stringtranslate.com

Кристалл радио

Шведский кристаллический радиоприемник 1922 года производства Radiola с наушниками. Устройство наверху — детектор кошачьих усов радиоприемника . Предусмотрена вторая пара гнезд для наушников.
Радиоприемник Arrow crystal 1970-х годов, предназначенный для детей. Наушник слева. Провод антенны справа имеет зажим для крепления к металлическим предметам, например, к пружине кровати, которые служат дополнительной антенной для улучшения приема.

Кристаллический радиоприемник , также называемый кристаллическим набором , представляет собой простой радиоприемник , популярный на заре радио. Он использует только мощность принимаемого радиосигнала для воспроизведения звука, не нуждаясь во внешнем питании. Он назван в честь своего самого важного компонента — кристаллического детектора , изначально сделанного из куска кристаллического минерала, такого как галенит . [1] Этот компонент теперь называется диодом .

Кристаллические радиоприемники являются простейшим типом радиоприемника [2] и могут быть сделаны из нескольких недорогих деталей, таких как провод для антенны, катушка провода, конденсатор, кристаллический детектор и наушники (потому что кристаллический набор не имеет достаточной мощности для громкоговорителя ). [3] Однако они являются пассивными приемниками, в то время как другие радиоприемники используют усилитель , работающий от тока от батареи или розетки, чтобы сделать радиосигнал громче. Таким образом, кристаллические наборы производят довольно слабый звук и должны прослушиваться с чувствительными наушниками, и могут принимать станции только в пределах ограниченного диапазона передатчика. [4]

Выпрямляющее свойство контакта между минералом и металлом было открыто в 1874 году Карлом Фердинандом Брауном . [5] [6] [7] Кристаллы были впервые использованы в качестве детектора радиоволн в 1894 году Джагадишем Чандрой Бозе , [8] [9] в его экспериментах по микроволновой оптике. Они были впервые использованы в качестве демодулятора для приема радиосвязи в 1902 году Г. В. Пикардом . [10] Кристаллические радиоприемники были первым широко используемым типом радиоприемника, [11] и основным типом, использовавшимся в эпоху беспроводной телеграфии . [12] Продаваемые и самодельные миллионами, недорогие и надежные кристаллические радиоприемники были главной движущей силой в представлении радио широкой публике, способствуя развитию радио как развлекательного средства с началом радиовещания около 1920 года. [13]

Около 1920 года кристаллические наборы были заменены первыми усилительными приемниками, которые использовали электронные лампы . С этим технологическим прогрессом кристаллические наборы стали устаревшими для коммерческого использования [11] , но продолжали строиться любителями, молодежными группами и бойскаутами [14] в основном как способ изучения технологии радио. Они по-прежнему продаются как образовательные устройства, и есть группы энтузиастов, преданных их созданию. [15] [16] [17] [18] [19]

Кристаллические радиоприемники принимают амплитудно-модулированные (АМ) сигналы, хотя были построены конструкции FM . [20] [21] Они могут быть разработаны для приема практически любого радиочастотного диапазона, но большинство принимает вещательный АМ диапазон. [22] Несколько принимают коротковолновые диапазоны, но требуются сильные сигналы. Первые кристаллические радиоприемники принимали беспроводные телеграфные сигналы, передаваемые искровыми передатчиками на частотах до 20 кГц. [23] [24]

История

Семья слушает кристаллический радиоприемник в 1920-х годах.
Патент США 836,531 Гринлифа Уиттьера Пикарда «Средство для получения информации, передаваемой с помощью электрических волн», схема
Циркуляр 120 Бюро стандартов США 1922 года « Простой самодельный радиоприёмник » научил американцев, как построить детекторный приёмник. [25]

Кристаллическое радио было изобретено в результате длинной, частично неясной цепочки открытий в конце 19 века, которая постепенно превратилась во все более и более практичные радиоприемники в начале 20 века. Самым ранним практическим применением кристаллического радио был прием радиосигналов кода Морзе , передаваемых с передатчиков с искровым разрядником ранними радиолюбителями- экспериментаторами. По мере развития электроники возможность отправлять голосовые сигналы по радио вызвала технологический взрыв около 1920 года, который развился в сегодняшнюю индустрию радиовещания .

Ранние годы

Двухдетекторный детекторный радиоприёмник типа «С» формы «А», изготовленный британской компанией Thomson Houston Ltd. в 1924 году, хранится в Музее радио в Монтеченери (Швейцария)

Ранняя радиотелеграфия использовала искровые промежутки и дуговые передатчики , а также высокочастотные генераторы переменного тока , работающие на радиочастотах . Когерер был первым средством обнаружения радиосигнала. Однако им не хватало чувствительности для обнаружения слабых сигналов.

В начале 20-го века различные исследователи обнаружили, что некоторые металлические минералы , такие как галенит , могут быть использованы для обнаружения радиосигналов. [26] [27]

Бенгальский физик Джагадиш Чандра Бозе был первым, кто использовал кристалл в качестве детектора радиоволн, используя детекторы из галенита для приема микроволн, начиная примерно с 1894 года. [28] В 1901 году Бозе подал заявку на патент США на «Устройство для обнаружения электрических помех», в котором упоминалось использование кристалла галенита; он был выдан в 1904 году, № 755840. [29] 30 августа 1906 года Гринлиф Уиттьер Пикард подал заявку на патент на детектор из кремниевого кристалла, который был выдан 20 ноября 1906 года. [30]

Кристаллический детектор включает в себя кристалл, обычно тонкий провод или металлический зонд, который контактирует с кристаллом, и подставку или корпус, который удерживает эти компоненты на месте. Наиболее распространенным используемым кристаллом является небольшой кусок галенита ; пирит также часто использовался, так как это был более легко настраиваемый и стабильный минерал, и вполне достаточный для городских сигналов. Несколько других минералов также хорошо работали в качестве детекторов. Еще одним преимуществом кристаллов было то, что они могли демодулировать амплитудно-модулированные сигналы. [ необходима цитата ] Это устройство принесло радиотелефоны и голосовое вещание в общественную аудиторию. Наборы кристаллов представляли собой недорогой и технологически простой метод приема этих сигналов в то время, когда зарождающаяся индустрия радиовещания только начинала расти.

1920-е и 1930-е годы

В 1922 году (тогда так называлось) Бюро стандартов США выпустило публикацию под названием « Конструкция и эксплуатация простого самодельного радиоприемного устройства» . [31] В этой статье было показано, как практически любая семья, в которой есть член, умеющий обращаться с простыми инструментами, может сделать радио и настроиться на погоду, цены на урожай, время, новости и оперу. Эта конструкция сыграла важную роль в распространении радио среди широкой публики. NBS последовало за ней с более избирательной двухконтурной версией « Конструкция и эксплуатация двухконтурного радиоприемного оборудования с кристаллическим детектором» , которая была опубликована в том же году [32] и до сих пор часто собирается энтузиастами.

В начале 20-го века радио имело мало коммерческого использования, и радиоэксперименты были хобби для многих людей. [33] Некоторые историки считают осень 1920 года началом коммерческого радиовещания в развлекательных целях. Питтсбургская станция KDKA , принадлежащая Westinghouse , получила лицензию от Министерства торговли США как раз вовремя, чтобы транслировать результаты президентских выборов Хардинга-Кокса . Помимо сообщений о специальных мероприятиях, трансляции для фермеров отчетов о ценах на урожай были важной общественной услугой в первые дни радио.

В 1921 году заводские радиоприемники были очень дорогими. Поскольку малообеспеченные семьи не могли себе позволить иметь их, газеты и журналы печатали статьи о том, как сделать кристаллический радиоприемник из обычных предметов домашнего обихода. Чтобы минимизировать стоимость, многие планы предлагали наматывать настроечную катушку на пустые картонные контейнеры, такие как коробки из-под овсянки, которые стали обычной основой для самодельных радиоприемников.

Кристодин

В начале 1920-х годов в России Олег Лосев экспериментировал с приложением смещения напряжения к различным видам кристаллов для изготовления радиодетекторов. Результат был ошеломляющим: с кристаллом цинкита ( оксида цинка ) он получил усиление. [34] [35] [36] Это было явление отрицательного сопротивления , за десятилетия до разработки туннельного диода . После первых экспериментов Лосев построил регенеративные и супергетеродинные приемники и даже передатчики.

Кристодин можно было изготовить в примитивных условиях; его можно было изготовить в сельской кузнице, в отличие от электронных ламп и современных полупроводниковых приборов. Однако это открытие не было поддержано властями и вскоре было забыто; ни одно устройство не было произведено в массовом количестве, за исключением нескольких образцов для исследований.

"Радиостанции Foxhole"

«Радио Foxhole» использовалось на итальянском фронте во время Второй мировой войны. В качестве детектора использовался карандашный грифель, прикрепленный к английской булавке, которая прижималась к лезвию бритвы.

В дополнение к минеральным кристаллам, оксидные покрытия многих металлических поверхностей действуют как полупроводники (детекторы), способные к ректификации. Кристаллические радиоприемники были импровизированы с использованием детекторов, сделанных из ржавых гвоздей, корродированных пенни и многих других обычных предметов.

Когда войска союзников остановились около Анцио, Италия, весной 1944 года, персональные радиоприемники с питанием были строго запрещены, поскольку у немцев было оборудование, которое могло обнаружить сигнал гетеродина супергетеродинных приемников. Кристаллические наборы не имели гетеродинов с питанием, поэтому их нельзя было обнаружить. Некоторые находчивые солдаты сооружали «кристаллические» наборы из выброшенных материалов, чтобы слушать новости и музыку. Один тип использовал лезвие бритвы из синей стали и грифель карандаша в качестве детектора. Кончик грифеля, касающийся полупроводникового оксидного покрытия (магнетита) на лезвии, образовывал грубый точечный диод. Тщательно регулируя грифель карандаша на поверхности лезвия, они могли находить места, поддающиеся выпрямлению. Эти наборы были названы популярной прессой « лисьими радиоприемниками », и они стали частью фольклора Второй мировой войны .

В некоторых оккупированных немцами странах во время Второй мировой войны имели место массовые конфискации радиоприемников у гражданского населения. Это привело к тому, что целеустремленные слушатели начали создавать свои собственные тайные приемники, которые часто представляли собой лишь немного больше, чем базовый набор кристаллов. Любой, кто делал это, рисковал попасть в тюрьму или даже умереть, если его поймают, а в большинстве стран Европы сигналы BBC ( или других союзных станций) были недостаточно сильными, чтобы приниматься таким набором.

«Ракетное радио»

В конце 1950-х годов было представлено компактное «ракетное радио» в форме ракеты, обычно импортируемое из Японии, которое приобрело умеренную популярность. [37] Оно использовало пьезоэлектрический кристаллический наушник (описанный далее в этой статье), ферритовый сердечник для уменьшения размера настроечной катушки (также описанный далее) и небольшой германиевый фиксированный диод, который не требовал регулировки. Чтобы настроиться на станции, пользователь перемещал носовую часть ракеты, которая, в свою очередь, перемещала ферритовый сердечник внутри катушки, изменяя индуктивность в настроенном контуре. Более ранние кристаллические радио страдали от сильного снижения добротности и, как следствие, избирательности из-за электрической нагрузки наушника или наушника. Кроме того, с его эффективным наушником «ракетному радио» не требовалась большая антенна для сбора достаточного количества сигнала. С гораздо более высокой добротностью оно обычно могло настроиться на несколько сильных местных станций, в то время как более раннее радио могло принимать только одну станцию, возможно, с другими станциями, слышимыми на заднем плане.

Для прослушивания в районах, где не было розетки, «ракетное радио» служило альтернативой портативным радиоприемникам на электронных лампах того времени, которым требовались дорогие и тяжелые батареи. Дети могли прятать «ракетные радиоприемники» под одеялом, чтобы слушать радио, когда их родители думали, что они спят. Дети могли брать радиоприемники в общественные бассейны и слушать радио, когда они выходили из воды, прикрепив заземляющий провод к сетчатому ограждению вокруг бассейна. Ракетное радио также использовалось в качестве аварийного радио, поскольку для него не требовались батареи или розетка переменного тока.

Ракетное радио было доступно в нескольких ракетных стилях, а также в других стилях, которые имели ту же базовую схему. [38]

Транзисторные радиоприемники стали доступны в то время, но были дорогими. Как только эти радиоприемники упали в цене, популярность ракетных радиоприемников упала.

Поздние годы

Кристаллический радиоприемник, использовавшийся в качестве резервного приемника на корабле «Либерти » времен Второй мировой войны

Хотя он так и не восстановил популярность и общее использование, которые были у него в начале, схема кристаллического радиоприемника все еще используется. Бойскауты сохранили создание радиоприемника в своей программе с 1920-х годов. Большое количество готовых новинок и простых наборов можно было найти в 1950-х и 1960-х годах, и многие дети, интересующиеся электроникой, построили один из них.

Строительство кристаллических радиоприемников было модным в 1920-х годах, а затем снова в 1950-х годах. В последнее время любители начали проектировать и строить образцы ранних инструментов. Много усилий вкладывается во внешний вид этих наборов, а также в их работу. Ежегодные конкурсы кристаллических радиоприемников «DX» (дальний прием) и конкурсы по строительству позволяют владельцам этих наборов соревноваться друг с другом и формировать сообщество по интересам в этой области.

Основные принципы

Структурная схема кристаллического радиоприемника
Принципиальная схема простого детекторного радиоприемника

Кристаллический радиоприемник можно рассматривать как радиоприемник, сведенный к его основным элементам. [3] [39] Он состоит по крайней мере из следующих компонентов: [22] [40] [41]

Наглядная схема 1922 года, показывающая схему кристаллического радиоприемника. Эта общая схема не использовала конденсатор настройки , а использовала емкость антенны для формирования настроенного контура с катушкой. Детектор представлял собой детектор типа «кошачий ус» , состоящий из куска галенита с тонким проводом, контактирующим с ним на части кристалла, создавая диодный контакт

Поскольку кристаллический радиоприемник не имеет источника питания, звуковая мощность, производимая наушниками, исходит исключительно от передатчика принимаемой радиостанции посредством радиоволн, улавливаемых антенной. [3] Мощность, доступная приемной антенне, уменьшается пропорционально квадрату ее расстояния от радиопередатчика . [46] Даже для мощной коммерческой вещательной станции , если она находится на расстоянии более нескольких миль от приемника, мощность, принимаемая антенной, очень мала, обычно измеряется в микроваттах или нановаттах . [3] В современных кристаллических наборах можно услышать сигналы мощностью до 50 пиковатт на антенне. [47] Кристаллические радиоприемники могут принимать такие слабые сигналы без использования усиления только благодаря большой чувствительности человеческого слуха , [3] [48] который может обнаруживать звуки с интенсивностью всего 10−16 Вт / см2 . [ 49] Поэтому кристаллические приемники должны быть спроектированы так, чтобы преобразовывать энергию радиоволн в звуковые волны как можно эффективнее. Тем не менее, они обычно способны принимать станции на расстоянии около 25 миль для станций AM-вещания , [50] [51] хотя радиотелеграфные сигналы, использовавшиеся в эпоху беспроводной телеграфии, могли быть приняты на расстоянии сотен миль, [51] а кристаллические приемники даже использовались для трансокеанской связи в тот период. [52]

Дизайн

Разработка коммерческих пассивных приемников была прекращена с появлением надежных электронных ламп около 1920 года, и последующие исследования кристаллического радио в основном проводились радиолюбителями и любителями. [53] Было использовано много различных схем. [2] [54] [55] В следующих разделах более подробно рассматриваются части кристаллического радиоприемника.

Антенна

Антенна преобразует энергию электромагнитных радиоволн в переменный электрический ток в антенне, которая подключена к настроечной катушке. Поскольку в кристаллическом радио вся мощность исходит от антенны, важно, чтобы антенна собирала как можно больше мощности от радиоволны. Чем больше антенна, тем больше мощности она может перехватить. Антенны того типа, который обычно используется с кристаллическими наборами, наиболее эффективны, когда их длина близка к кратной четверти длины волны принимаемых ими радиоволн. Поскольку длина волн, используемых с кристаллическими радиоприемниками, очень велика ( волны вещательного диапазона AM имеют длину 182–566 метров или 597–1857 футов) [56], антенна изготавливается как можно длиннее, [57] из длинного провода , в отличие от штыревых антенн или ферритовых рамочных антенн , используемых в современных радиоприемниках.

Серьёзные любители кристаллического радио используют антенны типа «перевёрнутая Г» и «Т» , состоящие из сотен футов провода, подвешенного как можно выше между зданиями или деревьями, с питающим проводом, прикреплённым в центре или на одном конце, ведущем вниз к приемнику. [58] [59] Однако чаще используются случайные отрезки провода, свисающие из окон. Популярной практикой в ​​ранние времена (особенно среди жителей квартир) было использование существующих больших металлических предметов, таких как пружины кроватей , [14] пожарные лестницы и ограждения из колючей проволоки в качестве антенн. [51] [60] [61]

Земля

Проволочные антенны, используемые с кристаллическими приемниками, являются монопольными антеннами , которые развивают свое выходное напряжение относительно земли. Таким образом, приемнику требуется соединение с землей (землей) в качестве обратного контура для тока. Заземляющий провод прикреплялся к радиатору, водопроводной трубе или металлическому штырю, вбитому в землю. [62] [63] Раньше, если не удавалось сделать адекватное заземление, иногда использовался противовес . [64] [65] Хорошее заземление важнее для кристаллических наборов, чем для приемников с питанием, поскольку кристаллические наборы спроектированы так, чтобы иметь низкий входной импеданс , необходимый для эффективной передачи мощности от антенны. Заземление с низким сопротивлением (предпочтительно ниже 25 Ом) необходимо, поскольку любое сопротивление в земле снижает доступную мощность от антенны. [57] Напротив, современные приемники являются устройствами, работающими под напряжением, с высоким входным импедансом, поэтому в цепи антенна/заземление протекает небольшой ток. Кроме того, приемники с питанием от сети заземлены надлежащим образом через свои шнуры питания, которые, в свою очередь, подключены к земле через проводку здания.

Настроенная схема

Самая ранняя схема кварцевого приемника не имела настроенного контура .

Настроенная схема , состоящая из катушки и конденсатора , соединенных вместе, действует как резонатор , подобно камертону. [66] Электрический заряд, индуцированный в антенне радиоволнами, быстро течет вперед и назад между пластинами конденсатора через катушку. Схема имеет высокое сопротивление на частоте желаемого радиосигнала, но низкое сопротивление на всех других частотах. [67] Следовательно, сигналы на нежелательных частотах проходят через настроенную схему на землю, в то время как желаемая частота вместо этого передается на детектор (диод) и стимулирует наушник и слышится. Частота принимаемой станции является резонансной частотой f настроенной схемы, определяемой емкостью C конденсатора и индуктивностью L катушки: [68]

Схема может быть настроена на различные частоты путем изменения индуктивности (L), емкости (C) или и того, и другого, «настраивая» схему на частоты различных радиостанций. [1] В самых дешевых наборах индуктор был сделан переменным с помощью пружинного контакта, прижимающегося к обмоткам, которые могли скользить вдоль катушки, тем самым вводя большее или меньшее количество витков катушки в схему, изменяя индуктивность . В качестве альтернативы для настройки схемы используется переменный конденсатор . [69] Некоторые современные наборы кристаллов используют катушку настройки с ферритовым сердечником , в которой ферритовый магнитный сердечник перемещается в катушку и из нее, тем самым изменяя индуктивность путем изменения магнитной проницаемости (это устраняло менее надежный механический контакт). [70]

Антенна является неотъемлемой частью настроенного контура, и ее реактивное сопротивление вносит вклад в определение резонансной частоты контура. Антенны обычно действуют как емкость , поскольку антенны короче четверти волны имеют емкостное реактивное сопротивление . [57] Многие ранние наборы кристаллов не имели настроечного конденсатора, [71] и вместо этого полагались на емкость, присущую проволочной антенне (в дополнение к значительной паразитной емкости в катушке [72] ), чтобы сформировать настроенный контур с катушкой.

Самые ранние кристаллические приемники вообще не имели настроенной схемы и состояли только из кристаллического детектора, подключенного между антенной и землей, с наушником поперек него. [1] [71] Поскольку в этой схеме отсутствовали какие-либо частотно-селективные элементы, кроме широкого резонанса антенны, она имела небольшую способность отклонять нежелательные станции, поэтому все станции в широком диапазоне частот были слышны в наушнике [53] (на практике самая мощная обычно заглушает другие). Она использовалась на заре радио, когда в ограниченном диапазоне кристаллического набора находились только одна или две станции.

Согласование импеданса

Схема кристаллического радиоприемника «Два слайдера». [53] и пример из 1920-х годов. Два скользящих контакта на катушке позволяли регулировать импеданс радиоприемника в соответствии с антенной при настройке радиоприемника, что приводило к более сильному приему.

Важным принципом, используемым в конструкции кристаллического радио для передачи максимальной мощности наушнику, является согласование импеданса . [53] [73] Максимальная мощность передается из одной части цепи в другую, когда импеданс одной цепи является комплексно сопряженным значением импеданса другой; это подразумевает, что две цепи должны иметь одинаковое сопротивление. [1] [74] [75] Однако в кристаллических наборах импеданс системы антенна-земля (около 10–200 Ом [57] ) обычно ниже импеданса настроенной цепи приемника (тысячи Ом при резонансе), [76] а также варьируется в зависимости от качества заземления, длины антенны и частоты, на которую настроен приемник. [47]

Поэтому в усовершенствованных схемах приемника, чтобы согласовать сопротивление антенны с сопротивлением приемника, антенна была подключена только к части витков настроечной катушки. [68] [71] Это заставило настроечную катушку действовать как трансформатор согласования сопротивления (в автотрансформаторном соединении) в дополнение к обеспечению функции настройки. Низкое сопротивление антенны было увеличено (преобразовано) на коэффициент, равный квадрату отношения витков (отношение числа витков, к которым была подключена антенна, к общему числу витков катушки), чтобы согласовать сопротивление по всей настроенной схеме. [75] В схеме «два ползунка», популярной в эпоху беспроводной связи, и антенна, и детекторная схема были прикреплены к катушке с помощью скользящих контактов, что позволяло (интерактивно) [77] регулировать как резонансную частоту, так и отношение витков. [78] [79] [80] В качестве альтернативы использовался многопозиционный переключатель для выбора отводов на катушке. Эти элементы управления настраивались до тех пор, пока станция не звучала громче всего в наушниках.

Схема с прямой связью и ответвлениями для согласования импеданса [53]

Проблема избирательности

Одним из недостатков кристаллических наборов является то, что они уязвимы для помех от станций, близких по частоте к желаемой станции. [2] [4] [47] Часто две или более станций слышны одновременно. Это происходит потому, что простая настроенная схема не очень хорошо подавляет близлежащие сигналы; она пропускает широкую полосу частот, то есть имеет большую полосу пропускания (низкий Q-фактор ) по сравнению с современными приемниками, что дает приемнику низкую селективность . [4]

Кристаллический детектор усугублял проблему, поскольку имел относительно низкое сопротивление , поэтому он «нагружал» настроенную схему, потребляя значительный ток и, таким образом, гася колебания, уменьшая ее добротность, что позволяло пропускать более широкую полосу частот. [47] [81] Во многих схемах селективность была улучшена путем подключения детектора и схемы наушников к отводу только через часть витков катушки. [53] Это уменьшало нагрузку импеданса настроенной схемы, а также улучшало согласование импеданса с детектором. [53]

Индуктивная связь

Индуктивно-связанная схема с согласованием импеданса. Этот тип использовался в большинстве качественных кристаллических приемников в начале 20-го века.
Любительский детекторный приемник с антенным трансформатором «свободной связи», Белфаст, около 1914 г.

В более сложных кристаллических приемниках настроечная катушка заменяется регулируемым воздушным сердечником антенного трансформатора связи [1] [53] , который улучшает селективность с помощью техники, называемой слабой связью . [71] [80] [82] Он состоит из двух магнитно-связанных катушек провода, одна ( первичная ) прикреплена к антенне и земле, а другая ( вторичная ) прикреплена к остальной части цепи. Ток от антенны создает переменное магнитное поле в первичной катушке, которое индуцирует ток во вторичной катушке, который затем выпрямляется и питает наушник. Каждая из катушек функционирует как настроенный контур ; первичная катушка резонирует с емкостью антенны (или иногда другим конденсатором), а вторичная катушка резонирует с настроечным конденсатором. И первичная, и вторичная были настроены на частоту станции. Две цепи взаимодействовали, образуя резонансный трансформатор .

Уменьшение связи между катушками путем их физического разделения так, чтобы меньшее магнитное поле одной пересекало другую, уменьшает взаимную индуктивность , сужает полосу пропускания и приводит к гораздо более острой, более избирательной настройке, чем та, которая создается одной настроенной схемой. [71] [83] Однако более слабая связь также уменьшала мощность сигнала, передаваемого во вторую схему. Трансформатор был изготовлен с регулируемой связью, чтобы позволить слушателю экспериментировать с различными настройками для получения наилучшего приема.

Одна из конструкций, распространенных в ранние годы, называемая «свободной связью», состояла из меньшей вторичной катушки внутри большей первичной катушки. [53] [84] Меньшая катушка была установлена ​​на стойке , так что ее можно было линейно вставлять или вынимать из большей катушки. Если сталкивались с радиопомехами, меньшая катушка выдвигалась дальше из большей, ослабляя связь, сужая полосу пропускания и тем самым отклоняя мешающий сигнал.

Антенный трансформатор связи также функционировал как трансформатор согласования импеданса , что позволяло лучше согласовывать импеданс антенны с остальной частью схемы. Одна или обе катушки обычно имели несколько ответвлений, которые можно было выбрать с помощью переключателя, что позволяло регулировать количество витков этого трансформатора и, следовательно, «коэффициент витков».

Трансформаторы связи было трудно настраивать, поскольку три регулировки: настройка первичной цепи, настройка вторичной цепи и соединение катушек — были интерактивными, и изменение одной из них влияло на другие. [85]

Детектор кристаллов

Детектор кристалла галенита
Германиевый диод , используемый в современных кварцевых радиоприемниках (длиной около 3 мм)
Как работает кристаллический детектор. [86] [87] (A) Амплитудно -модулированный радиосигнал из настроенного контура. Быстрые колебания являются несущей радиочастотой . Аудиосигнал (звук) содержится в медленных изменениях ( модуляции ) амплитуды (отсюда термин амплитудная модуляция, АМ) волн. Этот сигнал не может быть преобразован в звук наушником, поскольку аудиоэкскурсии одинаковы по обе стороны оси, усредняясь до нуля, что привело бы к отсутствию чистого движения диафрагмы наушника. (B) Кристалл проводит ток лучше в одном направлении, чем в другом, создавая сигнал, амплитуда которого не усредняется до нуля, а изменяется вместе со звуковым сигналом. (C) Шунтирующий конденсатор используется для удаления несущих радиочастотных импульсов, оставляя звуковой сигнал
Схема с батареей смещения детектора для повышения чувствительности и зуммером для помощи в регулировке кошачьего уса

Кристаллический детектор демодулирует радиочастотный сигнал, извлекая модуляцию ( аудиосигнал , представляющий звуковые волны) из радиочастотной несущей волны . В ранних приемниках часто использовался тип кристаллического детектора — « детектор кошачьих усов ». [44] [88] Точка контакта между проводом и кристаллом действовала как полупроводниковый диод . Детектор кошачьих усов представлял собой грубый диод Шоттки , который позволял току лучше течь в одном направлении, чем в противоположном. [89] [90] Современные кристаллические наборы используют современные полупроводниковые диоды . [81] Кристалл функционирует как детектор огибающей , выпрямляя радиосигнал переменного тока в пульсирующий постоянный ток , пики которого отслеживают аудиосигнал, поэтому его можно преобразовать в звук с помощью наушника, подключенного к детектору. [22] [ неудачная проверка ] [87] [ неудачная проверка ] Выпрямленный ток от детектора имеет радиочастотные импульсы от несущей частоты, которые блокируются высоким индуктивным сопротивлением и плохо проходят через катушки ранних наушников. Поэтому небольшой конденсатор , называемый байпасным конденсатором, часто размещается на клеммах наушников; его низкое реактивное сопротивление на радиочастоте обходит эти импульсы вокруг наушников на землю. [91] В некоторых комплектах шнур наушников имел достаточную емкость, чтобы этот компонент можно было исключить. [71]

Только определенные участки на поверхности кристалла функционировали как выпрямляющие переходы, и устройство было очень чувствительно к давлению контакта кристалл-провод, которое могло быть нарушено малейшей вибрацией. [6] [92] Поэтому перед каждым использованием приходилось находить пригодную для использования точку контакта методом проб и ошибок. Оператор тащил провод по поверхности кристалла, пока в наушниках не звучала радиостанция или «статические» звуки. [93] В качестве альтернативы некоторые радиоприемники (схема справа) использовали работающий от батареи зуммер , подключенный к входной цепи для настройки детектора. [93] Искра на электрических контактах зуммера служила слабым источником статики, поэтому, когда детектор начинал работать, в наушниках можно было услышать жужжание. Затем зуммер выключался, и радио настраивалось на нужную станцию.

Наиболее распространенным кристаллом был галенит (сульфид свинца), [80] [92] [94] , но также использовались и другие типы кристаллов, наиболее распространенными из которых были железный колчедан (золото дураков, FeS2 ) , кремний , молибденит (MoS2 ) , карбид кремния (карборунд, SiC) и цинкит - борнитовый (ZnO-Cu5FeS4 ) кристалл-кристаллический переход под торговым названием Perikon . [48] [ 95 ] Кристаллические радиоприемники также изготавливались из различных обычных предметов, таких как лезвия бритвы из синей стали и графитовые карандаши , [48] [96] ржавые иглы, [97] и пенни [48]. В них полупроводниковый слой оксида или сульфида на поверхности металла обычно отвечает за выпрямляющее действие. [48]

В современных наборах в качестве детектора используется полупроводниковый диод , который намного надежнее кристаллического детектора и не требует никаких настроек. [48] [81] [98] Германиевые диоды (или иногда диоды Шоттки ) используются вместо кремниевых диодов, поскольку их меньшее прямое падение напряжения (примерно 0,3 В по сравнению с 0,6 В [99] ) делает их более чувствительными. [81] [100]

Все полупроводниковые детекторы работают довольно неэффективно в кристаллических приемниках, поскольку низкое входное напряжение на детекторе слишком мало, чтобы привести к большой разнице между прямым направлением лучшей проводимости и обратным более слабой проводимостью. Для повышения чувствительности некоторых ранних кристаллических детекторов, таких как карбид кремния, небольшое прямое напряжение смещения подавалось через детектор с помощью батареи и потенциометра . [101] [102] [103] Смещение перемещает рабочую точку диода выше на кривой обнаружения, производя большее напряжение сигнала за счет меньшего тока сигнала (более высокое сопротивление). Существует предел выгоды, которую это дает, в зависимости от других сопротивлений радиоприемника. Эта улучшенная чувствительность была вызвана перемещением рабочей точки постоянного тока в более желательную рабочую точку напряжение-ток (сопротивление) на кривой IV перехода . Батарея не питала радиоприемник, а только обеспечивала напряжение смещения, которое требовало мало энергии.

Наушники

Современное кристаллическое радио с пьезоэлектрическим наушником

Требования к наушникам, используемым в кристаллических наборах, отличаются от требований к наушникам, используемым в современном аудиооборудовании. Они должны быть эффективными в преобразовании энергии электрического сигнала в звуковые волны, в то время как большинство современных наушников жертвуют эффективностью, чтобы получить высококачественное воспроизведение звука. [104] В ранних самодельных наборах наушники были самым дорогим компонентом. [105]

Магнитная гарнитура 1600 Ом

Ранние наушники, используемые с беспроводными кристаллическими наборами, имели движущиеся железные драйверы , которые работали аналогично рупорным громкоговорителям того периода. Каждый наушник содержал постоянный магнит , вокруг которого была катушка проволоки, которая образовывала второй электромагнит . Оба магнитных полюса были близки к стальной диафрагме динамика. Когда аудиосигнал с радио проходил через обмотки электромагнита, в катушке возникал ток, который создавал переменное магнитное поле , которое увеличивало или уменьшало поле, создаваемое постоянным магнитом. Это изменяло силу притяжения на диафрагме, заставляя ее вибрировать. Вибрации диафрагмы толкали и тянули воздух перед собой, создавая звуковые волны. Стандартные наушники, используемые в телефонной работе, имели низкий импеданс , часто 75 Ом, и требовали большего тока, чем мог обеспечить кристаллический радиоприемник. Поэтому тип, используемый с кристаллическими радиоприемниками (и другим чувствительным оборудованием), был намотан большим количеством витков более тонкой проволоки, что давало ему высокий импеданс 2000–8000 Ом. [106] [107] [108]

Современные наборы кристаллов используют пьезоэлектрические кристаллические наушники , которые гораздо более чувствительны и также меньше. [104] Они состоят из пьезоэлектрического кристалла с электродами, прикрепленными к каждой стороне, приклеенными к легкой диафрагме. Когда аудиосигнал от радиоприемника подается на электроды, он заставляет кристалл вибрировать, вибрируя диафрагму. Кристаллические наушники разработаны как наушники-вкладыши , которые вставляются непосредственно в ушной канал пользователя, более эффективно связывая звук с барабанной перепонкой. Их сопротивление намного выше (обычно МОм), поэтому они не сильно «нагружают» настроенную схему, что позволяет повысить селективность приемника. Более высокое сопротивление пьезоэлектрического наушника, параллельно с его емкостью около 9 пФ, создает фильтр , который пропускает низкие частоты, но блокирует высокие частоты. [109] В этом случае шунтирующий конденсатор не нужен (хотя на практике часто используется небольшой конденсатор емкостью около 0,68–1 нФ для улучшения качества), но вместо этого параллельно входу наушников необходимо добавить резистор сопротивлением 10–100 кОм. [110]

Хотя малой мощности, вырабатываемой кристаллическими радиоприемниками, обычно недостаточно для работы громкоговорителя , некоторые самодельные наборы 1960-х годов использовали один, с аудиотрансформатором для согласования низкого сопротивления динамика с цепью. [111] Аналогично, современные наушники с низким сопротивлением (8 Ом) не могут использоваться в немодифицированных кристаллических наборах, поскольку приемник не вырабатывает достаточно тока для их работы. Иногда их используют, добавляя аудиотрансформатор для согласования их сопротивления с более высоким сопротивлением цепи приводной антенны.

Использовать как источник питания

Кристаллический радиоприемник, настроенный на сильный местный передатчик, может использоваться в качестве источника питания для второго усиленного приемника отдаленной станции, которую невозможно услышать без усиления. [112] : 122–123 

Существует долгая история безуспешных попыток и непроверенных заявлений о восстановлении мощности в несущей самого принятого сигнала. [ требуется цитата ] Обычные кристаллические наборы используют полуволновые выпрямители . Поскольку сигналы AM имеют коэффициент модуляции всего 30% по напряжению на пиках [ требуется цитата ] , не более 9% мощности принятого сигнала ( ) является фактической звуковой информацией, а 91% - просто выпрямленным постоянным напряжением. <исправление> Цифра 30% является стандартом, используемым для тестирования радиосвязи, и основана на среднем коэффициенте модуляции для речи. Правильно спроектированные и управляемые передатчики AM могут работать со 100% модуляцией на пиках, не вызывая искажений или «брызг» (избыточная энергия боковой полосы, которая излучается за пределами предполагаемой полосы пропускания сигнала). Учитывая, что звуковой сигнал вряд ли будет все время находиться на пике, соотношение энергий на практике еще больше. Были предприняты значительные усилия для преобразования этого постоянного напряжения в звуковую энергию. Некоторые более ранние попытки включают однотранзисторный [ 113] усилитель в 1966 году. Иногда попытки восстановить эту мощность путают с другими попытками произвести более эффективное обнаружение. [114] Эта история продолжается и сейчас с такими сложными конструкциями, как «инвертированный двухволновой импульсный блок питания». [112] : 129 

Галерея

В эпоху беспроводной телеграфии до 1920 года кристаллические приемники были «последним словом искусства», и выпускались сложные модели. После 1920 года кристаллические приемники стали дешевой альтернативой ламповым радиоприемникам, используемыми в чрезвычайных ситуациях, а также молодежью и бедняками.

  • Солдат Первой мировой войны в землянке с наушниками слушает радио
    Солдат слушает кристаллический радиоприемник во время Первой мировой войны, 1914 год.
  • Австралийские связисты используют кристаллический приемник Marconi Mk III, 1916 г.
    Австралийские связисты используют кристаллический приемник Marconi Mk III, 1916 г.
  • Набор кристаллов Marconi Type 103
    Набор кристаллов Marconi Type 103
  • Набор кристаллов SCR-54-A, использовавшийся Корпусом связи США во время Первой мировой войны.
    SCR-54 — набор кристаллов, использовавшийся Корпусом связи США во время Первой мировой войны.
  • Кристаллический приемник Marconi Type 106, использовавшийся для трансатлантической связи, ок. 1917 г.
    Кристаллический приемник Marconi Type 106, использовавшийся для трансатлантической связи, ок.  1917 г.
  • Самодельный набор «свободной сцепки» (вверху), музей во Флориде, около 1920 г.
    Самодельный набор «свободной сцепки» (вверху) , музей во Флориде, около  1920 г.
  • Радиоприемник Crystal, Германия, ок. 1924 г.
    Радиоприемник Crystal, Германия, ок.  1924 г.
  • Шведский "ящичный" кристаллический радиоприемник с наушниками, ок. 1925 г.
    Шведский "ящичный" кристаллический радиоприемник с наушниками, ок.  1925 г.
  • Немецкое радио марки Heliogen с катушкой типа «плетеная корзина», 1935 г.
    Немецкое радио марки Heliogen с катушкой типа «плетеная корзина», 1935 г.
  • Польское радио марки Detecton, 1930–1939 гг., с кристаллом типа «картридж» (вверху)
    Польское радио марки Detecton, 1930–1939 гг., с кристаллом типа «картридж» (вверху)

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcde Карр, Джозеф Дж. (1990). Старые радиоприемники! Восстановление и ремонт. США: McGraw-Hill Professional. стр. 7–9. ISBN 0-8306-3342-1.
  2. ^ abc Petruzellis, Thomas (2007). 22 проекта радиоприемников и приемников для злого гения. США: McGraw-Hill Professional. стр. 40, 44. ISBN 978-0-07-148929-4.
  3. ^ abcde Field, Simon Quellen (2003). Gonzo gizmos: Проекты и устройства для направления вашего внутреннего гика. США: Chicago Review Press. стр. 85. ISBN 978-1-55652-520-9.
  4. ^ abc Шеффер, Дерек К.; Томас Х. Ли (1999). Проектирование и реализация маломощных КМОП-приемников. Springer. стр. 3–4. ISBN 0-7923-8518-7.
  5. ^ Браун, Эрнест; Стюарт Макдональд (1982). Революция в миниатюре: история и влияние полупроводниковой электроники, 2-е изд. Великобритания: Cambridge Univ. Press. С. 11–12. ISBN 978-0-521-28903-0.
  6. ^ ab Риордан, Майкл ; Лиллиан Ходдесон (1988). Кристаллический огонь: изобретение транзистора и рождение информационной эпохи. США: WW Norton & Company. стр. 19–21. ISBN 0-393-31851-6.
  7. ^ Саркар, Тапан К. (2006). История беспроводной связи. США: John Wiley and Sons. стр. 333. ISBN 0-471-71814-9.
  8. ^ Бозе был первым, кто использовал кристаллы для обнаружения электромагнитных волн, используя детекторы из галенита для приема микроволн, начиная примерно с 1894 года и получив патент в 1904 году Emerson, DT (декабрь 1997 г.). «Работа Джагадиса Чандры Бозе: 100 лет исследований миллиметровых волн». IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques . 45 (12): 2267–2273. Bibcode : 1997ITMTT..45.2267E. doi : 10.1109/22.643830. ISBN 9780986488511. Получено 2010-01-19 .
  9. ^ Саркар (2006) История беспроводной связи, стр. 94, 291–308
  10. ^ Дуглас, Алан (апрель 1981 г.). «Кристаллический детектор». IEEE Spectrum . Нью-Йорк: Inst. of Electrical and Electronic Engineers: 64. doi :10.1109/MSPEC.1981.6369482. hdl : 10366/158938 . S2CID  44288637. Получено 14.03.2010 .на сайте «Оставайтесь с нами»
  11. ^ ab Basalla, George (1988). Эволюция технологий. Великобритания: Cambridge University Press. стр. 44. ISBN 0-521-29681-1.
  12. ^ Кристаллические детекторы использовались в приемниках в большем количестве, чем любой другой тип детектора после примерно 1907 года. Marriott, Robert H. (17 сентября 1915 г.). "United States Radio Development". Proc. of the Inst. Of Radio Engineers . 5 (3). США: Institute of Radio Engineers: 184. doi :10.1109/jrproc.1917.217311. S2CID  51644366. Получено 19.01.2010 .
  13. ^ Корбин, Альфред (2006). Третий элемент: Краткая история электроники. AuthorHouse. стр. 44–45. ISBN 1-4208-9084-0.
  14. ^ ab Кент, Херб; Дэвид Смоллвуд; Ричард М. Дейли (2009). Крутой джентльмен: Девять жизней легенды радио Херба Кента. США: Chicago Review Press. стр. 13–14. ISBN 978-1-55652-774-6.
  15. ↑ Джек Брайант (2009) Birmingham Crystal Radio Group, Бирмингем, Алабама, США. Получено 18 января 2010 г.
  16. ^ Xtal Set Society midnightscience.com. Получено 2010-01-18.
  17. ^ Даррил Бойд (2006) Сайт Stay Tuned Crystal Radio. Получено 18.01.2010.
  18. ^ Al Klase Crystal Radios, веб-сайт SkyWaves компании Klase. Получено 18.01.2010.
  19. ^ Майк Таггл (2003) Проектирование набора кристаллов DX. Архивировано 24.01.2010 в Wayback Machine Antique Wireless Association. Архивировано 23.05.2010 в журнале Wayback Machine . Получено 18.01.2010.
  20. ^ Соломон, Ларри Дж. (2007-12-30). "FM Crystal Radios". Архивировано из оригинала 2007-12-30 . Получено 2022-02-20 .
  21. ^ Петрузеллис, Томас (2007). 22 проекта радиоприемников и приемников для злого гения. США: McGraw-Hill Professional. стр. 39. ISBN 978-0-07-148929-4.
  22. ^ abc Уильямс, Лайл Р. (2006). Новый справочник по сборке радиоприемников. The Alternative Electronics Press. С. 20–23. ISBN 978-1-84728-526-3.
  23. ^ Лескарбура, Остин С. (1922). Радио для всех. Нью-Йорк: Scientific American Publishing Co. стр. 4, 110, 268.
  24. ^ Трансокеанские станции дальнего действия той эпохи использовали длины волн от 10 000 до 20 000 метров, что соответствовало частотам от 15 до 30 кГц. Моркрофт, Джон Х.; А. Пинто; Уолтер А. Карри (1921). Принципы радиосвязи. Нью-Йорк: John Wiley & Sons. стр. 187.
  25. ^ «Конструкция и эксплуатация простого самодельного радиоприёмного устройства, циркуляр Бюро стандартов 120». Типография правительства США. 24 апреля 1922 г.
  26. ^ В мае 1901 года Карл Фердинанд Браун из Страсбурга использовал псиломелан , оксид марганцевой руды, в качестве радиочастотного детектора: Фердинанд Браун (27 декабря 1906 года) «Ein neuer Wellenanzeiger (Unipolar-Detektor)» (Новый радиочастотный детектор (односторонний) детектор)) Elektrotechnische Zeitschrift , 27 (52): 1199–1200. Из стр. 1119:
    "Im Mai 1901 habe ich einige Versuche im Laboratorium gemacht und dabei gefunden, daß in der Tat ein Fernhörer, der in einen aus Psilomelan und Elementen bestehenden Kreis eingeschaltet war, deutliche und scharfe Laute gab, wenn dem Kreise schwache schnelle" цугефюрт вурден . Leitung des Hauptmannes von Sigsfeld gearbeitet wurde."
    (В мае 1901 года я провел несколько экспериментов в лаборатории и обнаружил, что на самом деле наушник, который был включен в цепь, состоящую из псиломелана и батареек, издавал чистые и сильные звуки при слабом, В цепь были введены быстрые колебания. Результат был проверен — и действительно с удивительным успехом — на станциях для беспроволочной телеграфии, которые в то время эксплуатировались в фортах Страсбурга Королевским прусским дирижабльным департаментом под руководством капитана (. фон Зигсфельд.)
    Браун также утверждает, что он исследовал проводящие свойства полупроводников с 1874 года. См.: Браун, Ф. (1874) "Ueber die Stromleitung durch Schwefelmetalle" (О проводимости тока через сульфиды металлов), Annalen der Physik und Химия , 153 (4): 556–563. В этих экспериментах Браун применял кошачий ус к различным полупроводниковым кристаллам и наблюдал, что ток течет только в одном направлении.
    Браун запатентовал детектор RF в 1906 году. См.: (Ferdinand Braun), "Wellenempfindliche Kontaktstelle" (чувствительный к RF контакт), Deutsches Reichspatent DE 178,871, (подано: 18 февраля 1906 г.; выпущено: 22 октября 1906 г.). Доступно в сети: Фонд немецких коммуникаций и смежных технологий
  27. ^ Другие изобретатели, запатентовавшие кристаллические радиочастотные детекторы:
    • В 1906 году Генри Гаррисон Чейз Данвуди (1843–1933) из Вашингтона, округ Колумбия, отставной генерал Корпуса связи армии США, получил патент на карборундовый детектор радиочастот. См.: Данвуди, Генри ХК "Система беспроводной телеграфии", патент США 837,616 (подан: 23 марта 1906 г.; выдан: 4 декабря 1906 г.).
    • В 1907 году Луис Уинслоу Остин получил патент на свой радиочастотный детектор, состоящий из теллура и кремния. См.: Louis W. Austin, "Receiver," патент США 846,081 (подан: 27 октября 1906 г.; выдан: 5 марта 1907 г.).
    • В 1908 году Вичи Ториката из Императорской японской электротехнической лаборатории Министерства связи в Токио получил японский патент 15 345 на детектор «Косэки», состоящий из кристаллов цинкита и борнита.
  28. ^ Эмерсон, ДТ (декабрь 1997 г.). «Работа Джагадиса Чандры Бозе: 100 лет исследований миллиметровых волн». Труды IEEE по теории и технике микроволн . 45 (12): 2267–2273. Bibcode : 1997ITMTT..45.2267E. doi : 10.1109/22.643830. ISBN 978-0986488511. Получено 2010-01-19 .
  29. ^ Джагадис Чандер Бозе, «Детектор электрических помех», патент США № 755,840 (подан: 30 сентября 1901 г.; выдан: 29 марта 1904 г.)
  30. ↑ Гринлиф Уиттьер Пикард, «Средства для получения информации, передаваемой с помощью электрических волн», патент США № 836,531 (подан: 30 августа 1906 г.; выдан: 20 ноября 1905 г.)
  31. ^ http://www.crystalradio.net/crystalplans/xximages/nsb_120.pdf [ пустой URL PDF ]
  32. ^ http://www.crystalradio.net/crystalplans/xximages/nbs121.pdf [ пустой URL PDF ]
  33. ^ Бонди, Виктор. «Американские десятилетия: 1930–1939»
  34. ^ Питер Робин Моррис, История мировой полупроводниковой промышленности , IET, 1990, ISBN 0-86341-227-0 , стр. 15 
  35. ↑ «Принцип кристодина», Radio News , сентябрь 1924 г., стр. 294–295, 431.
  36. ↑ В 1924 году исследования Лосева (также писались как «Лоссев» и «Лоссёв») были опубликованы в нескольких французских изданиях:
    • Радио Ревю , нет. 28, с. 139 (1924)
    • И. Подляский (25 мая 1924 г.) (Кристаллические детекторы как генераторы), Radio Électricité , 5  : 196–197.
    • М. Винградов (сентябрь 1924 г.) «Lés Detecteurs Générateurs», стр. 433–448, L'Onde Electrique
    Англоязычные издания заметили французские статьи и также опубликовали работы Лосева:
    • Хью С. Покок (11 июня 1924 г.) «Осциллирующие и усиливающие кристаллы», The Wireless World and Radio Review , 14 : 299–300.
    • Виктор Габель (1 и 8 октября 1924 г.) «Кристалл как генератор и усилитель», The Wireless World and Radio Review , 15  : 2 и далее, 47 и далее.
    • О. Лосев (октябрь 1924 г.) «Осциллирующие кристаллы», The Wireless World and Radio Review , 15  : 93–96.
    • Round and Rust (19 августа 1925 г.) The Wireless World and Radio Review , стр. 217–218.
    • "Принцип кристодина", Radio News , стр. 294–295, 431 (сентябрь 1924 г.). См. также выпуск Radio News за октябрь 1924 г. ( Термин "кристодин" был придуман Хьюго Гернсбеком, издателем Radio News ).
  37. ^ Ракетно-кристаллическое радио
  38. ^ Радиоприемники Crystal 1950-х годов
  39. ^ Purdie, Ian C. (2001). "Crystal Radio Set". electronics-tutorials.com . Ian Purdie . Получено 2009-12-05 .
  40. ^ Лескарбура, Остин С. (1922). Радио для всех. Нью-Йорк: Scientific American Publishing Co., стр. 93–94.
  41. ^ Kuhn, Kenneth A. (6 января 2008 г.). "Введение" (PDF) . Crystal Radio Engineering . Веб-сайт профессора Кеннета Куна, Университет Алабамы . Получено 2009-12-07 .
  42. ^ HC Torrey, CA Whitmer, Crystal Rectifiers , Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1948, стр. 3–4
  43. ^ Дженсен, Питер Р. (2003). Беспроводная связь на войне. Rosenberg Publishing. стр. 103. ISBN 1922013846.
  44. ^ ab Morgan, Alfred Powell (1914). Конструкция беспроводного телеграфа для любителей, 3-е изд. D. Van Nostrand Co., стр. 199.
  45. ^ Браун, Агнес; Браун, Эрнест; Макдональд, Стюарт (1982). Революция в миниатюре: история и влияние полупроводниковой электроники. Cambridge University Press. стр. 11–12. ISBN 0521289033.
  46. ^ Фетте, Брюс А. (27 декабря 2008 г.). "Основы радиочастот: распространение радиоволн". RF Engineer Network . Получено 18.01.2010 .
  47. ^ abcd Payor, Steve (июнь 1989). "Build a Matchbox Crystal Radio". Popular Electronics : 42 . Получено 28.05.2010 .на сайте «Оставайтесь с нами»
  48. ^ abcdef Ли, Томас Х. (2004). Планарная микроволновая инженерия: практическое руководство по теории, измерениям и схемам. Великобритания: Cambridge Univ. Press. С. 297–304. ISBN 978-0-521-83526-8.
  49. ^ Nave, C. Rod. "Порог слышимости". HyperPhysics . Кафедра физики, Университет штата Джорджия . Получено 06.12.2009 .
  50. ^ Лескарбура, 1922, стр. 144
  51. ^ abc Binns, Jack (ноябрь 1922 г.). «10 заповедей Джека Бинна для радиолюбителя». Popular Science . 101 (5). New York: Modern Publishing Co.: 42–43 . Получено 18.01.2010 .
  52. ^ Маркони использовал карборундовые детекторы около 1907 года в своей первой коммерческой трансатлантической беспроводной связи между Ньюфаундлендом, Канада, и Клифтоном, Ирландия. Бошамп, Кен (2001). История телеграфии. Институт инженеров-электриков. стр. 191. ISBN 0852967926.
  53. ^ abcdefghi Klase, Alan R. (1998). "Crystal Set Design 102". Skywaves . Персональный сайт Алана Клейза . Получено 2010-02-07 .
  54. ^ список схем беспроводной эпохи можно найти в книге Sleeper, Milton Blake (1922). Radio hook-ups: a reference and record book of circuits used for connection wireless instruments. США: The Norman W. Henley publishing co., стр. 7–18.
  55. ↑ Мэй, Уолтер Дж. (1954). Книга для мальчиков о хрустальных наборах. Лондон: Bernard's.представляет собой набор из 12 схем
  56. ^ Purdie, Ian (1999). "A Basic Crystal Set". Страницы любительского радио Яна Перди . персональный веб-сайт. Архивировано из оригинала 29-10-2009 . Получено 27-02-2010 .
  57. ^ abcd Kuhn, Kenneth (9 декабря 2007 г.). "Antenna and Ground System" (PDF) . Crystal Radio Engineering . Веб-сайт Kenneth Kuhn, Univ. of Alabama . Получено 2009-12-07 .
  58. ^ Маркс, Гарри Дж.; Адриан Ван Маффлинг (1922). Радиоприем: простое и полное объяснение принципов радиотелефонии. США: сыновья Г. П. Патнэма. стр. 130–131.
  59. ^ Уильямс, Генри Смит (1922). Практическое радио. Нью-Йорк: Funk and Wagnalls. стр. 58.
  60. ^ Патнэм, Роберт (октябрь 1922 г.). «Сделайте антенну хорошей». Обзор тракторов и газовых двигателей . 15 (10). Нью-Йорк: Clarke Publishing Co.: 9. Получено 18.01.2010 .
  61. ^ Лескарбура 1922, стр. 100
  62. ^ Коллинз, Арчи Фредерик (1922). Справочник радиолюбителя. США: Забытые книги. стр. 18–22. ISBN 1-60680-119-8.
  63. ^ Лескарбура, 1922, стр. 102–104.
  64. ↑ Брошюра по радиосвязи № 40: Принципы, лежащие в основе радиосвязи, 2-е изд. Бюро стандартов США. 1922. С. 309–311.
  65. ^ Хаусманн, Эрих; Голдсмит, Альфред Нортон; Хазелтайн, Луис Алан (1922). Прием радиотелефона: практическая книга для всех. D. Van Nostrand Company. стр. 44–45. ISBN 1-110-37159-4.
  66. ^ Хаусманн, Голдсмит и Хейзелтайн 1922, стр. 48
  67. ^ Хейт, Уильям Х.; Кеммерли, Джек Э. (1971). Инженерный анализ цепей, 2-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill. С. 398–399. ISBN 978-0-07-027382-5.
  68. ^ ab Kuhn, Kenneth A. (6 января 2008 г.). "Резонансная схема" (PDF) . Crystal Radio Engineering . Сайт профессора Кеннета Куна, Университет Алабамы . Получено 2009-12-07 .
  69. ^ Клиффорд, Мартин (июль 1986). «Ранние дни радио». Радиоэлектроника : 61–64 . Получено 19 июля 2010 г.на сайте «Оставайтесь с нами»
  70. ^ Blanchard, TA (октябрь 1962). "Vestpocket Crystal Radio". Радиоэлектроника : 196 . Получено 19 августа 2010 г.о радиостанциях Crystal Radios и планах, сайт Stay Tuned
  71. ^ abcdef Принципы, лежащие в основе радиосвязи, 2-е изд., Радиоброшюра № 40. США: Подготовлено Национальным бюро стандартов США, Корпусом связи армии США. 1922. С. 421–425.
  72. ^ Хаусманн, Голдсмит и Хейзелтайн 1922, стр. 57
  73. ^ Нахин, Пол Дж. (2001). Наука о радио: с демонстрациями MATLAB и Electronics Workbench. США: Springer. стр. 60–62. ISBN 0-387-95150-4.
  74. ^ Смит, К. ca; RE Alley (1992). Электрические цепи: Введение. Великобритания: Cambridge University Press. стр. 218. ISBN 0-521-37769-2.
  75. ^ ab Alley, Charles L.; Kenneth W. Atwood (1973). Электронная инженерия, 3-е изд . Нью-Йорк: John Wiley & Sons. стр. 269. ISBN 0-471-02450-3.
  76. ^ Tongue, Ben H. (2007-11-06). "Практические соображения, полезные определения терминов и полезные объяснения некоторых концепций, используемых на этом сайте". Crystal Radio Set Systems: Design, Measurement, and Improvement . Ben Tongue. Архивировано из оригинала 2016-06-04 . Получено 2010-02-07 .
  77. ^ Бухер, Элмер Юстас (1921). Практическая беспроводная телеграфия: полный учебник для студентов радиосвязи (пересмотренное издание). Нью-Йорк: Wireless Press, Inc., стр. 133.
  78. ↑ Маркс и Ван Маффлинг (1922) Радиоприем, стр. 94
  79. ↑ Стэнли, Руперт (1919). Учебник по беспроводной телеграфии, т. 1. Лондон: Longman's Green & Co., стр. 280–281.
  80. ^ abc Коллинз, Арчи Фредерик (1922). Справочник радиолюбителя. Забытые книги. стр. 23–25. ISBN 1-60680-119-8.
  81. ^ abcd Венцель, Чарльз (1995). "Простой кристаллический радиоприемник". Схемы кристаллического радиоприемника . techlib.com . Получено 2009-12-07 .
  82. ^ Хоган, Джон ВЛ (октябрь 1922 г.). «Избирательный двухконтурный приемник». Радиовещание . 1 (6). Нью-Йорк: Doubleday Page & Co.: 480–483 . Получено 10.02.2010 .
  83. ^ Элли и Этвуд (1973) Электронная инженерия , стр. 318
  84. ↑ Маркс и Ван Маффлинг (1922) Радиоприем, стр. 96–101.
  85. ↑ Корпус связи США (октябрь 1916 г.). Радиотелеграфия. США: Правительственная типография. стр. 70.
  86. ^ Маркс и Ван Маффлинг (1922) Радиоприем, стр. 43, рис. 22
  87. ^ ab Campbell, John W. (октябрь 1944 г.). «Радиодетекторы и как они работают». Popular Science . 145 (4). Нью-Йорк: Popular Science Publishing Co.: 206–209 . Получено 06.03.2010 .
  88. ↑ HV Johnson, Карманный радиоприемник для отпуска. Electrical Experimenter , т. II, № 3, стр. 42, июль 1914 г.
  89. ^ "Детектор "кошачий ус" — это примитивный точечный диод. Точечный контактный переход — это простейшая реализация диода Шоттки, который представляет собой устройство с основными носителями заряда, образованное переходом металл-полупроводник". Шоу, Райли (апрель 2015 г.). "Детектор "кошачий ус". Личный блог Райли Шоу . Получено 1 мая 2018 г.
  90. ^ Ли, Томас Х. (2004). Проектирование КМОП-радиочастотных интегральных схем. Великобритания: Cambridge University Press. С. 4–6. ISBN 0-521-83539-9.
  91. ^ Стэнли (1919) Учебник по беспроводной телеграфии, стр. 282
  92. ^ ab Hausmann, Goldsmith & Hazeltine 1922, стр. 60–61
  93. ^ аб Лескарбура (1922), стр. 143–146.
  94. ↑ Хирш, Уильям Кроуфорд (июнь 1922 г.). «Радиоаппарат — из чего он сделан?». The Electrical Record . 31 (6). Нью-Йорк: The Gage Publishing Co.: 393–394 . Получено 10 июля 2018 г.
  95. ↑ Стэнли (1919), стр. 311–318.
  96. ^ Гернсбек, Хьюго (сентябрь 1944 г.). "Аварийные радиостанции Foxhole". Radio-Craft . 16 (1). Нью-Йорк: Radcraft Publications: 730. Получено 14.03.2010 .на сайте Crystal Plans and Circuits, Оставайтесь с нами
  97. ^ Дуглас, Алан (апрель 1981 г.). «Кристаллический детектор». IEEE Spectrum . 18 (4). Inst. of Electrical and Electronic Engineers: 64–65. doi : 10.1109/mspec.1981.6369482. hdl : 10366/158938 . S2CID  44288637. Получено 28.03.2010 .
  98. ^ Kuhn, Kenneth A. (6 января 2008 г.). "Диодные детекторы" (PDF) . Crystal Radio Engineering . Веб-сайт профессора Кеннета Куна, Университет Алабамы . Получено 07.12.2009 .
  99. ^ Хэдграфт, Питер. "The Crystal Set 5/6". The Crystal Corner . Страница Kev's Vintage Radio and Hi-Fi. Архивировано из оригинала 20-07-2010 . Получено 28-05-2010 .
  100. ^ Клейер, Дик. «Диоды». Crystal-Radio.eu . Проверено 27 мая 2010 г.
  101. ↑ Принципы, лежащие в основе радиосвязи (1922), стр.439-440
  102. ^ " Чувствительность [детектора] Perikon можно приблизительно удвоить, подключив батарею к его клеммам, чтобы получить приблизительно 0,2 вольта " Робинсон, Сэмюэл Шелберн (1911). Руководство по беспроводной телеграфии для использования военно-морскими электриками, т. 2. Вашингтон, округ Колумбия: Военно-морской институт США. стр. 131.
  103. ^ " Некоторые кристаллы, если эта комбинация [цинцит-борнит] лучше реагируют с локальной батареей, в то время как другие не требуют этого... но практически с любым кристаллом это помогает получить чувствительную настройку для использования локальной батареи... " Бухер, Элмер Юстас (1921). Практическая беспроводная телеграфия: Полный учебник для студентов радиосвязи, пересмотренное издание. Нью-Йорк: Wireless Press, Inc. стр. 134–135, 140.
  104. ^ ab Field 2003, стр. 93–94
  105. ^ Лескарбура (1922), стр. 285
  106. ↑ Коллинз (1922), стр. 27–28.
  107. ^ Уильямс (1922), стр. 79
  108. ↑ Принципы, лежащие в основе радиосвязи (1922), стр. 441
  109. ^ Payor, Steve (июнь 1989). "Build a Matchbox Crystal Radio". Popular Electronics : 45 . Получено 28.05.2010 .
  110. ^ Филд (2003), стр. 94
  111. ↑ Уолтер Б. Форд, «High Power Crystal Set», август 1960 г., Popular Electronics
  112. ^ аб Поляков, В. Т. (2001). «3.3.2 Питание полем мощных приборов». Техника радиоприёма. Простые приемники АМ сигналов[ Техника приема. Простейшие приемники АМ-сигналов ]. М.: Книжная палата. С. 256. ISBN 5-94074-056-1.
  113. ↑ Радиоэлектроника, 1966, №2
  114. ^ Катлер, Боб (январь 2007 г.). «High Sensitivity Crystal Set» (PDF) . QST . 91 (1): 31–??.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Кристаллические радиоприемники» .
В Wikisource есть оригинальный текст, относящийся к этой статье:
Интервью с изобретателем детектора Crystaloi