礦石收音機(jī)簡(jiǎn)介

　　礦石收音機(jī)是指用天線、地線以及基本調(diào)諧回路和礦石做檢波器而組成的沒(méi)有放大電路的無(wú)源收音機(jī)，它是最簡(jiǎn)單的無(wú)線電接收裝置，主要用于中波公眾無(wú)線電廣播的接收。

　　礦石收音機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　無(wú)需用電源，節(jié)能環(huán)保。

　　可以用來(lái)測(cè)試天線或地線的效率。

　　礦石機(jī)很有吸引力，可以用來(lái)引導(dǎo)初學(xué)者、小朋友進(jìn)入無(wú)線電、廣播及DIY的天地。

　　線路簡(jiǎn)單，容易制作。

　　接上功放機(jī)，可收聽(tīng)到最佳音質(zhì)的AM廣播。

　　缺點(diǎn)：

　　音量小

　　需要很長(zhǎng)（五六米）的天線。還需要地線。

　　礦石收音機(jī)起源和種類

　　“礦石收音機(jī)”源于早期的檢波器元件是直接用天然礦石作成，使用時(shí)得通過(guò)一根金屬探針調(diào)整其在礦石上的壓力和方位得名。礦石收音機(jī)是所有無(wú)線電接收設(shè)備里最簡(jiǎn)單的一種，除非離電臺(tái)相當(dāng)近否則其天線和地線的架設(shè)是非常考究的。

　　當(dāng)晶體管發(fā)明后，無(wú)線電愛(ài)好者使用鍺二極管替代了礦石。中國(guó)的老無(wú)線電愛(ài)好者凡是玩過(guò)礦石機(jī)的都應(yīng)該記得2AP9這個(gè)充滿懷念的二極管型號(hào)。

　　簡(jiǎn)單的礦石收音機(jī)可以只有一個(gè)線圈，可變電容器，檢波器還有耳機(jī)構(gòu)成，由于只有一個(gè)調(diào)諧回路而被稱為“單回路礦石收音機(jī)”，這樣的機(jī)器，在配用良好的天地線時(shí)可以接受當(dāng)?shù)鼗蛏赃h(yuǎn)一點(diǎn)的電臺(tái)，但是分隔電臺(tái)的能力（選擇性）很不好，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“夾音”，也就是兩個(gè)或者更多電臺(tái)在一起響。

　　除了這樣的簡(jiǎn)單形式外，還可以有二甚至是三回路的礦石收音機(jī)，以提高選擇性，但是對(duì)音量沒(méi)有大的改善。現(xiàn)在還有一種新型的檢波用的MOSFET，可以獲得接近于0伏特的壓降，這種元件用于礦石收音機(jī)的檢波效果絕佳。

　　優(yōu)良礦石收音機(jī)需要：極好的天地線，高Q值的線圈和可變電容，低正向壓降的檢波器，靈敏和有良好阻抗匹配的耳機(jī)。

　　礦石收音機(jī)的構(gòu)成

　　礦石收音機(jī)是一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線電接收機(jī)，由長(zhǎng)導(dǎo)線天線，用于選擇信號(hào)頻率的調(diào)諧器和檢波器組成。檢波器可以使用“礦石”，也可使用檢波二極管，還可以使用鍺高頻三極管檢波器。

　　礦石收音機(jī)工作原理

　　礦石收音機(jī)有兩個(gè)功能：a：接收無(wú)線波；b：將其還原成聲音信號(hào)。

　　我們首先來(lái)說(shuō)明如何接收無(wú)線電波。

　　首先應(yīng)該有一個(gè)天線，我們以上面說(shuō)到的圓環(huán)型天線為例，如下圖，但是光有一個(gè)天線還不行，天線線圈兩端還并聯(lián)有一個(gè)電容。

　　我們平常使用收音機(jī)調(diào)臺(tái)，調(diào)的就是這個(gè)電容，它也因此被叫做調(diào)諧電容。聲學(xué)里有個(gè)“共振”的概念，電磁學(xué)里同樣也有。一個(gè)音叉的頻率是1000赫茲，另一個(gè)音叉要與它共振，頻率也要是1000赫茲。同樣，1000千赫茲（1000KHz）的電磁波，要求接收天線的頻率也是1000千赫茲。

　　決定音叉共振頻率的因素有2個(gè)：它的材料和形狀。銅和鐵發(fā)出的聲音頻率當(dāng)然不同，這是材料的影響；長(zhǎng)條的和圓球的共振頻率也不一樣，這是形狀的影響。決定無(wú)線電發(fā)射、接收裝置頻率的也有2個(gè)因素：線圈和電容器。我們用電感L來(lái)表示線圈的特性，電容C來(lái)表示電容器的特性。

　　我們把電容和電感一起組成的電路叫諧振回路，顯然不同的電容C和電感L的組合對(duì)應(yīng)不同的頻率，假如我們要接收1000KHz的電波，通過(guò)調(diào)節(jié)電容和電感，讓諧振回路的頻率正好等于1000KHz，那么我們可以說(shuō)這個(gè)回路對(duì)于1000KHz的電波調(diào)諧了。

　　一般每個(gè)電臺(tái)都有一個(gè)自己的頻率，比方中央人民廣播電臺(tái)是中波981KHz，礦石收音機(jī)裝上天線，通過(guò)調(diào)諧裝置，就能夠收到想要的電臺(tái)了。

　　再說(shuō)如何還原無(wú)線電波里的聲音信號(hào)。

　　天線收到特定頻率的電波，把它變成電路里震蕩的電流信號(hào)，讓這個(gè)電流信號(hào)直接去驅(qū)動(dòng)耳機(jī)，會(huì)聽(tīng)到聲音么？如下圖：

　　答案是不會(huì)！我們平常用的耳機(jī)里面有個(gè)小小的電磁鐵，會(huì)吸引一個(gè)震動(dòng)膜片。如果通過(guò)電磁鐵的電流信號(hào)發(fā)生變化，在它的吸引下，震動(dòng)片就發(fā)出頻率和強(qiáng)弱都不同的聲音來(lái)。我們來(lái)看下面這個(gè)圖：

　　被音頻信號(hào)調(diào)制過(guò)的無(wú)線電載波是以橫軸對(duì)稱的，即上下各有一條相反的音頻包絡(luò)線。耳機(jī)對(duì)高頻載波的信號(hào)沒(méi)有反應(yīng)（即使有反應(yīng)我們的耳朵也聽(tīng)不出來(lái)），只對(duì)音頻包絡(luò)線有反應(yīng)。在T時(shí)刻，假設(shè)與之對(duì)應(yīng)的上面的包絡(luò)上A點(diǎn)的電壓是+2V，那下面B點(diǎn)的電壓就是-2V，剛好與A點(diǎn)相抵消。這幅圖上任意時(shí)刻都是如此情形，即音頻載波反應(yīng)在耳機(jī)上的電壓是零，耳機(jī)膜片不會(huì)震動(dòng)，當(dāng)然就不會(huì)響。

　　可是在電路里串聯(lián)一只二極管，情況就不同了。如下圖：

　　二極管有個(gè)單向?qū)щ姷奶匦裕�即它只允許正方向的震蕩電流通過(guò)，反方向的時(shí)候電路相當(dāng)于斷開(kāi)。反應(yīng)在信號(hào)示意圖上是這樣：

　　即感應(yīng)電流的下半部分被削去了，只剩下載波和一條音頻包絡(luò)線，這樣在不同時(shí)刻加在耳機(jī)電磁鐵上的電壓不同，耳機(jī)就能發(fā)聲了。

　　這就是二極管的檢波作用，在二極管沒(méi)被發(fā)明之前，人們發(fā)現(xiàn)有些天然的礦石具有單向?qū)щ娦裕�可以用�?lái)檢波，于是礦石收音機(jī)就誕生了！

　　常規(guī)的礦石收音機(jī)電路還在耳機(jī)旁邊并聯(lián)了一只電容，它的作用是濾波。電容的特性是通高頻、隔低頻，用作載波的高頻信號(hào)直接經(jīng)濾波電容跑掉了，只剩下音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)耳機(jī)發(fā)聲，這樣我們聽(tīng)到的聲音會(huì)清晰一些。前面說(shuō)了，無(wú)線電波不過(guò)是借用的馬而已，我們真正要的是騎在馬上的聲音。