Для малокристаллического радио не доступен германиевый диод - могут ли активные компоненты справиться с этой задачей?

Я знаю, что германиевые диоды легко найти в Интернете, но поскольку это для демонстрации, я бы предпочел не тратить $ 6-7 + на доставку одной части за 5 центов для проекта, который в любом случае является учебным. RadioShack оказался стереотипно бесполезным в хранении германий.

У меня есть компоненты желе, такие как 741 и 324. У меня также есть несколько разновидностей полевых транзисторов N & P-каналов, а также BJT. Есть ли какая-то небольшая и простая схема, которую я могу использовать, чтобы эмулировать поведение падения напряжения низкого напряжения германиевого диода в приложении с низким (микроватт?) Питанием?

Как отметили другие ( @Kaz ), диод Шоттки может быть простым и дешевым решением. Я лично не видел кристаллическое радио, сделанное с ними, но это может быть очень хорошо, потому что я действительно никогда не проверял такую ​​схему. Конечно, это должно быть вашей первой попыткой.

Германиевый диод наиболее известен двумя свойствами:

• Низкое пороговое напряжение
• Относительно высокое сопротивление в отличие от кремниевых диодов, в результате чего получается более изогнутая характеристика.

Низкое пороговое напряжение (по существу 0 В!) Может быть легко воспроизведено с помощью активного полуволнового выпрямителя, как показано на рисунке ниже (можно найти на Elliott Sound Products ).

Операционный усилитель используется для устранения порогового напряжения (самого правого) диода путем вставки диода в контур обратной связи. Положительные пополам волны усиливаются на -1 ( ), поэтому по сути это инвертирующий выпрямитель. С синусоидальной волной вы не заметите разницу, поскольку обе полуволны симметричны.$A = -\frac{R2}{R1}$

Крайний левый диод препятствует насыщению операционного усилителя (нижняя шина) во время входной волны положительной половины. Впоследствии инвертирующий вход будет действовать как виртуальное заземление (V- = V +), которое стабилизирует цепь.

Эта схема надежно работает только с двойным источником питания, поскольку выходной сигнал усилителя будет примерно на 0,6 В ниже уровня земли.

Обратите внимание, что Ge-диод из кристалла-радио необходим для прослушивания чрезвычайно слабых сигналов от удаленных станций без использования источника питания.

Для подбора ближайших станций AM обычно диод не обязательно должен быть германием. Ну, если только вы не в подвале или не выезжаете далеко за город. Или, если вы не используете землю с длинной антенной.

Хех, вы всегда можете добавить регулируемый источник питания от батареи 0-1 В, используя делитель напряжения 100 КБ, и поместить его последовательно с диодом 1N914 для прямого смещения, а затем отрегулировать вольт, чтобы максимизировать прием РЧ (возможно, 0,6 В?). Обходной колпачок 0,1 мкФ для маршрутизации RF мимо этого источника смещения постоянного тока? Маленькой монеты здесь должно быть более чем достаточно.

Если диод 1N914 этого не делает, и если вы не хотите использовать заземление + антенну, часто вы можете исправить положение, используя ферритовую рамочную антенну с удлиненным ферритовым сердечником ... или намотав старую- петлевая антенна, диаметром 1 метр, должна иметь индуктивность примерно 250 мкГн, чтобы соответствовать настраиваемому конденсатору 365 пФ для 550 кГц-1,5 мГц. В городе, где передатчик AM находится в пределах нескольких миль, такой резонатор может развить амплитуду радиочастоты в несколько вольт. Иногда вы можете даже зарядить конденсатор и использовать его для мигания светодиода. Один парень из Чикаго сказал, что он видел несколько вольт на пару ампер и мог использовать кремниевый диод и запускать двигатели на солнечных батареях постоянного тока (это от станции АМ на расстоянии менее 1 км).

Обман: смотреть выход резонатора LC с помощью осциллографа. Настройте его так, чтобы максимизировать амплитуду ВЧ, и если она значительно выше 1 В на п.о., тогда ваш диод-детектор не обязательно должен быть германием.

Наконец, доступен ли профессиональный генератор сигналов? Установите его на синусоидальный выход 1 МГц, включите модуляцию АМ с частотой около кГц или около того, и подключите выход к индуктору петли в несколько витков, возможно, в футе (хех, или натяните петлю на 1 виток вокруг лаборатории, или даже окно и вокруг всего здания.) Используйте этот «передатчик», чтобы обеспечить RF для проектирования вашего кристаллического радио. Когда вы сможете получить сильный сигнал, прокрутите выходной сигнал передатчика вниз, затем перепроектируйте радио, чтобы снова включить его. После достаточных циклов улучшений конструкции выключите его и настройте на сигналы окружающей среды.

PS
Не поддавайтесь на заблуждение, распространяемое сайтами радиостанций: они говорят, что LC-резонатор - это просто полосовой фильтр. Нет, неправильно, и его цель не состоит в том, чтобы блокировать другие станции AM, пропуская только одну. Вместо этого резонатор является частью конфигурации «электрически короткая резонансная антенна», в которой эффективная апертура «EA» значительно увеличивается за счет резонансной связи с входящими электромагнитными волнами. Другими словами, отключение резонатора LC незаставьте ваше кристаллическое радио принимать все AM-станции одновременно. Вместо этого он замолкает, потому что «электрический диаметр» антенного провода уменьшился почти до нуля. При отсутствии резонатора слишком короткая антенна больше не связана с близкими электромагнитными полями и перестала поглощать электромагнитную энергию. (Тот же самый антенный провод, когда подключен резонатор с высоким Q, может перехватывать значительно увеличенные милливатты. Он полностью изменяет поля, окружающие любые антенны короче, чем 1/2 длины волны. Он фокусирует электромагнитные волны на себя, что-то вроде «директора» элементы в антенне Яги.) Очень крутая физика, классический аналог линий поглощения газа, резонансов столкновения частиц и даже вынужденного излучения (хе, отображает ли он колебания Раби, когда дают внезапные импульсы? !! ) Посмотрите продукты, основанные на этой малоизвестной электромагнитной физике: Select-a-tenna и антенна Terk AM. Проверьте это:

• https://scholar.google.com/scholar?cites=12255458343984770096
• https://scholar.google.com/scholar?cites=477284299795847297
• http://amasci.com/tesla/nearfld1.html#flux

Итак, все всегда предполагали, что кристаллические радиоприемники были слишком просты, чтобы тратить время на исследования? Они слишком просты для инженера постдока "Проекты научной ярмарки?" Угадай еще раз!

Вы говорите об активных цепях здесь. Это означает, что питание доступно. Активным выпрямителям Opamp понадобится хороший быстрый операционный усилитель. Жевательные бобы, такие как LM324, слишком медленные. Если вы применяете некоторый ток смещения вперед на диоде, вы можете преодолеть проблему падения вперед Когда это сделано, обычный Si-диод, скажем, 1N4148, будет работать так же, как и редкий, скажем, диод OA81 Ge. Этот предварительный выбор был сделан на ранних твердотельных радиоприемниках до моего рождения. ужасные искажения при средних сигналах. Старые диоды-детекторы вакуумных ламп были устройствами с высоким импедансом, которые не нуждались в предварительных смещениях. Можно сказать, что контактный потенциал сделал пребиас. Конечно, у меня много устройств Ge, но это некоммерческий сайт, и я рекомендую вам предварительно настроить диод.

Активный компонент не будет работать, если вы не хотите победить всю точку кристаллического радио (то есть, требуется нулевой источник энергии, кроме самого сигнала).

Германиевый диод используется для выпрямления настроенного сигнала таким же образом, как сигнальный диод будет использоваться в усилителе AM-приемника (который, по сути, представляет собой версию кристаллического радио с питанием: он фильтрует, выпрямляет и пропускает сигнал так что вы можете услышать это, просто, как могло бы быть).

В статье Википедии обсуждается, что они использовали для выпрямления сигнала перед современными германиевыми диодами. Есть несколько интересных решений для создания доисторических диодов, хотя я бы не стал рисковать своим старшим проектом, полагая, что они будут работать.

Вы можете попробовать любой из маленьких сигнальных диодов, которые они могут предложить у вашего местного поставщика запчастей (у меня также есть глубокая, горькая ненависть к Radioshack). В несколько центов стоит эксперимент, если это академическое упражнение. Может быть, они могут заказать германиевый диод за 5 центов, чтобы вам не пришлось платить за доставку? Многие розничные продавцы позволят вам сделать заказ через них, и они просто съедят стоимость доставки в свой магазин.