我们知道,广播电台播送节目的时候,是把语言和音乐的声音先通过话筒变成音频电流,然后再用它来控制等幅振荡的高频电流,使高频电流的振荡幅度按着音频电流的规律而变化,从而把广播节目通过高频无线电波传送出去。以上这种用音频电流控制高频电流振荡幅度的过程叫作“调幅”(图1)。图中的实线表示实际电流波形,虚线可以帮助我们比较电流幅度的变化。一般中、短波广播电台发射的都是这种调幅波。

调幅波是已带有音频信号的高频电波,在收听节目的时候,我们还需要将音频电流从高频调幅波中再还原出来,这种还原的过程叫作“检波”。矿石就是用来完成检波作用的。
矿石是怎样完成检波的呢?
让我们来看看矿石的构造(图2a)。图2b是它在电路中的表示符号。当触针和矿石的灵敏点接触的时候,在接触面上能形成一层薄的阻挡层,它的厚度只不过万分之几毫米(图2c是被放大了的矿石与触针的接触表面)。这个阻挡层对电流的通过有阻碍作用,但是阻挡层的厚度却随着外加电压的方向而变化。当在触针和矿石两端加上某个方向电压时(图2d),阻挡层变得很薄,电阻也很小,通过矿石的电流很大。而加上相反的电压时(图2e),阻挡层变厚,电阻也急剧地增加,这时只有很微小的电流能通过矿石,甚至可以认为基本上没有电流通过。所以我们说矿石具有单方向的导电性。矿石能够检波的关键就在于此。

这样,当矿石机收到电台发射的高频调幅波之后,电流为正时,能够通过矿石,电流为负时,被截止,相当于调幅波的下半部分被切掉(图3a)。通过理论分析我们可以知道,图3a的电流波形里实际包含有原来的音频成分以及高频成分,也就是说,通过检波后又把音频成分和高频重新分开来了,音频又还原出来(图3b)。虽然它们都可能通过耳机,但是高频成分是听不到的,只有音频成分能使耳机发出声音,而它的变化规律和广播电台原来播送的节目一样,因此,我们能听到电台的广播。

矿石需要找灵敏点,性能不够稳定。半导体二极管是用锗或硅提炼制成的,体积小,正反向电阻差别大,性能比矿石好而稳定。如果用半导体二极管来代替矿石,收听的效果会更好。(基放)