Электролитический детектор , или жидкостный барреттер , был типом детектора ( демодулятора ), использовавшегося в ранних радиоприемниках . Впервые использованный канадским исследователем радио Реджинальдом Фессенденом в 1903 году, он использовался примерно до 1913 года, после чего был заменен кристаллическими детекторами и детекторами на вакуумных лампах, такими как лампа Флеминга и Аудион ( триод ). [1] [2] Он считался очень чувствительным и надежным по сравнению с другими детекторами, доступными в то время, такими как магнитный детектор и когерер . [3] Это был один из первых выпрямляющих детекторов, способных принимать AM (звуковые) передачи. 24 декабря 1906 года корабли ВМС США с радиоприемниками, оснащенными электролитическими детекторами Фессендена, приняли первую радиопередачу AM с передатчика Фессендена в Брант-Роке, штат Массачусетс , состоящую из программы рождественской музыки. [4] [5]
Фессенден, больше, чем кто-либо другой, ответственен за разработку амплитудной модуляции (АМ) радиопередачи около 1900 года. Работая над разработкой АМ-передатчиков, он понял, что детекторы радиоволн, используемые в существующих радиоприемниках, не подходят для приема АМ-сигналов. Радиопередатчики того времени передавали информацию по радиотелеграфу ; передатчик включался и выключался оператором с помощью переключателя, называемого телеграфным ключом, производящим импульсы радиоволн, для передачи текстовых данных с помощью кода Морзе . Таким образом, приемникам не нужно было извлекать аудиосигнал из радиосигнала, а только обнаруживать наличие или отсутствие радиочастоты, чтобы производить «щелчки» в наушнике, представляющие импульсы кода Морзе. Устройство, которое делало это, называлось «детектором». Детектор, используемый в приемниках того времени, называемый когерером , просто действовал как переключатель, который проводил ток в присутствии радиоволн и, таким образом, не имел возможности демодулировать или извлекать аудиосигнал из амплитудно-модулированной радиоволны.
Самый простой способ извлечь звуковую волну из AM-сигнала — выпрямить ее; удалить колебания с одной стороны волны, преобразовав ее из переменного тока в переменный постоянный ток . Изменения амплитуды радиоволны, представляющие звуковую волну, вызовут изменения тока, и, таким образом, могут быть преобразованы в звук с помощью наушников. Для этого требуется выпрямитель , электрический компонент, который проводит электрический ток только в одном направлении и блокирует ток в противоположном направлении. В то время было известно, что прохождение тока через растворы электролитов, таких как кислоты, может иметь это свойство односторонней проводимости.
В 1902 году Фессенден разработал то, что он назвал детектором « барреттер », который выпрямлял АМ-сигнал , но он был не очень чувствительным. Барреттер использовал тонкую платиновую проволоку, называемую проволокой Волластона , изготовленную в виде платинового сердечника в серебряной оболочке, которую нужно было снять кислотой. В процессе снятия изоляции с проволоки Волластона Фессенден оставил ее погруженной в кислоту слишком надолго, что разъедало большую часть проволоки, пока в контакте с раствором не остался только кончик; он заметил, что она хорошо реагировала на радиосигналы, генерируемые поблизости, и могла использоваться как новый тип детектора.
Эта история была оспорена в то время, и честь открытия также приписывалась Михаэлю И. Пупину , В. Шлёмильху, Хьюго Гернсбаку и другим. Однако очевидно, что Фессенден был первым, кто применил это устройство на практике.
[6] Действие этого детектора основано на том факте, что только кончик платиновой проволоки диаметром в несколько сотых долей дюйма погружается в раствор электролита , и к образованной таким образом ячейке прикладывается небольшое смещение постоянного напряжения . Платина используется, потому что другие металлы слишком быстро растворяются в кислоте. Приложенный ток смещения разлагает раствор путем электролиза на крошечные пузырьки газа, которые прилипают к металлическому острию, изолируя металлическое острие от раствора, тем самым уменьшая ток смещения. Входящий ток RF может лучше течь в направлении через точку, что делает точку более отрицательной. Это рекомбинирует газы и увеличивает воздействие точки на жидкость. Течение тока RF в направлении, которое делает точку более положительной, только усиливает сопротивление от газовой блокировки точки. Обнаружение происходит из-за этого асимметричного потока.
На практике последовательная цепь состоит из детектора, наушников и батареи с потенциометром . Провод делается положительным, и сигнал, который нужно демодулировать, подается непосредственно на него; небольшая (около 5 мл) платиновая чашка, заполненная серной или азотной кислотой, замыкает цепь наушников и также подключается к земле для замыкания цепи сигнала. Для настройки ячейки кончик проволочного электрода погружается в электролит, а потенциометр регулируется до тех пор, пока в наушниках не послышится шипящий шум. Затем настройка потенциометра перемещается для уменьшения тока до тех пор, пока шум не прекратится, и в этот момент детектор находится в наиболее чувствительном состоянии.
Было обнаружено, что сильный атмосферный шум делает его нечувствительным, поэтому требуется повторное смещение устройства после каждого сильного всплеска статических помех.
Другая форма электролитического детектора, электролитический детектор с запаянной точкой , который мог выдерживать значительное грубое использование, была коммерчески известна как детектор Radioson; он имел ячейку, запаянную в стеклянную оболочку. Работа была такой же, как в электролитическом детекторе с открытой точкой, преимуществом было то, что кислота была запечатана и, следовательно, не могла пролиться или испариться.
