Warum sollte ich einen Transformator anstelle einer Induktivität in einem Quarzsatz verwenden?

Es gibt drei Vorteile, den resonanten LC-Tank über eine Transformatorkopplung anzutreiben, anstatt direkt von der Antenne:

1. Es verändert die Impedanz. Die Impedanz des von der Antenne kommenden Signals liegt wahrscheinlich im Bereich von 50-300 Ω. Kristallradios werden normalerweise mit hochohmigen Kopfhörern gehört, normalerweise um 2 kΩ. Eine 100-Ω-Quelle zu haben, die eine 2-kΩ-Last antreibt, ist ineffizient, was letztendlich zu einer geringeren Lautstärke führt.

2. Der Abfall der Detektordiode ist ein kleinerer Bruchteil der Ausgangsspannung. Der Transformator verstärkt die Spannung und macht sie höher als das, was direkt aus der Antenne kommt. Der Durchlassabfall der Detektordiode ist festgelegt, sodass er im Verhältnis zum Signal geringer ist, nachdem die Spannung dieses Signals durch den Transformator erhöht wurde. Dies bedeutet, dass Radiosender mit geringerer Stärke immer noch eine gewisse Ausgabe erzeugen und die Ausgabe, die Sie erhalten, weniger Verzerrungen aufweist.

3. Bessere Selektivität. Die relativ niedrige Impedanz der Antenne dämpft die Resonanz des LC-Schwingkreises. Eine andere Möglichkeit, dies zu sagen, ist, dass es das Q des Resonanzkreises senkt. Dies bedeutet, dass seine Resonanzspitze weiter gespreizt ist, was bedeutet, dass das Radio nicht so gut auf einen einzelnen Sender eingestellt werden kann. Der Effekt besteht darin, dass starke Sender scheinbar in benachbarte Frequenzen übergreifen.

Do or Don't - Die Verwendung eines Transformators oder das Lecken eines Antennensignals an den abgestimmten Schaltkreis über eine kleine Kappe funktioniert wirklich. Mit Arbeit meine ich, es macht den aus L1 und C1 gebildeten Schwingkreis sehr viel resonanter und das bedeutet Kanalselektivität und höhere Signale.

Was ist mit der Antenne? Die Antennenimpedanz ist ziemlich niedrig und "resistiv", und dies ist nicht ideal für den direkten Anschluss über den aus L1 und C1 gebildeten abgestimmten Kreis - es dämpft die Resonanz und macht die Selektivität schlecht und die Signalamplitude kleiner.

Hier ist, was ich meine: -

Ich habe L1 mit 100 uH und C1 mit 220 pF ausgewählt - dies bildet den grundlegenden abgestimmten Schaltkreis. Ich habe über einen 33-pF-Kondensator ein Eingangssignal von einer 50-Ohm-Quelle auf den abgestimmten Schaltkreis übertragen. Oben in der Mitte des Bildes befindet sich ein gelbes Etikett. Hier steht 1,001 MHz und 32,93 - die 32,93 sind eigentlich dB Verstärkung vom Ausgang zum Eingang. Hier ist die einfache Schaltung, wenn Sie sie neu erstellen möchten: -

32,93 dB Verstärkung sind leicht übertrieben - 6 dB gehen in den 50 Ohm der Antenne verloren, also beträgt die Verstärkung tatsächlich 27 dB und in Wirklichkeit ist dies eine Spannungsvergrößerung von 22. Ich habe 50 Ohm verwendet, um den Antennenwiderstand darzustellen, was ein Kompromiss ist Wert zwischen 37 Ohm für einen Viertelwellendipol und 73 Ohm für einen Halbwellendipol. Ich habe der Einfachheit halber nicht die Mühe gemacht, die reaktiven Elemente beider Antennen einzuführen. Sie werden die allgemeine Idee nicht beeinflussen.

Sehen Sie sich an, wie selektiv die Antwort ist: -

Bei 1,001 MHz beträgt die Spitze 32,93 dB. Bei 1,011 MHz ist die Amplitude um 16 dB gefallen, und dies ist eine anständige Selektivität für einen AM-Empfänger, der auf einem abgestimmten Kreis basiert.

In der Praxis müssen mehr Verluste berücksichtigt werden, nämlich Kopfhörer, Dioden usw., aber wenn Sie mit dem richtigen Fokus auf eine anständige Selektivität und Verstärkung beginnen, erhalten Sie möglicherweise ein anständiges funktionierendes Xtal-Set.

Ohne die Koppelspule oder die Leckkappe erhalten Sie bestenfalls 0 dB Verstärkung und schlechte Selektivität, nicht 27 dB Verstärkung und gute Selektivität.

L1 ist die Primärspule eines HF-Transformators. Dieser ist magnetisch mit der Spule L2 verbunden und verstärkt die von L1 (und der Antenne) empfangene Spannung um das Windungsverhältnis der Spulen, wodurch ein größeres Spannungssignal entsteht. Das größere Spannungssignal hilft, die Einschaltspannung der Detektordiode zu überwinden, wodurch das Gerät empfindlicher wird. Es hilft auch bei der Impedanzanpassung zwischen der Antenne und dem Resonanzkreis (L1 VC1).

Was von den Leitern (Drähten) von L1 „durchtrennt“ wird, ist das von L2 erzeugte hochfrequente Magnetfeld. In einem Leiter in einem sich ändernden Magnetfeld wird eine Spannung induziert (siehe Faradaysche Gesetze).

Ja, Sie können ein Kristallset bauen, indem Sie die Antenne direkt an den LC-Tankkreis anschließen, aber Sie werden feststellen, dass es nicht so empfindlich oder so "scharf abgestimmt" ist wie diese Version.

Sie müssen keinen Transformator verwenden, aber es ist praktisch. Wenn Sie C um 10 erhöhen und L um 10 verringern, bleibt die Resonanzfrequenz gleich, aber die charakteristische Impedanz sinkt um 10. Dies wäre nicht praktisch, wenn C variabel sein müsste.