No hay diodo de germanio disponible para radio de cristal pequeño. ¿Los componentes activos pueden realizar la tarea?

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Sé que los diodos de germanio son triviales de encontrar en línea, pero como esto es para una demostración, preferiría no gastar $ 6-7 + en el envío por una sola parte de 5 centavos para un proyecto que sea académico en ejercicio de todos modos. RadioShack ha demostrado ser estereotípicamente inútil en el almacenamiento de germanios.

Tengo disponibles para mí componentes de jellybean como el 741 y el 324. También tengo varias variedades de N & FET de canal P así como BJT. ¿Hay algún circuito pequeño y sencillo que pueda usar para emular el comportamiento de caída de bajo voltaje de un diodo de germanio en una aplicación de baja potencia (microwatts?)?

    
pregunta Bryan Boettcher

4 respuestas

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Como otros ( @ Kaz ) ha notado que un diodo Schottky puede ser una solución simple y barata. Personalmente no he visto una radio de cristal hecha con ellos, pero eso puede ser porque realmente nunca he comprobado un circuito así. Por todos los medios que debe ser su primer intento.

Un diodo de germanio es mejor conocido por dos propiedades:

  • Tensión de umbral baja
  • Resistencia relativamente alta en contraste con los diodos de silicio, lo que resulta en una característica más curva.

El voltaje de umbral bajo (¡esencialmente 0V!) se puede reproducir fácilmente con un rectificador de media onda activo como se muestra en la imagen a continuación (se encuentra en enlace ).

El amplificador operacional se utiliza para eliminar la tensión de umbral del diodo (más a la derecha) insertando el diodo dentro del bucle de realimentación. Las ondas de mitades positivas se amplifican en -1 (\ $ A = - \ frac {R2} {R1} \ $), por lo que esencialmente es un rectificador inversor. Con una onda sinusoidal no notará la diferencia, ya que ambas medias ondas son simétricas.

El diodo que se encuentra más a la izquierda evita que el motor se accione en saturación (riel bajo) durante la onda de entrada de la mitad positiva. Posteriormente, la entrada inversora actuará como tierra virtual (V- = V +) que estabiliza el circuito.

Este circuito solo funciona de manera confiable con una fuente de alimentación doble, ya que la salida del opamp se conducirá a aproximadamente 0.6 V por debajo del suelo.

    
respondido por el jippie
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Tenga en cuenta que el diodo Ge de la radio de cristal fue necesario para escuchar señales extremadamente débiles de estaciones distantes sin fuente de alimentación.

Para recoger las pocas estaciones de AM más cercanas, generalmente el diodo no necesita ser germanio. Bueno, a menos que estés en el sótano o en el país lejos de las ciudades. O, si no está utilizando un terreno con una antena de cable largo.

Heh, siempre puede agregar un suministro de batería ajustable de 0-1V con un potenciómetro que divide el voltaje de 100 K, y colocarlo en serie con su diodo 1N914 para desviar hacia adelante, luego ajustar los voltios para maximizar la recepción de RF (¿tal vez 0,6 voltios? ) ¿Agregar un límite de desvío de 0.1uF para enrutar la RF más allá de este suministro de polarización de DC? Una pequeña celda de monedas debería ser más que suficiente aquí.

Si un diodo 1N914 no lo hace, y si no quiere usar una antena de tierra +, a menudo puede arreglar las cosas usando una antena de bucle de ferrita con un núcleo de ferrita extra largo ... o enrollando una antena de bucle de estilo antiguo, de 1 metro de diámetro, necesita una inductancia de aproximadamente 250uH para que coincida con un condensador de sintonización de 365pF para 550KHz-1.5MHz. En una ciudad con un transmisor de AM a millas, tal resonador puede desarrollar varios voltios de amplitud de RF. A veces incluso puede cargar un capacitor y usarlo para encender un LED. Un chico en Chicago dijo que estaba viendo varios voltios en un par de amperios, y podía usar un diodo de silicio y ejecutar motores de células solares de CC (esto desde una estación de AM a una distancia inferior a 1 km).

Truco: mira la salida del resonador LC con un osciloscopio. Ajústelo para maximizar la amplitud de RF, y si está muy por encima de 1V p-p, entonces su diodo detector no necesita ser germanio.

Finalmente, ¿hay un generador de señal profesional disponible? Establézcalo en salida sinusoidal de 1MHz, active la modulación de AM a aproximadamente KHz o aproximadamente, y conecte la salida a un inductor de bucle de pocas vueltas tal vez un pie de ancho (Heh, o coloque un bucle de 1 vuelta en el laboratorio, o incluso salga) La ventana y alrededor de todo el edificio.) Use este "transmisor" para proporcionar RF para diseñar su radio de cristal. Cuando pueda recibir una señal fuerte, gire la salida del transmisor hacia abajo, luego rediseñe su radio para que vuelva a activarse. Después de suficientes ciclos de mejoras de diseño, apáguelo y ajuste las señales ambientales.

PS
No se deje engañar por una idea errónea que se está propagando en los sitios de radio de cristal: dicen que el resonador LC es solo un filtro de paso de banda. No, mal, y su propósito no es bloquear otras estaciones de AM mientras pasa solo una. En su lugar, el resonador es parte de una configuración de "antena resonante corta eléctricamente", donde la apertura efectiva 'EA' se ve inmensamente mejorada por el acoplamiento resonante a las ondas EM entrantes. En otras palabras, desconectar el resonador LC no hace que su radio de cristal reciba todas las estaciones de AM a la vez. En cambio, se silencia, porque el "diámetro eléctrico" del cable de la antena ha disminuido a casi cero. Sin un resonador presente, la antena demasiado corta ya no se acopla fuertemente a los campos EM cercanos, y ha dejado de absorber la energía EM. (El mismo cable de antena, siempre que se conecte un resonador de alta Q, puede interceptar milivatios enormemente aumentados. Altera completamente los campos que rodean las antenas más cortas que 1/2 longitud de onda. Enfoca las ondas EM sobre sí mismas, algo así como el "director" Elementos en una antena Yagi.) Física muy fresca, un análogo clásico de las líneas de absorción de gases, resonancias de colisión de partículas e incluso de Emisiones Estimuladas (je, ¿muestra oscilaciones de Rabi cuando se le dan pulsos repentinos?) Ver productos basados en esta pieza de la física de EM poco conocida: Select-a-tenna, y Terk AM antenna. Échale un vistazo:

Entonces, ¿todos asumieron siempre que las radios de cristal eran demasiado simples para dedicar tiempo a investigar? ¿Son demasiado simples para el ingeniero post-doc "proyectos de feria de ciencia?" Adivina otra vez!

    
respondido por el wbeaty
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Usted está hablando de circuitos activos. Esto significa que hay energía disponible. Los rectificadores activos de Opamp necesitarían un buen control rápido. Los granos como LM324 son demasiado lentos. Si aplica un poco de corriente de polarización en el diodo, puede superar el problema de caída. Cuando esto se haga, el diodo de Si común dice que el 1N4148 funcionará tan bien como el diodo OA81 Ge raro. Este prebiasing se realizó en las primeras radios de estado sólido antes de que yo naciera. Si no tienes prebias, no existes débiles rendimiento de la señal y horrible distorsión en las señales medias. Los antiguos diodos detectores de tubos de vacío eran dispositivos de alta impedancia que no necesitaban prebias. Se puede decir que el potencial de contacto hizo las prebias. Claro que tengo muchos dispositivos Ge, pero este no es un sitio comercial y le recomiendo prebias su diodo. Si obtiene este detector correctamente, puede obtener una calidad de sonido muy buena. La operación es mejor a alta impedancia debido a una menor distorsión y menos circuito sintonizado cargando. Si tiene algunos transistores RF Ge RF de pequeña señal flotando alrededor, deberían ser muy buenos diodos.

    
respondido por el Autistic
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Un componente activo no funcionará a menos que desee anular todo el punto de una radio de cristal (es decir, una fuente de energía cero, que no sea la propia señal, requerida).

El diodo de germanio se usa para rectificar la señal sintonizada, de la misma manera que se usaría un diodo de señal en un receptor AM amplificador (que es, en esencia, la versión alimentada de una radio de cristal: filtra, rectifica y baja). pasa la señal para que pueda escucharla, tan simple como podría ser).

El artículo Wikipedia trata sobre lo que usaron para rectificar la señal antes de los diodos de germanio modernos. Hay algunas soluciones interesantes para hacer diodos prehistóricos, aunque no apostaría a mi proyecto principal por confiar en que funcionen.

Es posible que desee probar cualquiera de los diodos de señal pequeña que pueden ofrecer en su proveedor de piezas local (también tengo un odio profundo y amargo por Radioshack). A unos pocos centavos, vale la pena el experimento si este es un ejercicio académico. ¿Tal vez puedan pedir un diodo de germanio de 5 centavos para que no tenga que pagar el envío? Muchos minoristas le permitirán hacer pedidos a través de ellos y solo se comen el costo de envío a su tienda.

    
respondido por el Bob

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