Einfacher Detektor
Einfacher Detektor
Dieser Thread hat zwei Ziele:
- Beschreiben einfacher Detektor-Schaltungen.
- Als Übung für Kollegen im RM.org, die lernen wollen, wie man Graphiken in die Posts einfügen kann.
Bitte an alle die hier mitlesen: Bitte nur fachliches hier posten, also weitere Beispiele von "einfachen" Detektorschaltungen. Also bitte keine Kommentare zu anderen Themen hier. Seid so gut!
Es sollen die fachlich zum Thema passenden Teile aus dem Post "Einfacher geht's nimmer" von den entsprechenden Kollegen hier als weitere Posts angehängt werden.
Hierzu folgende (personalisierte) Anleitung, die vielleicht auch andere dazu ermutigt, künftig Graphiken in den Text einzubinden und nicht mehr nur als "Anlage" anzuhängen.
Ausgangspunkt ist die allgemeine Anleitung "Bilder und Schaltpläne (Graphiken) in Texte einbetten" die nun oben im Forum "angepinnt" ist, damit sie stets "griffbereit" ist.
Da in diesem Thread Teile, speziell Graphiken, aus einem anderen Thread übernommen werden sollen, muß hierfür die "allgemeine Anleitung" etwas modifiziert werden. Wir haben dann dafür eine "spezielle" Anleitung.
Hier kommt die "spezielle Anleitung" mit zusätzlichen Informationen für das Einbinden von Graphiken.
Da wir Graphiken aus dem Thread "Einfacher geht's nimmer" übernehmen wollen - ohne daß diese deshalb noch einmal hoch geladen werden müssen - gibt es nun ein paar Modifikationen für die Anweisung zum Einfügen von Bildern.
Wir sind im Thread "Einfacher Detektor", also hier. Bitte die eigenen Posts in der Reihenfolge "Heigl", "Trabek", "Strampe" eröffnen. (Und genügend zeitlichen Abstand einhalten, damit jeder "in Ruhe" fertig machen und ggf. noch einmal editieren kann. Andernfalls gibt es rote "Trennstriche".)
Schritt 1 & Schritt 2 der allgemeinen Anleitung an der Stelle in einer neuen Zeile des Textes ausführen, wo die Graphik hin soll.
Schritt 3a: Öffnen des Threads "Einfacher geht's nimmer".
Für Herrn Heigl:
1. Anklicken des Modells "Darling".
2. Anklicken des großen Vorschaubildes mit der Sprechmuschel mit der rechten Maustaste, dann "Graphik Adresse kopieren" wählen.
3. Im Graphik-Fenster (aus Schritt 2) im Post hier ("Einfacher Detektor") die Adresse in "URL" einkopieren.
4. Im Graphik-Fenster im Feld "Breite" den Wert 200 (für 200px) und bei "Ausrichtung" "Links" wählen, sowie die Adresse auch noch zusätzlich in "Link" einkopieren. Damit erscheint das Bild links mit 200px Breite.
5. Nochmal Modell anklicken. Jetzt aber den Schaltplan anwählen.
6. Anklicken (mit rechter Maustaste) des Vorschaubildes und "Graphik Adresse kopieren" wählen.
7. Wieder ein (neues) Graphik-Fenster aufrufen und da nun diese "URL" einkopieren.
8. Im Graphik-Fenster im Feld "Breite" den Wert 200 und bei der "Ausrichtung" jetzt aber "Rechts" wählen und Adresse auch noch bei "Link" einkopieren. Damit erscheint dieses Bild rechts mit 200px Breite.
Herr Heigl, ihre Bilder sind im aktuellen Fall so schmal, daß diese wohl auch ohne zusätzlich Skalierung neben einander passen dürften. Das bitte ausprobieren.
Für Herrn Drabek:
1. Anklicken ihrer .jpg Graphik und "Graphik Adresse kopieren" auswählen.
2. Einkopieren in die Zeile "URL" im Graphik-Fenster.
3. "Horizontal-Abstand" ggf. zu ca. 50 (50px) wählen, damit die Graphik nicht am linken Rand "klebt".
4. Unten auf OK klicken.
Für Herrn Strampe:
1. Anklicken der Anlage (im Thread "Einfacher geht's nimmer").
2. Mit rechter Maustaste die Graphik anklicken; dann "Graphik Adressse kopieren" wählen.
3. Im Graphik-Fenster (aus Schritt 2) des Editors (vom eigenen Beitrag im Thread "Einfacher Detektor") diese Adresse in "URL" einkopieren.
4. Im Graphik-Fenster in das Feld "Breite" klicken. Das ist nur zur Kontrolle, ob die Graphik nicht breiter als 600px ist. Hier stimmt die Breite: bitte kontrollieren!
5. Im Graphik-Fenster (unten) auf OK klicken. Das war es dann schon!
6. Nun noch die Literaturstelle benennen.
Wenn Sie die entsprechende Graphik aus meinem Post übernehmen wollen, dann dort Rechtsklick und "Graphik Adresse kopieren" auswählen und dann bei sich in die URL einkopieren.
Damit es nun aber im "Talk" keine Konfusion ergibt, bitte die zeitliche Reihenfolge "Heigl", "Drabek", "Strampe" einhalten. Wenn nämlich jemand schon gespeichert hat und ein zweiter speichert danach, kann der erste nicht mehr (z.B. zur Korrektur) editieren, ohne daß ein roter Trennstrich entsteht.
Wer zusätzlich weitere "einfache Detektor-Schaltungen" ergänzen möchte, bitte sich so lange gedulden, bis die benannten Herren ihre Beiträge fertig haben. Danke!
Das erste Beispiel eines derartigen "einfachen Detektors" stammt von Lee de Forest, dem (späteren) Erfinder des "Audions", also der ersten Triode zum Zwecke der Detektion von HF Signalen. Diese Anordnung ist in der ersten Dekade nach 1900 entstanden.
Die Graphik Fig. 48 [1] ist 600px breit. Sie wurde auf 300px skaliert und "Links" angeordnet, weil sie ansonsten (fast) unübersichtlich hoch wäre. Alle Graphiken lassen sich durch Anklicken auf 600px Breite vergrößern.
Zu den damaligen Zeiten gab es noch keine Halbleiter (Dioden bzw. Kristalle), weshalb zur Detektion in dem Spalt "G" (gap) zwischen den beiden Polen "P" & "P1" eine Paste aus Zinn-Oxid, Metall-Spänen Glyzerin und Wasser gedient hat.
Die Batterie war erforderlich, damit sich "Zinn-Whisker" bilden konnten, die anscheinend für die Detektor-Wirkung wesentlich waren. Man hat also noch "wild" experimentiert damals.
Im Hörer "T" (telephone) konnte man damals vermutlich nur das Geschnarre der Morse-Zeichen der Funken-Sender hören.
Eine derartige Detektor-Schaltung ohne Schwingkreis ist sehr breitbandig. Theoretisch würde man, wenn die Schaltung ausreichend empfindlich wäre, dann das "Programm" mehrerer Sender gleichzeitig hören. Tatsächlich funktioniert so eine einfache Schaltung nur in "Sichtweite" zum Sender, also in unmittelbarer Nähe. (Da es hierzulande keine AM-Sender mehr gibt, kann man es also kaum noch ausprobieren.)
Andere einfache Detektoren, die auch nur in Sender-Nähe funktionierten, allerdings "verbessert" durch einen Schwingkreis, waren später üblich. Hierzu ein Beispiel, Fig. 22.[2]. Fig. 21 zeigt die Art, wie vor der "Zeit der Halbleiter-Dioden" eine HF-Gleichrichter-Diode realisiert wurde.
Beachte: "Crystal Detector" ist nur die Anordnung in Fig. 21. Die Schaltung als Ganzes ist im Angelsächsischen ein "Crystal Receiver", Fig. 22.
Lit.:
[1]: Blake, G.G.: History of Telegraphy and Telephony, Chapman & Hall, 1928
[2]: Marcus, A.; Marcus, W.: Elements of Radio, 2nd Ed., Prentice-Hall, 1948
MfG DR
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Einfacher Detektor
1955 wurde im österreichischen Radiopraktiker diese Schaltung veröffentlicht und war ein durchschlagender Erfolg. "Darling" wurde dieser Detektor genannt.
Damals besuchte ich die Hauptschule in Krems. Einige Klassenkameraden und ich kratzten unser spärliches Taschengeld zusammen und kauften in einem Kremser Radiogeschäft Hörer und Diode. Der Ortssender war einwandfrei zu hören und so konnten wir die Schlagersendung "Vergnügt um 11" geniessen.
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Einfacher Detektor
Und 2 Jahre später nochmals in der Funk und Film Beilage "Der Radiopraktiker Nr.34"
© Herr Wessely
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Einfacher Detektor
Quelle: Funkamateur 8/2002 S.818
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Empfangs-Prinzipien
Viele (ernsthafte) Radio-Sammler haben das Buch "Erb, Ernst: Radios von Gestern, 1.A., M+K Computer Verlag Luzern, 1989" oder vielleicht eine der späteren Auflagen, z.B. die 4. (korrigierte) Auflage, die 2009 im Funk Verlag Bernhard Hein e.K. Dessau-Rosslau (ISBN 978-3-939197-49-2) erschienen ist. Mittlerweile gibt es eine 5. Auflage vom Verlag für Technik und Handwerk GmbH (vth), Baden-Baden (ISBN 978-3-939197-49-2).
Dort findet man auf den Seiten 336 - 342 im Kapitel "Empfangsprinzipien" ergänzende Ausführungen zu der Wirkungsweise von Detektoren einschließlich zahlreicher zeitgenössischer Schaltungen von Detektoren.
Für alle, die das Buch vielleicht doch nicht besitzen, kann man im RM.org zu den einzelnen Kapiteln .pdf Files finden, die man sich herunter laden kann. Hier der Link dazu:
Empfangsprinzipien .pdf (380 kB)
MfG DR
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Hier noch ein Vorschlag aus: Hanns Günther, Radio für Anfänger, Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart 1927:
Mit dem Kondensator dürfte der Apparat aber wohl kaum funktioniert haben.
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Einfacher Detektor
In der Tat, Herr Schmidt, haben Sie mit "Hanns Günther" einen Autor gefunden, der (zumindest) zu Anfang der '20er Jahre viele Publikationen herausgegeben hat, wo praktisch in allen diesen Detektor-Empfänger "behandelt" wurden. Da diese Bücher fast jährlich in einer Neuauflage erschienen, wurde sie auch ständig erweitert und ergänzt.
In der ersten Auflage von "Radio für Anfänger" von 1926 ist (nur) diese Schaltung eines Detektors zu finden.
Es sind die für Günther typischen perspektivischen Skizzen für den "praktischen Aufbau" zu sehen. (rechts)
In seinem "Schaltungsbuch für Radioamateure" von 1924 stellt er diesen "Schiebespulen-Detektor vor.
Auch hier wieder die Schaltung und die Skizze des Aufbaus.
Dann schreibt Hanns Günther zusammen mit Hans Vatter ebenfalls 1924 ein Büchlein mit dem Titel "Der Kristall-Empfänger, Eigenschaften, Selbstbau und Handhabung".
Daraus stammen die beiden Schaltungen links.
Wie man sieht, ist Hanns Günther eine praktisch "unerschöpfliche Quelle" für Beispiele zu einfachen Detektoren.
In USA z.B. gibt es Radio-Enthusiasten, die sich auf Detektoren spezialisiert haben.
So beschreibt "Edwards, K.E.: Radios that Work for Free, Hope & Allen, 1977", aus dem Fig. 2 stammt, wie man sich mit modernen Bauteilen einen Detektor-Apparat anfertigen kann, auch dann, wenn man zuvor noch wenig Ahnung selbst vom Löten hatte.
In "Sievers, M.,L.: Crystal Clear, Vintage American Crystal Sets, Crystal Detectors, and Crystals, Vestal Press, 1991" werden nicht nur die zeitgenössischen Schaltungen, Fig. 1 & Fig. 2, präsentiert, sondern auch die Fotos von vielen historischen Amerikanische Detektorapparaten und Detektoren.
Aber auch hierzulande gibt es Sammler, die sich mit Detektoren befassen.
Es gibt eine Veröffentlichung von einem "Mitmach Workshop Detektorempfänger" von 2012, die ein Mitglied vom RM.org verfaßt hat.
MfG DR
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Einfacher Detektor
In der Radio-Praktiker-Bücherei Heft 27/27a "Rundfunkempfang ohne Röhren" aus 1956 finden sich auch einige Schaltungsbeispiele.
Folgende Kristalldioden werden vom Autor empfohlen: BN6, DS60, DS160, DS1604, GD1E, GD6E, GSD5/6, GW101, M51, M550a, OA71, OA150, 1N34, 1N54, 1N81a
"Auch auf Ultrakurzwellen ist bei Feldstärken über 100mV/m ein Detektorempfang möglich…
Bei der Schaltung Bild 28…wird für 60-Ω-Antennenanpassung ein Spulenabstand von 1mm empfohlen, während für 300Ω die Kopplung möglichst eng sein sollte. Bei diesem UKW-Empfänger ist der Ausgang hochohmig gehalten, so daß ein nachfolgender Nf-Verstärker einen hohen Eingangswiderstand besitzen muß. … Als Kristalldioden für UKW-Empfänger eignen sich u.a. folgende Typen besonders gut: BN6, DS159, GD7E, GW103, GSD5/6, M51, OA81, OA150, RL32, RL132"
Es wird auch auf Radio-Praktiker-Bücherei Heft 4 "Empfang mit Zusatzgeräten" verwiesen. Dort ist der UKW-Detektor noch weiter ausgeführt. Leider liegt mir dieses Heft nicht vor.
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Einfacher Detektor
Nachstehend die in Post 8 erwähnte Quelle:
Ausschnitt aus Band 4 der Radio-Praktiker-Bücherei, UKW-Empfang mit Zusatzgeräten von Herbert G. Mende, S. 48-49, Franzis Verlag München, 1952, 4. Auflage
Vergrössern: Klick auf Grafik
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Einfacher Detektor
In Funk-Technik Nr.2/1954 schreibt unter der Rubrik "Kleine Probleme" Dipl.-Ing. R. Kirchmayer auf Seite 47 zum Thema
Lautstarker Detektorempfang
Die Industrie stellt heute eine Reihe von fest eingestellten Detektoren her, deren günstige Gleichrichtereigenschaften und hohe Konstanz den Gedanken an eine Anwendung im Detektorempfänger wieder reizvoll erscheinen lassen. Es erhebt sich dabei die Frage, ob durch die Verwendung moderner Germaniumdioden ein Detektorempfänger heute leistungsfähiger ist als ein Gerät aus den zwanziger Jahren. Der alte "Kristalldetektor" erreichte mitunter Empfindlichkeiten, die auch von modernen Richtleitern kaum überboten werden dürften, aber eben leider nur mitunter. Der Fortschritt im Bau von Kristalldetektoren liegt gerade in der Sicherheit und Gleichmäßigkeit, mit der heute die damals nur zufällig erreichten Höchstwerte erschütterungs- und alterungsunäbhängig hergestellt werden.
Diese Konstanz der Eigenschaften erlaubt eine Vorausbestimmung der Schaltungsanordnung für einen bestimmten Richtleiter und eine vorgegebene Antenne. Die Dimensionierung ergibt sich aus den Regeln für die Anpassungeines Verbrauchers an einen Generator. Hochfrequenzseitig ist die Antenne Generator und der Detektor Verbraucher, niederfrequenzseitig ist der Detektor Generator und der Kopfhörer bzw. Lautsprecher oder der Verstärkereingang Verbraucher. Dabei ist zu beachten, daß im Falle sehr kleiner HF-Amplituden (z.B. bei Fernempfang) der Nullpunktwiderstand des Detektors, im Falle großer HF-Amplituden (Sendernähe) der Durchlaßwiderstand als Widerstand des Detektors einsetzen ist. Als Nullpunktwiderstand des Detektors ist dabei die Neigung der u/i-Kennlinie im Punkt u=0, als Durchlaßwiderstand die Neigung im Punkt u≥1 Volt gemeint (Abb. 1).
Die einfachste Anordnung zur Anpassung von Widerständen an einen Generator ist der Transformator, der zur Abstimmung der Blindkomponente noch eine Parallelkapazität erhält (mit anderen Worten: ein angepaßter Schwingungskreis nach Abb.2).
Der Detektor ist dabei an den Kreis über den Kondensator C angeschaltet, der zur hochfrequenzmäßigen Überbrückung des NF-Trafos dient. Man wählt den Kondensator so groß, daß sein Widerstand für die Hochfrequenz etwa ein Zehntel des wirksamen Detektorwiderstandes ist. Im übrigen ist seine Größe unkritisch. Die Wahl des Abgriffs für den Detektor bestimmt den Kompromiß zwischen Trennschärfe und Lautstärke; der Abgriff für die Antenne regelt die Anpassung des Verbrauchers (Kreis plus Detektor) an den Generator (Antenne). Als Maß für die Wirksamkeit der Ankopplung des Detektors dient die Zunahme der Kreisdämpfung bei Anschaltung des Detektors. Bildet man das Verhältnis der Dämpfungekremente mit und ohne Detektor, dann läßt sich die bei Anpassung an die Antenne erreichbare Lautstärke als Prozentsatz der optimalen berechnen. Abb. 3 zeigt den Zusammenhang.
Für die Detektorankopplung ergibt sich daraus, daß das Kreisdekrement etwa auf das Zehnfache des Leerdekrementes ansteigen soll; man erhält dann 90% der Energie. Andererseits sollte das Verhältnis auch nicht kleiner als 2 gewählt werden. Die Lautstärke geht von da ab rasch gegen Null, während die Trennschärfe höchstens noch verdoppelt werden kann.
Der Abgriff für die Antenne wird dagegen so eingestellt, daß das Kreisdekrement (mit Detektor) gerade auf das Doppelte steigt. Dies ist dann für die gegebene Anordnung der günstigste Abgriff. Die Verwendung eines verlustärmeren Schwingungskreises bringt nur in den Fällen einen merklichen Gewinn an Lautstärke, in denen es gleichzeitig auf hohe Trennschärfe ankommt. An Stelle von Abgriffen, wie in Abb.2, läßt sich auch induktive oder kapazitive An-kopplung verwenden; es bleibt aber stets ein Schwingungskreis, an den Antenne und Detektor nach, obigen Grundsätzen angekoppelt sind. Die Verwendung mehrerer Kreise ist ebenfalls möglich. Allerdings sinkt die Lautstärke mit der Kreiszahl ungefähr im gleichen Maße, wie die Trennschärfe zunimmt, so daß gerade beim Fernempfang keine ausreichende Lautstärke bleibt. In Sonderfällen, z.B. bei zwei Ortssendern, ist jedoch jede notwendige Trennschärfe zu erreichen.
Auch für UKW-Empfang ist der Detektorempfänger geeignet, doch gelten hierfür etwas andere Dimensionierungsgrundsätze. Im Gegensatz zum AM-Detektorempfänger gibt es bei Frequenzmodulation für die Kopplung des Detektors an den Kreis ein Optimum; es steigt zwar mit festerwerdender Ankopplung des Detektors an den Kreis der Energieanteil für den Detektor, gleichzeitig wird aber mit zunehmender Kreisdämpfung die Flankensteilheit geringer. Das Optimum liegt etwa bei einer Dämpfungsdekrementserhöhung durch den Detektor auf das Zweifache. Das Gesamtdekrement steigt durch die Anpassung an die Antenne dann weiter um den Faktor 2, so daß man etwa 50% der erreichbaren Energie in den Detektor bekommt, und zwar bei einer Flankensteilheit von etwa einem Viertel des unbelasteten Kreises. Setzt man die aussteuerbare Flankenbreite eines Kreises gleich der Halbwertsbreite, dann läßt sich für einen Frequenzhub von maximal 150kHz das günstigste Leerdekrement eines UKW-Kreises berechnen. Man erhält für eine Frequenz von 90MHz ein günstiges relatives Kreisdekrement von d=4,5•104. Dieser Wert ist mit Topfkreisen oder einem Stück abgeschirmter Lecherleitung geeigneter Länge gut zu erreichen.
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