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

n
Qbot: Việt hóa
n
n (Qbot: Việt hóa)
== Nguyên lý làm việc ==
 
[[Tập tin:CrystalRadio.jpg|rightphải|thumbnhỏ|400px|Sơ đồ hình vẽ cho thấy các bộ phận và cách ghép nối trong một máy thu tinh thể.]]
Máy thu vô tuyến tinh thể nhận các chương trình [[phát sóng]] từ các [[đài phát]]. Đài phát dùng [[âm thanh]] để điều chế [[biên độ]] của [[sóng vô tuyến]] và truyền nó đi từ các ăngten của đài phát. Sóng vô tuyến từ các đài phát mà máy thu có thể nhận được sẽ đi qua [[ăngten]] của máy thu và cảm ứng nên một dòng điện giữa dây ăngten máy thu và điểm [[tiếp địa]] của dây ăngten. Một mạch [[cộng hưởng]] được dùng để chọn năng lượng sóng vô tuyến từ một đài phát nào đó. Một [[mạch tách sóng tinh thể]] (có thể dùng [[bộ tách sóng kiểu lông mèo]] hay dùng [[điốt]] tách sóng) để chuyển dòng điện từ sóng vô tuyến sang dòng điện tạo ra âm thanh trong [[tai nghe]].
 
 
=== 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|thumbnhỏ|rightphải|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 [[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 [[galena]]; [[pyrite]] 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|thumbnhỏ|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 ===
[[Tập tin:1748435-CrystalRadio.png|thumbnhỏ|222px|U.S. Patent 1,748,435 , "Thiết bị máy thu vô tuyến tinh thể", 1930. H. Adam]]
Bắt đầu thế kỷ 20, máy thu thanh chỉ dành cho một số người đam mê.
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>
Máy thu vô tuyến tinh thể thường sử dụng ăngten lọai dây dài hay còn gọi là [[ăngten Monopole]]. Để nhận được tín hiệu thu từ lọai ăngten này, cần có một điểm chuẩn đất để cung cấp một vị trí nhờ đó tín hiệu ăngten có thể chạy vào và ra. Bởi vì máy thu vô tuyến tinh thể không có bất cứ nguồn cung cấp năng lượng nào khác ngòai năng lượng điện mà nó thu được từ ăngten, điểm tiếp địa của máy thu vô tuyến tinh thể phải tốt hơn nhiều so với lọai máy thu có khuếch đại. Điểm đất tạo ra một đường dẫn điện tốt để tạo ra một mạch hòan chỉnh để tín hiệu điện cảm ứng bởi sóng vô tuyến giữa ăngten và đất. Tính quan trọng của việc tiếp địa này có thể bỏ qua trong trường hợp máy thu có khuếch đại. Các máy thu có khuếch đại dùng lọai tách sóng điện áp và như vậy không cần nhiều công suất từ ăngten và cần rất ít hay có thể không cần điểm tiếp địa vật lý. Máy thu vô tuyến tinh thể dùng bộ tách sóng công suất và cần có dòng điện từ ăngten càng lớn càng tốt. Vì thế chúng đòi hỏi phải được tiếp địa tốt.
=== Một dạng mạch quá đơn giản ===
[[Tập tin:Circuit diagram of a crystal radio receiver.svg|thumbnhỏ|rightphải|222px|Mạch quá đơn giản không khả thi để thu cả dải AM.]]
Mạch vô tuyến tinh thể được mô tả ở đây thường được đưa ra nhằm mục đích bắt các đài nằm trong dải phát thanh [[AM sóng trung]] với bộ cộng hưởng được tạo thành bởi một cuộn dây song song và một tụ điện, cùng với một ăngten và một điểm tiếp địa. Trong thực tế có nhiều mạch vô tuyến tinh thể, nhưng nối cả ăngten và một tụ điện thay đổi được dọc theo một cuộn dây cố định mà muốn máy thu bắt được tòan bộ dải phát thanh AM hai bát độ là không khả thi.
Nguyên nhân là để đạt hiệu suất cao, ăngten của máy thu vô tuyến tinh thể thường phải dài khỏang 20m và cao khỏang 6m, và khi đó nó có tác dụng như một tụ điện có điện dung từ 250 đến 300 pF. (Tổng quát thì ăngten có điện dung, điện cảm và điện trở, nhưng với ăngten lọai dây dài thì điện dung sẽ chiếm ưu thế tại tần số vô tuyến AM.) Nếu một ăngten có điện dung là 250 pF được nối đến một mạch cộng hưởng dùng một lõi có điện cảm hơn 75 <math>\mu</math>H, thì mạch đó không thể cộng hưởng ở các tần số trên 1400 Hz. Như vậy kích thước của cuộn dây cố định phải nhỏ hơn 75 <math>\mu</math>H để có thể cộng hưởng các tần số ở vùng trên của dải phát (khỏang từ 1600 kHz hay 1710 kHz). Giả sử cuộn dây có điện cảm 70 <math>\mu</math>H, thì để có thể cộng hưởng các tần số ở vùng dưới của dải phát (khỏang 540 kHz) thì tụ điện trong mạch phải có giá trị cỡ 1000 pF. Mặt khác, để có thể cộng hưởng các tần số vùng trên của dải phát thì tụ điện biến đổi được này phải có giá trị chỉ là 4 pF. Điều này cho thấy tụ điện biến đổi phải có tỉ số thay đổi điện dung cỡ 1: 250, mà như vậy là quá cao. Thông thừơng trong thực tế tỉ số này chỉ khỏang 200:1. Chính vì thế, các nhà thiết kế có kinh nghiệm không sử dụng mạch này. Tuy nhiên, mạch này làm việc tốt trong trường hợp chỉ cần bắt một đài nào đó.
1.364.640

lần sửa đổi