【参赛】多个矿石的收音机

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    矿石机自诞生之日起到今天，已经有100多年历史了，这么多年来，随着社会的发展和科技的进步，给予了矿石机新的生命力，李兹线的发明，肖特基二极管和双栅场效应管的使用，R40C1磁环的发现及铁氧体矿石机变压器+灵敏度很高的舌簧耳机的加入使得这种不用电的收音机接收性能大大提升，丰富了我们这些老年人的业余生活，也使许多青年人喜欢上了矿石机。

    参加本次大赛有两款矿石机，这个机箱是从一家美容院门外捡到的，是用来装美容护肤用品的，美容品用完了，小盒子也就被抛弃了，





    准备将废物利用做－架矿石机，将箱内涂上黑色，在四个角粘上木条用来支撑面板 。





    整机电路图





    L1C1组成陷波器，L1用0.04X270线绕在型号为R40C1  37mmX23mmX15mm磁环上，电感量250μH，可变电容噐C1的容量为12-365P，SW是短路开关，在不用陷波器时合上。
    L2是天线回路线圈，与L3都绕在由两只重叠的45mmX26mmX8mm磁环上，型号也是R40C1，L2每2匝抽头，共有8个抽头，由一只9档位分线器控制，L3是检波线圈，用0.04X270里玆线绕48匝，电感量155μH。可变电容C2的容量是10-600P。
    B是耳机变压器，采用国人李先生设计的仿T725自耦变压器，其最高输入阻抗达到200K，输出也有多种选择，本机输入阻抗选在200K，输出端有两个，其中4000Ω输出接在变压器10K阻抗上，配合老式的动铁耳机，另一个输出350Ω配合舌簧耳机使用。
    活动矿石架的制作：利用一只中间有孔的小球，攻出4mm螺扣。





    然后装在一个接线柱里。





    另一边装上矿石杯，一个活动矿石架就做好了





    还可以换上多种矿石用来试听





    分线器制作：在网上采购一些平头子母文具钉做为固定触点。





    然后制作活动触点。





    使用波段开关利用它的档位





    最后做出的成品






    整机效果图









    上面白色矿机虽然可更换矿石，但更换时很是麻烦，矿友as8233639曾经做过一台放三块石头的“转盘” 矿石机，受此启发，制做了这台10颗矿石的机器。

    电路图





    此机比第一台机增加了电流表和耳机变压器输入阻抗选择和输出阻抗选择两个开关，使用电流表的目地是可以直观的看见不同矿石的检波能力，因为仅凭耳朵听觉是很难分辦两个差距并不大的收听效果优劣的，由于不同矿石的PN结极性不同，而结晶矽（金属硅）本身就存在着两种极性的PN结，所以使用了零点在中间的电流表。





    在实践中我们发现，不同Rd的二极管在同等信号强度时的最佳阻抗匹配阻值差别很大，在－般情况下，2820的最佳负载是200K，而2AP9的最佳负载是20K。在信号很强时2820的最佳负载降至20K，2AP9可至10K左右，所以要想获得最优接收效果的矿机就应该具有调整的能力。








下面祥细介绍制造、安装、调试过程：
    一、矿石转盘的制作，转盘底托使用了废电阻箱里的转换开关，此开关共有10个档位，手感极好 ， 裝矿石的杯子使用了瓷砖玻璃装饰钉盖  



  

    在钉盖中间钻出2.5mm孔穿上螺钉，然后把焊锡熔化将矿石固定即可得到10多种矿石杯。

    将2mm黑色有机玻璃和1.5mm覆铜板分别裁出70mm和55mm圆盘，与旋钮固定在一起，再画出10等分，将矿石杯固定好。







    将转盘底托固定在面板上，





    检波后得到的音频信号通过旋转轴输送到转盘底端。






    转盘上有红色标记的矿石是砷黄铁矿（毒砂），是良好导体，在它后面接有一只2AP9二极管，使用它有三个目地，－是在初次收听时使用它检波可以很容易的收到电台，避免了一边找矿石检波点一边又要寻台的麻烦，二是2AP9是上世纪6、70年代的检波管状元，几乎所有国产半导体收音机都有他的身影，所以很有保留价值。三是以他做为检波标准来横向对比其它矿石的检波效果。
    以它为起点顺时针转动圆盘，来到有白色标记的天然铜矿石，它也是良导体，后面接有一只HSMS2820肖特基二极管，其它矿石依次为锡石、结晶矽（金属硅）、红锌矿、黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿、方铅矿、镜铁矿，所有二极管和矿石检波效果将在后边介绍。
    另外矿石的后补队员有 中药自然铜、钛铁矿、软锰矿、磁铁矿。   





    二、矿石触针的制作：根据前辈们的经验，矿石触针的材料有钢、铜、银、铝等，考虑到银和铝比较软容易磨损，本机使用了钢针和镀银黄铜针。



   


    考虑到触針与矿石之间要有上下、左右、前后的移动，所以选用遥控模型舵机连杆做为触针支架，由于要对球体进行一些束缚使其不可以乱动，所以进行了少量加工并使用弹簧对球体进行加压。





    触针的主杆使用二节拉杆天线做成，在主杆与球体之间镶嵌有磷铜片，使得主杆在前后移动时要有－定阻力。  






    由于不同矿石对触针的压力要求不同，例如红锌矿要求针压大些，而辉钼矿和软锰矿比较软，针压就要小，这就要求触针压力要能调整 。开始考虑使用弹簧，通过拉伸弹簧来调整针压，但因为这个触针杆上有两个针头，要有180°旋转并且需前后、左右移动，弹簧的固定比较麻烦，后来想到利用了磁性材料对铁的吸力 ，在主杆内装上铁丝，调节磁铁与主杆的距离即可以改变针压。






    触针与矿石位置







    三、其它器材的选用：矿机面板分为两层，上层是3mm磨砂黑色有机玻璃，下层是4mm厚的塑料菜板。








    K1是陷波器开关，这里没有使用普通开关而使用了接线柱连接方法。     





    C1是陷波器可变电容，使用了2х340P+2х22P 四连，将四连并联后得到720P容量。





    L1用R40C1  37mmх23mmх7mm磁环用0.04х175线绕69匝，电感量126μH，绕好后浸蜡做为防潮处理。





    C2是2х340P双连，并连后拆部分定片容量为25-530P







    L2、L3绕在同一个磁环上，型号是R40C1，规格是45mmх26mmх8mm，两只叠放在一起，中间加0.3mm垫片，然后用生料带包一层后绕线，L2是天线线圈用0.04х175线绕，L3用0.04х270线绕52匝，电感量180μH，最高空载Q值为1402。线圈绕好后涂一层透明指甲油用做防潮处理后固定在2mm厚的聚四氟乙烯板上。





    K2是天线输入耦合量选择开关，合理的选择信号输入强度对矿机性能有着巨大的影晌，当耦合量不足时，灵敏度降低造成声小，过量耦合除了使选择性变差外一样会降低灵敏度，在相同信号强度时，频率低端和高端的最佳耦合量还是有一些差别的。






    C3是耦合电容，目地是消除电流表的接入其内阻造成的音频损失。





    K3是电流表扩展开关，不用电流表或电流超过250μA时置在“关” 位。





    C4是高频旁路电容。

    K4是输入阻抗选择，K5是输出阻抗选择。

    B是矿石机变压器，型号是KPB-02，是仿T725的升极版，有多的抽头供选择。






    J是双声道插座，采用只接二根线的方式，这样即可听单声道又可以听双声道，只是听双声道时两个耳机声音相位是相反的，但不影响收听。机内装了6mm和3.5mm两个双声道插座。





    四、收听：接收天线非常一简单，是从三层楼房阳台向外伸出2米，向下垂3米，地线用的是暖气铁管，收到信号最强的是603KHz北京台，其次是720KHz中国乡村之声，747中央台文艺之声、828、927、1026等，639KHz中国之声虽然功率达200KW，但由于距离较远和高楼阻挡接收效果较差，774北京外语广播只有10KW声音较小，其它还可收到846、900、1008、1053、1098、1143、1251等约十几个台。
    收听时先将转盘置于红点标记砷铁矿处（2AP9检波），调可变电容即可收到电台信号，配合调整天线耦合、输入阻抗旋扭使电流表读数最大，再调整输出阻抗使耳机声音也最大。

    测试的信号发生器使用目麺SG-2570B，音频1K，调制度30%，载波定在1300KHz是因为附近没有电台干扰，输出电平固定在130dBμ，天线在环型发射天线绕5匝，得到的信号强度根据电流表读数与那个阳台天线差不多。地线接在暖气管上，毫伏表为中策DF-2170A，耳机用一只大罐头 。





    测试结果





    从这个结果看，有好几种矿石的检波效果都比2AP9好，但是因为2AP9的生产厂家众多，质量也相差很多，所以这个结果並不准确，另外方铅矿的表现很差，而过去教科书中对它的评价却很高，考虑到矿石的产地及品质不同，也只是供参考。





    做好的整机














      全文完

矿石之恋

非常用心和用工，线路设计和制作达到炉火纯青！我是做机械加工的，金属加工是我的拿手好戏！有时间可以合作，我可以弥补你机械加工上的缺陷，私人订制几个怀旧矿石机。

wanhai

做工很精致，细节处理用心，学习了！

海羽

这个做得太好了！

其实不想走

精致，漂亮，很用心的作品

nokin

手艺强大无比！

zhuyoq007

漂亮！

yydz

精品矿机。

补充内容 (2019-3-12 09:58):
精品矿机必投一票。

as8233639

这作品没有啥说的了，必须投啊！

寂静之声

超赞，原味机

卑贱

给力啊， 我好想向楼主学习做一台这样的

mimankuang

超赞，给力。

hjs_1961

矿机中的精品，做工一流，养眼。

求是

教科书级的上乘之作！

一马千里

谢谢，朋友！非常赞同，动手快乐！·······