Khác biệt giữa các bản “Máy thu vô tuyến tinh thể”

n
Robot: Sửa đổi hướng
n (r2.7.2) (Bot: Thêm eo:Kristalricevilo)
n (Robot: Sửa đổi hướng)
'''Máy thu vô tuyến tinh thể '''- còn gọi là '''máy thu tinh thể''' - là một [[máy phát thanh]] đơn giản mà rất thông dụng trong những ngày đầu tiên của ngành vô tuyến. Nó không cần [[pin (định hướng)|pin]] hoặc nguồn năng lượng nào khác để họat động mà dùng chính năng lượng nhận được từ [[sóng vô tuyến]] thông qua một [[ăngten]] dây rất dài và cao. Ở [[Việt Nam]] trước đây thường gọi là '''Galen'''
 
== Nguyên lý làm việc ==
 
== Lịch sử ==
Máy thu vô tuyến tinh thể được sáng chế dựa trên một chuỗi dài các phát minh vào cuối thế kỷ 19 - trong đó có cả những phát minh âm thầm không tên tuổi - mà dần dần mở ra hướng chế tạo nên những máy thu thanh thực tế vào đầu thế kỷ 20, đặt nền móng cho cái gọi là ngành [[electron|điện tử]] ngày nay. Ứng dụng sớm nhất của máy thu vô tuyến tinh thể là dùng để nhận tín hiệu vô tuyến [[mã Morse]] được phát ra từ các [[máy phát ngắt quãng]] công suất rất mạnh của các nhà thực nghiệm [[vô tuyến nghiệp dư]] . Rồi đến khi ngành điện tử phát triển, khả năng nhận được tín hiệu giọng nói bằng sóng vô tuyến đã thúc đẩy một bùng phát về kỹ thuật vào những năm khỏang 1920 để góp phần đi đến cả một ngành công nghiệp phát thanh vô tuyến ngày nay.
 
=== Những năm đầu tiên ===
Lúc đầu các máy [[điện báo]] [[vô tuyến]] dùng các [[bộ phát ngắt quãng]] và các [[bộ phát hồ quang]] cũng như các [[máy phát điện đồng bộ tần số cao]] nhằm mục đích tạo ra tần số vô tuyến và cho phép tín hiệu được “cài” vào trong [[tần số vô tuyến]] này. Đầu tiên, người ta dùng một bộ tách sóng được gọi tên là [[Branley Coherer]] để phát hiện sự tồn tại (hoặc không tồn tại) của tín hiệu [[vô tuyến]]. Tuy nhiên, bộ tách sóng này không đủ nhạy để làm việc với tín hiệu yếu.[[Tập tin:GWP-836531Patent.png|nhỏ|phải|222px|Greenleaf Whittier Pickard's U.S. Patent 836,531 Sơ đồ của sáng chế"Các phương pháp để nhận được thông tin liên lạc bởi sóng điện".]]
 
Vào đầu thế kỷ 20, nhiều [[nhà nghiên cứu]] khám phá ra rằng nếu dùng các [[khóang vật]] [[tính kim lọai]], chẳng hạn [[galen (khoáng vật)|galena]], thì có thể tách tín hiệu.
Năm 1901, Sir [[Jagadish Chandra Bose]] đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế với tên là “Một dụng cụ dùng để tách các nhiễu lọan điện”, mà trong đó đề nghị dùng tinh thể galena; và sáng chế này được cấp bằng vào năm [[1904]], mang số 755840. Tuy nhiên, công trình cũng như bằng sáng chế của ông đã không được giới khoa học phương Tây biết nhiều. Đến ngày 30, tháng 8, [[1906]], [[Greenleaf Whittier Pickard]] đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế trong đó có đưa ra một bộ tách sóng bằng tinh thể silicon, mà được công nhận vào ngày 20, tháng 11, năm 1906. Bộ tách sóng của Pickard thật sự là một khám phá lớn khi ông chỉ ra rằng nếu dùng một sợi dây có đầu thật nhỏ - vì thế sợi dây này được gọi tên là “[[lông mèo]]” – tiếp xúc thật nhẹ với một khóang vật thì sẽ tạo ra một hiệu ứng bán dẫn rất tốt. Bộ tách sóng tinh thể bao gồm một thạch anh, một sợi dây đặc biệt mỏng tiếp xúc với thạch anh và một bộ gá để giữ vững các bộ phận. Thạch anh thường được dùng nhất là một miếng nhỏ [[galen (khoáng vật)|galena]]; [[pyritepyrit]]e cũng thường được sử dụng, bởi nó là lọai khóang vật ổn định và dễ chỉnh sửa. Bộ tách sóng kiểu như vậy đủ dùng trong trường hợp tín hiệu đủ mạnh ví dụ trong thành phố. Một ưu điểm nữa của thạch anh là chúng có thể [[giải điều chế]] tín hiệu [[điều chế biên độ]]. Như vậy, máy thu vô tuyến tinh thể là phương pháp đơn giản về mặt kỹ thuật và ít tốn kém nhất để thu tín hiệu vô tuyến vào lúc mới bắt đầu của ngành công nghiệp truyền thanh vô tuyến.
[[Tập tin:NBS 120 Set.jpg|nhỏ|222px|Dự án máy thu tinh thể tại nhà của cục tiêu chuẩn Mỹ.]]Trong năm 1922, [[cục tiêu chuẩn Mỹ]] phát hành một ấn phẩm mang tựa đề theo kiểu ''Làm thế nào để chế tạo tại nhà một máy thu thanh đơn giản'' [http://www.crystalradio.net/crystalplans/xximages/nsb_120.pdf]. Ấn phẩm này chỉ ra cho hầu hết mọi gia đình có thể dùng các công cụ đơn giản để tạo ra một máy thu thanh nhằm nghe thông tin về thời tiết, giá cả nông sản, tin tức và các bản nhạc. Ấn phẩm này có giá trị lớn vì nó đưa máy thu thanh vào cộng đồng dân cư. Sau đó, cục tiêu chuẩn Mỹ tiếp tục đưa ra hai bản thiết kế máy thu có độ nhạy tốt hơn với tựa đề ''Làm thế nào để tạo ra một trong hai mạch thu thanh với bộ tách sóng tinh thể''[http://www.crystalradio.net/crystalplans/xximages/nbs121.pdf], mà hiện nay các tay nghiệp dư vẫn còn dùng.
=== Những năm 1920 và 1930 ===
Công nghiệp phát thanh chưa có và máy thu cũng như máy phát không có mặt rộng rãi, vì vậy các tay hâm mộ tự tạo ra chúng bằng cách quấn dây đồng lên gậy bóng chày, lên hộp để tạo ra máy thu, còn máy phát thì làm từ thủy tinh và sắt, còn loa thì họ dùng giấy báo bọc lên một vật thể nào đó có hình nón.<ref>Bondi, Victor."American Decades:1930-1939"</ref>
Cho đến mùa Thu năm 1920 thì mới có sự xuất hiện của truyền thanh vô tuyến nhằm mục đích giải trí. Tại Pittsburgh, PA, đài phát [[KDKA]], thuộc công ty [[Westinghouse]], nhận được giấy phép từ [[Bộ Thương Mại Hoa Kỳ]] để họat động. Bên cạnh việc thông báo các sự kiện đặc biệt, đài này còn đưa ra một dịch vụ công cộng rất quan trọng là báo cho nông dân biết các thông tin về giá cả khi thu họach.
Năm 1921, máy thu được sản xuất từ nhà máy rất đắt tiền. Nếu đưa về giá trị đồng đô la bây giờ thì nó vào khỏang 2.000 [[Đô la Mỹ|USD]] {{Fact|date=tháng 12 năm 2007}}. Trừ một số gia đình giàu có, còn lại thì các báo hoặc tạp chí đều có các bài viết nhằm chỉ cách tự tạo ra một máy thu vô tuyến tinh thể. Để giúp người dân giảm tiền chế tạo, nhiều bài chỉ cách quấn lõi cộng hưởng lên trên những hộp bìa cứng rỗng như hộp đựng lúa mạch, và tạo ra một xu hướng chung để chế tạo máy thu tự làm tại nhà.
 
=== Những năm 1940 ===
Vào mùa Xuân năm 1944, khi quân đội [[Khối Đồng Minh thời Chiến tranh thế giới thứ hai|Đồng Minh]] bị cầm chân gần [[Anzio, Ý]], các [[máy thu vô tuyến cầm tay]] bị cấm ngặt, vì quân [[Đức]] có các [[thiết bị phát hiện tần số vô tuyến]] mà có thể phát hiện tín hiệu [[dao động nội]] của các [[máy thu đổi tần]]. Trong khi đó máy thu vô tuyến tinh thể lại không có bộ dao động nội nên quân Đức không thể phát hiện được. Một số lính Mỹ giỏi xoay xở đã khám phá ra rằng có thể tạo ra một máy thu vô tuyến tinh thể thô sơ bằng cách dùng các cuộn dây phế liệu, một lưỡi dao cạo bị rỉ và một đầu bút chì để làm điốt. Bằng cách chạm nhẹ đầu bút chỉ vào những điểm xanh trên lưỡi dao, hay đến những điểm bị rỉ, sẽ tạo nên một [[điốt]] tiếp xúc điểm và tín hiệu chỉnh lưu có thể nghe được bằng tai nghe. Ý tưởng này đã được phổ biến suốt vùng tranh chấp, đến những nơi khác của chiến tranh và cả vào trong dân cư. Lọai máy thu thô sơ như vậy được các tạp chí gọi là “máy thu trong chiến hào” và nó trở thành một phần trong các truyền thuyết của [[chiến tranh thế giới thứ hai|chiến tranh thế giới thứ II]].
 
Trong một số quốc gia bị Khối Quốc Xã chiếm đóng, các máy thu thanh trong dân chúng bị tịch thu. Điều này khiến cho một số ngừơi phải lén lút tự tạo ra những máy thu mà thực ra là một dạng thô sơ của máy thu vô tuyến tinh thể. Tuy nhiên, bất kỳ ai làm như vậy đều có khả năng bị bỏ tù hoặc có thể chết nếu bị phát hiện và hầu hết ở Châu Âu lúc đó tín hiệu từ BBC (hoặc từ các đài phát Đồng Minh khác) đều không đủ mạnh để thu được bởi những máy thô sơ như vậy.
=== Những dự tính nhằm tái sử dụng năng lượng của sóng mang vô tuyến ===
Ý tưởng ở đây là có thể dùng một máy thu vô tuyến tinh thể bắt sóng một đài phát địa phương mạnh rồi dùng máy thu làm nguồn cung cấp năng lượng cho một máy thu thứ hai lọai khuếch đại và máy thu thứ hai này có thể thu được những đài khá xa mà không thể nghe được bằng một máy thu vô tuyến thông thường.
Lịch sử cho thấy đã có một thời gian rất dài những dự định như vậy nhưng không thành công và những công bố không kiểm chứng được về việc cố gắng tái sử dụng năng lượng trong sóng mang của tín hiệu thu được. Các máy thu vô tuyến tinh thể cổ điển dùng [[mạch chỉnh lưu]] bán sóng. Khi tín hiệu [[AM]] có hệ số điều chế khỏang 30% điện áp tại đỉnh, thì chỉ có khỏang không quá 9% công suất tín hiệu thu được (<math>P = U^2/R</math>) là có chứa thông tin âm tần cần có, còn 91% còn lại là điện áp DC chỉnh lưu. Với tín hiệu âm tần không đạt đỉnh mọi thời điểm thì tỉ số năng lượng này còn lớn hơn. Đã có những nỗ lực đáng kể nhằm chuyển điện áp DC này vào năng lượng âm thanh. Một trong những dự định này có thể kể đến mạch khuếch đại một [[tranzito|transistor]]<ref>Radio-Electronics, 1966, №2</ref> trong năm 1966. Đôi khi những cố gắng để khai thác năng lượng này thường bị nhầm lẫn với những cố gắng để có được mạch tách sóng hiệu suất cao hơn.<ref>QST [Amateur Radio Magazine] January 2007, "High Sensitivity Crystal Set" (http://www.arrl.org/qst/2007/01/culter.pdf )</ref>. Và những dự định như vậy vẫn còn tiếp tục cho đến ngày nay.
Ít nhất có một hãng sản xuất điện thọai di động đang nghiên cứu việc tích lũy tín hiệu vô tuyến có khắp xung quanh ta để tạo nên nguồn năng lượng nhằm nạp cho pin trong máy di động của họ. Các sản phẩm thử đã cho thấy có thể thu được từ 5 đến 10 miliwatt từ không gian xung quanh máy.
 
986.568

lần sửa đổi