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

 

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Welche Dioden kann ich benutzen?


In Europa sind Germanium-Dioden folgender Typen für Detektoren üblich 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 Bauvorschläge arbeiten alle mit den oben genannten Dioden.

 

Wenn Sie einen Kristall-Kopfhörer 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 Feldstärken ergeben. Mit einem Mess-Sender habe ich ein schwaches HF-Signal in den Detektor-Empfänger 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 hörbar (mehr informationen hier).


Welche Dioden ergeben die höchste Empfindlichkeit?


diehr-kristalle.jpgDie Beurteilung der Empfindlichkeit (Empfangsleistung) verschiedener Dioden ist recht schwierig. Es wird da vom Detektor-Empfänger-Interessierten oft zu viel erwartet. Es ist zwar richtig, dass Dioden und Halbleiter-Kristalle unterschiedliche Empfindlichkeiten haben, aber die Unterschiede können sich nur wenig, aber doch wahrnehmbar, in der hörbaren Empfangsleistung bemerkbar machen. Sie können diese Unterschiede nur bei SCHWäCHSTEN und KAUM HöRBAREN 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 führen, dass für den angeschlossenen Kopfhörer diese Differenz and die Grenze seiner Ansprechempfindlichkeit oder Ihres Ohres führt.

 

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

 

Aber auch bei Verwendung von Kristallhörern und "normalen" magnetischen Kopfhörern 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 Empfängers ergibt sich, wenn die Güte (und damit auch der Resonanz-Widerstand) des Schwingkreises hoch ist und der Kopfhörers (mit oder ohne Anpasstrafo) ebenfalls möglichst hochohmig ist. Günstig ist es, wenn beide Widerstände gleiche Werte haben. Der Widerstand der Diode(n) bei kleinsten Spannungen sollte nicht geringer als dieser Wert sein.

 

Man sollte beachten, dass gewisse Halbleitermaterialien zur Oxidation neigen konnten und somit im Laufe der Zeit schlechtere Empfindlichkeiten und Halbleiterstrecken ausbilden konnten. Nicht zuletzt deshalb legten einige Kristalle-Anbieter Wert auf die Feststellung, dass ihre Produkte luftdicht verpackt geliefert wurden.

 

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

Geringe Empfindlichkeitssteigerungen sind realisierbar durch Dioden-Vorspannung

 

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

 

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

Rang
Kopfhörer-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
Kristallhörer mit 210 kOhm parallel
BAT16
2
Kristallhörer mit 210 kOhm parallel
AA112 selektiert.
3
Kristallhörer mit 210 kOhm parallel
AA112
4
Kristallhörer mit 210 kOhm parallel
1SS16
5
Kristallhörer mit 210 kOhm parallel
5082-2835
6
Kristallhörer mit 210 kOhm parallel
HSMS 2860
7
Kristallhörer mit 210 kOhm parallel
2 * 5082-2835
1
Normaler 2000Ohm-Magnethörer ohne Anpasstrafo
BAT16
2
Normaler 2000Ohm-Magnethörer ohne Anpasstrafo
AA112 selektiert
3
Normaler 2000Ohm-Magnethörer ohne Anpasstrafo

AA112

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

 


Die Stunde der Wahrheit für 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 möglich eingestellt. Das 1M-Ohm Poti R1 der Testschaltung wird auf Mittelstellung gebracht und das 2M -Ohm Poti 2 in Abhängigkeit zum Diodentyp.

  • Kristallkopfhörer (1): Schalten Sie S2 ein, R 3 so hochohmig wie möglich ohne Verzerrung.
  • Magnetischer Hörer (1): Schalten Sie S2 aus.
  • Sound powered Hörer (1 oder 2): S2 aus.
  • Magnetischer Hörer 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 Kopfhörer der Modulations-Ton gerade so eben hörbar 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 genügend abschwächen lässt.

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 hörbar, kaum hörbar, hörbar oder stark hörbar? Sie können natürlich mit R1, R2, R3 die Werte für jede Diode zu optimieren.

 

Beachten Sie allerdings die Hinweise zu den Dioden höchster Empfindlichkeit.

 

übrigens können Sie auch die Empfindlichkeit Ihrer Kopfhörer mit dieser Schaltung testen. Diode 1 einschalten. Messender wieder so schwach einstellen, dass der Referenzhörer gerade so eben hörbar ist. Kopfhörer tauschen und testen. Vergessen Sie nicht auch einen Kristallhörer zu testen! Mehr Informationen über Kristallhörer hier.

 

Wenn Sie einen NF-Verstärker mit hochohmigen Eingang statt einem Kopfhörer verwenden, können Spezialdioden ihre eventuellen Fähigkeiten besser realisieren. Das ist aber nicht wirklich ein Vorteil, da ja der Detektor-Empfänger für Kopfhörerbetrieb 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 für einen einfachen Kristall-Detektor.

 

 Darüber hinaus gibt es noch eine Auswahl von Mineralien und Kristalle, die durchaus zur Gleichrichtung genutzt werden können. Einige davon benötigen eine zusätzliche Vorspannung.

 

cymex-1.jpg

In solchen Dosen wurden Halbleiterkristalle angeboten. ... mehr

 

 

selectite-1.jpg

 

In solchen Dosen wurden Halbleiterkristalle angeboten. ... mehr


 

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

 

Kristalle, die keine Vorpannung benötigen
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.

 

finger.gifHier eine kleine Liste von solchen angebotenen Kristallen.

 


Ein noch einfacherer Gleichrichter für Ihren Detektor


Eine alte rostige Zange und zwei Experimentier-Kroko-Klemmschnüre 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 Stück rostiges Eisen, achten Sie dabei darauf, dass die Eisenoberfläche 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 für die Demodulation


Die Lautstärke des gleichgerichteten HF-Signals kann erhöht werden durch die Verwendung einer Spannungsverdopplerschaltung. Es können magnetische und Kristallhörer 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.

 

 


 

 

Germanium-Transistor als "Ersatz-Diode"

 

Ist für Versuche gerade keine Diode oder Kristall vorhanden, kann man auch Germanium-Transistoren als Diode verwenden. Versuch macht hier klug. Dabei nutzt man entweder die Strecke Basis-Emitter oder Basis-Collektor als Diode. Ich habe so z.B, den OC71 oder AF121 genutzt, geht aber auch mit anderen Typen.

 

 

Danke für den Hinweis von "Apollo", Alfred aus dem Wumpus-Gollum-Forum, diese Möglichkeit anzusprechen.

 

 

 


 

Polarität der Gleichrichter-Diode

 

Beim Einsatz im Detektorradio ist die Polarität der Diode (der Transistor-Dioden-Strecke) völlig egal, solange man keine Vorspannungs-Schaltung nutzt.

 

 


 

1997 / 28.04.2017

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