Kristallmottagare

Skrivet av Kenneth Johansson.
http://welcome.to/kenneth.johansson

Du har säkert hört talas om kristallmottagaren. Den var den första radiomottagaren som allmänheten kunde skaffa sig till en billig penning i radioteknikens barndom. På den tiden fanns det gott om lång, mellan och kortvågssändare i Sverige, så det var lätt att ta emot signalerna även med en så enkel krets som en kristallmottagare som inte innehåller någon som helst förstärkare. Idag är det inte lika enkelt eftersom praktiskt taget all rundradioutsändning sker på FM-bandet. Men det går fortfarande att ta emot en del starka utländska sändare med en enkel hembyggd kristallmottagare.

Här nedan ser ni schemat för en kristallmottagare.
Schemat De ingående komponenterna
L1 Antennspole
L2 Avstämningsspole
C1 Avstämningskondensator
C2 Filterkondensator
D Detektordiod
H









.
Hörlur

Som ni ser så är funktionen mycket enkel. Antennspolens induktans anpassas till antennens utimpedans i det aktuella frekvensområdet. Därför är det bra att ha flera uttag på den här spolen så man kan justera och testa vilket varvtal som ger mest signal. På den mottagare ni ser nedan så hade jag en omkopplare som skiftade mellan två uttag. Om antennspolen skulle kopplas direkt till avstämningskretsen L2-C1 skulle den påverka avstämningen. Ju lösare kopplingen är desto bättre selektivitet (möjlighet att skilja på två närliggande stationer eller störningar) får mottagaren men samtidigt minskar även den överförda signalen mellan spolarna. Därför sitter antennspolen på ett rör som går att skjuta fram och tillbaks inuti avstämningsspolens rör och på det viset variera avståndet mellan dem.

Med C1 ställer man in avstämningskretsen till den radiofrekvens som man vill lyssna på. Det var även vanligt att man hade flera uttag på avstämningsspolen så man kunde använda en mindre och billigare avstämningskondensator eller tom en med fast värde. Uttagen kopplades in med en släpkontakt som löpte över spolen. Man bör även jorda avstämningskretsen enligt schemat så den inte påverkas av att man rör vid avstämningskondensatorns axel.

Detektordioden likriktar signalen från avstämningskretsen och laddar upp filterkondensatorn C2. Eftersom radiosignalen i de här frekvensområdet är amplitudmodulerad med ljudsignalen så kommer även spänningen över C2 att variera med ljudsignalen så länge det finns någon belastning kopplad till den. Nu fungerar det visserligen bra även utan belastning eftersom den detektordiod som används har en ganska stor läckström i backriktningen. Därför går det bra att använda en högohmig kristallhörlur utan urladdningsmotstånd.
Detektordioden var oftast gjord av en bit blyglans som uppvisar halvledande (likriktande) egenskaper. Man monterade blyglansbiten i en metallhållare och letade, med hjälp av en tunn metallnål, rätt på ett område som var likriktande för radiosignalen. Man måste trycka mycket försiktigt på blyglansbiten med nålen för att det skall fungera. Vill ni ha tag på blyglans så kan ni ibland köpa det som souvenirer vid gamla gruvor.
Ett annat sätt att tillverka sin diod på var att använda en bit av en blyertspennas spets och leta upp ett halvledande område på dess yta med hörnet av ett rakblad (eller en avbruten del av dess egg).
Men det är enklare att köpa en vanlig germaniumdiod. Det spelar inte så stor roll vilken typ av germaniumdiod ni använder så länge den är gjord för småsignaler och inte för likriktning av stora strömmar.

Hörluren skall ha en impedans på ca 2 kOhm och vara elektromagnetisk (elektromagnet med permanentmagnet och plåtmembran, typ gammal telefonhörlur) om man skall göra mottagaren på det gamla viset. Men det går faktiskt minst lika bra och ofta tom bättre med en lite modernare kristallhörlur (piezoelement).

Här nedan ser ni ett par foton på den kristallmottagare jag byggde av ren nyfikenhet för att se om det fortfarande fanns några radiostationer inom hörhåll.

Kristallmottagaren

Antennspolen längst upp och avstämningsspolen strax nedanför till höger. Runt plattan ligger tre olika hörlurar. Från vänster är det en örfon av kristalltyp (ELFA 30-181-08), elektromagnetisk örfon på 2 kOhm (ELFA 30-182-07) och en riktigt gammal elektromagnetisk hörlur.
Det extra utrymmet på plattan är till för en ev utbyggnad till rörmottagare. Då skall även den högra utdragbara delen av spolen användas för en återkopplingsspole som förbättrar selektiviteten och ökar förstärkningen.

Fronten

En närbild av frontpanelen. Från vänster: omkopplare för olika uttag på antennspolen, polskruvar för antennledningen (röd) och jordledningen (svart), avstämningskondensatorn med den pålödda germaniumdioden och sist hörlursuttaget. Filterkondensatorn finns inte med på den här bilden eftersom kretsen testades utan den med en kristallörfon.

Komponenterna till det här bygget var följande:

Fungerade den?

Ja, den fungerade faktiskt. Jag provade den från ett hustak ca 14 meter över marken med en antenn på ca 80 meter som gick till en närbelägen trädunge. Jordningen togs från ett plåttak som var åskskyddsjordat. Ett par stationer gick in någorlunda tydligt under den korta provlyssningen. Eftersom signalstyrkan varierar kraftigt under dygnet så hade nog fler stationer kommit in om man bara väntat några timmar. Men provlyssningen fick tyvärr avbrytas efter att jag konstaterat att det hela fungerade som det skulle (det var inte mitt tak). Mottagaren kunde ställas in mellan ca 450 kHz och 1 MHz.

Tips till er som vill prova att bygga er egen kristallmottagare

Kolla först att ni har möjlighet att spänna upp en lång antenntråd någonstans. Ni behöver minst 20 meter och ju högre ni kommer desto bättre så inga byggnader skärmar av signalen i onödan.

Det är inte lätt att hitta två plaströr som passar precis i varandra men ni kan köpa teleskopiska basreflexrör till högtalare. De är helt perfekta till det här bygget även om det inte är lika snyggt med svarta rör som med genomskinliga. De finns i kataloger för högtalarbyggen (Ljudia, HiFi-kit mfl) eller tom på Biltema.

Det är roligt om man får tag på en bit blyglans men börja först med en vanlig germaniumdiod eftersom den har lägre framspänningsfall. Får ni in en stark station så kan ni byta till blyglansdioden och leta upp dess känsligaste punkt.

De angivna varvtalen och diametrarna på spolarna i mitt exempel är inte nödvändigtvis de mest ideala. Det beror helt på vilket frekvensområde ni vill lyssna på och hur lång antenn ni har. Ta ut flera uttag på de båda spolarna så ni kan prova er fram till bästa mottagning och frekvensområde.

Man måste jorda antennspolens ena ände ordentligt. Ett element eller en vattenledning fungerar bra som jordpunkt och är enklare än att gräva ner en kopparplåt i marken.

Signalstyrkan brukar öka på kvällen när det mörknar.

Tillbaks till gammal teknik sidan