礦石收音機簡介

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

　　礦石收音機優缺點

　　優點：

　　無需用電源，節能環保。

　　可以用來測試天線或地線的效率。

　　礦石機很有吸引力，可以用來引導初學者、小朋友進入無線電、廣播及DIY的天地。

　　線路簡單，容易制作。

　　接上功放機，可收聽到最佳音質的AM廣播。

　　缺點：

　　音量小

　　需要很長（五六米）的天線。還需要地線。

　　礦石收音機起源和種類

　　“礦石收音機”源于早期的檢波器元件是直接用天然礦石作成，使用時得通過一根金屬探針調整其在礦石上的壓力和方位得名。礦石收音機是所有無線電接收設備里最簡單的一種，除非離電臺相當近否則其天線和地線的架設是非常考究的。

　　當晶體管發明后，無線電愛好者使用鍺二極管替代了礦石。中國的老無線電愛好者凡是玩過礦石機的都應該記得2AP9這個充滿懷念的二極管型號。

　　簡單的礦石收音機可以只有一個線圈，可變電容器，檢波器還有耳機構成，由于只有一個調諧回路而被稱為“單回路礦石收音機”，這樣的機器，在配用良好的天地線時可以接受當地或稍遠一點的電臺，但是分隔電臺的能力（選擇性）很不好，經常會出現“夾音”，也就是兩個或者更多電臺在一起響。

　　除了這樣的簡單形式外，還可以有二甚至是三回路的礦石收音機，以提高選擇性，但是對音量沒有大的改善。現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的檢波效果絕佳。

　　優良礦石收音機需要：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。

　　礦石收音機的構成

　　礦石收音機是一個簡單的無線電接收機，由長導線天線，用于選擇信號頻率的調諧器和檢波器組成。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。

　　礦石收音機工作原理

　　礦石收音機有兩個功能：a：接收無線波；b：將其還原成聲音信號。

　　我們首先來說明如何接收無線電波。

　　首先應該有一個天線，我們以上面說到的圓環型天線為例，如下圖，但是光有一個天線還不行，天線線圈兩端還并聯有一個電容。

　　我們平常使用收音機調臺，調的就是這個電容，它也因此被叫做調諧電容。聲學里有個“共振”的概念，電磁學里同樣也有。一個音叉的頻率是1000赫茲，另一個音叉要與它共振，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：它的材料和形狀。銅和鐵發出的聲音頻率當然不同，這是材料的影響；長條的和圓球的共振頻率也不一樣，這是形狀的影響。決定無線電發射、接收裝置頻率的也有2個因素：線圈和電容器。我們用電感L來表示線圈的特性，電容C來表示電容器的特性。

　　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的組合對應不同的頻率，假如我們要接收1000KHz的電波，通過調節電容和電感，讓諧振回路的頻率正好等于1000KHz，那么我們可以說這個回路對于1000KHz的電波調諧了。

　　一般每個電臺都有一個自己的頻率，比方中央人民廣播電臺是中波981KHz，礦石收音機裝上天線，通過調諧裝置，就能夠收到想要的電臺了。

　　再說如何還原無線電波里的聲音信號。

　　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，讓這個電流信號直接去驅動耳機，會聽到聲音么？如下圖：

　　答案是不會！我們平常用的耳機里面有個小小的電磁鐵，會吸引一個震動膜片。如果通過電磁鐵的電流信號發生變化，在它的吸引下，震動片就發出頻率和強弱都不同的聲音來。我們來看下面這個圖：

　　被音頻信號調制過的無線電載波是以橫軸對稱的，即上下各有一條相反的音頻包絡線。耳機對高頻載波的信號沒有反應（即使有反應我們的耳朵也聽不出來），只對音頻包絡線有反應。在T時刻，假設與之對應的上面的包絡上A點的電壓是+2V，那下面B點的電壓就是-2V，剛好與A點相抵消。這幅圖上任意時刻都是如此情形，即音頻載波反應在耳機上的電壓是零，耳機膜片不會震動，當然就不會響。

　　可是在電路里串聯一只二極管，情況就不同了。如下圖：

　　二極管有個單向導電的特性，即它只允許正方向的震蕩電流通過，反方向的時候電路相當于斷開。反應在信號示意圖上是這樣：

　　即感應電流的下半部分被削去了，只剩下載波和一條音頻包絡線，這樣在不同時刻加在耳機電磁鐵上的電壓不同，耳機就能發聲了。

　　這就是二極管的檢波作用，在二極管沒被發明之前，人們發現有些天然的礦石具有單向導電性，可以用來檢波，于是礦石收音機就誕生了！

　　常規的礦石收音機電路還在耳機旁邊并聯了一只電容，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直接經濾波電容跑掉了，只剩下音頻信號經過耳機發聲，這樣我們聽到的聲音會清晰一些。前面說了，無線電波不過是借用的馬而已，我們真正要的是騎在馬上的聲音。