Самодельный диод — детектор для детекторного приемника.

Главная » Радиоэлектроника

16.06.2022

Самодельный диод – детектор для детекторного приемника можно сделать своими руками. Самодельный графитовый детектор из лезвия, самодельный детектор из серы и свинца — галенит (сульфид свинца) PbS, купруксный диод и многие другие детекторные пары часто описываются в старой литературе 20х – 50х годов прошлого века. Но эти описания почему-то всегда заканчиваются рисунками художника, а не фотографиями реального самодельного детекторного диода. Эти же столетние описания детекторов с рисунками, как под копирку, даже сегодня дрейфуют с сайта на сайт. А вот реальных современных фотографий и описаний самодельных детекторных диодов практически нет.

А хотелось бы это увидеть вживую, — работающий самодельный детектор и описание его настройки на реальном детекторном приемнике. Но сейчас радиолюбители редко делают самодельные диоды. Оно и понятно – кто захочет возиться с аматорскими ретро-радио технологиями столетней давности. Ведь сегодня запросто можно найти детекторный диод на любой помойке. Но я таки хочу «перенестись» в начало 20-го века и ради спортивного интереса опробовать разные технологии изготовления самодельных детекторных диодов для детекторного приемника.

Содержание

1. «Громкость» самодельных детекторов
2. Самодельные детекторы:
3. Таблица «Самодельные детекторы»
4. Графитовый детектор из карандаша и лезвия.
5. Механический графитовый детектор.
6. Детектор из кухонной металлической мочалки.
7. Галеновый детектор.
8. Детектор из халькопирита.
9. Пиритовый детектор.
10. Самодельный кремниевый диод.

«Громкость» самодельных детекторов

Для экспериментов с самодельными детекторными диодами обязательно нужен УНЧ. В детстве я однажды уже пытался изготовить самодельный детектор из лезвия и графита, но у меня ничего не получилось. Тогда я просто не смог расслышать сигнал на ТОН-2. Самодельный детектор выдает слабый сигнал, по тому, что детекторная пара часто имеет большую площадь контакта и пропускает прямой и обратный ток в оба направления почти одинаково — лишь с небольшой разницей в сопротивлении. То есть прямое и обратное сопротивление рандомного детекторного перехода может отличаться всего лишь на несколько десятков Ом. По этому, выходной сигнал такого детектора будет очень слабым, чтоб его принять — нужен УНЧ. Я в своих опытах с самодельными детекторами буду использовать вот такой усилитель низкой частоты.

Самодельные детекторы:

В таблице ниже я постепенно буду приводить информацию по самодельным детекторам (детекторным парам) с которыми я буду иметь дело, а так же буду описывать опыт их изготовления и использования. То есть таблица будет расти по мере проведения новых экспериментов.

Таблица «Самодельные детекторы»

Графитовый детектор из карандаша и лезвия. Простейший детектор из карандаша и лезвия. При практическом использовании не так уж и легко заставить его работать.  В таком виде графитовый детектор имеет право на жизнь лишь как наглядное пособие, но не как детектор для реального детекторного приемника. Да, он что-то там иногда детектирует, но работа его капризна и очень непостоянна. Подробнее…

Механический графитовый детектор. Механический графитовый детектор более стабилен в работе. Это собственно тот же простой графитовый детектор из карандаша и лезвия, но с механической регулировкой подвода карандаша к лезвию. Этот самодельный детектор уже можно использовать в реальном детекторном приемнике. Подробнее…

Детектор из кухонной металлической мочалки. Я случайно нашел интересный детектор для детекторного радиоприемника – металлическая сетка для чистки кухонных кастрюль. Достаточно ткнуть карандашом в такую металлическую мочалку, как появляется довольно устойчивое детектирование. Подробнее…

Галеновый детектор. Один из первый детекторов для детекторного приемника. Интересен чисто исторически, как массовый самодельный полупроводник. Кристалл галена выплавляется в домашних условиях из свинца и серы в пробирке. Обладает хорошими детектирующими свойствами для самодельного детектора. Подробнее…

Детектор из халькопирита. Халькопирит — природный ископаемый минерал с формулой CuFeS2 (медный колчедан). Добывается в шахтах на значительной глубине. Поверхности обладают полупроводниковыми свойствами, хотя сам минерал больше является проводником нежели полупроводником. Подробнее…

Пиритовый детектор. Пиритовый детектор — детектор из пирита. Пирит известен  как природный минерал (дисульфит железа, серный колчедан, железный колчедан). Добывается в шахтах. Но его можно изготовить и в домашних условиях спеканием в пробирке металлических опилок и серы. Формула — FeS2. Пиритовый детектор использовался радиолюбителями на ряду с галеновым детектором, на заре радио в начале 20-х годов 20 века. Подробнее…

Самодельный кремниевый диод. Самодельный кремниевый диод для детекторного приемника можно сделать из швейной иглы и кусочка кремниевой подложки микросхемы, предварительно распотрошив её. Такой самодельный кремниевый детектор обладает хорошей устойчивостью и чувствительностью. При этом состоит из доступных материалов. Подробнее…

Я и Диод. © yaidiod.ru.

детекторный радиоприем

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Как сделать диод из шприца и простейших принадлежностей

Такое электронное устройство, как выпрямительный диод, можно создать в домашних условиях, используя подручные средства и зная процессы протекания химических реакций. Поскольку работа прибора основана на пропускании электрического тока в одном направлении и блокировании в противоположном, в опыте используется ионизация металлов в жидкости и движение электронов между электродами.

Как сделать химический диод из шприца

Для создания однонаправленного потока электронов потребуются два металла с различной электрической активностью. Подойдут медь, серебро, железо, алюминий, оксид алюминия и т.д. В качестве емкости берется обычный медицинский шприц на 5 мл. У него вынимается поршень и снимается уплотнительная шайба.

В ней засверливается небольшое отверстие, которое будет использоваться для фиксации центрального электрода.

Роль электрода в данном случае отводится железному винту, к которому перед установкой подсоединяется кусочек медного проводника.

Винт вставляется в уплотнительную шайбу и фиксируется гайкой.

Далее берется кусочек листовой алюминиевой фольги (можно от шоколадки). Он сворачивается втрое-вчетверо в полоску шириной 15-20 мм и длиной 150-200 мм.

Полоска накручивается на маркер для получения соленоида. Ему отводится роль второго электрода.

К фольге также присоединяется кусочек медной проволоки.

Вся «конструкция» аккуратно заводится в корпус шприца так, чтобы проволока вышла через его носик.

Для получения герметичности носик шприца нагревается на огне до оплавления.

Теперь в шприц вводится поршень так, что конец винта оказывается в центре цилиндра из фольги.

В корпусе шприца проделывается небольшое отверстие. Для этого удобно использовать жало паяльника. Для приготовления электролита берется треть стакана воды и порошок карбоната натрия (углекислой соли). С помощью другого шприца с иглой емкость заполняется готовым раствором.

Для безопасности отверстие заправляется, хотя можно этого и не делать, чтобы выходили образуемые газы.

Из-за разницы активности металлов между винтом и фольгой образуется однонаправленный поток электронов. Электролиз приводит к разделению молекул водорода, поэтому требуется осторожность – он взрывоопасен. Работу такого одностороннего электролитического выпрямителя можно увидеть наглядно, используя микроэлектродвигатель постоянного тока (DC-motor, работающий от 12V. Для этого диод подключается через трансформатор к сети переменного тока.

Используя мультиметр можно удостовериться в параметрах сигнала на выходе трансформатора. У него требуемое напряжение, но ток переменный.

Поэтому при подключении к нему мотора напрямую якорь не крутится или движется рывками.

При включении в цепь собранного элемента двигатель начинает вращаться, так как входной сигнал на нем меняется на полуволну постоянного тока, создаваемую диодом.

Отсюда видно, что собранное устройство ограничивает нижние в одном направлении, а верхние — при обратном подключении. Повернув его другим концом можно изменить направление вращения моторчика. Элемент также может выступать односторонним мостом из-за ионов, отдаваемых воде. Работа его кратковременна, пока вода в растворе не расщепится на водород и кислород, и это лишь аналог диода, так как его сопротивление с одной и другой стороны отличается на порядок, а не в миллион раз, как у реального диода. Тем не менее функцию однополупериодного выпрямления он выполняет, что видно из проведенного опыта.

Смотрите видео

Как сделать регулировку яркости в светодиодной лампе — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/8491-kak-sdelat-regulirovku-jarkosti-v-svetodiodnoj-lampe.html

Диоды часть 2: Самодельные алюминиевые диоды

опубликовано: понедельник 5 декабря 2016
изменено: понедельник 16 апреля 2018
автор: Hales
разметка: ткань

Если какой-либо из этих текстов покажется вам сухим, просто перейдите к картинкам

Ранее я рассказывал о изготовлении медных диодов в домашних условиях. К сожалению, этот тип диода почти такой же громоздкий и неудобный, как использование детектора «кошка-и-ус». Это далеко от чего-то, что позволило бы мне легко делать диодные матрицы на печатной плате.

Традиционно мы считаем полупроводники очень дорогими и сложными в производстве. Кто мог винить нас? Все они производятся на дорогих фабриках по производству чистых помещений, использующих многомиллионное оборудование. Разогрев пиццы в одной из этих печей с чипсами — промышленный саботаж. Как вы вообще могли надеяться приблизиться к такому уровню контроля и точности дома?

Отдельное спасибо всем, кто прокомментировал статью Hackaday, посвященную моему последнему посту об этом. Многие из вас предложили отличные идеи для исследования, и я пошел по некоторым из этих путей благодаря вам.

Фон

Медные диоды выглядят тупиковыми

Все, что я до сих пор читал, свидетельствует о том, что медные диоды производились в промышленных масштабах путем нагревания меди примерно до 800–1000 градусов по Цельсию. Это создаст пару оксидных слоев, а нежелательный внешний слой будет удален химическим путем.

Хотя я могу легко довести медь до такой температуры, довести ее до этой стадии, пока она находится на плате или печатной плате, очень сложно. У меня не так много материалов, которые могут выдержать 1000 градусов, не говоря уже о тех, которые подходят в качестве основного материала, а также легко доступны другим людям.

Во время исследования медных диодов я наткнулся на этот интересный документ:

ВЫПРЯМИТЕЛЬ ОКСИДА МЕДИ
Томас Марк Кафф, инженерный факультет Университета Темпл
«Удача иногда посещает дурака, но никогда не садится с ним».

Эта цитата сулит зло.

Во всяком случае, этот документ охватывает некоторую историю медных диодов, включая обсуждение того, почему медь, полученная из Чили, работает лучше. Но в своем историческом обзоре он упоминает «выпрямители мокрого типа»:

В простейшем случае выпрямитель мокрого типа состоял, например, из электролитической ячейки, состоящей из алюминиевой пластины и свинцовой пластины, погруженной в раствор воды и буры. Когда алюминиевый электрод был положительным (анод), на его поверхности выделялся кислород, что приводило к утолщению пассивирующего слоя оксида алюминия (Al2O3), который благодаря своей изолирующей природе предотвращал бы протекание любого тока; пассивирующий слой быстро растворялся, когда алюминиевый электрод был отрицательным (катод), что позволяло току беспрепятственно проходить через ячейку.

Именно этот рост и растворение изолирующего слоя оксида алюминия привели к ректификации в выпрямителях мокрого типа.

Итак, диверсия начинается.

Электролитические конденсаторы

Абзац продолжается:

Хотя выпрямители мокрого типа давно ушли в прошлое, их прямые потомки все еще с нами: алюминиевые электролитические конденсаторы, правильное функционирование которых зависит от электролитически «сформированного» изолирующего слоя оксида алюминия на их пластинах. Эти конденсаторы, конечно, чувствительны к полярности: если их включить в цепь в обратном направлении, пленка оксида алюминия растворится, что приведет к короткому замыканию и возможному разрушению конденсатора из-за перегрева в результате увеличения тока.

Действительно, в этом есть смысл.

Если вы используете электролитический конденсатор вперед: он медленно начинает блокировать ваш ток по мере зарядки. Крошечный электролитический конденсатор блокирует его практически сразу.

Если использовать электролитический конденсатор наоборот: похоже на короткое замыкание.

Если вы хотите использовать один в обоих направлениях: подключите два последовательно, обращенных в противоположных направлениях. Это делают «неполяризованные электролитические конденсаторы».

Разрыхлитель против пищевой соды

Некоторые источники предполагают, что вместо буры в качестве электролита можно использовать пищевую соду или разрыхлитель.

У меня есть подозрение, что «пищевая сода» и «разрыхлитель» иногда используются взаимозаменяемо, а иногда используются для разных значений. Позже я покажу некоторые исследования по использованию их обоих.

Когда я использую термины на этой странице:

• пищевая сода = чистый бикарбонат натрия (основной)
• разрыхлитель = смесь бикарбоната соды и кислотного порошка (и, возможно, другие вещества)

Изготовление и испытание

Конструкция с бумажным отделением

Для изготовления электролитического конденсатора (читай: выпрямителя) нужно:

• алюминий
• электролит
• другой проводник с другой стороны

В идеале вы не хотите использовать алюминий с другой стороны, так как тогда ваше устройство будет развивать диодную характеристику в обоих направлениях. Из того, что я читал, вы можете использовать большинство металлов. Я подозреваю, что настоящие производители алюминиевых конденсаторов используют разные металлы или, по крайней мере, разные алюминиевые сплавы с каждой стороны, но я могу ошибаться.

В моем случае я использовал:

Алюминий: Крошечная полоска алюминиевой фольги, вырезанная ножницами.

Электролит: Вода и разрыхлитель, смешанные вместе. Я пропитал небольшой кусочек бумажного полотенца этим раствором и использовал его как для удержания электролита, так и для разделения двух металлов.

Другой проводник: медных контактных площадок на медной печатной плате.

Я также смешал токопроводящий клей, используя порошкообразный графит и немного глины. Глина была простой белой керамической посудой, но все должно быть в порядке. Графит был из бутылки (вы можете получить его для смазки замков), но вместо этого вы можете добиться успеха, потирая карандаш о напильник.

Используйте как можно больше графита и как можно меньше глины. Если в вашем миксе недостаточно графита, то ваши суставы будут измеряться сотнями килоом. Я смог довести это до нескольких областей Кома. Моя глина, даже во влажном состоянии, сама по себе имела очень плохую проводимость (что было полезно для пастовых диодов, которые я покажу позже).

Сначала я подготовил площадки на куске медной платы для установки диодов. Они были разделены линиями разреза ножовкой.

Затем я начал укладывать компоненты на эту плату:

Здесь вы можете увидеть кусочки намоченной бумажной салфетки и алюминиевые полоски. Я обнаружил, что размещение алюминиевых полосок на полотенце приводит к плохому контакту/сцеплению. Если вы сложите полотенце поверх алюминия, оно будет держаться намного лучше.

С другой стороны диода мне просто нужно было соединить алюминиевую фольгу с площадкой. Вот тут и пригодился токопроводящий клей:

Диод будет работать так, но чтобы он прослужил более чем недолго нужно остановить высыхание электролита. Первоначально я пытался покрыть все горячим клеем:

К сожалению, это не сработало:

• Иногда я «перетаскивал» части диода клеем, разрушая их
• Плохо запаял, поэтому диоды все равно высохли.

Мне нужно найти лучший способ сделать это.

Следующим шагом является «лечение» диода. Пропуская постоянный ток через диод в направлении, в котором он должен быть заблокирован, вы создаете слой оксида алюминия. Фактически вы предварительно заряжаете конденсатор. Это полезно для проверки работы диода — в идеале диод предварительно обрабатывает себя после включения в цепь.

Для этого шага я использовал 36 В и резистор 1 кОм. Вы помещаете положительную клемму вашего источника питания на алюминиевую сторону вашего диода.

Наконец-то я подключил диоды к индикатору кривой. Я использовал схему из моего предыдущего поста. Если вы не понимаете эти следующие диаграммы, эта страница поможет вам объяснить.

Вот и смотри:

5 В на деление по горизонтали, 5 мА на деление по вертикали. Как видите, напряжение включения составило около 5 В, что намного выше обычных кремниевых 0,7 вольт.

К сожалению, это поведение быстро ухудшилось. Со временем обратное напряжение пробоя (видимое как небольшой поворот в правом конце графика выше) медленно смещалось внутрь. Через несколько минут вы увидите это:

.

Диод по-прежнему немного лучше в прямом направлении, чем в обратном, но менее чем в два раза, что нехорошо.

Когда через день диоды пришли в негодность (от высыхания) я оторвал термоклей. Эта картинка напоминает мне, как люди рвут чипы, снимая радиаторы:

У меня также не получилось использовать «пищевую соду» вместо «разрыхлителя». Диод не будет блокировать ток, а медь впитается в электролит:

Электролитные тесты

Что это вообще за разрыхлитель?

В Австралии ингредиенты всех пищевых продуктов указаны на их упаковке (за некоторыми исключениями, например, для продуктов, состоящих из одного ингредиента). Важно отметить, что они упорядочены в зависимости от того, сколько используется в продукте.

Другими словами: этот разрыхлитель в основном сделан из рисовой муки. Время для расследования!

Тестирование различных электролитов

Процесс: попробуйте разные комбинации металлов и направления тока, посмотрите, какие электролиты блокируют ток (т.е. действуют как конденсатор/диод). Я снова использовал 36 В через резистор 1 кОм.

Мне не повезло с трассировщиком в этих тестах: емкость была слишком велика, давала мне такие кривые, которые приходилось мысленно усреднять, чтобы избавиться от петель:

Похоже, что эти диоды слишком медленные, чтобы их можно было использовать при работе на частоте 50 Гц. YMMV, особенно с разными размерами диодов и нагрузками.

Я протестировал все химикаты, показанные на фото выше:

• ничего, кроме воды
• поваренная соль
• рисовая мука
• разрыхлитель
• пищевая сода
• бура

Результаты показали, что разрыхлитель, сода и бура работают. Соль действовала почти как короткое замыкание (по сравнению с резистором 1K), а все остальное было неинтересно.

Я пытался использовать алюминий, медь и графит в качестве второй клеммы для всех этих электролитов. Использование графита или меди в качестве второго электрода дало одинаковые результаты. Пузырьки, казалось, всегда исходили от отрицательного электрода, поэтому электролит (и, возможно, электрод) расходуется во время использования, что может вызвать проблемы позже.

Но почему пищевая сода вдруг сработала в этом тесте, а раньше не работала?

Я попытался повторить этот тест, смешав новую порцию воды и двууглекислой соды.

Ошибка.

Я попробовал еще раз с «деионизированной» водой вместо водопроводной. Тот же результат.

Ток начнет падать, как если бы установка работала как диод/конденсатор, но через некоторое время он сдастся и снова начнет расти. Если я оставлю настройку отключенной на несколько минут, она снова заработает на короткое время, прежде чем произойдет сбой.

Получается, что я должен смешать соду с водой и залить алюминием, а затем оставить в покое на сутки. После этого, кажется, работает хорошо. Я сделал это случайно в более ранних тестах, где это сработало, и сегодня я снова подтвердил это. Я не уверен, что здесь происходит: возможно, другие мешающие материалы в воде медленно выпадают в осадок или иным образом ускользают/изменяются. Возможно, алюминий растворяется в электролите и насыщает его.

В любом случае, если у вас есть подобные проблемы, стоит попробовать.

Вставить диоды

Изготовление диодов с бумажными разделителями было трудоемким и подверженным ошибкам. Для этого требовался пинцет, и малейшее дрожание рук могло испортить диод.

В идеале я хочу что-то, что можно «намазать» или «напечатать», чтобы сделать диоды. То есть не требуют кропотливой сборки.

Примерно так:

Белая паста представляет собой смесь глины и разрыхлителя. Серый цвет представляет собой смесь глины и алюминиевых опилок. Я потер кусок алюминия о напильник, чтобы получить их. Красная — это просто изолента, чтобы сделать зазор шире (медные площадки разделены под ней, как и ранее).

Кривые производительности были аналогичны предыдущим и, казалось, не ухудшались так легко, но общая устойчивость была намного выше. Я собираюсь продолжить расследование с ними, чтобы увидеть, смогу ли я заставить их работать лучше.

Также: эти диоды все еще должны оставаться влажными, чтобы работать. Нанесение капли воды обратно на сухую, кажется, работает, но вы должны быть осторожны, чтобы не налить слишком много (и не перекрыть медные прокладки).

Заключительные примечания

Я не совсем уверен, что делать с вещами. Я зашел намного дальше, чем ожидал. Хотя я не открыл ничего нового, я добился определенных успехов в создании собственных методов производства. В скором времени надеюсь сделать диодную матрицу для управления 7-сегментным дисплеем. Было бы весело добиться этого.

Обязательный «а почему бы вам просто не купить диоды, они такие дешевые?». Потому что это не весело. И ничего нового не узнаешь и не откроешь.

Повеселитесь и напишите, если у вас есть какие-то мысли, идеи или если вы что-то делаете. В отличие от прошлого раза: для публикации не требуется вход в систему.

Самодельный выпрямительный диод на основе оксида цинка.

Самодельный выпрямительный диод на основе оксида цинка.

---

---

Найл Штайнер, K7NS, декабрь 2012 г.

---

Оксид цинка и свинец по сравнению с германиевым диодом.

На устройство подается переменный ток. Вертикальная центральная линия представляет нулевое напряжение, а горизонтальная центральная линия представляет нулевой ток.

---

Некоторые могут удивиться, зачем мне делать диод, если можно легко купить хороший германиевый диод. Простой ответ: Самодельный диод веселее.

Этот диод сильно отличается от цинкового диода с отрицательным сопротивлением, который я описывал в других статьях, и может хорошо работать в качестве радиодетектора с характеристиками, близкими к германиевым диодам (1N34) при использовании металлического свинцового контакта. С другой стороны, цинковый диод с отрицательным сопротивлением отлично подходит для изготовления генераторов и передатчиков, но не особенно хорошо работает в качестве радиодетектора.

Этот оксидно-цинковый диод дает лучшую кривую диодного выпрямителя, которую я когда-либо получал от самодельного устройства, но он может выдерживать только около 3 вольт в обратном направлении.

Более прочный и простой в настройке диод образуется при контакте с кусочком карандашного графита, но прямое падение напряжения немного выше — больше похоже на кремниевый диод (1N4148). Однако обратное напряжение по-прежнему ограничено примерно 3 вольтами.

В своих прошлых экспериментах по изготовлению устройств с отрицательным сопротивлением из цинка я всегда нагревал оцинкованный лист до такой степени, что он вспыхивал ярким белым пламенем. Это привело к появлению темных пятен, которые были областями с отрицательным сопротивлением, окруженными большим количеством белого оксида цинка, который вообще не проявлял электропроводности.

В данном случае, однако, большая капля цинка раскалена докрасна, но не настолько, чтобы загореться. После охлаждения образуется тонкий слой оксида цинка N-типа.

Пенни, покрытый цинком и медью, может быть хорошим источником цинка. Подпилите край монеты примерно на 1/4 оборота, а затем просверлите отверстие рядом с противоположным краем. Удерживая монету, вставьте кусок толстой стальной проволоки в отверстие и нагревайте пропановой горелкой, пока монета не деформируется. Теперь цинк можно капнуть через шлифованное отверстие на нижнем крае монеты на кусок прокладки из нержавеющей стали или тонкий медный лист. Нагрейте прокладку и цинк над пропановым пламенем, пока цинк не расплавится, а прокладка и цинк не раскалятся докрасна. Держите пламя под прокладкой, чтобы расплавленный цинк имел открытый контакт с воздухом и кислородом. Распределите каплю расплавленного цинка в виде плоской капли, используя гвоздь или кусок проволоки. Теперь дайте капле отстояться и продолжайте нагревать таким образом примерно 30 секунд, но будьте осторожны, чтобы цинк не вспыхнул белым пламенем. Капля расплавленного цинка образует тонкую темную морщинистую пленку. После охлаждения цинк будет готов к использованию и будет иметь покрытие из оксида цинка, пригодное для использования в качестве диода.

---

Цинковый диод с отрицательным сопротивлением — это другое устройство, и он изготавливается с использованием другого процесса, при котором цинк намеренно нагревается до такой температуры, чтобы воспламениться и образовать то, что я думаю, является ферритом цинка, путем горения в присутствии железа и кислорода. Он отлично подходит для изготовления генераторов и радиопередатчиков.

См. ссылки:

Оригинальный цинковый осциллятор с отрицательным сопротивлением.

Цинковый передатчик CW с отрицательным сопротивлением, 80 метров.