【種花家務(wù)·物理】3-6-06檢波『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』
【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』,此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版,并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材,本系列叢書共包含17本,層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平,其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材,很多概念已經(jīng)與如今迥異,因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我寫的注解。
【山話嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版,即80年代的改開版,改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容,直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版,首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí),讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小,即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材,不該被埋沒在故紙堆中,是故才打算利用業(yè)余時(shí)間,將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。
第六章無線電基礎(chǔ)
【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓;功的單位爾格等于10??焦耳;熱量的單位卡路里等于4.186焦耳;電荷的單位靜庫(kù)(1庫(kù)倫=3×10?靜庫(kù));電勢(shì)的單位靜伏等于300伏特。另外這套老教材中力的單位常用公斤、克等,但如今是不允許的,力是不能使用質(zhì)量單位的?!?
§6-6檢波
【01】為了實(shí)現(xiàn)無線電通信或廣播,必須把要傳送的低頻信號(hào)加到高頻電磁波上傳送出去,也就是用低頻信號(hào)對(duì)高頻電磁波進(jìn)行調(diào)制。當(dāng)收音機(jī)收到已調(diào)制的高頻電磁波后,必須把接收機(jī)的諧振電路調(diào)到和這個(gè)已調(diào)幅波發(fā)生諧振(對(duì)其他電臺(tái)發(fā)送的已調(diào)幅波不起諧振),這樣,需要接收的電臺(tái)所發(fā)送的已調(diào)幅波就被接收下來。但實(shí)驗(yàn)證明,把聽筒接在電路上,如圖6·13(a)所示,是聽不到聲音的。

【02】為什么聽不到聲音呢?
【03】假使調(diào)諧回路收到一個(gè)由簡(jiǎn)單的正弦低頻信號(hào)調(diào)幅的高頻電磁波(如圖6·14(a)所示),那么,在聽筒中流過的電流也是形狀完全相同的高頻振蕩電流。獲得了高頻振蕩電流還不等于收到了隨電磁波帶來的聲音。
【04】我們知道,聽筒是依靠電磁鐵在起作用的,電磁鐵線圈的自感系數(shù)很大,高頻振蕩電流是不容易通過的。同時(shí)聽筒中成聲鐵片的固有頻率很低。當(dāng)高頻電流的正半周要使聽筒的鐵片向一方振動(dòng)時(shí),緊接著它的負(fù)半周就要使鐵片向另一方振動(dòng)(高頻電流的頻率是很高的,例如在中波波段,是從 550 千赫茲到 1650 千赫茲)。由于鐵片的機(jī)械慣性與這樣快的振動(dòng)不相適應(yīng)(還沒有開始向一方振動(dòng)時(shí),電流就又已經(jīng)改變了方向),因此,它的振動(dòng)非常微弱,以至根本聽不到聲音。
【05】為了聽到聲音,必須從高頻已調(diào)幅波中檢出原來的聲音信號(hào)。從高頻已調(diào)幅波中檢出音頻信號(hào)的過程,叫做檢波。在收音機(jī)中,檢波是利用具有單向?qū)щ娦缘难b置如半導(dǎo)體、電子管來完成的,這種裝置叫做檢波器。
【06】如果在圖6·13(a)所示的電路中加接一只礦石,如圖6·13(b)所示,那么情況就不一樣了,礦石具有單向?qū)щ姷男阅堋K辉试S電流通過某一方向(正向),而通過相反方向(反向)的電流非常小。或者說,它的正向電阻很小,而反向電阻很大。因此,高頻電流的正半周能夠經(jīng)礦石流過,形成一些方向相同的脈沖,經(jīng)檢波后的波形如圖6·14(b)所示。這樣的電流可以看作是一個(gè)低頻單向電流和一個(gè)高頻振蕩電流的合成,如圖6·14(c)所示。如果要讓圖(c)中高頻電流通過聽筒,還是很困難的,它只能引起聽筒里的鐵片隨著聲頻作很微弱的振動(dòng),發(fā)出不很清晰的、微弱的聲音。
【07】圖6·15是雙回路礦石收音機(jī)的線路圖和實(shí)體圖,我們可以根據(jù)所給的器具,配置元件,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在線路圖虛線左邊是諧振線路,右邊是檢波線路。聽筒上并聯(lián)一個(gè)電容器,其目的是使高頻電流容易通過它而濾去。因此,在檢波后的電流中,低頻單向電流將通過聽筒,高頻電流被電容器所旁路,不流到聽筒中去,這樣就可以從聽筒中聽得較為清晰的聲音了。

【08】收音機(jī)可以利用礦石來作檢波器。象黃鐵礦(FeS?)的晶體和方鉛礦(PbS)的晶體等,都是天然的半導(dǎo)體,都具有單向?qū)щ姷男阅?,如果用人工的半?dǎo)體二極晶體管(詳見§6·12)作檢波器,那么效果更好.電子管作檢波器的原理將在§6·9中加以討論。
習(xí)題6-6
1、電磁振蕩的共振現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的?
2、我們有什么方法來選擇所要接收的電磁波?
3、說明晶體檢波器的作用?
4、畫出雙回路礦石收音機(jī)的線路圖,并說明各部件的作用。
5、自己裝制一只礦石收音機(jī).看能否收得到電臺(tái)的廣播?