礦石收音機

自制一臺礦石收音機，曾經是青少年無線電入門的必修課。雖然如今已是超大規模集成電路的時代，但礦石收音機這種“老古董”，因為電路簡潔，能夠清晰說明無線電基本原理，仍然是電子、無線電愛好者最好的入門制作作品。本期介紹一種簡單易制的礦石收音機。這種礦石收音機使用了較大的方框形線圈，它既是調諧線圈，同時又是接收無線電波能量的天線。

這種礦石收音機的電路板只有4個電子元件，通過鱷魚夾與線圈相連。這種礦石收音機不需要架設天、地線，不需要繞制復雜的調諧線圈，不需要采購很難找到的老舊元器件，非常容易自制。

先來看看礦石收音機的電路原理（右圖），左邊綠色的是方框形線圈，另外還有1個可變電容（調諧電容）、1個檢波二極管、1個電阻、1個壓電陶瓷喇叭，共4種電子元件。

線圈上的紅點表示可以導電的點，右側的箭頭跟某一個紅點連接，就把一定匝數的線圈與調諧電容并聯到一起，構成一個LC振蕩回路。改變電容量（調節可變電容），或者改變電感量（改變并入振蕩回路的線圈匝數），都能改變諧振頻率，從而接收到你想要的無線電廣播信號。礦石收音機接收的是中波廣播信號，信號經過檢波二極管后，由于二極管的單向導電性，只有正向的電信號保留了下來，這一步叫作“檢波”。

壓電陶瓷喇叭具有很大的電容，我們都知道電容的特點是通交流、隔直流，而且頻率越高的交流信號越容易通過。檢波過后的信號，其中的高頻成分通過壓電陶瓷喇叭流走，這一步叫作“濾波”。剩下的低頻成分，也就是音頻信號，驅動壓電陶瓷發聲，我們就聽到了來自電臺的聲音。與壓電陶瓷喇叭并聯的還有一個電阻，它的作用是給信號中的直流成分提供一個通路。

下圖是實際完成的電路板，完全是按照原理圖連接的。最左邊是薄膜介質可變電容，上面是檢波二極管，右側是電阻，最右黑色的是壓電陶瓷喇叭。

礦石收音機采用275pF并聯的可變電容，并聯起來后容值C在15～550pF之間可調。檢波二極管型號為1N60，電阻20kΩ，壓電陶瓷喇叭外徑35mm。

測得自制的線圈電感量 L為5～270μH，根據LC振蕩回路諧振頻率計算公式：

f =1/2π LC

算出諧振頻率范圍為413～18386 kHz，而中波無線電廣播的頻率為545～1605kHz，可以看到我們自制的礦石收音機覆蓋了整個中波頻段。（注意：這只是簡單的理論計算，實際情況下高頻達不到那么高。）

線圈的制作

在普通的礦石收音機制作中，繞制調諧線圈和架設天地線，對初學者都是很大的障礙，本文中的這種調諧和天、地線兩用線圈制作起來卻簡單得多。

采用6根70cm長的4分PVC管和12個丁字形三通接頭，用萬能膠粘成了一個大方框。PVC管在大多數五金建材商店都有出售，截斷PVC管也可以不用專門的工具，一根鋼鋸條即可。在PVC框架的4根橫梁上，分別用鋸條切出13條縫隙，間距5mm，再沿著縫隙，用直徑0.5mm以上的漆包線繞13圈就可以了。

從線圈第一圈開始，每隔一圈，用小刀刮掉漆包線上一小段絕緣漆，露出里面的銅線，得到能夠導電的點（即電路圖中的紅點）。然后就可以用鱷魚夾夾住這些點，來選擇并入LC振蕩回路里的線圈匝數。

一般城市都有中波信號發射塔，你可以通過網絡搜索或者與電臺聯系，了解發射塔的具體位置，如果把它拿到距離發射塔5千米的范圍內，那么調試成功的可能性就能大大提高。

這種天線接收的是電磁波的磁場信號，只有當磁場垂直進入線圈時，感應到的能量才最大，因此它是有方向性的。調試的時候，開始把5圈線圈接入電路，然后調節可變電容的旋鈕，耳朵緊貼在壓電陶瓷喇叭上。如果聽不到聲音，把線圈方向轉動45°，重新調節電容，如果還聽不到聲音，再轉動45°，這時候你就應該聽到電臺的聲音了。試著并入7圈、9圈……找到聲音最大時候的狀態。親耳聽到自制的礦石收音機發出熟悉的電臺聲音，雖然聲音微弱，內心成功的興奮感覺卻是難以言表的！

買到的薄膜介質可變電容常常容量不夠大，那該怎么辦？這時可以增加線圈的電感量。線圈的電感量跟線圈匝數的平方成正比，跟線圈的長度成反比。例如這個礦石收音機線圈的實際邊長74cm，共13匝，每匝間距5mm，最大電感量為270μH；如果把間距改為2.5mm，其他參數不變，電感量就增加了一倍。

收聽調試

礦石收音機沒有電源，全靠天線收集空氣中微弱的電磁波能量來驅動喇叭發聲，因此聲音非常小，調試難度大，初學者很難成功。

調試時間最好在晚上或者清晨，這個時間段外界噪聲小，電磁干擾也小。

地點最好在室外開闊的地方，例如小區院子里、樓頂、公園、河邊等周圍沒有遮擋的地方，最好把天線放在木制長凳上，與地面有一定距離。能夠自主選擇電磁信號強的地點，是成功聽到聲音的有力保障，這是固定天、地線的礦石收音機所不具備的優勢。