学会装置矿石收音机

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矿石收音机装置简单,费用经济,除天地线外,主要零件包括矿石、耳机和调谐回路。矿石只有单向导电的特性而没有放大作用,检波时还要消耗一部分电能,所以一般可靠的收听距离比较近,不过数十公里。如果要使矿石收音机能够收得更远,听得也响,对天地线的安装和零件的选择,就不能不特别加以注意。如果真装置得好,有时候是可能收得很远的。下面是装用矿石机的一些基本知识:

甲、改善机线本身的性能 一、天地线优良(天线愈高愈好,长度在环境许可时,要尽可能长些,地线埋得深些,接地电阻愈小愈妤)。天线和引入线应和任何其他东西绝缘;二、矿石灵敏(即单向导电的特性要强)。市上出售的有固定矿石和活动矿石两种,固定矿石使用时装上就响,不需调节,缺点是可能不在最好的灵敏点。活动矿石使用时需要调节,可选择最灵敏的一点;但调节得当,声音比固定矿石要响。三、耳机磁力强,构造良好。耳机的电阻大的比小的灵敏,一般是2000欧;四、天线线圈要有适当的阻抗,使产生较高的高频电压。调谐回路的质量因数Q要尽量做得高(即线圈的导线要粗,线圈架子要好,电容器也要用好的),这样可以增加收音机的灵敏度。

乙、可能收得很远的情形 一、广播电台的电力强大;二、季节、气候、日夜等变化,所引起的天空电离层高度的相应变化,适宜收听远处广播电台发出的信号。有时温度降低,大地吸收电波的作用减小,到达收音天线的信号强度也要增加;三、矿石机安装地区的地质特别对电波传播有利,吸收能量很小。

上面各种因素结合起来后,收到的声音可以较响,收听距离可能很远。曾有人在昆明、成都、兰州、杭州等不同地点,用矿石机听到北京人民广播电台的播音,这虽说是比较突出的少数个别例子,但也说明了如果矿石机的天地线和零件好,收音条件适当,收到几十公里以外,甚至离数百公里的电台不足为奇。

矿石机的制作

图1
图1 🔍原图 (377×473)

装最简单的矿石机收听附近的广播电台,如果要求不高,照图1的装置,就可以收听。原理如下:当天线上收到的电波经过矿石时,由于矿石的单向导电特性,完成检波工作,在矿石两端产生一个低频电压,这个低频电压的电流,通过跨接在矿石两端的耳机时,就使耳机膜片颤动发音。

图2
图2 🔍原图 (385×597)

单回路矿石机 上面的矿石机因过于简单,如附近有一家以上的电台时,这几家电台的声音会同时进入耳机,听起来就夹杂不清。因此要在天地线间接一个调谐回路L、C\(_{1}\)(图2),利用L 、C1调谐回路的选择性,调节C\(_{1}\)时,可以找到所要收听的电台,并把混在一起的其他电台分开。这种装置的优点是线路简单,所以回路上电能损耗小;调谐回路直接和天地线相联,调谐的信号在L、C1并联回路两端形成极大的阻抗,电压增益高,因此灵敏度高。如果附近只有一两家电台或收听较远的电台,这种线路比较合适;但如附近电台较多,仍旧会不容易把各电台分隔清楚。图中C\(_{2}\) 可以让检波后的高频电流傍路流过,不会跑到耳机的回路里去。

双回路矿石机 在天地线间加一个天地线圈(初级线圈),把天线回路和调谐回路分开。分开后,天线收到的电波,经过两线圈L\(_{1}\)、L2间的电感交连,把L\(_{1}\)里感应到的电压传到L2。加了天地线圈后,还可以设法控制收音机的灵敏度和选择性。如果L\(_{1}\)、L2靠得近而且L\(_{1}\)圈数多,灵敏度增加,听到的声音响,但选择性稍差;反之,L1、L\(_{2}\)离得远或L1圈数少,选择性增加,容易把电台分隔清楚,但听到的声音就轻。因此双回路矿石机天线线圈L\(_{1}\)因数的多少以及它和L2的距离,并无一定。如果附近电台多,L\(_{1}\)应少绕几圈;反之,L1应多绕几圈。图中L\(_{1}\)、L2下端相联而接地,是防止在调节C\(_{1}\)时受人体感应,影响调节点的不稳。

图3
图3 🔍原图 (463×683)
图4
图4 🔍原图 (476×610)

上面的双回路矿石机,虽说已具备了天线线圈和调谐回路,但在电台多的城市,要想把各电台分隔清楚,还是不容易做到。因此还得在天地线回路里另想办法。所以图4里又在天地线间再加接一个分线器S。改变S的位置同时调整C\(_{1}\)的电容量,可以使天地线回路的谐振频率和外来信号频率配合。这样,调谐信号在天线回路两端所产生的电流最大,感应到L2的电压也高,听到的声音自然就响。其它离开天线回路谐振频率较远的外来信号,当通过天线回路时,电流很小,不能在L\(_{2}\)里感应多大的电压,等于不起作用。这样,电台分隔不清的可能性大为减小,也就是说天地线回路里装了分线器后,收音机的选择性提高了。图5用C1来调节天线回路的谐振频率,可以和外来信号的频率精密配合,所以效果比图4用分线器的办法更好。

图5
图5 🔍原图 (346×428)
图6
图6 🔍原图 (598×518)

三回路矿石机 图6是图3的改进,它比图3多个调谐回路,因此选择性又增进了一步,但是线路比较复杂,灵敏度不能不稍减低,因此这种线路以及图4、图5都只适宜在附近电台比较多的地方使用。图中线圈L\(_{1}\)、L2、L\(_{3}\)用0.32公厘漆包线绕在50公厘直径的圆筒上,L1绕40圈,离开L\(_{1}\)10公厘处绕L270圈,L\(_{3}\)在同样直径的另一圆筒上也绕70圈。

按图6装置完毕后,先将L\(_{2}\)、L3靠紧,调节C\(_{1}\)、C2收到广播声音后,再稍调节C\(_{1}\)至声音最响。L2、L\(_{3}\)的距离由试验决定,C1、C\(_{2}\)也可用双连电容器,使得调节时比较简单。(熊)