| 《我的少年無線電往事》(二)礦石收音機是怎樣做成的 |
| 送交者: 愚人 2004年02月25日18:44:10 於 [茗香茶語] 發送悄悄話 |
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父親從培訓我一開始,便引入了電路圖的概念,而不象許多業餘無線電愛好者那樣,至少在礦石機階段,是按照某些雜誌或者書上給出的實物接線圖。這一點我以為很重要,它使學習這門知識的人,較容易為進一步深入下去打好基礎。在電路圖裡,礦石機被抽象成很簡單的結構: Y字的尾巴長長地拖下來,直接連接到螺線管,就是線圈。線圈的另一端連到地線,地線由幾根逐漸變短的橫槓表示。線圈上面並聯到一個電容器,電容器是兩根短平行線,形象地表示了兩塊平行而絕緣的電極。電容器一般是可變的,於是上面斜劃了一根帶箭頭的短線。礦石檢波器則由一根箭頭線,正好抵着一根短直線段,這是二極管的抽象表示,這個抽象把具有單嚮導電性質的部件全部概括進去了。我在學習電路圖時並沒有感到困難,然而理解其圖象符號的深入意義,卻用了幾十年的時間。 製作礦石收音機的過程其實是很有趣的,它可深可淺。電路圖雖然簡單,卻也允許對它進行一些花哨的改動,雖然這並非本質意義,對其功能也起不了多大作用,這是我後來為提高接收效果挖空心思在電路圖設計上嘗試若干次以後才得出的結論,然而卻可以啟發少年發明家的想象和激發其創造性思維。 線圈是用十幾號的漆包線繞制在一隻事先做好的紙筒,或者竹筒上,礦石機接收廣播波段(即通常所說的中波,大約從550KC到1650KC),為保證市售的可變電容器的改變範圍,它的電感有一定的大小,因此,隨螺線管的直徑大小,相應的圈數也不同,可以通過試驗來確定圈數,一般說來,導線的直徑對電感的影響是不大的,但是,為減少LC迴路對電流的損耗,應該使用較粗的漆包線。可變電容器是很難自己做的,市售的通常有兩種,一種是用雲母作電介質的,另一種是空氣做電介質,前者較後者便宜,大約只要五毛錢就可以買到,後者卻要一塊五以上才能買到,窮家的孩子一般只好買雲母電容器了。據書上說,雲母的損耗大,Q值因素不高。自己做可變電容器的人很少。標準的礦石收音機電路圖上,耳機插頭兩端會並聯一隻250微微法(微微法指百萬分之一的法拉第,即電容基本單位)的固定電容器,說是為了過濾掉經過礦石檢波器後殘存的高周率電流對檢出來的聲頻信號的干擾,其實是可以省略的,因為耳機線包里所存在的分布電容也起到了同樣的作用,一隻這樣大小的固定電容當時大約賣一毛多錢。礦石檢波器(注2)市售有兩種,一種是玻璃管外套的,一端固定了一小塊兩顆綠豆大小的方鉛礦結晶體,另一端固定在球形軸承上的磷銅絲撥針,準確地說,礦石檢波器是由磷銅絲與方鉛礦晶體的接觸產生的半導體效應。用磷銅絲,是因為它具有較好的彈性,以便使銅絲和方鉛石晶體較緊密的接觸,之所以要讓磷銅絲旋轉,是因為需要隨時撥動銅絲,使之在晶體表面上找到一個最佳檢波點。稱為活動檢波器的這玩意兒大約要賣三毛錢一隻。另一種叫做固定檢波器的只要一毛五就可以買到,小如浙江產山核桃的圓柱面上有一個小孔,可以用針穿過孔撥動裡面的一根磷銅絲彈簧,使它的尖端與方鉛礦的接觸調整到最佳檢波效果,但調整很費力。一般初學者可以自己做,方鉛礦可以在小販的攤上買,也可以找來一塊鉛(比如印刷用的鉛字)和硫磺塊,將鉛在坩堝里溶解後放入硫磺作用,冷卻後就成了鐵灰色閃光的礦石了。另外還可以在煤塊里尋找一種銅的氧化物,但做出來的檢波器效果不好。自己做的檢波器就不再遵守管狀了,有時用粗銅絲把一小塊方鉛礦固定住。再在板上固定一根磷銅絲彈簧(鋼絲也可以,但和方鉛礦組成的檢波效果不好),想辦法壓住礦石就行,但自己做的檢波器常常不易調整,也很容易鬆脫,所以還是去買的多。 真正比較難做的,也是最考自己手藝和決心的是耳機,即聽筒。 一開始,父親在他的店裡找了只舊的低阻抗耳機給我,所謂低阻抗,意味其線包的圈數不多,線徑也較大,低阻抗耳機主要用於電話,能通過較大強度的電流。靈敏度不高。市售高阻抗耳機價格達六元以上,窮困家庭是很難提供出來的(那時候,我家還不算窮困,每個月也最多獲得五毛錢的零花錢)。我後來只好自己試作耳機。 有些耳機部件可以買,比如說耳機的一對聽筒外殼,可以在本城當時唯一的元件市場,人民商場後門外十幾家小地攤處買到,也可以用萬金油小盒代替,但難度很大。每隻聽筒里有一隻馬蹄形磁鐵,也能在地攤上買到。有人請工廠里工作的父兄用鋼條做成,但還得想法用強力直流電上磁。聽筒上的鋼片自己不太好做,一般也在小攤上買到,都不貴。自己要做的事情只有兩件:一、繞制磁鐵外面兩隻對稱的線包(兩隻聽筒共四隻);二、將所有元件組裝成兩隻聽筒。不要以為組裝很容易,其實最困難,也是耳機靈敏度的關鍵的工作就在這裡。假定一切都準備好了,你必須非常認真地用小螺絲釘和附加固定片把磁鐵固定在外殼內,為了保證振動片與磁鐵的距離最小,但不能接觸上,你得用一些紙片墊在磁鐵的下方,必須經過反覆的調試,才能找到最佳高度,以使耳機的靈敏度最高。線包是由繞在塑料支架上的線圈完成的,用四十四號的漆包線繞數百圈,四十四號漆包線比頭髮絲還要細,手工繞制時常常中途折斷,而且容易繞得不均勻。我利用父親店裡的繞線機繞的線包,繞線機較不容易把線扯斷,且繞制美觀、均勻。當然,繞線機所需要的繞制技術,也不是一學就掌握了的。順便說一下,我掌握了這門技術以後,後來又用來繞制真空管收音機里的電源變壓器,如果用手繞來做電源變壓器的話,做出來的線包是相當差勁的,而且使用時很危險。 一種檢驗耳機靈敏度的方法是,帶上聽筒,把耳機的引出線插頭端在地面上擦,好的耳機的聽筒里會發出較大的“霍、霍”聲,但自製的耳機往往聲音不大,原因是多方面的。我們院子裡一個專業軍人有一付解放前的美國軍用耳機,他的耳機所發出的聲音是我聽過的耳機(包括國產新耳機)里最大聲音的。 所有的零件或是購買,或是自製都齊備以後,就可以正式安裝礦石收音機了。許多新手在用銅絲作連接線,把連線接頭扭結在一起,長久使用。會因潮濕生銅綠而使收音機的性能降低。我利用父親店裡的電烙鐵,用焊錫把連接線焊上。焊錫也是一門技術,需要有焊錫絲(或焊錫塊),外加焊藥或者拉二胡的松香作去氧化劑,電烙鐵需要加熱到較高溫度,方能保證焊點處不“虛焊”,收音機的性能不好,很多時候都是由於虛焊所致。好的焊接點處,焊錫頭要小巧光潔。45瓦電烙鐵需要十多塊錢一把,很多業餘製作者都因為無錢購買又借不到而放棄錫焊,有些人用火烙鐵來焊錫,但火烙鐵的缺點是很難在狹窄的機子上操作,必須非常細心。火烙鐵的優點在可以焊接大零件,如可變電容器上的焊點,一般45瓦電烙鐵常常導致虛焊。最好的電烙鐵是75瓦的,我在1958年以後買了一把舊的45瓦電烙鐵,我把它的機心取出來,折斷一半長度的電阻絲,於是功率加大一倍,效果很好。另一個辦法是,購買500歐的帶陶瓷管的電阻(一般用在交流收音機上,作為電源整流的濾波電阻),在陶瓷管里插上一根紫銅柱作為烙鐵芯,大約相當於100瓦的電烙鐵,效果不錯。 整個機子由一張面板和一個底版構成,也可以再做一個木盒。再把橫側為L形的機子推進盒裡。機子面板上,有一個礦石檢波器,有一隻被固定住的可變電容器,可以在電容器軸外繪上刻度。有耳機插銷,有天線、地線的插銷。經過調試,就可以用來正式收音了。
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