четверг, 28 мая 2020 г.

Кристадинный генератор [Zn Negative Resistance Crystal Oscillator]

          В продолжение поиска передатчика «выживальщика» попробую завести «Кристадин» - генератор на кристадинном эффекте.
Схема передатчика на 80М взята с сайта экспериментатора Нила, (Nyle Steiner ), K7NS, http://sparkbangbuzz.com/
         В качестве активного элемента используем кусочки оцинкованного железа, обожжённого в пламени газовой горелки. Цинк от стаканчиков батареек АА не подошел, т.к. легко оплавляется в пламени, при этом оксидом явным образом не покрывается.
              Пламя направляем на одну сторону пластины до тех пор, пока ее цвет не станет красно-желтым, и вы заметите искрящиеся вспышки. Рабочая сторона пластины (противоположная пламени покроется беловатым налетом и черными точками). Предположительно, налет – оксид цинка ZnO, который и является полупроводником, обладающим отрицательным сопротивлением на вольт-амперной характеристике, а темные пятна – соединение цинка и железа ZnFe2O3 (?).  По предположению Нила, рабочие - именно темные области пластины (Хотя полупроводник ли это?).
           Подключаем пластину к источнику положительной полярности (+), стальную иглу к (-). Начальное балластное сопротивление установим в 4.66 кОм, в дальнейшем следует искать оптимальное значение этого сопротивления, либо изменять напряжение на самом источнике.
         
         Возможность смены полярности пластины и иглы следует уточнить дополнительными экспериментами. Предположу, что возможно  использовать и медный проводок, который должен быть заострен (требуется еще эксперимент)
            За 30 минут поиска можно нащупать рабочую точку, которая легко исчезает, при малейшей вибрации стола, на которой стоит конструкция.
             Спектр сигнала генератора (снимается для качественной оценки, развязанным зондом, без оценки мощности)
             
         Осциллограмма сигнала снимается с нагрузки 10.14 КОм. 
        Теоретический график ВАХ кристаллического детектора с отрицательным дифференциальным сопротивлением S-типа показан ниже:
        
Измеренные граничные значения, при которых наблюдалась генерация показаны в таблице:

Минимум
Максимум
Напряжение питания, В
11.4
16.64
Напряжение на переходе, В
5.5
6.5 *
Ток в цепи, мА
1.4
2.55
* Если игла не попала на рабочую точку, напряжение на переходе игла-пластина менее 20 мВт, т.е. имеет место контакт «металл-металл».

Оценим мощности, для средних значений: Up=15В, Upd=5В, Iср=2 мА. 
Pср=15*2=30 мВт средняя мощность всей конструкции;
Ppd=5*2=10 мВт мощность рассеяния на переходе.
По осциллограммам оценим выходную мощность на Rn=10.14 кОм
Для первой гармоники P1=Vpp*Vpp/8*Rн = 3 мкВт;
Для третей гармоники P3= Vpp3*Vpp3/8*Rн=0.49 мкВт.
Это гораздо меньше, значений, полученных Нилом (около 50 мкВт). 

Для построения вольт-амперных характеристик перехода, произвел три измерения. Три графика зависимости тока от напряжения на переходе представлены ниже:
Можно представить эти графики как зависимости напряжения от тока:
Видны области отрицательного дифференциального сопротивления, которые отличаются для разных контактных точек.

Выводы
Чем хорош кристадин, так это своей простотой!  Конечно, выживальщику понадобится найти кусок оцинковки (остатки крыш, лопат, ведра, оболочки батареек и т.п.), также сделать иглу, и простейший колебательный контур, вместо кварцевого резонатора.  Батарейку с напряжением 15…18 В можно собрать из отдельных элементов, сопротивления изготовить из кусочков графита (угля). 
 А теперь о минусах: 
-Найти точку непросто. Тем более не просто контролировать наличие генерации! Даже если вы изготовите ключ и будете настукивать телеграфом, как узнать, что передача действительно идет?
-Рабочая точка легко уходит от малейшей вибрации иглы
-Рабочая поверхность разрушается от попыток поиска рабочей точки. Да, да, поработав с одним кусочком, понимаешь, что «рабочие» точки закончились и надо брать новый!
-Предел рабочих напряжений полупроводникового перехода не велик – около 1 В.
- Выходная мощность исчезающе мала – 3 мкВт (в моем эксперименте), и можно допустить до 100 мкВт в опытах Нила, что тоже очень мало
- Сложность согласования с антенной. 
Интересно получить колебания для диапазонов 40М и 20М, но, похоже это будет не просто! Смогут ли принять такие сигналы? – В пределах прямой видимости, скорее всего – да. А вот пространственной волной через ионосферу уже вряд ли. Известны случаи радиосвязей на диапазоне 20М при мощностях 500-1000 мкВт, но это единичные события.

Дополнительная информация:
[1] http://sparkbangbuzz.com/  Nyle Steiner's, K7NS site;
[3] https://masterok.livejournal.com/1178178.html  "Изобретение инженера Лосева".

Для связи mail:  R2AJA @ mail  точка  ру
Лавриненков Игорь / R2AJA

понедельник, 18 мая 2020 г.

Как изменяется масса высушенного гриба Строчка?

Проверим на сколько хорошо можно высушить гриб Строчок.
  Взвешиваем перед сушкой:
Сушим на газу:
 Взвешиваем еще раз:
 Масса уменьшилась в 16 раз!

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру
Лавриненков Игорь / R2AJA



вторник, 12 мая 2020 г.

Искровой передатчик. Первые шаги. (Spark gap transmitter first step)

            Первые генераторы радиоволн создавались на базе повышающих трансформаторов или
катушек Румкорфа. Пустив по низкоомной первичной обмотке большой ток, дальнейшее размыкание цепи выхзывает бросок напряжения во вторичной цепи, которое визуализируется как искра, при условии, что высоковольтный вывод катушки находится достаточно близко к "земле" катушки. Отметим также, что размыкание первичной цепи, также вызывает искру между клеммами размыкателя, что в конечном итоге ведет к его порче. Для уменьшения искры в первичной цепи, параллельно источнику питания устанавливают конденсатор ёмкостью 0.5-2 мкФ, при этом искра во внешней цепи тоже уменьшается.
         Интересно, как с помощью катушки получить сигнал, который будет зафиксирован АМ или SSB приемником?
          Схемы простых передатчиков встречаются следующие:
1) Последовательный колебательный контур, параллельно разряднику. Луч антенны, к отводу катушки.

2) Параллельный колебательный контур подключается к земле, вторая точка контура является частью разрядника. Луч антенны в виде отвода катушки.
3) Последовательный колебательный контур, параллельно разряднику. Луч антенны, к отводу катушки. Почти как вариант (1)
Для работы используем
Катушку зажигания ИЖПС СБ 39 ГОСТ 3940-71 12В.
Источник напряжения 12В, 2А.
Ёмкость контура 6.8 нФ, Индуктивность контура с отводом (4.2 мкГн, 14.7мкГн, 24.4 мкГн)
Лучи диполя по 2.5 метра.
Конструктор для сборки любой схемы искрового передатчика на фото ниже.
Обгорание контактов первичной цепи на фото. Здесь одна обкладка -  клемма, вторая обкладка - скрепка.

Схемы включений, которые я протестировал:
Варианты "шумовых" сигналов от искрового передатчика показаны
ниже. Полоса анализа спектра 0.1 МГц...60 МГц. Приемная антенна - луч длиной около метра, расстояние между антеннами не более метра.

Показания анализатора без работы передатчика:
 Показания анализатора при появлении искры в передатчике:



Во всех случаях приемлемой фильтрации и выделения определенной частоты выполнить  не удалось. Щелчки в АМ и SSB приемнике слышны.
Отмечу, что одной искрой нельзя передавать точки и тире, для реализации разной длительности сигналов необходим автоматический прерыватель-искровик, например дисковой прерыватель из телефона (номеронабиратель).
Дальнейшие эксперименты по созданию простого передатчика выживальщика или попаданца из  апокалиптического мира стоит продумывать исходя из вопросов "что проще":
1) Собрать искровой передатчик с хорошим выделением сигнала в определенном диапазоне, подавлением нежелательной искры в первичной цепи;
2) Собрать электронную лампу-триод, и генератор на ее основе;
3) Собрать полупроводниковый транзистор и генератор на его основе. 

Дополнительная информация:
[1] Назначение и структурная схема радиопередатчика https://studfile.net/preview/3214928/
[2] Искровой промежуток передатчик - Spark-gap transmitter https://ru.qwe.wiki/wiki/Spark-gap_transmitter
[3] Радиопередатчик апокалиптического мира. Часть 1. http://tellmeday.com/ru/articles/view/45/
[4] Номеронабиратель https://ru.wikipedia.org/wiki/Номеронабиратель

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру
Лавриненков Игорь / R2AJA







Перекачка гелия из шара в шар (balloon helium transfusion)

Многие из вас пытались перекачивать гелий из одних шариков в другие, но скорее всего это были фольгированные полиэтиленовые  шары. В данной заметке попробуем перекачивать и из латексных (резиновых) шариков.
Для работы потребуются трубочки от капельницы: простой отрезок 30-50 см для перекачки "фольга-фольга", и такой же длины с иглой на конце для работы с вариантом "латекс-фольга".
Выполним перекачку "фольга-фольга". На фото из серебристого шарика в красную звёздочку.




Трубочка должна быть утоплена в каждый шарик не менее чем на 15 см, чтобы полностью открыть внутренний клапан. Перекачка выполняется постепенным сжатием шарика-донора.
Ещё вот вертолётик:
Как правило клапаны не могут обеспечить 100% герметичности шара, поэтому зону клапана следует подворачивать и обвязывать лентой.
Для перекачки латекс-фольга используем скотч в точке прокола.

Казалось бы, латексный шар создает давление и стремится сдуваться, но похоже, что и здесь надо ему помогать, сжимая в руках.
Вывод: Похоже, что перекачка "фольга-фольга" все таки проще.

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру
Лавриненков Игорь / R2AJA