研究员洛谢夫想出得一种用特殊方法加工后得红锌矿晶体检波器,它能产生振荡和一定程度得放大。我没有详细技术资料,只有一个制作电路:xiexiaohu.51.net/jtgzsj.gif。如果谁知道详细信息,请让大家共享。

    8是原图,图9是简化图线圈L1L20.8mm线饶成脱胎线圈,直径100mm,圈数 60,二者圆周距离30mm以内调整后决定,L1 6个头 8匝一个,L2在从下往上202428匝处抽头3个,选效果好的一个固定。简化图L1圈数和抽头同样,接检波的抽头在下部10-14匝处。线圈用几个绝缘条加紧用虫胶固定成为空心脱胎线圈。图8的可变是用两个单连,分别调谐。喇叭是25W15欧号筒喇叭。输出变用5灯电源变代:初级280V,次级12.6V。电压表或电流表1个即可,调节用。厂形 天线,水平部分26M,高10M490.25的废漆包线绞合,天线要加接地闸刀防雷。地线有6组接地极,埋深1-2米,接地极用粗铜线、牙膏皮、大电池碳芯等,接地电阻小2-5欧。图9比图8选择性稍差外,效果相同。



发个矿石机 调频的

简单扼要地说明了设计矿石机线圈的常识。现试译出供参考。不当之处请指正。


制作线圈的常识

Q的效益:Q,一个线圈的品质因数,是线圈电感的电抗(即交流电阻)在特定频率下对线圈电阻的损耗的比值。这电阻的构成部分是直流电阻和其它损耗(例如在接近线圈的非导电材料内的电介质损耗和在附近导体或线圈导线本身的涡流损耗)的总量。高的Q值不只导致更好的选择性,也提高调谐回路的阻抗,使检波器得到更高的检波电压。

制造大的线圈:导线长度及其相关损耗的增加是线性的;电感量则随着线圈直径的平方增大,因此对于特定的电感量,增加线圈直径将会用比较少的导线,从而减少损耗。

使线圈的长度与直径一致:在全部其它条件相同的情况下,线圈的外貌比值(长度对直径的比值)影响它的的Q值。长度与直径接近的时候有一个最佳点。不要用很长(大于两倍直径)或很窄(小于一半直径)的线圈。

匝距:使线圈的线间距离不小于导线的直径。密绕的线圈受到涡流损耗的损害,因为相邻的导线处于导线表面的强大磁场之中。

粗的导线:采用最大的有效导线直径。李兹线(Litz Wire,即辫编线、绞合线)具有大的有效直径,因为它的表面积更大。可是不容易找到大尺寸的李兹线,而且特定的频率范围讲究不同组合的导线尺寸与股数。对于广播波段,股线应该用4446号的细线组成。

导线的种类:绝缘的导线容易得到导线之间的距离。镀银的聚四氟乙烯绝缘线几乎是最理想的(据我所知,为了化学兼容性的原因,所有的聚四氟乙烯绝缘线都是镀银的)。裸铜线直到它被氧化之前也不错。绝缘材料或涂瓷漆有助于防氧化。由于锡和铅是不好的导体,镀锡的聚氯乙烯绝缘线是有损耗的。你可以用镀锡线绕成可用的线圈,但是很难使Q值超过200

聚氯乙烯管:这种材料适合我们的用途。我最近用16号的镀银聚四氟乙烯绝缘线在6.25英寸的绿色聚氯乙烯管上绕了一些线圈,测量Q值都轻易地超过了400

协调:随着你增加线圈的直径,圈数将减少,因此要选择适当的导线尺寸和间距,以便保持线圈长度与直径的比值接近1:1。还要记住线圈需要和收音机其它主要零件分开23个直径的距离。为了实现极高Q值线圈的有利条件,你也需要低损耗的可变电容器。象多数半导体收音机里面的聚乙烯元件、酚醛绝缘体的普通元件皆不可取。寻找陶瓷或玻璃绝缘体的电容器。唯一真正省钱的解决办法是留意无线电旧货摊。

铁氧体磁芯:铁氧体可以让你制作廉价而有适当Q值(200以上)的小线圈。磁环线圈是自我屏蔽的,因此对整体布置要求不严格。不同的铁氧体材料混合物适应特定的用途和频率范围。某些这一类的材料实际上为了消耗高频。废物箱里的铁氧体当然大部分是不适用的混合物。从bytemark.com订购Amidon mix 61磁芯。FT-82-61是好的选择。在同一来源可以得到低温磁铁导线,不需要刮漆,只是焊接!调幅收音机的天线磁棒也是解决问题的好办法。

@”的电码.--.-. (相当于AC两个字母的电码结合在一起)”。

2-矿石收音机

相关推荐