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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Das Telefon ist das dritte, letzte Glied des Detektorempfängers, der bildlich gesprochen „das fertige Produkt ausgibt“ – Ton. Dabei handelt es sich um eines der ältesten Elektrogeräte, das sich bis heute in seinen wesentlichen Merkmalen nahezu unverändert erhalten hat.

Für Detektorempfänger werden Kopfhörer vom Typ TON-1, TON-2 verwendet. Dies sind zwei in Reihe geschaltete Telefone, die am Kopfbügel gehalten werden. Lassen Sie uns die Abdeckung eines der Telefone abschrauben (Abb. 1). Darunter befindet sich eine runde Weißblechplatte - eine Membran. Wenn wir die Membran vorsichtig entfernen, sehen wir zwei Spulen, die auf Platten montiert sind, die aus dem Boden des Gehäuses herausragen.

Abb.1. Elektromagnetisches Telefongerät

Dies sind Permanentmagnet-Polstücke, die in den Boden des Gehäuses eingepresst sind. Die Spulen sind in Reihe geschaltet, und ihre äußersten Abschlüsse sind mit den Stäben verlötet, an denen ein Kabel mit einpoligen Steckern von außen mit Klemmschrauben angeschlossen ist.

Wie funktioniert das Telefon? Die Membran, die den Schall erzeugt, befindet sich in der Nähe der Polschuhe des Magneten und ruht auf den Seiten des Gehäuses (Abb. 2). Unter dem Einfluss des Magnetfeldes biegt es sich in der Mitte etwas, berührt aber nicht die Polschuhe des Magneten (Abb. 2 - durchgezogene Linie). Wenn Strom durch die Spulen des Telefons fließt, erzeugt er um die Spulen herum ein Magnetfeld, das mit dem Feld des Permanentmagneten interagiert. Die Stärke dieses einzelnen Magnetfelds und damit die Anziehungskraft der Membran zu den Polschuhen hängt von der Richtung des Stroms in den Spulen ab. Wenn bei einer Stromrichtung die Richtungen der magnetischen Kraftlinien der Spulen und des Magneten zusammenfallen und sich ihre Felder addieren, wird die Membran stärker von den Polen des Magneten angezogen (in Abb. 50 - die untere gestrichelte Linie). . Bei einer anderen Stromrichtung sind die Kraftlinien der Spulen und des Magneten entgegengesetzt gerichtet und das Gesamtfeld wird schwächer als das Feld des Magneten. In diesem Fall wird die Membran schwächer von den Polschuhen angezogen und entfernt sich etwas von ihnen, indem sie sich gerade richtet (Abb. 50 - obere gestrichelte Linie). Wenn ein Wechselstrom mit Schallfrequenz durch die Telefonspulen geleitet wird, wird das Gesamtmagnetfeld entweder zunehmen oder schwächer werden, und die Membran wird sich entweder den Polschuhen des Magneten nähern oder sich von ihnen entfernen, d.h. mit der Frequenz von oszillieren die jetzige. Beim Schwingen erzeugt die Membran Schallwellen im umgebenden Raum.

Abb.2. Vibrationen der Membran eines elektromagnetischen Telefons

Auf den ersten Blick scheint es, als würde das Telefon keinen Permanentmagneten benötigen: Die Spulen können auf einen eisernen, nicht magnetisierten Schuh gesteckt werden. Aber das ist nicht so. Und deshalb. Ein Eisenschuh, der nur durch den Strom in den Spulen magnetisiert wird, zieht die Membran an, unabhängig davon, ob der Strom in der einen oder anderen Richtung durch die Spulen fließt. Das bedeutet, dass bei einer Wechselstromperiode die Membran während der ersten Halbwelle angezogen wird, sich davon wegbewegt und während der zweiten Halbwelle wieder angezogen wird, d. h. in einer Wechselstromperiode (Abb. 3 , a), macht es zwei Schwingungen (Abb. 3, b).

Abb. 3. Ein Permanentmagnet-Telefon sorgt für eine unverzerrte Klangwiedergabe. Ohne einen Permanentmagneten würde die Membran mit der doppelten Frequenz schwingen

Wenn die aktuelle Frequenz beispielsweise 500 Hz beträgt, erzeugt die Telefonmembran 1 x 500 = 2 Schwingungen in 1000 s und der Ton wird verzerrt - er ist doppelt so hoch. Es ist unwahrscheinlich, dass ein solches Telefon zu uns passt.

Bei einem Dauermagneten ist die Situation anders: Mit einer Halbwelle wird das Magnetfeld verstärkt - die bereits angezogene Membran wird noch stärker gebogen; Bei einem weiteren Halbzyklus schwächt sich das Feld ab und die Membran bewegt sich durch Begradigung weiter von den Polen des Magneten weg.

Analysieren wir nun die folgende Frage: Warum ist ein Sperrkondensator parallel zum Telefon geschaltet? Was ist seine Rolle?

Die elektrische Kapazität des Sperrkondensators ist derart, dass hochfrequente Ströme ungehindert durch ihn fließen können, und er bietet einen erheblichen Widerstand gegen Audiofrequenzströme. Andererseits lässt das Telefon Audiofrequenzströme durch und hat einen hohen Widerstand gegenüber Hochfrequenzströmen. In diesem Abschnitt der Detektorschaltung wird der hochfrequente pulsierende Strom (in Abb. 4 - an Punkt a) in Komponenten aufgeteilt, die dann fließen: Hochfrequenz - durch den Sperrkondensator und Niederfrequenz - durch das Telefon . Dann werden die Komponenten verbunden (in Abb. 4 - bei Punkt b) und gehen dann wieder zusammen.

Abb.4. Am Punkt a der Detektorschaltung werden die Komponenten des hochfrequenten pulsierenden Stroms getrennt und am Punkt b verbunden

Der Zweck des Blockkondensators kann wie folgt erklärt werden. Das Telefon kann aufgrund der Trägheit der Membran nicht auf jeden hochfrequenten Stromimpuls im Detektorkreis reagieren. Dies bedeutet, dass es für das Funktionieren des Telefons erforderlich ist, die Hochfrequenzimpulse irgendwie zu "glätten", die Stromeinbrüche zwischen ihnen "auszufüllen". Dieses Problem wird unter Verwendung eines Sperrkondensators wie folgt gelöst. Einzelne Hochfrequenzpulse laden den Kondensator auf. In den Momenten zwischen den Impulsen wird der Kondensator über das Telefon entladen, wodurch die "Lücken" zwischen den Impulsen gefüllt werden. Dadurch fließt ein Strom in einer Richtung durch das Telefon, ändert sich jedoch in der Größe mit einer Tonfrequenz, die vom Telefon in Schall umgewandelt wird.

Die Rolle des Blockkondensators lässt sich kurz wie folgt sagen: Er filtert die niederfrequente Komponente des von der Diode gleichgerichteten Stroms, dh er „reinigt“ den Tonfrequenzstrom von der hochfrequenten Komponente.

Warum funktionierte der Detektorempfänger schon beim allerersten Experiment, als es keinen Sperrkondensator gab? Es wurde durch die Kapazität kompensiert, die sich zwischen den Drähten des Kabels und den Windungen der Telefonspulen konzentrierte. Diese Kapazität ist jedoch viel geringer als die Kapazität eines speziell angeschlossenen Kondensators. In diesem Fall ist der Strom durch den Detektor geringer als mit dem Bypass-Kondensator und die Übertragung ist weniger hörbar. Dies macht sich besonders beim Empfang entfernter Sender bemerkbar.

Die Qualität des Telefons wird hauptsächlich anhand seiner Empfindlichkeit bewertet - der Fähigkeit, auf schwache Schwankungen des elektrischen Stroms zu reagieren. Je schwächer die Vibrationen sind, auf die das Telefon reagiert, desto höher ist seine Empfindlichkeit.

Die Empfindlichkeit eines Telefons hängt von der Anzahl der Windungen seiner Spulen und der Qualität des Magneten ab. Zwei Telefone mit genau den gleichen Magneten, aber mit Spulen, die eine ungleiche Anzahl von Windungen enthalten, sind unterschiedlich empfindlich. Die beste Empfindlichkeit ist diejenige, bei der Spulen mit einer großen Anzahl von Windungen verwendet werden. Die Empfindlichkeit des Telefons hängt auch von der Position der Membran relativ zu den Polschuhen des Magneten ab. Die beste Empfindlichkeit ist in dem Fall gegeben, wenn sich die Membran sehr nahe an den Polschuhen befindet, sie aber vibrierend nicht berührt.

Telefone werden normalerweise in hochohmig - mit einer großen Anzahl von Windungen in den Spulen und niederohmig - mit einer relativ kleinen Anzahl von Windungen unterteilt. Für den Detektorempfänger sind nur hochohmige Telefone geeignet. Die Spulen jedes Telefontyps TON-1 sind beispielsweise mit 0,06 mm dickem Lackdraht gewickelt und haben 4000 Windungen. Ihr Gleichstromwiderstand beträgt etwa 2200 Ohm. Diese Nummer, die die Telefone kennzeichnet, ist auf ihren Gehäusen eingestanzt. Da die beiden Telefone in Reihe geschaltet sind, beträgt ihr Gesamtwiderstand 4400 Ohm. Der Gleichstromwiderstand von niederohmigen Telefonen kann 50-60 Ohm betragen.

Wie überprüfe ich den Zustand und die Empfindlichkeit von Kopfhörern? Halte sie an deine Ohren. Befeuchten Sie die Stecker am Ende des Kabels mit Speichel und berühren Sie sie dann miteinander - in den Telefonen sollte ein leises Klicken zu hören sein. Je stärker dieser Klick ist, desto empfindlicher sind die Telefone. Klicks werden erhalten, weil der nasse Kontakt zwischen den Metallsteckern eine sehr schwache Stromquelle ist.

Eine grobere Überprüfung von Telefonen erfolgt mit einer Batterie für eine Taschenlampe. Beim Anschließen von Telefonen an den Akku und Trennen davon sind scharfe Klicks zu hören. Wenn es keine Klicks gibt, dann ist irgendwo in den Spulen oder dem Kabel ein Bruch oder ein schlechter Kontakt.

Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

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