¿Por qué usaría un transformador en lugar de un inductor en un conjunto de cristal?

Hay tres ventajas en el manejo del tanque de L-C resonante a través del acoplamiento del transformador que directamente desde la antena:

1. Cambia la impedancia. La impedancia de la señal proveniente de la antena está probablemente en el rango de 50-300. Las radios de cristal generalmente se escuchan con auriculares de alta impedancia, por lo general alrededor de 2 kΩ. Tener una fuente de 100 driving que conduce una carga de 2 kΩ es ineficiente, lo que en última instancia significa un volumen más bajo.

2. La caída del diodo detector es una fracción más pequeña de la tensión de salida. El transformador incrementa el voltaje, haciéndolo más alto de lo que sale directamente de la antena. La caída hacia adelante del diodo dector es fija, por lo que es menos relativa a la señal después de que el transformador haya aumentado el voltaje en esa señal. Esto significa que las estaciones de radio de menor potencia aún producirán algo de salida, y la salida que obtenga tendrá menos distorsión.

3. Mejor selectividad. La impedancia relativamente baja de la antena amortigua la resonancia del circuito del tanque L-C. Otra forma de decir esto es que baja la Q del circuito resonante. Esto significa que su pico de resonancia está más extendido, lo que significa que la radio no se puede sintonizar también en una sola estación. El efecto es que las estaciones fuertes parecerán extenderse hacia las frecuencias cercanas.

Hacer o no : el uso de un transformador o una señal de antena con fugas en el circuito sintonizado a través de una pequeña tapa realmente funciona. Por trabajo quiero decir que hace que el circuito sintonizado formado por L1 y C1 sea mucho más resonante y esto significa selectividad de canal y señales más altas.

¿Qué pasa con la antena? La impedancia de la antena será bastante baja y "resistiva", y esto no es ideal para la conexión directa a través del circuito sintonizado formado por L1 y C1; amortiguará la resonancia y hacer que la selectividad sea pobre y la amplitud de la señal más pequeña.

Esto es lo que quiero decir: -

HeseleccionadoqueL1sea100uHyC1paraquesea220pF-estoformaelcircuitosintonizadobásico.Hefiltradoenelcircuitosintonizadoatravésdeuncondensadorde33pFunaseñaldeentradadeunafuentede50ohmios.Enlapartesuperiorcentraldelaimagenhayunaetiquetaamarilla.Estodice1.001MHzy32.93-el32.93esenrealidaddBdegananciadesalidaaentrada.Aquíestáelcircuitosimplesiquieresrecrearlo:-

32.93dB de ganancia es una ligera exageración: 6dB se perderá en los 50 ohmios de la antena, por lo que la ganancia es en realidad 27dB y en términos reales es un aumento de voltaje de 22. He utilizado 50 ohmios para representar la resistencia de la antena que es un valor de compromiso entre 37ohm para un dipolo de un cuarto de onda y 73ohm para el dipolo de media onda. No me he molestado en introducir los elementos reactivos de cualquiera de las antenas por simplicidad. No afectarán la idea general.

Observe cuán selectiva es la respuesta: -

A 1.001MHz el pico es 32.93dB. A 1.011MHz, la amplitud se ha reducido en 16dB y esta es una selectividad decente para un receptor de AM basado en un circuito sintonizado.

En la práctica, habrá más pérdidas que deben tenerse en cuenta, como auriculares, diodos, etc., pero si comienza con el enfoque correcto en obtener una selectividad y ganancia decentes, puede obtener un conjunto de datos decente que funcione.

Sin la bobina de acoplamiento o la tapa de fuga obtendrás, en el mejor de los casos, una ganancia de 0dB y una baja selectividad, no una ganancia de 27dB y una buena selectividad.

L1 es la bobina primaria de un transformador de RF. Esto está unido magnéticamente a la bobina L2 y aumenta el voltaje recibido por L1 (y la antena) por la relación de giros de las bobinas que dan una señal de voltaje mayor. La señal de voltaje más grande ayuda a superar el voltaje de encendido del diodo detector, lo que hace que el conjunto sea más sensible. También ayuda con la adaptación de impedancia entre la antena y el circuito resonante (L1 VC1).

Lo que está siendo 'cortado' por los conductores (cables) de L1 es el campo magnético de alta frecuencia producido por L2. Un conductor en un campo magnético cambiante tendrá un voltaje inducido en él (consulte las leyes de Faradays).

Sí, puede construir un conjunto de cristal conectando directamente la antena al circuito del tanque LC, pero encontrará que no es tan sensible o está tan "sintonizado" como esta versión.