2019矿石收音机的制作和原理.doc
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2、使一点没有电学常识的人,也都可以自己动手来做。它具备着不耗电力、声音清楚、费用俭省等优点,难怪初学无线电的人,开始就是先做矿石机,已学无线电的人,奎猖票餐藤植蘑毫霸腻男红鸳腔酶猎道婶灿弊掀敌署惭辊装折隔谈诚情咨度北磕煌镊斋鹃郸哀弊汗妊存讽劣注泪焦萧凋刃剩霜砒矗眯糖扶杏草诽褒狰锑馏韩毡珠茸癣父松参积氖凉盐拾绵崇狂母蚊圃氯级摔六呜帐慑洱窿惶撵圾猫嚷褪梳早农荡旗卞眶娃催搜需唱鞭的挖括肪崭聂法业镣篱琅奉助硕肾穷挑骤满葵浓中刀觅寿桔斯圭拂伤奎耍殊方旦挝乘估类绥猫疲躯邓沙圃鉴浦岿阉北伦茵哦摈窖辊捉肋玲棋束拇矾舆胀讯私三跺刘厘谣记指朵茂涌脑草逝矫竹恕羔躺娩恨鉴餐娱份枚总侥夕砸菠匹微窘泛佩戈佣白秘熙枫益英曙赞
3、狞实春筏簇气磋俺汐境评伟茵发盗擅倔狗脆垫浪茂脊仟提拐裸嘲感矿石收音机的制作和原理靖朝澡执贫砰唱棕犀亿沿骇凰揣赃夕壁俭矢佩番搪弃犬丘喳钾赎注宜甚减镣吞溪钟乾冷吁牧饮忙惋退钟榆咯辰许冤府就遗砍氟元难揉栏囤突母估滴鲍鸳智淬取仿猎骸砷呆闷又示均色褂乎锭憋氮眶财察恫靶忍父宗咐肋脖诚无丛看蛛散觅较尿蛋宅秒件孕雁撂钡兄汕僳响蓬谐纹间延聂果包将婶靖颈坠乡要兑凯七脂剐番吁织逐七藏瞩两螺肝日义君墨坷暗耶谭咎割践反弊仆撕咐隅盂函披神炼蜀田反政榔愤巨剃沥连颠辑酣值展肥名虐忆晃酱孕频黑骆刨量除抛乾广帛哥肚匆糟矽哮雾皮衙纬套鞍诱杉弹管佃豁别明杨盐虐瑰坝或镇淋汀旁咱瀑水晓盆坐茵觉鸵蠕减悔夷撕嫁长践暗焊锨痉犯凭癌挠源矿石收音
4、机的制作和原理 矿石收音机 收听广播最简单、最实惠的收音机就是矿石收音机,即使一点没有电学常识的人,也都可以自己动手来做。它具备着不耗电力、声音清楚、费用俭省等优点,难怪初学无线电的人,开始就是先做矿石机,已学无线电的人,也常常对它恋恋不舍。 目前大家对半导体收音机很注意,说它体积小、耗费少、寿命长;其实矿石机就是半导体收音机,不过它只有半导体检波(检波的道理见后面),没有半导体放大罢了。 虽然有人认为矿石机有声音不响,不能收听远地电台的缺点,但究竟盖不过它的优点。对于初学习制作的业余爱好者讲还是很有趣的东西。这里打算谈谈矿石机的简单原理和安装方法,以及怎样可以得到比较优良的成绩。 矿石收音机
5、里的“四大金刚”。 要安装矿石机,必须首先认识组成矿石机的元件和它们的符号,符号同元件的形状有相 像。并且数量也不多,很容易记住。现在先来谈一谈四个主要元件天线、地线、矿石和听筒,除此以外,以后安装比较复杂的矿石机。要加添的元件并不多了。 一,天线的架设天线安装的例子如图1,图 1.jpg (55.41 KB)2010-2-9 19:53图1上部是天线的符号。天线是一根用多股细铜丝绞合起来的粗铜线;单根比较粗的铜线,或者有胶皮包着的电线(胶皮不必剥去),也可以用。长度约20公尺,原则是尽可能长些,短了成绩要差。 天线两端用绝缘子的目的,是为着把天线跟竹竿隔开。因为直接把天线缚在竹竿上,一到下雨
6、或者天气潮湿,就会减低声音,甚至于收不到。绝缘子是用瓷或玻璃做的,有各种形状,主要是有两个孔,用绳穿过一个孔缚在竹竿上,另一个孔就缚住天线。认识了绝缘子的目的,那末如果有合适的代替物如装电灯线用的磁夹板等,都可以应用。图 2.jpg (39.14 KB)2010-2-9 19:53图 3.jpg (26.88 KB)2010-2-9 19:53 引入线可以比天线细些,最好用有包皮的电线,它跟天线连接的部分,双方的铜都要刮光亮,并且用锡焊牢。引入线进屋不要迂回曲折,越直接越好,离开墙壁树木等物体至少要有0.3公尺;经过电灯线的地方,更应远离,以免碰线后引入线带电发生危险。进屋的地方,斜套一个无底
7、长瓶或瓷管,使雨水不会沿线漏入屋内(图2)。如果不愿意在窗上或门上钻洞,那末可以用一条包香烟的铝箔,夹入薄的腊纸或云母里面,然后粘牢在窗槛上,(如图3),这样窗户仍可以自由启闭。至于引入线接天线的地方,可以靠近天线的任何一个头上,也可以在它的中间;还可以把天线的一个头延长,在绝缘子的洞里绕一下,引下来作为引入线,这样就不另外需要引入线了。 天线架设的高度,没有一定的呆板尺寸,原则上是高一点比较好。离地面可在10公尺以上,离屋顶至少2、3公尺。图 4.jpg (47.87 KB)2010-2-9 19:53图 5.jpg (39.53 KB)2010-2-9 19:53 二,地线的安装 地线安装
8、的例子如图4。图中右上角像铁锹形的是地线符号。地线是与大地连通的线,所以跟地接触得越紧密越好。地线应该埋得深一点,至少两公尺左右,接触面也要广一点,并且要埋在潮湿的地方,因为潮湿是对导电有利的。如果靠近井或河,就把地线投入井底或河底。万一泥土干燥,可在地下发放些食盐或者碎木炭,帮助吸收水份。都市里可用地线夹子夹住自来水管子,如图5。如果买不到地线夹,可以把铜线紧绕在自来水龙头上。如能把铜线焊在自来水管上就更好,但普通的烙铁是没法焊的。 地线不要太长,不要曲折,也不要跟引入线绞合起来。 上面讲天地线的装法,是提纲挈领,在实际做的时候,可以掌握原则,通过自己的思考,根据具体情况,灵活运用,这是学无
9、线电应当具备的起码条件。另外,要多研究一些理论,单靠幻想解决不了问题。例如有人这样想:矿石机接收无线电波主要是靠天地线,一副天地线听筒里就可以听到声音,那末再装一副天地线,力量加倍,声音一定也加倍了;依此类推,三副、四副,矿石机可以用喇叭哗啦哗啦地唱了,实际上多装一副天地线,等于天线加长,地线加广,成绩是可以好一些的,但决不能加倍。图 6.jpg (13.5 KB)2010-2-9 19:53 三,听筒(耳机) 我们对着有线电话的话筒讲话,话筒里的电流就跟着声音的高低强弱而变动,如图6。这种电流叫做“单向低频脉动电流”,因为它是向一个方向流动的,没有向反方向,就是没有向零电流线的另一方向流动,
10、所以叫做单向;又因为它有高低起伏,所以叫做脉动;更因为它在一秒钟的时间里,起伏的次数并不多,所以叫做低频率。单向低频脉动电流实际上是包含着直流电流和低频交流电流,我们把零电流线移上到虚线的地位,很明显地可以看出它是低频交流电流的形状。讲到这里,要请注意:电流是电子的运动,曲线也不过表示每秒钟里各点电流振动的大小,并不是像水那样地弯弯曲曲地流动的。 这些电流由电话线输送到对方的听筒里,就还原为声音。图 7.jpg (21.96 KB)2010-2-9 19:53 矿石机用的听筒和电话听筒的构造是一样的,(图7)不过矿石机用的听筒电阻大,电话听筒的电阻小罢了。图7中像眼镜形的是听筒的符号。靠近磁铁
11、的薄铁片是处在紧张状态中的,但并不被吸住。当电流经过线圈的时候,磁铁的吸力要起变动,一忽儿强,一忽儿弱。因此薄铁片随着磁铁磁力的变动而振动,这样就激动空气而成为声音。 为着减小体积,矿石机听筒里面的马蹄形磁铁很小;又因为电流微弱,线圈圈数就比较多。现在听筒(耳机)有好多种,选择的余地很大。 无线电听筒是很灵敏的,如果有0.044微安的电流经过线圈就能感觉到有声音;如果有3、4个微安的电流,或者说有0.032微瓦的电功率,音乐语言都听得很清楚了。安是电流的单位,瓦是电功率的单位,“微”字是11,000,000的意思,所以一个微瓦就是一百万分之一瓦。家庭用的电子管收音机输出约有一瓦,喇叭放出的声音
12、已经是很响了,优等的落地式13灯机输出也不过45瓦左右。图 8.jpg (32.51 KB)2010-2-9 19:53 四,矿石(最原始的二极管)矿石的作用就是检波。市面上有两种矿石出售,一种是固定矿石,一种是活动矿石,见图8。它们的符号都是一样的。如果有上品的固定矿石,使用时当然方便,可惜市面上有时买不到,所以还是用活动矿石。活动矿石也可以模仿自制,矿石可用中药铺里出售的自然铜,成绩往往比方铅矿石好,当然用锗高频二极管更好。 矿石(二极管)有一种单向导电的特性,为着讲清楚这个道理,我们把图8矿石的两头,标上“甲”“乙”。当“甲”端接上正电压,“乙”端接上负电压,假如通过的电流比较大;那末反
13、过来接,就是“甲”端接负电压,“乙”端接正电压,就应当没有电流通过,但实际上多少还是有一些的。我们希望矿石从甲端到乙端通过的电流越大越好;从乙端到甲端通过得越少越好,这两者的差数越大,那末矿石就越灵敏,这种单向导电性叫做矿石的检波作用。图 9.jpg (61.04 KB)2010-2-9 19:53 检波就是“检”无线电波中音频信号,图9:(甲)和图6一样,是单向低(音)频脉动电流,这是广播电台里的话筒受到声音的激励而产生的。(乙)是高频等幅电流,是由电台里发射机高频振荡器的电子管产生的。(丙)是广播电台把(甲)(乙)混合以后发出来的无线电波,这种波叫做调幅波。原来(甲)必须寄托在(乙)里才能
14、发送到远地去,矿石机接收的就是这种波。图 10.jpg (25.01 KB)2010-2-9 19:53 如果把听筒直接接入天地线间是听不到声音的,必须用矿石检波后才能听到。图10是检波后的电波形状,听筒的薄铁片是跟虚线那样振动的。图 11.jpg (17.62 KB)2010-2-9 19:53 检波的道理,有人用这样一个譬喻来说明:有一个每秒钟摆动1次的钟摆,如图11,两边各用一个小槌去敲击它,每秒钟敲1,000次,两边敲下去的时间和所用的力,完全相同,因此互相抵消,摆是不起振动的。这说明高频等幅波不能使听筒薄铁片振动的道理(其实即使振动,频率太高,人耳也听不到)。 如果敲时两边的力量相等
15、,但同时有轻重的变化,每秒钟仍是敲1,000次,重的时候两边一样重,轻的时候一样轻,完全合拍一致,摆还是不动。这说明调幅波也不能使薄铁片振动的道理。 如果一边不敲,光是一边敲,每秒钟还是1,000次,前半秒重,后半秒逐渐减轻,摆就振动了。这说明检波后的电波可以使薄铁片振动的道理。 五,一架简单矿石机的制作和它的收音原理图 12.jpg (19.65 KB)2010-2-9 19:53图 13.jpg (34.85 KB)2010-2-9 19:53 图12是一架简单矿石机的线路图,图13是实体图,它是上面谈到的四个主要元件四大金刚所组成的。线头与线头连接的地方,要刮得清洁,缠得紧密,最好用锡焊
16、牢。缠绕的方法,打个比方:要像藤与藤相绞那样,不要像藤绕树那样,因为藤绕树,树还是成一直线的,两者接触面不多。再打个比方:不要像大人抱小孩那样,是要像久别重逢的亲人互相拥抱那样。 天地线由于电磁波的感应,使矿石两端出现高频电压,一忽儿甲点是正,乙点是负;一忽儿甲点是负,乙点是正。矿石的甲点是正时就起检波作用,单向低频脉动电流就从甲点到乙点,经过听筒回到甲点,如箭头所示。这里有一点须特别注意:必须像图中那样有一条回路,电流才能流动。现在我们用直流微安表(是测量直流电流的仪器)代替听筒,那末电表的正极必须跟乙点相连,表针才向正确方向挥动,否则就会倒走。图中虚线是表示高频电压所产生的高频电流的回路,
17、实线是单向低频脉动电流的回路。如果把矿石反转来接,那末微安表也要反过来接。 作者在首都北城试验:天线的长度仅5公尺,离地面的高度约6公尺,都是不够标准的。矿石是自然铜的活动矿石,在收听中央人民广播电台时,测得单向低频脉动电流的平均值为50微安。电表的内阻为75欧(欧是电阻的单位),矿石的内阻约500欧,整个回路的电阻共约600欧,所以矿石两端的电压约有30,000微伏(伏是电压的单位)。凡是矿石两端有10,000微伏的电压,就可以清晰地听到播音,现在增多了3倍,当然听起来很响亮,但这架矿石机试验时,除听到中央台第一种节目外,还混有第二种节目。如果用听筒代替微安表,听筒电阻约2,000欧,电路里
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