« 2019年10月 | トップページ | 2019年12月 »

2019年11月

ラジオ検波用ダイオードの評価 ⇒ 無意味だった

★再度実験してみて、これが役にたたない実験であることが判明した。
2020/1/12の新たな書き込みをした。

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

先月ファンクションジェネレーターを利用して試してみた。今回、発振器を作って再度挑戦してみた。
(全面改訂しました。結論は変わりません)

浅瀬尾さんのブログの「検波用ダイオードを測定してみた」
http://asaseno.aki.gs/germanium/diodo.html
に触発されて、私も試してみた。

 


使った装置は;
(1)コルピッツ発振回路で851KHzの正弦波を発信させた。
 アッテネーターを付けて、自宅(相模原)の受信電圧に近い約160mVを印加した。
(2)その出力に検波用ダイオードを結合し 100PF+100KΩ の負荷をかけた。
(3)ダイオードの入力と出力にオシレーターのプローブを結合して、電圧を観察した。

使用したダイオードはジャンク箱に眠っていたゲルマニウムトランジスタ、ゲルマニウムダイオード、SBDを比較した。
赤線:印加電圧。青線:ダイオード出力。縦軸:mV、横軸:2μsec間隔

【結果】
(1)Geダイオード

1n60

1N60は試したGeダイオード中で最高の出力を示した。
 34Sd46

その他何種類かのGeダイオードを試したが、大きな出力は得られなかった。

(3)SBD

Sbd_1n60

1N60代替のSBDという名前で売っていたもの。ゲルマよりも出力は小さい。

手持ちの電力用のSBDの中で最小のVfの物を試してみた。

  • 20200106-201447 

 

RB521S-30はかなり良い結果を示した。

追加:電力用の小型SBDの中でVfがとても小さいものが手元にあったので試してみた。

Bat60a

BAT60A:これ凄いです。データーシートに記されている如く、電流値が少なければ、Vfがほぼゼロ。
問題は電極間容量が(特に逆電圧が低いときに)大きい(>30pF)こと。
これが、使えれば面白い。

(1)Geトランジスタ

2sa15_202001061945012sb54_20200106194501

2SA15は結構良い出力を示した。2SAは一個しかなかったので2SBも試してみた。2SB54も結構いけます。

2sb113_20200106194501 2sb136      

他の2SBは出力が得られていたが、これが使えるかどうかは不明。

(4)信号用Siダイオード
信号用のシリコンダイオードも試したが、(予想通り)この条件では検波(整流)はしなかった。

【総合結論】
ラジオを作って試せば簡単だが、ここでは装置を使ってみた。
印加電圧は、自作のコイルとコンデンサでTBSラジオを受信した時の出力の最良値が80mVということで、それに近くて結果が出やすい値(160mV)を使った。

ダイオードでは、Geの1N60が最も使いやすそうだ。(それに準ずるものもあるが入手性は悪い)
Geの中にもVfの高く出力の小さいものもあり、選ぶ必要はある。
実際のところ現時点で出回っているのは1N60なので、使えないGeを手にすることは無いと思う。

SBDの1N60代替品は、この条件では使えなかった。電圧を上げるとちゃんと整流するのでVf(200mV)の問題だ。
Vfの小さいRB521は使えそうだ。

Geトランジスタは出力が大きかった。石によっては使えそうだ。
入手性はすこぶる悪いがサトー電気には在庫があるらしい。
2SB54が使えそうなのも面白い。但し示したもの以外の4種の2SBは使えなかった。

【ゲルマラジオの使い方】
我が家(相模原)は送信所から約60Kmあり電波強度が弱い。この条件だと、以前チェックしたアンテナコイルとエアバリコンの最良の組み合わせでも、TBSの出力が最大で80mVだ。
https://app.cocolog-nifty.com/cms/blogs/230512/entries/87823899
よって、ここに示したダイオードを使っても、ダイレクトでは出力が得られそうにない。

NHKと米軍のAFNの電波がTBSよりは強いので、それなら何らかの出力がありそうだ。
巨大なアンテナをつければ受信が可能かもしれない。

送信所から30Km程度なら、80mVの4倍の出力が期待でき、十分な検波出力はあるだろう。

我が家もしくはそれより条件の悪いところでは、数倍に増幅する必要はあるだろう。

【追記】
小3の孫が、何かの漫画を見て、鉱石ラジオ作ると言ってきた。
私も小学生の時に作った経験がある。その時住んでいたのは幸いにも、送信所(静岡放送SBS 100W)から5kmの距離だったので、楽々と受信できた。なぜ、それが可能だったのか今になって理解できた。
それ以外の離れた送信所からの電波は受信できなかった。
相模原ではさらに難しそうだ。 そこで、諦めの悪い爺さんはどうするか?
germanium diode,  Schottoky diode, germanium transistor, Vf, radio 

| | コメント (0)

トイレのゾンビの作成

チュニジアで購入した魚の形をした焼き物が、トイレに置いてある。
胴体には荒いメッシュ状の穴が空いている。
内部にはロウソクか豆電球を入れる小さなソケットが付いていて、中にランプを入れて使うものらしい。

トイレを使っている間、それを黙って眺めているのも芸がない。
孫も使うことがあるので、何かの拍子に呪いの言葉を発する装置を考えた。

設計仕様は;
(1)音に反応する。(2)LEDを点滅させる。(3)時々、呪いの言葉を発する。
ということで、こんな回路の物を作成した。

Photo_20191124220701
(クリックで拡大します)

(1)コンデンサマイクで音を拾う。
最近のトイレは、流水音が発せられるので、高音はカットする。
マイク内臓のアンプの負荷抵抗は、仕様より大きくし、利得を稼いだ。

1段目のTrは通常のアンプ。2段めはD級アンプとして、次段をOn-Offする。

(2)赤色LEDをMOS-FETでドライブして点滅させる。
なぜか、このMOS-FET(LRLML6344)のgateに電流が流れるので、150Kの抵抗を直列に入れてFETをonさせている。
通常の雑音や発声を拾って、チラチラと赤いランプが怪しく点滅する。

(3-1)2SA1015がonしている間にBSS138をゆっくりとonさせる。
138がonすると、10μFのコンデンサを充電し、IRLML6402をRCで約12秒間onする。
この間サウンドボードをon状態にする。

(3-2)呪いの言葉は、サウンドボード(Aiatendo:L12M (350円))を利用して、
録音した内容(不揮発)を発音させる。

無料のHOYAの音声合成サイトを利用して、セリフを読み上げてもらい、それを
ボードに一時的にセットしたマイクを介して録音した。

このボードのPL端子をonしている間に一回セリフを読み上げてくれる。
offするとリセットされる。
そのため、ボードが発声している間に何度もonすることは避けられている。

【結果】
大きな音を入力しない状態の待機電流は、サウンドボードも込みで、0.6mA。
(最大はマイクアンプ)
反応すると30mA程度で、それは短時間なので、全体として単3乾電池2個で長期の運用が可能だ。
サウンドボード内臓のアンプは、能率の悪い小型のスピーカーでも十分聞き取れる音量を作り出してくれる。

【問題】
MOS-FETのgateにはほとんど電流が流れないとされているが、BSS138とIRLML6344はなぜかgate電流が流れるらしい。計算した時定数と合わない。カットアンドトライでCRを決定している。
試しに RUE002N02 (秋月)を購入して試したところ、時定数の計算値に近い値が得られている。

BSS138のgateに結合したコンデンサの充電のdelayに15kの抵抗を結合した。
このとき、電圧ロスを少なくするために、手持ちのダイオードの中からVfの最も小さなものを選んで使った。
ゲルマニウムダイオードも調べたが、逆電流が大きすぎて使えなかった。
SBDも物によって逆電流が大きく違った。Vfが小さく逆電流が小さいものを選んだ。

| | コメント (0)

« 2019年10月 | トップページ | 2019年12月 »