Bộ chỉnh lưu làm gì trong một đài phát thanh tinh thể?

20

Tôi đã đọc về chất bán dẫn và tất cả các tài liệu tham khảo mà tôi đã tìm thấy nói rằng ứng dụng thực tế đầu tiên của diode bán dẫn là trong radio tinh thể, và bộ chỉnh lưu dựa trên chất bán dẫn nhanh chóng nhường chỗ cho bộ khuếch đại dựa trên ống.

Vì vậy, tôi đang cố gắng để hiểu tại sao chỉnh lưu là cần thiết ở tất cả. Một lời giải thích tuyệt vời về cách một đài phát thanh tinh thể hoạt động (và tại sao bây giờ thật khó để có được các thành phần để xây dựng chúng) có thể được tìm thấy ở đây . Đối với những người không muốn nhấp, đây là sơ đồ mạch:

Vì vậy, cuộn dây và tụ điện tạo thành một mạch cộng hưởng. Các tần số dưới ngưỡng đi qua cuộn dây xuống đất và những tần số trên ngưỡng đi qua tụ điện xuống đất, nhưng những tần số ở tần số cộng hưởng bị kẹt và phải đi qua diode đến tai nghe. Mỗi mô tả về mạch này tôi đã đọc nói rằng diode bằng cách nào đó giải điều chế tín hiệu và tôi chỉ không hiểu làm thế nào nó có thể làm điều đó. Có thể nói, tần số sóng mang 88Khz được điều chế AM với tín hiệu 300Hz-3KHz của giọng nói của con người. Làm thế nào để các diode, bằng cách cắt các phần của tín hiệu dưới 0, làm điều đó?

rf crystal-set

— v32
nguồn

2

Bộ chỉnh lưu, er, chỉnh lưu - biến AC tần số cao thành một cái gì đó gần với DC hơn.

— Licks nóng

1

Lưu ý rằng một mình diode không làm điều đó. Chúng ta cũng cần một bộ lọc thông thấp để loại bỏ tín hiệu 88KHz khỏi đầu ra. Trong sơ đồ trên, độ tự cảm lớn của các bộ lọc tai nghe, chỉ để lại âm thanh. Phổ biến hơn là thêm một tụ điện trên đầu ra.

— chiến thắng

@wbeaty bạn có thể vui lòng giải thích cho tôi cách tai nghe hoạt động như một bộ lọc thông thấp loại bỏ tín hiệu sóng mang ... cảm ơn bạn .... tên tôi là Julius

— Sedumjoy

27

Các diode giải điều chế tín hiệu vô tuyến AM. Để giải điều chế (phục hồi tín hiệu âm thanh) từ tín hiệu vô tuyến AM, tất cả những gì cần thiết là lấy lại biên độ của tín hiệu:

Nguồn: bài viết này

Đó là những gì các diode làm.

Nó chặn phần âm của sóng nhưng để phần dương vượt qua. Điều này cùng với các tụ thu hồi tín hiệu âm thanh.

Ví dụ của bạn không chứa điện trở và tụ điện, chúng có mặt mặc dù. Tai nghe chỉ có thể hoạt động trên các tín hiệu âm thanh để về cơ bản nó thực hiện cùng chức năng (bộ lọc thông thấp) mà không cần các thành phần đó.

— Bimpelrekkie
nguồn

29

Nó được gọi là một máy dò phong bì. Các diode ngăn tần số cơ bản đi tiêu cực. Tín hiệu ban đầu có giá trị trung bình là 0. Nếu bạn đưa tín hiệu này qua bộ lọc thông thấp (hay còn gọi là tụ điện), tín hiệu đầu ra sẽ là 0. Với diode tại chỗ, tín hiệu không bao giờ có thể bị âm và bây giờ nếu bạn ở mức trung bình ra tín hiệu của bạn bằng bộ lọc thông thấp, bạn nhận được tín hiệu thay đổi chậm (so với tần số cơ bản) không còn trung bình bằng 0. Tín hiệu này hiện hữu ích cho loa.

https://en.wikipedia.org/wiki/Envel_detector

— horta
nguồn

1

Ồ Điều đó thật tuyệt!

— vy32

7

Đây là một mô tả vật lý có thể giúp trực giác -

Nhét âm 1kHz vào micrô và phát trên sóng mang 100kHz AM.

Ở máy thu của bạn, lý tưởng nhất là bạn muốn màng loa tai nghe thay thế dịch chuyển ra ngoài và sau đó dịch chuyển vào trong mỗi mili giây, và đối với chất lượng âm thanh tốt, có thể bạn sẽ giải quyết việc thay thế nó ra bên ngoài và sau đó bật lại để cân bằng mỗi mili giây.

Nếu không có diode, màng loa tai nghe của bạn sẽ cố gắng rung ở tốc độ 100kHz mạnh trong nửa mili giây, và sau đó yếu hơn hoặc hoàn toàn không trong nửa mili giây tiếp theo. Ngay cả khi tai nghe phản hồi nhẹ ở tần số đó, tai của bạn sẽ không và bạn sẽ không nghe thấy gì.

Với diode, trong nửa mili giây, màng loa tai nghe của bạn sẽ bị đẩy ra ngoài cứ sau 10 micro giây (5 micro giây mỗi lần). Ngay cả khi không có bất kỳ tụ lọc bổ sung nào và do đó với tất cả các khoảng trống 5 micro giây trong dòng điện, 500 micro giây liên tục có màng ngăn liên tục bị đẩy theo cùng một hướng trong khoảng thời gian gần như vậy sẽ hoàn thành một số dịch chuyển. Đó là, các đặc tính cơ học của tai nghe của bạn có thể sẽ thực hiện một số giải điều chế thực tế khi hoạt động trên tín hiệu được chỉnh lưu. Tuy nhiên, khi hoạt động trên một tín hiệu không xác định, các đặc tính cơ học tương tự đó sẽ giải điều chế nó thành một thứ gần với sự im lặng.

— Bob
nguồn

1

Nếu không có diode, dòng trung bình trong tai nghe (1) sẽ là 0, vì vậy sẽ không có gì để nghe.
Diode hoạt động như một thành phần phi tuyến tính (2) tạo ra dòng điện không có trong tai nghe.
Nó xảy ra rằng dòng điện này tỷ lệ thuận với biên độ của sóng mà ăng ten thu được. Điều này tương ứng chính xác (3) tín hiệu âm thanh.

(1) trung bình hơn 0,1ms (những gì nghe được có thể cảm nhận được)
(2) chính xác hơn: phi tuyến tính và không kỳ quặc (nghĩa là, thậm chí, hoặc với một "hiệu ứng chẵn" nhất định)
(3) trong điều chế biên độ ( LÀ)

— andre314
nguồn

1

Các cuộn dây và tụ điều chỉnh tái tạo các tàu sân bay ban đầu. Sóng mang được tái sinh + sóng mang được điều chế được trộn lẫn bởi hành động phi tuyến tính của diode. Quá trình trộn -> một loạt các sản phẩm - n.Fc +/- m.Fm; n, m là các số nguyên, Fc là tần số sóng mang và tần số điều chế Fm. Một kết quả sẽ là Fm và phần lớn các khoản tiền n và m nhỏ và sự khác biệt sẽ loại bỏ hầu hết các hãng, Fc. Một tụ điện nhỏ, ví dụ 100 pf, trên tai nghe của bạn sẽ làm giảm Fc một cách thích hợp để nó không ảnh hưởng đến tín hiệu Fm đến tai nghe. Chính xác quá trình tương tự xảy ra trong bất kỳ mạch trộn.

— Brian

1

@Brian Những gì bạn nói đúng, nhưng người ta không cần lý luận trong miền tần số để hiểu những gì đang xảy ra. Tôi nghĩ rằng, bởi vì mọi người đầu tư nhiều thời gian để hiểu miền tần số, họ có xu hướng quên đi miền thời gian đơn giản

— andre314

1

Nhân tiện, câu trả lời của tôi đã được định hướng để chỉ ra rằng rất nhiều loại phi tuyến có thể phát hiện ra AM. Không cần phải phát hiện chính xác đường bao của hãng. Tất nhiên có vấn đề về lợi ích, cuối cùng là sự cần thiết của khuếch đại, v.v., nhưng nó không phải là chủ đề ở đây (không ai nói về điều đó ở đây)

— andre314