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Wumpus-Gollum-Forum von "Welt der Radios".
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Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)
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15.09.24 17:20
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

15.09.24 17:20
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo zusammen,

Bei einem Detektor-Projekt wurde die "Dioden-Frage" wieder akut, man findet da unterschiedliche
Aussagen zu ein und derselben Dioden-Type im Netz.

Immerhin ergab dieser Aufbau, dass eine einstellbare Vorspannung und damit eine genaue Einstellung
des Dioden-Arbeitspunktes notwendig ist.
Denn die zu demodulierende HF-Spannung beträgt ja nur einige 10 mV.
https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...8&page=2#10

Denn die starken MW-Sender in Deutschland haben uns verlassen, und so mancher Spezialist in
dieser Frage leider auch.

Aber deren Arbeiten bleiben uns erhalten,
https://www.welt-der-alten-radios.de/det...edenes--81.html
In dieser hier sind die Kenninien einiger Dioden dargestellt:
https://www.welt-der-alten-radios.de/files/analysis.pdf

Bei den modernen Darstellungen scheint es da ein Problem zu geben:
Die haben alle keinen "Knick" , alle Kennlinien erscheinen irgendwie merkwürdig nach rechts gekrümmt.

Kommt von der "logarithmische" Darstellung, die Auflösung im "unteren" Bereich ist höher und der Knick
erscheint als ziemlich gerade Linie.
Um ihn also darzustellen, muß umgezeichnet werden:

(Mit "Paint" wurden die originalen Kennlinien an die Gitternetzlinien angepasst, um die Werte genauer
ablesen zu können. Dabei erscheinen die Linien wesentlich verwaschener als im Original.)
[Edit]
Mit der SD101C konnten die besten Ergebnisse erzielt werden, das Datenblatt zeigt einen recht scharfen "Knick".

Fahndungsaufruf:
Gefahndet wird nach einer gut erhältlichen modernen Kleinsignal-Diode.
Kennzeichen:
Steiler Anstieg im unteren Bereich der UF/IF-Kennlinie (bei logarithmischer Darstellung).
Niedrige Kapazität.



Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 27.09.24 23:04

Datei-Anhänge
SD101C vs SD101A vs 1N5711.JPG SD101C vs SD101A vs 1N5711.JPG (13x)

Mime-Type: image/jpeg, 90 kB

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16.09.24 13:16
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

16.09.24 13:16
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo zusammen,
Folgendes Bild soll den "Fahndungsaufruf" verdeutlichen:


Bisher hat sich die SD101A im praktischen Aufbau als "beste" Diode erwiesen.
Zeichnet man sich die (willkürlich gewählte) Änderung des "differentiellen Widerstandes"
(Tangente an Kennlinie) der Diode von 1000 Ohm nach 250 Ohm ein, so ist eine
Verschiebung des Arbeitspunktes um rund 50 mV erforderlich.

Wenn eine SD101C-Version der Diode zur Verfügung gestanden hätte, wäre die erforderliche
Spannung viel geringer, nämlich nur 30 mV.
Wenn...


Ganz links ist noch eine Mikrowellen-Diode HSMS2850 eingezeichnet, sie war im Datenblatt
der 2860 zu finden, welche im Netz mitunter als beste Detektor-Diode befunden wird.
Laut Datenblatt ist die HSMS2860 für den Betrieb mit, die HSS2850 ohne Vorspannung
vorgesehen.

Im rechten Diagram die Einstellung, die am modulierten 2MHz Signal am 4000 Ohm-Hörer
mit der SD101A am lautesten war.
Vorspannung zwischen 220mV und 260 mV.
Bei geringerer Spannung als 200 mV sehr stark abfallend, die Diode wird im leitenden
Zustand bei kleinem Signal (40mVpp) dann sicher zu hochohmig sein.

Gruß
Jems

Zuletzt bearbeitet am 16.09.24 14:16

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Auswertung Dioden.JPG Auswertung Dioden.JPG (16x)

Mime-Type: image/jpeg, 167 kB

19.09.24 15:09
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

19.09.24 15:09
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo,
Malen nach Zahlen, bis der Arzt kommt...


Aber es lassen sich die Ergebnise des praktischen Aufbaus nachvollziehen.
Zunächt ein link,"Edi" (der mit dem Voxhaus-Sender tanzte) hat einem das schön aufgemalt
auf seiner Detektor-Seite:
http://edi.bplaced.net/?Edi%60s_Specials...ektorempfaenger

Manche Datenblätter gehen im UF-IF-Kennlinienfeld weiter als 10µA (bis 1µA) runter, da kann man
einmalen, wo man mit dem Detektor größenmäßig rumkrebst:

Die BAT 42/43 ist noch mit drin, weil sie so schön steil einschneit.
Die schlechten Ergebnisse mit der 1N4148 erklären sich anschaulich, wenn man die Widerstandslinien
der BAT15-03-EW (im Eindioden- "Suchmich"-Gehäuse) überträgt.
Sie ist im Gegensatz zu allen anderen keine Schottky.

Nimmt man die IF-Werte der BAT15 *2 erhält man eine Kennlinie, die in etwa auf der der BAT62 zu liegen
kommt, das wäre für meinen 4000-Ohm-Hörer wohl zweckmäßig, oder auch gleich 2Stück BAT62, damit man
in der Krümmung bleibt und der Hörer-Widerstand gleich dem Innenwiderstand der Detektor-Diode ist.

Praktische Messungen auf dieser informativen Detektor Seite:
https://www.crystal-radio.eu/endiodes.htm#kwadr

Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 19.09.24 15:40

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Ausgewählte-Dioden-1µA-Daten_2024-09-19.jpg Ausgewählte-Dioden-1µA-Daten_2024-09-19.jpg (11x)

Mime-Type: image/jpeg, 149 kB

21.09.24 20:12
WoHo 

WGF-Premiumnutzer

21.09.24 20:12
WoHo 

WGF-Premiumnutzer

Re: Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo zusammen!

Hier meine Versuche mit verschiedenen Detektortypen:

In den frühen Jahren der drahtlosen Übertragung wurden eine Vielfalt an Mineralien für die HF-Gleichrichtung eingesetzt. Mir steht zur Zeit nur ein Type zur Auswahl. Ich hätte gerne noch einen mit Pyrit hinzufügen wollen....
Weiterhin wurden noch vier Halbleiterdioden ausprobiert, diese sind ja leicht zu erwerben.




Es wird eine modulierte HF-Spannung von etwa 20 mV in Serie (Kurz-Schaltung) eingekoppelt. Das ist rel. wenig, nicht genug um eine ausreichende Lautstärke im Kopfhörer zu liefern. Es geht jedoch im Moment darum, mit welcher Diode lässt sich die größte Empfindlichkeit erzielen.



Obenstehende Tabelle zeigt uns die gewonnene NF am Kopfhörer.
Die ersten drei benötigen eine gewisse Vorspannung um den besten Arbeitspunkt für die Gleichrichtung zu bekommen.

Gruß aus NL, Wolfgang

Datei-Anhänge
IMG_2972-3.jpg IMG_2972-3.jpg (7x)

Mime-Type: image/jpeg, 339 kB

IMG_2972-5.jpg IMG_2972-5.jpg (7x)

Mime-Type: image/jpeg, 125 kB

IMG_2972-4.png IMG_2972-4.png (7x)

Mime-Type: image/png, 21 kB

23.09.24 21:25
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

23.09.24 21:25
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo Wolfgang,
Vielleicht werden die Unterschiede deutlicher, wenn man die Antenne ankoppelt, über eine kleine Kapazität
das HF-Signal darauf gibt und über eine Auskoppelspule die jeweilige Diode optimal anpasst ?

Hier an Standort ist es glücklicherweise so, dass die BBC am Tage mit Nachverstärker empfangen werden kann,
und da waren die Unterschiede zwischen 1N4148 und AA119 schon sehr deutlich.
Überhaupt ist das Thema "Anpassung" wohl elementar beim Detektorempfang.

Herbert G. Mende schreibt in dem Artikel "Zeitgemäßer Detektorempfang" (Funkschau 1944/09-10 und Sonderdruck 1947)
https://w w w.jogis-roehrenbude.de/Detektor/Mende.htm.

Zitieren:
Eine andere, mehr theoretische Möglichkeit, die Bedämpfung des Kreises durch den Kopfhörer zu veringern,
ist die Verwendung eines Anpassungsübertragers nnch Bild 10, dessen Primärseite an den Resonanzwiderstand des
Kreises und dessen Sekundärseite an die Kopfhörerimpedanz angepaßt wird. Bei dieser Schaltung wird auch der
Wirkungsgrad des Detektors besser, der nach Untersuchungen von Reyner erst bei äußeren Widerständen von über
100 kOhm ein Optimum erreicht.
In der Praxis wird dieser Vorschlag an der schwierigen Konstruktion des Übertragers,
die zumindest für den üblichen Rundfunkempfang in keinem Verhältnis zum Erfolg steht, scheitern.

Klar, schon die Faustformel "induktiver Blindwiderstand etwa 10 bis 20-fach Eingangswiderstand führt selbst bei
einer unteren Grenzfrequenz von 200 Hz zu sehr großen Induktivitäten und damit hohen Windungszahlen.

Da aber schon sehr gute Ergebnisse mit einem für 400V gewickelten Printtrafo beim Subminiatur-Röhren-AÜ erzielt
wurden, einen 2-Kammer-Spartrafo gewickelt.
Das Joch der heutzutage geschweißten EI-Schnitte wurde abgesägt, die Primär-Wicklung gelassen und auf die
abgewickelte Sekundär-Seite 0,1cul aufgetragen, bis kein Platz mehr war.

Denn schon der ELA-10W-Übertrager (links im Bild) brachte etwas Verbesserung beim 4000 Ohm-Hörer.

Ergebnis des kurzen Tests:
Bei starkem Signal ist die NF-Lautstärke über den 20 kOhm-Widerstand erwartungsgemäß sehr viel lauter.
Anders im Grenzbereich "Signal gerde noch hörbar":
hier ist der Unterschied erstaunlich gering, etwa 1:1,2, genau messen kann ich das mit den vorhandenen Mitteln nicht.

Der Vorteil ist: man kann einen höheren Anzapfungspunkt an der Auskoppelspule des Detektors
wählen bei gleicher Belastung des Kreises.
Die Diode arbeitet dann hochohmiger mit größerem Signal und demoduliert besser.

Eigentlich müsste man "in die Vollen gehen":
h t t ps://www.roehrentechnik.de/html/53_48.html
14.000 Windungen.

Um zu sehen, wo in diesem Fall die Diode arbeitet, die Kennlinien über die angegebenen 1µA hinausgeführt und nochmal
gezeichnet:

Möglicherweise haben "PIN-Dioden" wegen kleineren Rückstromes hier einen Vorteil gegenüber Schottk-Dioden.
Versuch macht kluch, darum welche bestellt.


Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 24.09.24 22:21

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Test Spartrafo 2zu1.jpg Test Spartrafo 2zu1.jpg (8x)

Mime-Type: image/jpeg, 53 kB

BAT15 und BAR63 kleiner 1,5mA-Vergleich.JPG BAT15 und BAR63 kleiner 1,5mA-Vergleich.JPG (6x)

Mime-Type: image/jpeg, 195 kB

24.09.24 18:27
WoHo 

WGF-Premiumnutzer

24.09.24 18:27
WoHo 

WGF-Premiumnutzer

Re: Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo Jens

Du schreibst:

Zitieren:
Hier an Standort ist es glücklicherweise so, dass die BBC am Tage mit Nachverstärker empfangen werden kann,
und da waren die Unterschiede zwischen 1N4148 und AA119 schon sehr deutlich.

Ich nehme an, du vergleichst eine Siliziumdiode ohne Vorspannung mit einer Germaniumdiode.

Das stimmt schon, jedoch bei meinem Vergleich wird die 1N4148 mit 0,39V in den optimalen Arbeitspunkt geschoben. Dann ist der Unterschied nicht mehr so groß gegenüber der OA81.....

Gruß aus NL, Wolfgang

24.09.24 19:30
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

24.09.24 19:30
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo Wolfgang,

Zitieren:
Ich nehme an, du vergleichst eine Siliziumdiode ohne Vorspannung mit einer Germaniumdiode.

Nein, die Vorspannung wurde auf maximale Lautstärke eingestellt.
Bei sehr kleiner ließ sich bei allen Dioden ein Maximum der erhaltenen NF in einem
kleinen Bereich der Vorspannung feststellen-

Das war schon in der Anfangszeit der Telegraphie bekannt.
Wie empfindlich die Detektoren gewesen sein mussten, zeigt ein Vergleich einer gefundenen Untersuchung
(Leimbach "Untersuchungen an Kontaktdetektoren" , Physikalische Zeitschrift Vol12 / 1911)
https://archive.org/details/physikalisch...ge/228/mode/2up

Das musste natürlich mit den heutigen Dioden verglichen werden, es wurden nur einige Werte
ergänzt, um die Kurve "rund" zu machen:


Da lassen sich bestimmt auch ähnlich exakte Messungen für Galena-Detektoren und andere finden.
Dann wird die Tabelle an dieser Stelle später nochmal erweitert.

10E-8 A = 0,01µA Auflösung 1911...


Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 24.09.24 19:34

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Vergleich moderne Dioden - Kontaktdetektoren_2024-09-24.JPG Vergleich moderne Dioden - Kontaktdetektoren_2024-09-24.JPG (8x)

Mime-Type: image/jpeg, 108 kB

27.09.24 15:18
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

27.09.24 15:18
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo zusammen,
Oft wird die GE-Diode AA112 als gut geeignet für den Detektor-Empfang bezeichnet, interessanterweise
ist in der Messchaltung der verwendete Lastwiderstand von 20 kOhm in etwa gleich der Impedanz
eines 4000 Ohm-Hörers.
Sie ist für niederohmige Demodulator-Schaltungen vorgesehen.
https://www.web-bcs.com/pdf/Tf/AA/AA112.pdf

Vorhanden ist hier eine AA119, "Für hochohmige Demodulator-Schaltungen" steht im Datenblatt.
https://www.web-bcs.com/pdf/Tf/AA/AA119.pdf

Um die besser an verschiedene Hörer, insbesondere niederohmige 16 Ohm-Hörer anpassen zu können,
einen 30VA-Trenntrafo als Impedanzwandler mißbraucht, mit erstaunlich gutem Ergebnis.
Die Wickeldaten sind bekannt:
Etwa 3600 Wdg. gesamt.
https://asset.conrad.com/media10/add/160...30-va-013-a.pdf

Mit folgender Testschaltung in Resonanz gebracht:

Wird wohl so 24 H Induktivität haben, wenn man die Eigenkapazität mit 120 pF annimmt.
(Die Eigenresonanz des Trafos liegt bei 3000 Hz, eine weitere ist bei 30kHz.)

Edit Verluste:
Wird der 100 kOhm-R im Schaltplan durch 900 kOhm ersetzt, fällt etwa die Hälfte der Eingangsspannung
bei Resonanz (100Hz) am Trafo ab.

Etwas Platz ist auch noch da, so dass nach Aufsägen der Verschweißung und Abnehmen des I-Joches noch eine
Sekundär-Wicklung aufgetragen werden kann, wenn man noch etwas Material des Wickelkörpers und Rückstände
des Tränklackes mit der Puk-Säge vorsichtig wegnimmt.

Übersetzung 60:1 , ein 16-Ohm Hörer würde Primär-Seitig mit rund 58 kOhm erscheinen.
Die Resonanzüberhöhung ist bei Test mit dem 47pF-Kondensator sehr ausgeprägt (etwa 400Hz 6dB-Bandbreite),
tritt aber beim Anschluß des Hörers nur wenig (aber immerhin merklich) in Erscheinung.

Mit diesem Trafo wurden wieder die vorhandenen Dioden mittels moduliertem Signal-Generator getestet,
mit ähnlichem Ergebnis. Jedoch war die erforderliche Vorspannung geringer:
SD101C : 165 mV (Anstelle von 240mV beim 4kOhm-Hörer mit 20 kOhm Impedanz)
AA119 : 65 mV (Wieder geringfügig unempfindlicher als SD101C)

BAT15-03-EW : Vorspannung wie die AA119, aber empfindlich wie die SD101C.
Mein derzeitiger Favorit, auch wenn die notwendige Bedrahtung das winzigen SMD-Käfers fummelig ist.

10mVpp NF am 100 kOhm-Übertrager sind für'n Detektor schon verständliche Lautstärke, etwa 0,12 pW.


Transistor als Kleinsignal-Diode
Als gute Alternative zur SD101C, weil gleiche Empfindlichkeit, erwiesen sich die Transistoren BC550C (NPN) und
BC560C (PNP).
Kollektor und Basis jeweils zusammengeschaltet war am lautesten. Vorspannung 460 mV.
link dazu:
https://www.wa2ise.com/radios/amdettransistor.htm

Offensichtlich ausgeprägteres Knie als z.B. die 1N4148 was beim Einstellen der Vorspannung gut zu sehen ist,

Noch ein Vergleich:
Im Lehrbuch "Banneitz: Lehrbuch der drahtlosen Telegraphie und Telephonie",(1927) ist u.a. die Kennlinie
Eines Perikon-Detektors abgebildet.
Als sehr empfindlich beschrieben, die Kennlinie wird schon im mV-Bereich schön krumm.
Allerdings eine sehr niederohmige Geschichte, wenn man sich wieder den Innenwiderstand des Detektors
anschaut.


Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 29.09.24 14:21

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Elma-30VA-Trenntrafo-als-Detektor-Impedanzwandler.JPG Elma-30VA-Trenntrafo-als-Detektor-Impedanzwandler.JPG (6x)

Mime-Type: image/jpeg, 31 kB

Perikon-Detektor-Kennlinien-1927.JPG Perikon-Detektor-Kennlinien-1927.JPG (6x)

Mime-Type: image/jpeg, 50 kB

02.10.24 14:12
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

02.10.24 14:12
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Diode für Detektor (Auswahl-Kriterien)

Hallo,
Nach der 4 zerschossenen BAT-15 im Detektor-Aufbau wurde ein Serienwiderstand (470 Ohm) zur
Strombegrenzung eingelötet.
Nach dem 5 Abgang einer der Dioden eine Schutzschaltung gebastelt.



Gar nicht mal so einfach, eine antiparallele 1N4148 dämpfte das Signal stark ab.
(übrigens auch parallel zur BAT15)

Die Basis-Kollektor-Strecke des BC550 zeigte keine Dämpfung, und auch der Frequenzversatz
(getestet wurde bei "Talk-Sports",etwa 1100 kHz) war nur sehr gering.

Mit 3 Stück in BC550 Serie war die BAT bis jetzt auch mit bösem Willen nicht kaputt zu kriegen.
Alternative wäre vielleicht ein FET, (Drain und Source zusammengeschaltet) + Gate als Schutzdiode.

Der Vorteil der BAT15 liegt darin, dass selbst bei sehr kleinem Signal keine Vorspannung erforderlich ist, wenn
sie hochohmig eingesetzt wird.
Sie dürfte Dioden der oft genannten HSMS 2850x-Serie entsprechen.

"Kleines Signal" heißt, dass die Diode selbst an der Behelfsantenne mit hoher NF-Nachverstärkung
Signale noch gleichrichtet, die hier auch mit dem Super nur mit Hintergrund-Rauschen
gehört werden können.

Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 02.10.24 14:23

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BAT15-Schutzschaltung.JPG BAT15-Schutzschaltung.JPG (3x)

Mime-Type: image/jpeg, 57 kB

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