Basiskennis electronica

DE KRISTALONTVANGER

Misschien kent u ze wel, de boeken en tijdschriften van de beginnend hobbiist uit een ver verleden, de jaren 50 en 60:
Dr. Blan, Jongensradio, Radiobulletin, etc.
Als je ze in de bibliotheek terugzoekt, zul je ze waarschijnlijk niet meer vinden.
Misschien nog in 2e hand boekwinkeltjes?
Op internet vind je ze ook nog wel.

Een onderwerp kwam in vrijwel alle vergelijkbare uitgaven als eerste aan de orde:

DE KRISTALONTVANGER

Dit is een hele eenvoudige HF schakeling.

De kristalontvanger bevat geen energiebron en geen versterkerelement en onttrekt de energie voor het oortelefoontje aan de energie van de zender.
Daardoor kan de ontvanger alleen signalen verwerken die sterk genoeg zijn, dus zenders die niet al te ver weg staan.
Dit type radio-ontvanger werkt uitsluitend indien de zender een amplitudegemoduleerd signaal uitzendt (AM dus), niet met FM-zenders.

SCHEMA:

Deze eenvoudige ontvanger bestaat uit een antenne A1, een afgestemde kring L1 + C1, een diode D1 en een oortelefoon.

De spoel (L1) bestaat uit 70 windingen geemailleerd koperdraad van 0,35 mm dik op een spoel, bv een wc rol.
De oortelefoon moet van het kristal type zijn, anders wordt teveel stroom aan de antenne ontrokken en dan hoor je niets.
De diode (D1) is een germanium type.
Zorg voor een antenne van ongeveer 15 meter en een aardedraad aan bijvoorbeeld de kraan of de centrale verwarming.
De ontvanger is genoemd naar de diode in de kristaldetector, die oorspronkelijk van een pyrietkristal gemaakt was.

ONDERDELEN:
C1 = afstemcondensator
D1 = germaniumdiode type OA 90 of OA 89
L1 = spoel 70 windingen 0,35 mm koperdraad op spoel
T1 = kristal oortelefoon

De germaniumdiode:

Afstemcondensatoren:

Kristal oortelefoon:

Voor het hierboven beschreven spoel op bv een wc rol, werden ook vaak gekochte exemplaren gebruikt zoals bijvoorbeeld de Amroh 402 spoel.

GESCHIEDENIS: (bron: wikipedia)
In het nummer van Panorama van 17 december 1913 stond hoe een kristalontvangtoestel in elkaar zat.
Het kon gemaakt worden van een sigarenkistje, een stuk van een bezemsteel als spoelkern en zilverpapier voor de condensator.
In deze periode was het luisteren naar radiosignalen voor particulieren nog verboden, en dat gold in sterke mate tijdens de Eerste Wereldoorlog.
Later besprak J. Corver de kristalontvanger in het boek Het draadloze amateurstation uit 1922.
Bij de ontwikkeling van de radio, toen de toestellen commercieel in de handel kwamen, werden de kristalontvangers nog maar weinig gemaakt.
Maar als goedkoop en eenvoudig te maken ontvanger die geen stroombron nodig heeft, is het apparaat tot lang na de Tweede Wereldoorlog gemaakt.

FOTO'S:
Hieronder een aantal afbeeldingen van hoe in het verleden de kristalontvanger werd gebouwd.

In een Jampot


In een poederdoos


Hieronder een schema van de kristalontvanger, uitgebreid met een eenvoudige versterker:

Hier nog een link naar een leuke bouw beschrijving voor kinderen:
Kids bouwbeschrijving kristalontvanger

DE TRANSISTOR

De transistor.

In principe zijn er twee soorten toepassingen voor transistoren
Versterken (bijvoorbeeld een geluidsversterker)
Schakelaar (een transistor kan snel grote vermogens schakelen)

Er zijn twee soorten transistoren:
de PNP en de NPN transistor

In schema's weergegeven als:

NPN:

De B is Basis
De C is Collector
De E is Emmittor

PNP:

Een ezelsbruggetje om ze uit elkaar te houden: PNP = Pijl Naar Plaat

De werking van de transistor:

Hier vind u wat meer uitleg.

Hoe werkt de transistor

Veel succes.

DE ELECTRONENBUIS

De elektronenbuis was het eerste echte elektronische component. (1904)

De eenvoudigste elektronenbuis, de diode, bestaat uit een vacuüm glazen buis waarin een gloeidraad geplaatst is die dienstdoet als kathode
Hieromheen zit een cilindervormig metalen plaatje, de anode.
Wanneer de gloeidraad wordt opgewarmd en de anode met voldoende spanning positief is gemaakt, zal er een elektronenstroom gaan lopen van de kathode naar de anode.
Maakt men de anode echter negatief ten opzichte van de kathode dan vloeit er geen stroom. (Beiden zijn dan negatief).
Per definitie lopen de negatief geladen elektronen van min naar plus.

Andere elektronenbuizen hebben tussen de kathode en de anode een of meer roosters, extra elektroden, die de elektronenstroom beïnvloeden.
Een negatief geladen rooster stoot de elektronen af.

Het aantal roosters bepaalt de benaming van de elektronenbuis.

een diode heeft twee elektroden, en wordt voor gelijkrichting gebruikt (zie hierboven)
een triode heeft 1 rooster - het stuurrooster - waarmee met een kleine spanningsverandering een grote stroomverandering tussen anode en kathode teweeggebracht wordt worden. De versterker!
een tetrode heeft 2 roosters, een extra rooster, tussen stuurrooster en anode, dient om de versterkingsfactor van de buis te verhogen.
een pentode heeft 3 roosters: stuurrooster, schermrooster en keerrooster.
een hexode, heptode en octode hebben respectievelijk 4, 5 en 6 roosters.

Een dubbeldiode (vaak met gemeenschappelijke kathode) kan dienen voor dubbelfasige gelijkrichting.
Er is dan een voedingstransformator met twee secundaire wikkelingen nodig.

Diode:

Triode:

Tetrode:

Pentode:

Werking van een versterkerbuis.

In een versterkerbuis bevinden zich de anode (positief), uitgevoerd als een plaat, en de kathode (negatief), uitgevoerd als gloeidraad (met daaromheen een buisje bedekt met een bepaalde stof, om een goede emissie van elektronen te bewerkstelligen).
Tussen deze twee elektroden wordt met behulp van een hoge spanning (tot honderden volt) een elektrisch veld opgebouwd.
Elektronen die uit de verwarmde kathode vrijkomen, bewegen zich van de kathode naar de anode.

Tussen kathode en anode, is een roostervormige elektrode geplaatst: het stuurrooster
Hierop staat een negatieve spanning ten opzichte van de kathode, waardoor de elektronen moeilijker, of helemaal niet, de anode kunnen bereiken.
Door wisseling in de negatieve spanning zullen meer of minder elektronen van de kathode naar de anode kunnen gaan.
De stroom door de buis wordt dus beïnvloed door de negatieve spanning op het rooster te variëren.

Op wikipedia vindt u een tabel waarin u kunt zien wat de type aanduiding op een buis inhoudt.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Elektronenbuis

Tot slot een ezelsbruggetje om anode en kathode uit elkaar te houden:
KNAP (Kathode Negatief Anode Positief)

Veel meer over de theorie / techniek van electronenbuizen vindt u in de cursus, die op onderstaande link te downloaden is:
Electronica lessen (Rens & Rens)

Veel succes.

Basiskennis voor de bandrecorder hobbyist