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矿石检波器为什么能检波呢? [复制链接]

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离线老汉
 
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4857
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2009-06-23
为什么一块小小的方铅矿就能检波呢

矿石检波器作用同2ap类检波二极管.
矿石检波器曾经是每台收音机必须的装备,比电子管更老的古董。但现在已经不多见了。现在可说是希罕之物。如果想制作一台完全复古的矿石收音机,则可以自制一个矿石检波器。这里提供三种矿石检波器的制作方法。

自制方铅矿检波器
  这是最正宗的矿石检波器。制作这种检波器,首先就要制作出人造方铅矿(辉铅)。这里需要的材料是纯铅、硫磺粉和一个试管。
    首先要准备好铅屑,为此要把纯铅用小刀刮碎或用大锉刀锉成铅屑。把铅屑和硫磺粉混合,比例大体为:铅屑20-30克,硫磺粉5-8克。如果没有天平也可以将它们按照相同的体积混合。把混合后的粉末倒入玻璃试管中用木棒轻轻捣匀,然后在酒精灯或煤气炉等的微火上把试管加热。请注意:这需要在无人的室内进行。试管在最初加热时要离火焰远一些,等硫磺熔化后才可以将试管移进火焰,当混合粉末闪光而且灼热时,就将试管拿开,保持垂直的位置使它慢慢冷凝。
  只有将试管打破,才可以将晶体取出。
  这种晶体很像铁渣,它敲碎的地方有发亮的颗粒状表面,晶体这个纯净的表面有很好的检波效果。
  晶体的制作不是一次就能成功的,可以多试几次。
  晶体很爱干净,请仔细洗手后再拿晶体,或者干脆使用镊子。
  底座可以用任何绝缘材料,橡皮好找且便于加工。它的长度为37-40mm,宽度为12-15mm,厚度为3-5mm。
  用直径1-1.5mm的铜丝绕成杯状(直径由使用的晶体直径而定),接到其中一个插脚上,将一块用锡箔裹住下方的晶体紧紧装入杯中。
  转臂的制作大家自己挖掘,不难。
  弹簧丝制作并不困难,用琴弦钢丝在粗钉子上绕成,它和晶体表面接触部分应当非常尖锐。可以将钢丝头敲扁,再用剪刀剪成尖头。

自制氧化铜检波器
    取一段直径3-5毫米,长度为20-30毫米的铜丝,用细砂纸擦的发亮,然后放到酒精喷灯上烧得发红,于是铜丝上就形成了氧化层,迅速将铜丝放入氨液中。然后将铜丝的一端5-6毫米的一段刮光,再把一根细铜丝(可以用导线)绕在刮光的一端,再拿一根细铜丝绕到没刮光的一段,这样检波器就做成了。
  这种检波器比较便于制作,但所需要的材料不常找到。在学校的实验室中制作是很方便的,如果你是学生且与管理实验室的老师关系很好的话。
    一次制作一个好的检波器往往办不到,可以多做几只使用。如果做的多还可以送给周围的无线电爱好者。这种检波器在50年代的苏联非常盛行。但它的效果不如方铅矿晶体检波器和下面要介绍的石墨检波器好。

自制石墨检波器
  这种检波器不知是谁发明的,也许就是我爷爷。我是在他的一本本子中发现这种检波器的。
  它制作非常简单,效果也非常好。制作材料有:一段普通铅笔芯(长15-20毫米)和一个保险刀片(未生锈)组成。欢迎到xiexiaohu.51.net/smjbq.gif查看装配图。
  这种检波器工作很好,制作简单,只有一个毛病:灵敏点不好找,此外,必须要经常削铅笔芯。

    矿石检波器最主要的作用就是制作矿石收音机。它能调台、能用很响的声音收听强力电台,还有线圈等,可以说是矿石机中的专业机了。用线圈的不同节点粗调谐,可变电容细调谐。在看惯了专业机器后,做一个最简单、基础的收音机还是很有意思的。矿石机不仅是业余爱好者的杰作,苏联工业还生产过各种各样的矿石机,比如“共青团员”等。现在一台工厂生产的矿石机比晶体管收音机珍贵的多。
    苏联曾一度流行一种红锌矿晶体检波器,是尼日哥罗得城无线电实验室得研究员洛谢夫想出得一种用特殊方法加工后得红锌矿晶体检波器,它能产生振荡和一定程度得放大。我没有详细技术资料。
离线MF35_
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179
只看该作者 1楼 发表于: 2009-06-23
和点接触二极管的原理类似,矿石是天然半导体,虽然不纯
离线BG2BHC
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5338
只看该作者 2楼 发表于: 2009-06-23
那是怎么形成的pn结呢?

我感觉是不是类似肖特基二极管的原理?
离线邹波
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245
只看该作者 3楼 发表于: 2009-06-23
应该没有pn结的。
离线BA5RW
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48263
只看该作者 4楼 发表于: 2009-06-23
我的理解是:黄铁矿之类的天然矿石可能属于p型半导体,依靠空穴导电;n型半导体导电原理和金属一样,依靠自由电子,因此使用金属丝接触p型半导体就自然形成pn结,具有单向导电的特性,调幅检波是利用了pn结的单向导电原理,整出音频信号。
离线BG2BHC
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5338
只看该作者 5楼 发表于: 2009-06-23
  肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)a为正极,以n型半导体b为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为n型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的b中向浓度低的a中扩散。显然,金属a中没有空穴,也就不存在空穴自a向b的扩散运动。随着电子不断从b扩散到a,b表面电子浓度逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为b→a。但在该电场作用之下,a中的电子也会产生从a→b的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。

http://baike.baidu.com/view/178051.html
离线BA5RW
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48263
只看该作者 6楼 发表于: 2009-06-23
[quote=小小ham]  肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)a为正极,以n型半导体b为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为n型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的b中向浓度低的a中扩散。显然,金属a中没有空穴,也就不存在空穴自a向b的扩散运动。随着电子不断从b扩散到a,b表面电子浓度逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为b→a。但在该电场作用之下,a中的电子也会产生从a→b的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。

http://baike.baidu.com/view/178051.html[/quote]
那么矿石检波器应该属于肖特基二极管的原理么?
离线MF35_
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179
只看该作者 7楼 发表于: 2009-06-23
'
我的理解是:黄铁矿之类的天然矿石可能属于p型半导体,依靠空穴导电;n型半导体导电原理和金属一样,依靠自由电子,因此使用金属丝接触p型半导体就自然形成pn结,具有单向导电的特性,调幅检波是利用了pn结的单向导电原理,整出音频信号。
'


矿石检波器的触针是正极,点接触二极管也是如此,如果按你说的这样,那不是反了?
离线一异
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868
只看该作者 8楼 发表于: 2009-06-23
[quote=小小ham]  肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)a为正极,以n型半导体b为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为n型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的b中向浓度低的a中扩散。显然,金属a中没有空穴,也就不存在空穴自a向b的扩散运动。随着电子不断从b扩散到a,b表面电子浓度逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为b→a。但在该电场作用之下,a中的电子也会产生从a→b的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。

http://baike.baidu.com/view/178051.html[/quote]

金、银、铝都是导电能力最好的金属,怎么可能只有少量自由电子?
另外,铝肯定不是贵金属。
我记得我当初使用的矿石金属触点使用的材料是磷铜丝,不是你所说的那些金属。

所谓的“矿石”实际上都是化合物半导体,这点应当没有争议。

我认为,矿石检波器应当就是一个肖特基二极管。
离线MF35_
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179
只看该作者 9楼 发表于: 2009-06-23
我们以前用的点接触二极管就是一种点接触的肖特基,点接触二极管pn结的形成方式与肖特级二极管的肖特级势垒是一样的,这个可以看以前的某些老书,有介绍点接触二极管pn结的,里面的pn结和普通的两种半导体形成的pn结稍有不同,是由一个电势垒起作用,这和今天的肖特基是一样的,只不过那时候没有肖特基的叫法,而现在有了新的工艺,所以肖特级也有面接触的.
因此矿石检波器严格的来说是一个点接触二极管,如果说它是肖特级也没错,点接触二极管是肖特级的一种.
离线一异
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868
只看该作者 10楼 发表于: 2009-06-23
[quote=mf35_]我们以前用的点接触二极管就是一种点接触的肖特基,点接触二极管pn结的形成方式与肖特级二极管的肖特级势垒是一样的,这个可以看以前的某些老书,有介绍点接触二极管pn结的,里面的pn结和普通的两种半导体形成的pn结稍有不同,是由一个电势垒起作用,这和今天的肖特基是一样的,只不过那时候没有肖特基的叫法,而现在有了新的工艺,所以肖特级也有面接触的.
因此矿石检波器严格的来说是一个点接触二极管,如果说它是肖特级也没错,点接触二极管是肖特级的一种.[/quote]

这种描述显然有问题:
肖特基二极管没有pn结,肖特基二极管里面起整流作用的是肖特基势垒结,或者叫做金属-半导体结。
pn结识由两种不同导电类型的半导体组成的,而肖特基势垒是由半导体和金属组成的。
离线MF35_
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179
只看该作者 11楼 发表于: 2009-06-23
[quote=一异]这种描述显然有问题:
肖特基二极管没有pn结,肖特基二极管里面起整流作用的是肖特基势垒结,或者叫做金属-半导体结。
pn结识由两种不同导电类型的半导体组成的,而肖特基势垒是由半导体和金属组成的。[/quote]

你要这么理解也可以,我没说那个一定就叫pn结,点接触二极管靠的也是势垒(pn结是两种不同类型的半导体形成,而接触针是金属),以前还不是叫pn结,一个叫法而已,与实质有关系吗?我发现你总喜欢和我抬杠


我的意思不是说现在的肖特基是pn结的,我的意思是以前我们把点接触二极管(比如2ap9)中的那个 "可以导致单向导电的东西" 叫做pn结的,其实是肖特基势垒(只不过过去没这个叫法,所以也叫pn结了,因为特性类似),这个从现在的点接触二极管的技术说明上也可以看出来,都改叫肖特基了,以前的点接触二极管触针大多数是金丝,钨丝之类的,如何形成pn结?你没理解我的意思嘛,我说的不是白马非马,而是白马是马,可你理解成马非白马了
离线一异
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868
只看该作者 12楼 发表于: 2009-06-24
[quote=mf35_]我的意思是以前我们把点接触二极管(比如2ap9)中的那个 "可以导致单向导电的东西" 叫做pn结的,其实是肖特基势垒(只不过过去没这个叫法,所以也叫pn结了,因为特性类似[/quote]

非常抱歉,我还要说你错了。
2ap9这类二极管不是肖特基二极管,而是小信号锗二极管。
这类二极管因为使用半导体材料锗,锗的pn结势垒高度比硅结低,所以这类二极管的正向压降比较低,恰好和现在常用的肖特基二极管相当——不知道这是不是导致你误解的缘故。


我不是喜欢和谁抬杠,只要我觉得不对就说。说实话,我还真不记得我啥时候反对过你的观点。
离线MF35_
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179
只看该作者 13楼 发表于: 2009-06-24
[quote=一异]非常抱歉,我还要说你错了。
2ap9这类二极管不是肖特基二极管,而是小信号锗二极管。
这类二极管因为使用半导体材料锗,锗的pn结势垒高度比硅结低,所以这类二极管的正向压降比较低,恰好和现在常用的肖特基二极管相当——不知道这是不是导致你误解的缘故。


我不是喜欢和谁抬杠,只要我觉得不对就说。说实话,我还真不记得我啥时候反对过你的观点。[/quote]

肖特基势垒二极管(也叫热载子二极管)在机械构造上与点接触二极管很相似,但它比点接触二极管要耐用,而且功率也更大。其等效电路形式是威廉姆·肖特基williamschottky)在1938年研究多数载流子的整流现象时提出的.点接触二极管和肖特基在制造工艺上用的都是肖特基接触的原理,你可以说点接触二极管不是肖特基二极管,但是你不能否认它们本质上是一样的.
离线MF35_
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179
只看该作者 14楼 发表于: 2009-06-24
[quote=一异]非常抱歉,我还要说你错了。
2ap9这类二极管不是肖特基二极管,而是小信号锗二极管。
这类二极管因为使用半导体材料锗,锗的pn结势垒高度比硅结低,所以这类二极管的正向压降比较低,恰好和现在常用的肖特基二极管相当——不知道这是不是导致你误解的缘故。


我不是喜欢和谁抬杠,只要我觉得不对就说。说实话,我还真不记得我啥时候反对过你的观点。[/quote]

还有,肖特级二极管和小信号二极管,是两种不同分类方法的叫法吧,如何能互相作为区别?
肖特基可以是大信号的,可以是小信号的,而信号二极管可以是肖特基的,也可以不是肖特基的.
离线songxiang
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5500
只看该作者 15楼 发表于: 2009-06-24
把一个1n4007劈开,用里面结的半边,用一根细铜丝去触,可以听中波吗?
这个纯度应该比矿石要好很多
离线BA5RW
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48263
只看该作者 16楼 发表于: 2009-06-24
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把一个1n4007劈开,用里面结的半边,用一根细铜丝去触,可以听中波吗?
这个纯度应该比矿石要好很多
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试试吧~~~
离线BA5RW
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48263
只看该作者 17楼 发表于: 2009-06-24
这类帖子好!我们都是爱好者,知识面不可能那么完整,有各方专业人士的辩论,使我们不断学到的东西!顶一下!