使用旧高频头拆出的双栅MOS管检波的实验

lq19512003

  友谊电子的张兄给我寄来了3只旧高频头，希望我能帮助测试一下高频头拆出的双栅MOS管是不是能用于矿机的检波。
就是下面的3只高频头：






    其实用高频头拆出的MOS管检波是个老话题了，梁兄2007年就试验成功了，当时梁兄还给我寄来了两只从高频头里拆出的MOS管，做检波很好用，有一只后来被我玩儿坏了，还有一只我一直用到现在还很好。
    张兄寄来的三只高频头，两只是青岛的同型号产品，另一只是杭州的产品，每只高频头里都有2只双栅MOS管，难得的是青岛的高频头中的场效应管还有型号，其中靠近天线插座的一只型号是K103，距天线插座较远的一只型号是K122，杭州高频头里靠近天线插座的双栅MOS管上印有“U65”的字样，而远离天线插座的管子上的字看不清楚，只能看清一个“U”字，管子上这个“Uxx”的印字应该不是型号。很有可能是元件的编号。





    按梁兄以前的经验用刻刀将MOS管连同其焊盘一起切下来，这的确是个好办法，可以有效防止MOS管在拆卸过程中的损坏。而我有一只很好的电烙铁，还有吸锡器，试着拆初MOS管，竟然很成功。
    杭州高频头上的管子是方形表贴的管子，拆除时不用吸锡器，烙铁头上沾满焊锡同时烫住管子一边的两条腿，这两条腿很容易翘离焊盘，再有同样的方法处理另一边的两条腿，管子很容易就取下来了。青岛高频头中的MOS管是圆片型4腿的，管腿穿过板子在背面焊接的，用吸锡器与电烙铁配合没费事管子就拆下来了。
   为了试验和测试方便，拆下来的管子稍作整理后就用0.1mm的漆包线做引线把管子焊到九针D型插座上，然后对管子进行了测试，如下面照片所示：




     测试中发现了一个规律，在这3只高频头中在距天线插座最近的管子都是增强型的，而远离天线插座的管子都是耗尽型的。或许高频头需要这样的安排。
    青岛高频头拆出的增强性的管子是K103，耗尽型管子是K122，杭州高频头拆出的增强型的管子编号是U65，耗尽型管子的编号看不清。

用万用表电阻档区分管子是增强型还是耗尽型的:
    黑表笔接漏极，红表笔接源极，用导线短路栅极和源极，测到的电阻值很小则管子是耗尽型的，如果测到的电阻很大，表针不动，则管子是增强型的。

下面照片测的是增强型的：




下面照片测的是耗尽型的：




简单测试MOS管栅压-漏极电流转移关系测试的电路如下：

测试中的照片：








管子测试数据如下：

K103  Vg（V）：    0     0.1    0.3    0.34  
      Id（uA）：   0      0     4     10   


U65   Vg（V）：     0     0.08   0.259   0.299
      Id（uA）：    0      0      4      10   


K122    Vg（V）：  - 0.7    - 0.518   - 0.483  
耗尽型  Id（uA）：    0         4        10   


    从上述数据可以看到K103的栅极开启电压要大于0.1V，U65的开启电压大于0.08V，这两种管子栅压0.3V左右时漏极电流是4uA，在栅压大于0.3V时漏极电流是10uA左右，这时就已经有了检波作用了。
    耗尽型MOS管K122栅压是-0.7V时导电沟道才消失，因此检波时栅极要加上-0.7V以上的负偏压才行。
    为了感受管子实际的检波效果，临时用直径55CM的雨伞做骨架做了一台大环矿机。
电路如下：


实验用的雨伞大环矿机：


K103检波，使用SC2-300耳机时的情况：


K103检波，使用150K超高阻耳机时的情况：


110800检波，使用SC2-300耳机时的情况：


110800检波，使用150K超高阻耳机时的情况：


这几只MOS管的实验效果如下：

接收到信号最强的台是639KHz的中国之声，

         SC2-300耳机        改绕的SC2-300耳机，阻抗150K
K103         4uA                       2uA
U65          2uA                       2uA
110800       4uA                       2uA
1N60        2uA多一点                2uA 多一点     

    试听的感觉就是MOS管检波的声音明显要比二极管检波时的大。再一个感觉就是MOS管检波的输出阻抗与二极管检波时的不一样，好像是MOS管检波的输出阻抗比较低，在使用MOS管检波时用未经改绕的SC2-300耳机收听，声音很大，我试验的信号普遍较弱，用二极管检波时耳机要贴在耳朵上听，而用K103和110800 检波时，SC2-300耳机离开耳朵十几厘米仍然可以听清楚，但是MOS管检波时的失真也比二极管检波时大。
    试验中两只耗尽型的MOS管是不能直接用于检波的，至少在我这个弱信号的环境下不行，我给耗尽型的管子的某一栅极加上-1V左右的偏压就能检波了，而且效果很好。
    零偏压的MOS管ALD110800和ALD110900不易得到，即使可以买到价格也很贵，而旧高频头不难找到，即使是花钱买也很便宜，实验证明即使MOS管的开启栅压不是零伏也能用，只要别太高效果就不错。我实验的这两种管子栅压是0.3V左右时漏极电流是10uA，检波效果就很好了，当然开启电压还是越低越好。开启电压越低检波灵敏度就越高。   
    现代的MOS管虽然栅极有保护二极管，比老式的MOS管安全多了，但是使用还要小心，要防静电，我就因为换了一双绝缘很好的拖鞋，身上的静电没释放，击穿了一只MOS管。因此焊接MOS管时电烙铁要有可靠地接地，如果没把握就要焊接时拔掉电源插头，用余热焊接。操作MOS管时最好在手腕上带上防静电手环，手环的连线夹到矿机地线上。张兄寄给我了两条防静电手环，很好用。

防静电手环：



  
    这个实验其实还有很多后续工作要做，尤其是MOS管检波器的输出阻抗的测量，还有如何减低MOS管的检波失真，有待于后续的进一步研究。

      以上实验数据及结论只对实验中的样品负责，不代表其他的同型号的管子也有同样的参数，特此声明。

   



[ 本帖最后由 lq19512003 于 2011-1-5 10:22 编辑 ]

386386

好帖一定要顶！

月下风

在家做实验辛苦了，

lq19512003

谢谢月下风版主，这是元旦那天做的实验，全当在家休息了。

L.D.XIONG

这实验很好，为找到代110800的MOSFET打下基础。

lq19512003

谢谢梁兄加分，是在你2007年实验的基础上做的实验。

lslz

比110800好多少

黑猫

真不错，高频头能够物尽其用了！

L.D.XIONG

友谊电子已找到电流比110800大1/5的3DQ，这下普及再生矿机有望。

[ 本帖最后由 L.D.XIONG 于 2011-1-5 16:12 编辑 ]

lq19512003

在用同一只耳机，收听同一电台时，测到的检波后的直流电流K103与110800基本上是一样的，故声音的大小差不多，K103是单管，110800是封装内的4只管子全部并联。因为K103的开启栅压有不等于0，有零点几伏，而110800是零栅压管，所以K103的检波灵敏度可能要比110800低些，检波检波灵敏度我还没来得及测，等有时间再测。

lq19512003

谢谢您的加分！

lslz

开启栅压能达到110800的水平吗

lq19512003

开启栅压肯定达不到110800 水平，ALD110800采用了类似于EPROM的技术，在栅极附近有一绝缘极好的悬浮栅极，当悬浮栅极被充入适量的电荷就可以控制管子处在临界开启的状态，也就是零开启栅压状态了，说白了就是用悬浮栅极内的电荷给管子加了一定的偏压，使管子再稍稍有一点栅压就开启了，而悬浮栅极的绝缘很好，充入的电荷可维持几十年，故保持零偏压就不需要外接偏压了。普通的MOS管没有悬浮栅极，因此栅极开启电压到不了110800的水平。
其实使用MOS管检波不是零开启电压的MOS管也能用，只要开启电压不高就行，这就像用普通二极管检波一样，普通二极管做检波是也有一定的阀电压，只要阀电压不高就行。
至关重要的是MOS管检波一定要用增强型的管子，如果是耗尽型的管子就要加偏压才能有好效果，而加偏压是要用电源的，故无电源的情况下耗尽型管子就不好用了。
另外，矿机的声音大小不仅仅取决于开启栅压，还与管子的其它指标有关，也就是说某些型号开启电压稍高一点的管子也有可能比真正的零偏压的ALD110800声音还大，所以不能仅从声音的大小准确判断出开启电压的大小，开启电压的大小还是要通过仪表测试才能准确获得。但是从MOS管检波原理可知开启栅压高很容易造成失真大。

[ 本帖最后由 lq19512003 于 2011-1-5 15:00 编辑 ]

L.D.XIONG

几乎相同（实验对比）。

60年代的爱好者

非常好的经验，实验叙述详细，很有指导作用。
   

lq19512003

谢60兄！60兄还在三亚吗？好长时间不见您到坛里来了，近况可好？您在三亚距海口不算远了，如能有机会与梁兄一聚就太好了！