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Tipps & Tricks. Dioden. Kristalle. Kristall-Gleichrichter.

 

 

 

Welche Dioden kann ich benutzen?


In Europa sind Germanium-Dioden folgender Typen fuer Detektoren ueblich gewesen: OA5, OA90, OA95, AA112, AA114. Es eigenen sich aber auch viele andere Dioden-Typen. Einfach ausprobieren. In den USA ist die Diode 1N34 viel genutzt worden. Meine Bauvorschlaege arbeiten alle mit den oben genannten Dioden.

 

Wenn Sie einen Kristall-Kopfhoerer verwenden und als Parallel-Widerstand einen ca 120-140 k Ohm-Widerstand verwenden, ergeben z.B. folgende Dioden AA112 selektiert, AA112, AA113, AA116, AA119, 2 * 5082-2835 und bedingt OA160 eine gute Empfindlichkeit.

 

Nachtrag 2012: Für Hochleistungs-Detektoren empfiehlt "Joeberesf" aus dem Wumpus-Gollum-Forum auch folgende Dioden: 

 

1) HSMS-2860 für Standard sound-powered Kopfhörer über Anpass-Transformator.

2) Niederohmige HSMS- 2850 für sound-powered Kopfhörer. Ohne Trafokopplung, sehr niederohmig am Schwingkreis anpassen.

3) BAT15 für sound-powered Kopfhörer


Sind Dioden eines Types unterschiedlich?


Ja! Ich habe festgestellt, dass Dioden eines Types beim Empfang leiser Stationen unterschiedliche Feldstaerken ergeben. Mit einem Mess-Sender habe ich ein schwaches HF-Signal in den Detektor-Empfaenger eingekoppelt. Bei 50 Dioden AA112 ergaben sich Empfangsspannungen von ca. 10,9 bis 14.5 mV. Dieser Unterschied ist beim Empfang schwacher DX-Stationen auch hoerbar (mehr informationen hier).


Welche Dioden ergeben die hoechste Empfindlichkeit?


Die Beurteilung der Empfindlichkeit (Empfangsleistung) verschiedener Dioden ist recht schwierig. Es wird da vom Detektor-Empfaenger-Interessierten oft zu viel erwartet. Es ist zwar richtig, dass Dioden und Halbleiter-Kristalle unterschiedliche Empfindlichkeiten haben, aber die Unterschiede koennen sich nur wenig, aber doch wahrnehmbar, in der hoerbaren Empfangsleistung bemerkbar machen. Sie koennen diese Unterschiede nur bei SCHWAECHSTEN und KAUM HOERBAREN Signalen beobachten.


Warum? Ein Unterschied in der Ansprechempfindlichkeit der Diodenstrecke von z.B. 0,02 Volt zwischen zwei Dioden-Typen oder zwei Dioden des selben Types kann eventuell dazu fuehren, dass fuer den angeschlossenen Kopfhoerer diese Differenz and die Grenze seiner Ansprechempfindlichkeit oder Ihres Ohres fuehrt.

 

Wenn Sie allerdings hochempfindliche magnetische Kopfhoerer (sogenannte sound powered ear-phones) , vielleicht in Verbindung mit einem geeignetem NF-Transformator Beispiel: 100 kOhm zu 500 Ohm nutzen koennen, sind Dioden wie z.B. 2*5082-2835 erkennbar empfindlicher, wenn Sie Schwingkreise hoechster Guete (z.B. Ferrit-Topfspulen) verwenden. Zwei Dioden dieses Types sind parallel zu schalten. Auch bei Verwendung von Kristallhoerern (mit Parallel-Widerstand 210 kOhm) ist gerade noch eine Empfindlichkeitszunahme hoerbar.

 

Aber auch bei Verwendung von Kristallhoerern und "normalen" magnetischen Kopfhoerern kann bei optimalem Aufbau und Verwendung beispielsweise dieses Konzeptes eine Empfindlichkeitssteigerung mit speziellen Dioden, wie 2*5082-2835 erzielt werden. Vergleichsmessungen weiter unten.

 

Hohe Empfindlichkeit des Empfaengers ergibt sich, wenn die Guete (und damit auch der Resonanz-Widerstand) des Schwingkreises hoch ist und der Kopfhoerers (mit oder ohne Anpasstrafo) ebenfalls moeglichst hochohmig ist. Guenstig ist es, wenn beide Widerstaende gleiche Werte haben. Der Widerstand der Diode(n) bei kleinsten Spannungen sollte nicht geringer als dieser Wert sein.

 

 

Wie erkenne ich eine empfindliche Diode ohne komplizierten Messaufbau? Bauen Sie in Ihren Empfaenger eine Dioden-Umschaltung ein. (Siehe Schaltbild) Suchen Sie einen Rundfunksender, der moeglichst schwach zu empfangen ist (Er darf nur gerade eben hoerbar sein!!!). Jetzt schalten Sie zwischen den Dioden um und erkennen eventuell den Unterschied. Erwarten Sie aber keine Wunder. Die Unterschiede sind gerade so hoerbar.

Geringe Empfindlichkeitssteigerungen sind realisierbar durch Dioden-Vorspannung

 

Hier die Ergebnisse von Messungen mit diesem Empfaenger und dieses Messaufbaues. (Mit Abstand am empfindlichsten war der sound powered Kopfhoerer mit NF-Trafo. Zwischen Kristallhoerer und normalen Magnet-Kopfhoerer gab es keinen grossen Empfindlichkeitsunterschied. Mehr Informationen hier):

 

Diese Rangliste meint: Rang 1 hat beste Empfindlichkeit, Rank 7 etwas schlechter.

Rang
Kopfhoerer-Typ
Dioden-Typ
1
Sound powered, mit NF-Trafo
2* 5082-2835
2
Sound powered, mit NF-Trafo
1*5082-2835
3
Sound powered, mit NF-Trafo
HSMS 2860
4
Sound powered, mit NF-Trafo
BAT 16
5
Sound powered, mit NF-Trafo
AA112 selektiert
6
Sound powered, mit NF-Trafo
AA112
7
Sound powered, mit NF-Trafo
1SS16
1
Kristallhoerer mit 210 kOhm parallel
BAT16
2
Kristallhoerer mit 210 kOhm parallel
AA112 selektiert.
3
Kristallhoerer mit 210 kOhm parallel
AA112
4
Kristallhoerer mit 210 kOhm parallel
1SS16
5
Kristallhoerer mit 210 kOhm parallel
5082-2835
6
Kristallhoerer mit 210 kOhm parallel
HSMS 2860
7
Kristallhoerer mit 210 kOhm parallel
2 * 5082-2835
1
Normaler 2000Ohm-Magnethoerer ohne Anpasstrafo
BAT16
2
Normaler 2000Ohm-Magnethoerer ohne Anpasstrafo
AA112 selektiert
3
Normaler 2000Ohm-Magnethoerer ohne Anpasstrafo

AA112

4
Normaler 2000Ohm-Magnethoerer ohne Anpasstrafo
5082-2835
5
Normaler 2000Ohm-Magnethoerer ohne Anpasstrafo
2 * 5082-2835
6
Normaler 2000Ohm-Magnethoerer ohne Anpasstrafo
1SS16
7
Normaler 2000Ohm-Magnethoerer ohne Anpasstrafo
HSMS 2860

 


Die Stunde der Wahrheit fuer Super-Spezial-Dioden


Superempfindlichkeit durch Verwendung von Spezial-Dioden (wie z.B. selektierte Dioden, Schottky-Dioden, backward-Dioden) ? Superempfindlichkeit durch Parallelschaltung von 10 Dioden? Bauen Sie doch mal diese Test-Schaltung auf, allerdings brauchen Sie einen HF-Messender mit Eigen-Modulation. Der Aufbau wird an den HF-Ausgang des Messenders angeschlossen. Die Ausgangsspannung dieses Messenders wird so gering wie moeglich eingestellt. Das 1M-Ohm Poti R1 der Testschaltung wird auf Mittelstellung gebracht und das 2M -Ohm Poti 2 in Abhaengigkeit zum Diodentyp.

  • Kristallkopfhoerer (1): Schalten Sie S2 ein, R 3 so hochohmig wie moeglich ohne Verzerrung.
  • Magnetischer Hoerer (1): Schalten Sie S2 aus.
  • Sound powered Hoerer (1 oder 2): S2 aus.
  • Magnetischer Hoerer mit NF-Trafo (2): S2 aus.

Als Diode D1 verwenden Sie eine "normale" Diode wie 1N34 oder AA112. Als zweite Diode verwenden Sie Ihre Super-Diode(n). Schaltstellung von S1 auf "Spezial"-Diode. Messender-Signal (z.B. 1000 KHz) so weit aufdrehen, bis im Kopfhoerer der Modulations-Ton gerade so eben hoerbar ist. Umschalten mit S1 auf die Normal-Diode 1. Na, ist Diode 2 wirklich eine Super-Spezialdiode, oder kann die Normaldiode das Signal auch demodulieren? Wollen Sie die Bedeutung von mehreren parallelgeschaltenen Dioden an einer möglichst hochohmigen Schwingkreisersatzschaltung testen, nehmen Sie an Stelle von Diode 2 die Testdioden. Gerade bei Schottky-Dioden sind die Ergebnisse interessant. Stellen Sie R1 und R2 möglichst in eine obere Position. Vielleicht muss R1 auch in einen 3 M - Ohm und R2 in einen 10 M - Ohm geändert werden.

 

Das 1 M-Ohm Poti brauchen Sie nur verstellen, wenn dass Messender-Signal sich nicht genuegend abschwaechen laesst.

Die hier gezeigte Messschaltung hat keine Resonanzen, es muss kein Schwingkreis wegen Impedanz-Aenderung durch die unterschiedlichen Dioden nachgestellt werden. Die Stunde der Wahrheit! Ist die Superdiode (sind die Superdioden) lauter oder nicht? Ist der Unterschied nicht hoerbar, kaum hoerbar, hoerbar oder stark hoerbar? Sie koennen natuerlich mit R1, R2, R3 die Werte fuer jede Diode zu optimieren.

 

Beachten Sie allerdings die Hinweise zu den Dioden hoechster Empfindlichkeit.

 

Uebrigens koennen Sie auch die Empfindlichkeit Ihrer Kopfhoerer mit dieser Schaltung testen. Diode 1 einschalten. Messender wieder so schwach einstellen, dass der Referenzhoerer gerade so eben hoerbar ist. Kopfhoerer tauschen und testen. Vergessen Sie nicht auch einen Kristallhoerer zu testen! Mehr Informationen ueber Kristallhoerer hier.

 

Wenn Sie einen NF-Verstaerker mit hochohmigen Eingang statt einem Kopfhoerer verwenden, koennen Spezialdioden ihre eventuellen Faehigkeiten besser realisieren. Das ist aber nicht wirklich ein Vorteil, da ja der Detektor-Empfaenger fuer Kopfhoererbetrieb gebaut wird.


Kristalle, Kristall-Detektoren


kristalldetektor1.jpgIn der Frühzeit der Detektorempfänger kamen noch "echte" Kristall-Detektoren zum Einsatz (Photo links). Dabei musste zumeist ein Kontaktdraht vorsichtig und leicht auf eine gut arbeitende Stelle eines Kristalls gedrückt werden, um den Halbleiter-Effekt auslösen zu können.

 

--> rechts: Eine Auswahl von Kristallen:

 

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... mehr: Kristall-Detektoren Selbstbau

... mehr: Kristall-Detektoren. Bauformen

 

Einige Leute haben mich gefragt, ob es noch Material zum Selbstbau eines Detektor-Kristalls gibt. In vielen Mineralien-Läden gibt es Pyrit. Mit einem Kupferdraht kann der Detektor -Kristall berührt werden. Fertig ist der Detektor. . Hier ein Bauvorschlag fuer einen einfachen Kristall-Detektor.

 

 Darueber hinaus gibt es noch eine Auswahl von Mineralien und Kristalle, die durchaus zur Gleichrichtung genutzt werden koennen. Einige davon benoetigen eine zusaetzliche Vorspannung.

 

cymex-1.jpg

In solchen Dosen wurden Halbleiterkristalle angeboten. ... mehr

 

 

selectite-1.jpg

 

In solchen Dosen wurden Halbleiterkristalle angeboten. ... mehr


Auf Photo klicken für mehr Details

Kristalle, die eine Vorspannung benoetigen
Magnetit
Kupferpyrit
(Kupferkies)
Silizium
Molybdanit
Psilomelan ?
Chalkopyrit ?
Titanit ?
Chalkosin ? (Kupferglanz)

 

Kristalle, die keine Vorpannung benoetigen
Zinkit *
(Rotzinkerz,
(Zn O )
Eisenpyrit *
(Schwefelkies,
Katzengold)
Bleiglanz *
(Galenit)
Bouronit
Nagyagit
Karborund
Cassiterit
Jamesonit
Altait
Tellur
Pyrolusit
Anatas

* = gut für Detektorempfänger geeignet. Zinkit ist etwas empfindlich gegen mechanischen Druck.

 Es wurden viele Kristalle und Einbausets angeboten. Teilweise wurden phantasievolle Namen verwendet. Durch Nutzung der synthetisch hergestellten Kristalle wurden die Gleichrichterstrecken besser und stabiler. Es war aber auch "Glaube" im Spiel. Hier eine kleine Liste von solchen angebotenen Kristallen.


Ein noch einfacherer Gleichrichter fuer Ihren Detektor


Eine alte rostige Zange und zwei Experimentier-Kroko-Klemmschnuere ergeben ein einfachen (etwas zu Aussetzen neigenden) Gleichrichter. Fotos sagen mehr als Worte. Photo 1, Photo 2, Photo 3. Klemme 1 muss gut an der Zange angeklemmt werden. Die zweite Klemme liegt nur locker auf der Zange auf. Eine Weile probieren (verschiedene Punkte auf der Zange testen) und fertig ist der Gleichrichter. Versuchen Sie auch mal irgendein anderes Stueck rostiges Eisen, achten Sie dabei darauf, dass die Eisenoberflaeche nicht veredelt oder poliert ist.

 

 Ein Bauvorschlag für einen Rost-Gleichrichter-Detektor

Übrigens funktionieren die immer mal wieder vorgestellten Rasierklingen-Detektoren mit den heutigen rostfreien Rasierklingen kaum noch. Das sollte man für Versuche lieber ein normales kleines Stück Eisen nehmen, auf dem sich Rost gebildet hat.


 Spannungsverdopplerschaltung fuer die Demodulation


Die Lautstaerke des gleichgerichteten HF-Signals kann erhoeht werden durch die Verwendung einer Spannungsverdopplerschaltung. Es koennen magnetische und Kristallhoerer verwendet werden.

 

 


 

 

Wood-Metall (Wood Metal, Woodsches Metall)

 

In den Anfangsjahren der Detektor-Radios wurden nicht selten die Kristalle zur sicheren Kontaktgabe beim Gegenkontakt zur den feinen Federkontakten (für die Suche der besten Empfindlichkeit) in Woodsches Kristall eingebettet. Diese Metalllegierung schmolz (je nach Zusammensetzung) bei 60 - 70 Grad. Goss man ein Stück Kristall so ein, ergab das eine guten stabilen Kontakt und gute mechanische Lage.

 

In Woodmetall war ein Bestandteil auch Cadmium und somit auch ein Kontaktgift für den Menschen. Noch heute findet man Kristallhalter, die so aufgebaut sind. Vorsicht im Umgang.

 

Woodmetall besteht aus: Blei, Bismut (Wismut), Cadmium, Zinn.

 

 

1997 / 28.06.2016

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