整流器在晶体收音机中起什么作用?


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我一直在阅读半导体,我发现所有参考文献都提到半导体二极管的第一个实际应用是在晶体无线电中,而基于半导体的整流器很快就让位于基于管的放大器中。

因此,我试图了解为什么根本需要整流器。在这里可以找到有关晶体收音机工作原理的很好的解释(以及为什么现在很难获得制造它们的组件)。对于那些不想单击的人,下面是电路图:

水晶收音机电路

因此,线圈和电容器形成谐振电路。低于阈值的频率通过线圈接地,而高于阈值的频率通过电容器接地,但是处于谐振频率的频率被卡住,必须通过二极管到达耳机。我读过的每条电路描述都说二极管会以某种方式解调信号,而我只是不了解它如何做到这一点。比方说,有一个88Khz的载波频率,它是通过人类语音的300Hz-3KHz信号进行AM调制的。二极管如何通过将零以下的信号部分斩波来实现呢?


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整流器er 整流 -将高频AC变成更接近DC的东西。
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请注意,仅二极管不能做到这一点。我们还需要一个低通滤波器,以从输出中去除88KHz信号。在上图中,耳机的大电感会过滤掉,仅留下音频。更常见的是在输出端加一个电容器。
wbeaty

@wbeaty可以请您给我解释一下耳机如何作为一个低通滤波器removig载波信号...谢谢....我的名字是朱利叶斯
Sedumjoy

Answers:


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二极管解调 AM无线电信号。要从AM无线电信号中解调(恢复音频信号),所需要做的就是获取信号的幅度:

在此处输入图片说明

资料来源:本文

这就是二极管的作用。

阻止了波浪的负部分,但让正部分通过。这与电容器一起恢复音频信号。

您的示例不包含电阻器和电容器,但是它们存在。耳机只能处理音频信号,因此基本上不需要这些组件即可执行相同的功能(低通滤波器)。


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这就是所谓的包络检波器。二极管可防止基频变为负数。原始信号的平均值为0。如果通过低通滤波器(也称为电容器)馈入该信号,则输出信号将为0。在二极管就位的情况下,该信号永远不会变为负值,现在如果取平均值使用低通滤波器滤除信号后,您会得到一个缓慢变化的信号(相对于基频),该信号不再具有平均值0。该信号现在对扬声器有用。

在此处输入图片说明 https://zh.wikipedia.org/wiki/Envelope_detector


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哇。太棒了!
vy32

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这是一个物理描述,可能会直观地帮助您-

向麦克风传声1kHz,然后在100kHz AM载波上广播。

在您的接收器上,理想情况下,您希望听筒膜片交替向外移位,然后每毫秒向内移位。为了获得不错的音质,也许您会满意地让它交替向外移位,然后每毫秒反弹至平衡。

如果没有二极管,您的听筒膜片将尝试以100kHz的频率强烈振动半毫秒,然后在接下来的半毫秒内以微弱的振动或完全不振动。即使听筒在该频率下有轻微响应,您的耳朵也不会,您也听不到任何声音。

使用二极管,每半毫秒(每5微秒一次)就会向外吹动您的听筒膜片半毫秒。即使没有任何额外的滤波电容器,因此也没有电流中所有这5微秒的间隙,以这种紧密的间隔在同一方向上连续轻推振动膜500个直线微秒也应能完成一些位移。也就是说,在以整流信号工作时,耳机的机械特性可能会完成一些实际的解调。但是,当对未整流信号进行操作时,那些相同的机械特性会将其解调为接近静音的状态。


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没有二极管,耳机(1)中的平均电流将为0,因此听不到任何声音。
二极管充当非线性元件(2),在耳机中产生零电流。
碰巧该电流与天线接收到的波的幅度成比例。这恰好对应(3)音频信号。

(1)平均超过0.1毫秒(听觉所能感知的)
(2)更精确:非线性且非奇数(也就是说,偶数或具有一定的“偶数效应”)
(3)调幅(上午)


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线圈和调谐电容器使原始载波再生。再生的载流子+调制的载流子通过二极管的非线性作用混合在一起。混合过程->一系列产品-n.Fc +/- m.Fm; n,m是整数,Fc是载波频率和Fm调制频率。一个结果将是Fm,大部分的n和m小数和之和将消除大部分载波Fc。耳机上的一个小电容(例如100 pf)会适当衰减Fc,因此对到达耳机的Fm信号没有影响。完全相同的过程发生在任何混合回路中。
布赖恩

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@Brian你所说的是对的,但是不需要在频域中进行推理就可以了解正在发生的事情。我认为,因为人们投入大量时间确实了解了频域,所以他们
倾向于

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顺便说一句,我的回答是要表明许多非线性都能检测到AM。无需精确检测出载波的包络线。当然,存在增益问题,最终需要放大等。但这不是这里的主题(这里没有人谈论)
andre314
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