Nessun diodo al germanio disponibile per radio a cristalli piccoli: i componenti attivi possono gestire l'attività?

So che i diodi al germanio sono banali da trovare online, ma dato che è per una dimostrazione preferirei non spendere $ 6-7 + per la spedizione per una singola parte da 5 centesimi per un progetto che è comunque accademico in esercizio. RadioShack si è dimostrato stereotipicamente inutile nello stoccaggio di germani.

Ho a disposizione componenti jellybean come il 741 e il 324. Ho anche diverse varietà di FET a canale N e P e BJT. Esiste un circuito piccolo e semplice che posso usare per emulare il comportamento di caduta a bassa tensione di un diodo al germanio in un'applicazione a bassa potenza (microwatt?)?

Come altri ( @Kaz ) hanno notato, un diodo Schottky può essere una soluzione semplice ed economica. Personalmente non ho visto una radio di cristallo realizzata con loro, ma può benissimo essere perché non ho mai controllato un circuito del genere. Certamente dovrebbe essere il tuo primo tentativo.

Un diodo al germanio è meglio conosciuto per due proprietà:

• Bassa soglia di tensione
• Resistenza relativamente elevata rispetto ai diodi al silicio, con conseguente caratteristica più curva.

La bassa tensione di soglia (essenzialmente 0 V!) Può essere facilmente riprodotta con un raddrizzatore a semionda attivo come mostrato nell'immagine seguente (disponibile su Elliott Sound Products ).

L'amplificatore operazionale viene utilizzato per eliminare la tensione di soglia del diodo (più a destra) inserendo il diodo nel circuito di retroazione. Le onde dimezzate positive sono amplificate di -1 ( $A = -\frac{R2}{R1}$ ), quindi essenzialmente è un raddrizzatore invertente. Con un'onda sinusoidale non noterai la differenza poiché entrambe le mezze onde sono simmetriche.

Il diodo più a sinistra impedisce all'opamp di essere guidato in saturazione (binario basso) durante l'onda di ingresso a metà positiva. Successivamente l'ingresso di inversione fungerà da terra virtuale (V- = V +) che stabilizza il circuito.

Questo circuito funziona in modo affidabile solo con un doppio alimentatore poiché l'uscita dell'amplificatore verrà pilotata a circa 0,6 V sotto terra.

Si noti che il diodo Ge della radio a cristallo era necessario per l'ascolto di segnali estremamente deboli da stazioni distanti senza alimentazione.

Per raccogliere le poche stazioni AM più vicine, di solito il diodo non deve essere germanio. Beh, a meno che tu non sia giù nel seminterrato o fuori nel paese lontano tra le città. Oppure, se non si utilizza un terreno con un'antenna a filo lungo.

Ehi, potresti sempre aggiungere un alimentatore 0-1V regolabile usando un pot 100K di divisione della tensione e metterlo in serie con il tuo diodo 1N914 per polarizzazione diretta, quindi regolare i volt per massimizzare la ricezione RF (forse 0,6 volt?) Aggiungi un Berretto di bypass 0,1uF per instradare la RF oltre questa alimentazione di polarizzazione DC? Una piccola cella a bottone dovrebbe essere più che sufficiente qui.

Se un diodo 1N914 non lo fa, e se non si desidera utilizzare un'antenna di terra +, spesso è possibile correggere le cose utilizzando un'antenna ad anello di ferrite con nucleo di ferrite extra-lungo ... o avvolgendo un vecchio- un'antenna ad anello di stile, diametro di 1 metro, necessita di un'induttanza di circa 250 uH per abbinare un condensatore di sintonia a 365pF per 550KHz-1.5MHz. In una città con un trasmettitore AM a poche miglia, un tale risonatore può sviluppare un'ampiezza RF di diversi volt. A volte puoi persino caricare un condensatore e usarlo per far lampeggiare un LED. Un ragazzo di Chicago ha detto che stava vedendo diversi volt a un paio di ampere, e poteva usare un diodo al silicio e far funzionare motori a celle solari CC (questo da una stazione AM distante meno di 1 km).

Cheat: guarda l'uscita del risonatore LC con un oscilloscopio. Sintonizzalo per massimizzare l'ampiezza RF e se è ben al di sopra di 1 V pp, il tuo diodo rivelatore non deve essere germanio.

Infine, è disponibile un generatore di segnale professionale? Impostalo su un'uscita sinusoidale da 1MHz, attiva la modulazione AM a circa un KHz o giù di lì e collega l'uscita a un induttore di loop di qualche giro, forse un piede attraverso (Heh, o stringi un loop di 1 giro attorno al laboratorio, o addirittura fuori la finestra e intorno all'intero edificio.) Utilizzare questo "trasmettitore" per fornire RF per la progettazione della radio a cristallo. Quando è possibile ricevere un segnale forte, far girare l'uscita del trasmettitore verso il basso, quindi riprogettare la radio per ripristinarla. Dopo sufficienti cicli di miglioramenti del progetto, spegnilo e sintonizza i segnali ambientali.

PS
Non cadere per un malinteso propagato da siti radio cristallo: dicono che il risonatore LC è solo un filtro passa-banda. No, sbagliato, e il suo scopo non è quello di bloccare altre stazioni AM mentre ne passa solo una. Invece, il risonatore fa parte di una configurazione di "antenna risonante elettricamente corta", in cui l'apertura effettiva "EA" è immensamente migliorata dall'accoppiamento risonante alle onde EM in arrivo. In altre parole, scollegando il risonatore LC non lo fafar sì che la tua radio di cristallo riceva tutte le stazioni AM contemporaneamente. Invece, diventa silenzioso, perché il "diametro elettrico" del filo dell'antenna è diminuito quasi a zero. In assenza di risonatore, l'antenna troppo corta non si accoppia più fortemente ai campi EM vicini e ha smesso di assorbire energia EM. (Lo stesso filo dell'antenna, ogni volta che è collegato un risonatore ad alto Q, può intercettare milliwatt notevolmente aumentati. Altera completamente i campi che circondano eventuali antenne più corte di 1/2 lunghezza d'onda. Mette a fuoco le onde EM su se stesso, un po 'come il "regista" elementi in un'antenna Yagi.) Fisica molto interessante, un classico analogo di linee di assorbimento di gas, risonanze di collisione di particelle e persino di Emissione Stimolata (eh, mostra Oscillazioni di Rabi quando vengono dati impulsi improvvisi? !! ) Vedi i prodotti basati su questo pezzo di fisica EM poco conosciuta: Select-a-tenna e antenna Terk AM. Controlla:

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

Quindi, tutti hanno sempre pensato che le radio di cristallo fossero troppo semplici per passare il tempo a indagare? Sono troppo semplici per gli ingegneri "progetti science fair" post-doc? Indovina di nuovo!

Qui stai parlando di circuiti attivi. Ciò significa che la potenza è disponibile. I raddrizzatori attivi Opamp avrebbero bisogno di un buon opamp veloce. I jellybeans come LM324 sono troppo lenti.Se applichi una corrente di polarizzazione futura sul diodo, puoi superare il problema della caduta futura Quando questo viene fatto, il diodo Si comune dice che 1N4148 funzionerà così come il raro diodo Ge OA81. Questo pre-biasing è stato fatto sulle prime radio a stato solido prima che io nascessi. Se non pre-bias ottieni prestazioni inesistenti di segnale debole e orribile distorsione a segnali medi. I vecchi diodi rivelatori a tubo a vuoto erano dispositivi ad alta impedenza che non avevano bisogno di prebias. Si può dire che il potenziale di contatto ha fatto prebias. Certo, ho molti dispositivi Ge, ma questo è un sito non commerciale e ti consiglio di prebias il tuo diodo.

Un componente attivo non funzionerà a meno che non si desideri sconfiggere l'intero punto di una radio a cristallo (ovvero, è necessaria una fonte di alimentazione pari a zero, diversa dal segnale stesso).

Il diodo al germanio viene utilizzato per rettificare il segnale sintonizzato, allo stesso modo in cui un diodo di segnale verrebbe utilizzato in un ricevitore AM amplificatore (che è, in sostanza, la versione alimentata di una radio a cristallo: filtra, rettifica e passa in basso il segnale così puoi ascoltarlo, per quanto sia semplice).

L' articolo di Wikipedia discute cosa hanno usato per rettificare il segnale prima dei moderni diodi al germanio. Ci sono alcune soluzioni interessanti per la realizzazione di diodi preistorici, anche se non vorrei mettere in discussione il mio progetto senior sulla fiducia che funzionerebbero.

Potresti provare uno qualsiasi dei piccoli diodi di segnale che possono offrire al tuo fornitore di ricambi locale (ho anche un odio profondo e amaro per Radioshack). A pochi centesimi, vale l'esperimento se si tratta di un esercizio accademico. Forse possono ordinare un diodo al germanio da 5 centesimi in modo da non dover pagare la spedizione? Molti rivenditori ti permetteranno di ordinare attraverso di loro e consumeranno semplicemente i costi di spedizione per il loro negozio.