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本教程介绍一个简单的自制矿石收音机套件,只采用最经典的一种威廉希尔官方网站 ,适合入门,威廉希尔官方网站 原理容易理解。
矿石收音机出现在晶体管发明之前,那时候没有二极管,只好用某些天然矿石作为检波器,所以得名。当然那时候也没有三极管,所以威廉希尔官方网站 极其简单,甚至不需要电源。
现在我们讲的矿石收音机,是指采用那种简单的无电源威廉希尔官方网站 的收音机,不一定用矿石做检波器,因为专用的检波二极管效果更好。
现在之所以还有必要学习这种简单的威廉希尔官方网站 ,因为它能说明无线电的基本原理。现在各种无线电设备非常精密复杂了,但是基本原理不会变。
下面是制作完成的矿石收音机。包括一个大的环形天线,一个简易的威廉希尔官方网站 板。
套件内容包括:
30米长的导线、威廉希尔官方网站 板、电子元件包。
下图是制作完成后的威廉希尔官方网站 板,可以看到非常简单,只有可变电容、检波二极管、滤波电容、小变压器几个元件。后面我们会详细说明这几个元件的功能。
威廉希尔官方网站 原理:
学会矿石收音机的原理,也就学会了无线电接收的基本原理。下面是威廉希尔官方网站 原理图。
整个威廉希尔官方网站 一共也没有几个元件,但是可以分成3个部分来讲解。
1、无线电波的接收
请看上面的原理图。天线就是一个环形线圈,线圈的物理量是电感(L),单位是亨利(H)。可变电容是容量能够变化的电容,物理量是(C),单位是法拉(F)。空气当中有电磁波的时候,电磁波的磁场穿过线圈,而且不断变化,就会在线圈中感应出信号。电感和电容一起构成(LC)谐振威廉希尔官方网站 ,能够选择感应信号的频率,只有某一特定频率的无线电波才会被接收。
2、无线电波的解调
接收到的电波是被音频信号调制过的高频信号,请看上面威廉希尔官方网站 原理图里无线电信号的示意图,其中音频信号包络线是上下对称的,正负信号正好相互抵消。二极管的特性是单向导电,经过二极管之后,无线电信号只剩下一半了,不会相互抵消,这个过程就叫做检波。电容的特性是对高频信号相当于短路,因此高频信号被滤掉,只剩下音频信号,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
音频电信号进入喇叭,变成空气的振动,也就是我们耳朵能听到的声音了。
下面介绍矿石机威廉希尔官方网站 的制作过程。
你只需要把下面两种元件接到威廉希尔官方网站 板上就行了。2200p(皮法)的电容和检波二极管,引脚要如下图中的样子处理一下,这样用螺丝拧进威廉希尔官方网站 的时候,不容易损坏元件。
可变电容和喇叭(变压器的输入端)已经预先接好了,用螺丝刀把对应的螺丝松开一些,元件的引脚塞进去,拧紧即可。
注意:
松开螺丝的时候不需要把螺丝完全拧出来,只要元件的引脚能塞进去即可。拧紧的时候也不要太用力,用手拨动元件引脚,不会脱落就行了。拧得太紧也容易把元件损坏。
变压器的作用:
威廉希尔官方网站 原理图中,与滤波电容并联的是一个喇叭。但是因为矿石收音机没有电源,威廉希尔官方网站 当中的电流非常微弱,普通的耳机是听不到声音的。如果你拆开一个普通耳机,会看到里面的线圈只有十几匝,而真正矿石机威廉希尔官方网站 使用的耳机,叫高阻耳机,线圈有几千匝。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几千匝线圈,这样把耳机插座接在变压器的输出端,就能用普通的耳机收听矿石机接收的节目了。
线圈的制作:
下图是一个环形线圈,用的一个30*40厘米的泡沫做框架,用导线绕了20圈,每圈间距3毫米。线圈的物理量是电感,线圈匝数越多,电感越大;每圈间隔越密,电感量越大。就是说要想让它的电感量变小,你可以减少几圈,比方变成16圈;或者保持20圈,但是让每圈的间距变大,比方变成4毫米。
矿石收音机的收听:
因为矿石收音机威廉希尔官方网站 是没有电源的,因此对收听环境要求比较高。如果您住在城市或近郊,距离当地中波广播电台(矿石机收听到的广播频率是中波,也就是AM)比较近,您可以制作矿石机,否则就不要做了,因为很难成功。
把矿石机拿到距离中波电台比较近,周围比较开阔的地方,而且环境要很安静(矿石机耳机听到的声音非常小),慢慢转动调谐旋钮,仔细听耳机传出的声音。如果收听不到,需要转动天线的方向,然后重新调谐。
接收频率的调整:
决定接收频率的是线圈的电感量和调谐电容的值。顺时针转动调谐电容,电容值变小,接收频率向高频移动。电容变到最小之后,如果您觉得接收频率 还不够高,就需要减小电感的值。方法前面说过了,把线圈减少3或5圈,重新调谐,或者在匝数不变的情况下,让线圈间距更大一些,比如本来每圈间距是3毫米,变成4毫米。
如果要接收更低的频率,就需要增大电感,线圈匝数不能增加的情况下,可以把线圈绕得更密一些。
制作更大的接收天线:
矿石收音机没有电源,能量完全来自天线接收到的空气中无线电波的能量,因此天线越大,效果越好。下图用液晶电视的包装盒绕的天线,尺寸是50*80厘米,每圈间距4毫米,共绕了11匝。你可以把小的纸盒或者泡沫用胶带粘在一起,制作更大的框架。
天线的接收方向:
这种天线是有方向性的,改变天线的角度,你会发现某一个角度接收效果最好。
我们介绍的这种环形天线有很多优点,便携性是最大的一个。如果您的试验地点附近效果不好,建议搜索您当地中波广播发射塔的位置,带着矿机到发射台附近,效果自然会好了。
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