Anteny ferrytowe, ramowe i inne wynalazki....

[gustaw353]

Witam.
Myślę, że przebadanie różnych diod pod względem ich przydatności do układów detekcyjnych to dobry pomysł. Detektor małych sygnałów modulowanych amplitudowo (AM) wymaga "swojej" diody a te ze złotym ostrzem dobrze sprawdzą się w układach detekcji sygnałów SSB i innych mieszaczach.
Proponuję nie skupiać się jedynie na diodach półprzewodnikowych. Dioda próżniowa też godna jest takiej analizy. Można by zbadać jej możliwości detekcyjne przy różnej temperaturze katody. W niedożarzonej diodzie będzie mniejszy prąd jonowy i zapewne wystąpią jeszcze inne zjawiska wpływające na pracę układów detekcyjnych obsługujących sygnały o bardzo niskim poziomie. Oczywiście nie odkryjemy Ameryki . Takie nasze "prace laboratoryjne" i odszukane już istniejące opracowania itp. materiały na ten temat dobrze by było zgromadzić w jednym miejscu.
Obecnie dyskutujemy w wątku dotyczącym anten. Proponuję dyskusję o elementach detekcyjnych wynieść do oddzielnego, może już istniejącego, tematu - oczywiście za zgodą kol. Jado, autora tego tematu .
W przyszłości łatwiej nam będzie dotrzeć do potrzebnych materiałów umieszczonych pod jednoznacznym tytułem.

[Jado]

Witam,
Rzeczywiście - dyskusja o diodach niewątpliwie jest interesująca, ale - skoro temat ma zamiar mocno rozwinąć się w tym kierunku, to lepiej chyba było by wydzielić te posty do oddzielnego wątku o diodach, a tutaj zostawić tylko odnośnik do nowej dyskusji.

Aczkolwiek temat wypłynął ze stwierdzenia, że duża antena ramowa, ma na tyle dobre osiągi, że nadaje się prawie do zbudowania radia detektorowego z jej użyciem, przy czym duże znaczenie ma użycie odp. diody detekcyjnej, najlepszej do tego celu.

Czyli pytanie brzmi: która dioda detekcyjna będzie dawała najlepszy (pytanie co znaczy najlepszy - czy największy, czy też jak najmniej zniekształcony) sygnał w połączeniu z anteną ramową. Złota dioda, ze względu na ową "złotość" robi największe wrażenie i mimo woli wydaje nam się najlepsza do tego celu, ale czy tak jest naprawdę?

[Romekd]

Myślę, że przebadanie różnych diod pod względem ich przydatności do układów detekcyjnych to dobry pomysł. Detektor małych sygnałów modulowanych amplitudowo (AM) wymaga "swojej" diody a te ze złotym ostrzem dobrze sprawdzą się w układach detekcji sygnałów SSB i innych mieszaczach.

Czyli pytanie brzmi: która dioda detekcyjna będzie dawała najlepszy (pytanie co znaczy najlepszy - czy największy, czy też jak najmniej zniekształcony) sygnał w połączeniu z anteną ramową. Złota dioda, ze względu na ową "złotość" robi największe wrażenie i mimo woli wydaje nam się najlepsza do tego celu, ale czy tak jest naprawdę?

Na razie, ze względu na brak wolnego czasu, pomierzyłem tylko trzy typy diod germanowych. Były to diody: AAP153, GD507A i AAY37S. Zmierzyłem prąd przewodzenia (Ip) i prąd wsteczny (Iz) tych diod dla kilku napięć z przedziału 1...100 mV. W tabelkach umieściłem również różnicę między prądem przewodzenia i prądem wstecznym (Ip - Iz) dla każdego z tych napięć. Zaskoczeniem były dla mnie wyniki pomiaru prądów diody AAP153 dla bardzo małych napięć, gdyż dla tego przedziału prąd wsteczny kilku badanych egzemplarzy diody był wyższy od prądu przewodzenia...

Chciałbym zdjąć charakterystykę "diody" galenowej z odbiornika kryształkowego, by porównać z charakterystykami diod, które już zbadałem, ale niestety nie posiadam tego typu detektora Może ktoś z Kolegów ma możliwość zdjęcia charakterystyk takiego "kryształka" i wrzucenia ich na Forum?
Myślę, że same pomiary "statyczne" nie dają jeszcze odpowiedzi która z diod jest najlepsza do odbiornika detektorowego, dlatego będę chciał wykonać test z sygnałem w.cz. zmodulowanym amplitudowo o niskich poziomach amplitudy. Będę chciał sprawdzić poziom sygnału m.cz. i jego zniekształcenia po detekcji, dla typowych warunków obciążenia detektora.

Proponuję nie skupiać się jedynie na diodach półprzewodnikowych. Dioda próżniowa też godna jest takiej analizy. Można by zbadać jej możliwości detekcyjne przy różnej temperaturze katody. W niedożarzonej diodzie będzie mniejszy prąd jonowy i zapewne wystąpią jeszcze inne zjawiska wpływające na pracę układów detekcyjnych obsługujących sygnały o bardzo niskim poziomie. Oczywiście nie odkryjemy Ameryki . Takie nasze "prace laboratoryjne" i odszukane już istniejące opracowania itp. materiały na ten temat dobrze by było zgromadzić w jednym miejscu.

Jestem za, ale sam nie dam rady "ogarnąć" tego tematu (ograniczenia czasowe). Ktoś musiałby pomóc (pomiary i analiza wyników dla diod próżniowych)...

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Witam.
Naprawdę nie ma u nas na Forum nikogo chętnego do zbadania parametrów diody zrobionej z kryształka galeny?
Ja przypadkowo natrafiłem w necie na ciekawy materiał dotyczący eksperymentów z użyciem różnych prostowników w roli detektora w odbiorniku kryształkowym (link poniżej).

http://pe2bz.philpem.me.uk/Comm/-%20Rec ... alysis.htm

Pozdrawiam
Romek

[Jado]

Witam,

Ja posiadam kryształek galenowy i mogę spróbować, ale tak małe prądy to może zmierzyć tylko mój leciwy, analogowy V640 na zakresie 0,15uA. A do pomiaru napięcia to zwykły miernik cyfrowy na zakresie 200mV powinien wystarczyć. Samo napięcie to musiałbym z potencjometru jakiegoś drutowego 10-obrotowego pobrać, bo zasilaczem 1mV to rzecz jasna nie ustawię. Zastanawiam się tylko ile mV zaindukuje się w kablu pomiarowym od pola zakłóceń. Jak Ty to mierzyłeś?

A wracając do samej galeny - najpierw trzeba było by włączyć detektor do odbiornika, wyszukać czuły punkt odbioru, a potem delikatnie przełączyć do układu pomiarowego, tak aby nie trącić igły i wtedy może się uda

[Romekd]

Witam

Ja posiadam kryształek galenowy i mogę spróbować, ale tak małe prądy to może zmierzyć tylko mój leciwy, analogowy V640 na zakresie 0,15uA. A do pomiaru napięcia to zwykły miernik cyfrowy na zakresie 200mV powinien wystarczyć. Samo napięcie to musiałbym z potencjometru jakiegoś drutowego 10-obrotowego pobrać, bo zasilaczem 1mV to rzecz jasna nie ustawię. Zastanawiam się tylko ile mV zaindukuje się w kablu pomiarowym od pola zakłóceń. Jak Ty to mierzyłeś?

Do pomiarów bardzo małych prądów często wykorzystuję mierniki cyfrowe, ustawione na zakresach służących do pomiaru niskich napięć. Rezystancja wewnętrzna popularnych mierników przy pomiarze napięć w mV wynosi najczęściej 10 MΩ, więc wyświetlanemu wynikowi 1 mV odpowiada prąd płynący przez miernik o wartości 10 pA. Z odpowiednim równoległym rezystorem (bocznikiem), dającym wypadkową rezystancję z miernikiem 1 MΩ, czułość spada do 1 mV/100 pA, a dla 100 kΩ wynosi 1 mV/1 nA, i tak dalej. Przy pomiarach tak małych prądów trzeba stosować kable ekranowane, a czasem wejście miernika blokować odpowiednim kondensatorem, by ograniczając pasmo przenoszenia ograniczyć też szumy, mogące negatywnie wpływać na wynik pomiaru. Oczywiście podczas wykonywania pomiarów trzeba wziąć pod uwagę spadki napięcia na mierniku z rezystorem, ale łatwo to uwzględnić korzystając z arkusza kalkulacyjnego.
Pierwszy układ do pomiarów diod przedstawia schemat poniżej.

Pierwsze, wstępne wyniki, otrzymane w tym układzie testowym:

Układ zasilałem stabilizowanym napięciem z programowanego zasilacza RIGOL DP832A, który umożliwia regulację napięcia z krokiem 1mV w przedziale napięć 0...60 V. Jako mierników używałem Brymenów BM869s (rozdzielczość na DC 1 μV, rezystancja wewnętrzna 10 MΩ). Było to jednak dość upierdliwe, gdyż podczas wykonywania pomiarów musiałem zmieniać wartości rezystorów R2 i R3, a ustawiając napięcie zasilacza uwzględniać spadek napięcia na mierniku mierzącym prąd. Dlatego w pewnym momencie zmieniłem układ i dodatkowo wykorzystałem miernik FLUKE 8846A (rozdzielczość 100 pV, rezystancja wewnętrzna miernika ustawiona na 10 GΩ), co pozwoliło mierzyć napięcie bezpośrednio na badanej diodzie, a miernik, mając ogromną rezystancję wewnętrzną, nie powodował przekłamań wskazań prądu diody przez drugi miernik. Badanie mimo to było nieco kłopotliwe, gdyż po każdym wsunięciu diody w podstawkę musiałem poczekać 10 minut, aż temperatura nagrzanej palcami diody ponownie osiągnie temperaturę powietrza w pomieszczeniu (20°C; temperatura diody mocno wpływa na wartości prądów). Tak to się przedstawiało, pisząc w dużym skrócie
Pomiary "dynamiczne" powinny być już dużo prostsze w realizacji.

Pozdrawiam
Romek

[Jado]

Kolega ma niezłe przyrządy, to i mierzyć jest czym Stąd też pewnie zamiłowanie do pomiarów

Tymczasem nastąpiła pewna zmiana - jeden z kolegów z Triody zaofiarował się przeprowadzić pomiary detektora galenowego - wykona je w weekend. Tak więc nie ja będę autorem pomiarów galeny.

A wracając trochę do tematu wątku - w książce Chomicza o antenach ferrytowych, jest opisany układ pomiarowy do badania takich anten. Zastanawiałem się czy czasem nie wykonać czegoś takiego, bo badanie anteny na podstawie słuchania "czy głośniej czy ciszej słychać stacje radiowe" w sytuacji gdy ciągle zmienia się ich głośność w skutek zmian propagacji fal radiowych, to trochę loteria i wróżenie z fusów. Jednak w warunkach domowych, gdy mamy cały czas z sygnałami zakłócającymi obawiam się, że takie pomiary były by obarczone również błędem. Przydała by się jakaś klatka Faradaya (co prawda konstrukcje żelbetonowe to po części zapewniają, ale pozostają otwory okienne) dla izolacji o obcych fal radiowych.
A fajnie było by zmierzyć np. skuteczność takiej anteny w funkcji częstotliwości.

Zawsze mnie też zastanawiało czy dobroć cewki anteny jest jednoznaczna ze zdolnością anteny do zbierania sygnałów - czy na przykład jakiś jeszcze czynnik (np. kształt cewki czy rdzenia ferrytowego) może na taką skuteczność wpływać (tj. przy takiej samej dobroci cewek jedna antena "łapie" lepiej niż inna").
Albo czy zwiększając grubość drutu cewki anteny ramowej (a zatem jej dobroć rośnie), powodujemy jednocześnie, że SEM na jej końcach jest większa? Wydaje się, że tak - a zatem może należało by nawinąć antenę ramową drutem o średnicy 1,5mm? A może jeszcze lepiej płaskownikiem miedzianym o przekroju 1cm x 1mm
Rozmiar anteny jest oczywiście głównym czynnikiem, ale czy istnieje jeszcze coś poza tym?
Może pomiary by coś jeszcze ciekawego powiedziały?

[Locutus]

Pierwsze koty za płoty
Pomierzylem krysztalek zakupiony razem z Defefonem, który akurat mialem na wierzchu.
Jeśli chodzi o odbiór, w porównaniu do diody jest kiepsciutki (tak conajmniej 2x ciszej) + bardzo upierdliwe jest w nim znalezienie odpowiedniego punktu.
A w ogóle to ta 'galena' jakaś dziwna jest - ciemna i 'mikrokrystaliczna' (a może to nie galena ?).
Mam gdzies inny krysztalek w którym odbiór byl porównywalny do tego 'z diody' - tego również przetestuję.
Sporym problemem okazało się samo wyjęcie i podpięcie do układu pomiarowego oprawki bez 'zruszenia' diody.

Pomiar prądu z użyciem UNIT U71A (do 2uA porównywalem odczyty z galwanometrem - w zasadzie identyczne).
Pomiar napiecia na 'diodzie' realizowany bezposrednio za pomocą UNIT U71E (teoretycznie na najnizszym zakresie impedancja wejściowa 2.5Goma... może nawet to prawda, ponieważ jego podlłączenie nie mialo wplywu na wskazania mikroamperomierza).

Dioda z tego jest kiepściutka... ale jakoś działa

[Romekd]

Witam.

Pomierzylem krysztalek zakupiony razem z Defefonem, który akurat mialem na wierzchu.
Jeśli chodzi o odbiór, w porównaniu do diody jest kiepsciutki (tak conajmniej 2x ciszej) + bardzo upierdliwe jest w nim znalezienie odpowiedniego punktu.

Dziękuję za wykonanie pomiarów - dioda z galeny faktycznie parametrami nie zachwyca. Problemem jest duży prąd wsteczny, który dla niskich wartości napięcia na kryształku galeny jest porównywalny z prądem wyprostowanym. Narysowałem styczną do charakterystyki w punkcie gdzie przechodzi ona przez wartość 0 V. Jej nachylenie pokazuje, że wartość rezystancji dynamicznej takiego detektora w pobliżu zera (w obu kierunkach od tego punktu) wychodzi około 3,6 kΩ, czyli niewiele.

Dla sprawdzanych przeze mnie wcześniej diod germanowych średnia wartość rezystancji różniczkowej w temperaturze 20 °C wynosiła (dla napięć z przedziału - 5 mV...+5 mV): ok. 43 kΩ dla AAP153, ok. 52 kΩ dla GD507A i ok. 66 kΩ dla AAY37S. Jak wyleczę przeziębienie, spróbuje wykonać test "dynamiczny" diod, czyli sprawdzę ich skuteczność prostowania (demodulowania) sygnałów o amplitudach od zera do kilkuset mV, zmodulowanych w AM sygnałem 1 kHz.

Pozdrawiam
Romek

[staku]

A u mnie się taka oto ślicznotka ostatnio pojawiła

Na pierwszy rzut oka zwyczajna ramka na zdjęcie, ale po odwróceniu...

Trochę sfatygowana, bo ktoś był ciekawy co siedzi w pudełeczku za ramką. Jeszcze nie wiem czy działa, ale postaram się sprawdzić w najbliższym czasie.

[Jado]

Ładnie zdjęcie
A co jest za tylną ścianką? Czyżby w tej ramie mieściła się antena ramowa?

[staku]

Czyżby w tej ramie mieściła się antena ramowa?

Dokładnie tak.
Ramka z tyłu jest wyfrezowana i wewnątrz są uzwojenia.
Jak pisałem, nie miałem czasu na bliższe oględziny a fotki wrzuciłem po to, aby się pochwalić
Może ktoś się jeszcze się podzieli zdjęciami z innymi, "nowszymi" ramówkami.

Pozdrawiam

Staszek

[Jado]

Witam,

Ja tymczasem dokończyłem wreszcie swoją antenę ramową
Brakowało jej skal i opisów - elektrycznie działała, ale czasami człowiek zapominał gdzie co podłączyć i przełączyć - myliło się.
Teraz już nie będzie takich pomyłek. Oto kilka zdjęć:

Skala kondensatora zmiennego.

Skala zakresu fal

Przełącznik pozwala na wybór połączeń cewki anteny ramowej z kondensatorem zmiennym i dodatkowymi kondensatorami stałymi.
Pozwala to na obsługę zakresu fal średnich (cewka anteny i sam agregat kondensatora), oraz fal długich w kilku podzakresach (cewka anteny, agregat i kondensatory stałe od 450pF do 3,3nF).
Z prawej strony mamy również przełącznik, który załącza/wyłącza wtórnik na tranzystorze polowym.

Z tyłu znajdują się również dwie pary gniazd bananowych - do jednej pary podłączona jest cewka pierwotna z kondensatorami - bezpośrednio lub z użyciem wtórnika. Do drugiej pary mamy podłączone 3-zwojowe uzwojenie wtórne, które wraz z cewką główną tworzy transformator w.cz. - dzięki czemu nie następuje tłumienie obwodu rezonansowego anteny.
Działa to mniej więcej tak samo jak wtórnik, tylko nie potrzebuje zasilania. Sygnał jest nieco słabszy niż z wtórnika, ale nie występuje tu zjawisko sprzęgania się anteny z odbiornikiem na wysokim zakresie fal średnich.

I jeszcze widok ogólny podczas pracy z odbiornikiem:

Antena jak do tej pory działa bezproblemowo i potwierdza swoją przydatność dla odbiorników bez anteny ferrytowej - doskonale tłumi zakłócenia

[AZ12]

Witam

Sprzęganie występuje przez pole magnetyczne cewek w obwodach rezonansowych. Trzeba w takim przypadku odsunąć antenę i wejście z odbiornikiem połączyć przewodem ekranowanym.

[Marek7HBV]

Podziwiam-ładne cacko!