Kristalldetektor, Diode

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Aus tausenden Anwendungen sind Gleichrichter bekannt.
Gleichrichter: Sperrt eine Stromrichtung, läßt die andere durch.
Jedes Netzteil hat Dioden dafür, und die mögen auch tunlichst genau das tun.

WIe ist das mit der Anwendung z. B. im Kristalldetektor- Empfänger ?

Ideal:
Üblicherweise erklärt man Empfangsgleichrichtung mit einer Kennlinie, die einen schönen Knick an der Nullinie hat.
Na klar. Bildschöne Gleichrichtung.


Die Schaltung ist korrekt, die Wellendarstellungen sind jedoch wunderschön idealisiert, eine Diode, die in Sperrichtung total sperrt.

Im Prinzip ist das korrekt, wenn die Amplitude der gleichzurichtenden Spannung im Bereich 1- 2- stelliger Volt liegt, dann kann man eine schlechte Sperrichtung vernachlässigen.

Real:
Im 4. Quadranten ist normal eine Linie unterhalb der Nullinie herum normal für Diodenkennlinien- es müßte eine gegenläufige Darstellung des negativen Wellenzugs im 2, Quadranten gezeigt werden, der allerdings, weil entegengesetzt, den positiven Wellenzug verrringert.
Ansonsten ist die Darstellung ok- nach Absiebung des HF- Anteils durch den Kondensator bleibt die NF der Hüllkurve der positiven Seite als Nutzanteil.
Die Hüllkurve der negativen Seite ist identisch, und jede Seite hat die volle Informations- Bandbreite, die NF- Bandbreite 4,5 kHz bei MW.


Diodenkennlinie, Wikipedia und Kristalldetektor- Kennlinie 1920
Kristalldetektor- Kennlinien sind von einem guten Punktkontakt auf dem Kristall abhängig, und der kann gelegentlich schon "beim scharf ansehen" schlechter werden. Bleiglanz ist da nicht so, Pyrit geht, Rotzinkerz ist exzellent, aber hat sich sehr zickig.

Eigene Messungen:

Kennlinie einer frühen Germanium- Spitzendiode, 1956, von mir aufgenommen,
im niedrigen Millivolt- Bereich.
Die OA9 ist eine echt gute Diode für Detektorempfänger.

Macht man nun aber Messungen in den Bereichen, mit denen ein Detektorempfänger klar kommen mußte, im Bereichen Millivolt und Mikrovolt, stellt man fest... "Das Ist ja gar kein Gleichrichter !"
Es wird weder richtig gesperrt, und nicht richtig durchgelassen.
In Durchlaßrichtung könnten z. B. 30 kOhm, in Sperrichtung 50 kOhm gemessen werden.

Das bedeutet, daß von der gesperrten Richtung Strom durchgelassen wird, was dann von dem der durchgelassenen Richtung subtrahiert werden muß.
Das Ergebnis ist eine Differenz- und die ist sehr gering !

Ing. F. Bergtolt beschreibt das 1936 so:
„ Eine eigentliche Gleichrichtung findet nicht statt. Es kommt nur eine Bevorzugung der einen bzw. eine Benachteiligung der anderen Gitterspannungshälfte zustande.“.
Ist auf die Audiongleichrichtung bezogen, aber das Prinzip ist gleich.

Es ensteht eine Nutz- Niederfrequenz, die aus einer "schlechten Gleichrichtung" resultiert.
Und zwar ein größerer positiv gerichteter Anteil und ein kleinerer, negativ gerichteter Anteil, resultierend also eine Schwingung, die  kleiner ist, als der positive Anteil, weil der negative Anteil abzuziehen ist.



Obere 2 Diagramme: wenn man die Linie des 4. Quadranten auf die des 2 . Quadranten dreht, ist der Unterschied zwischen den Linien die nutzbare Differenz.
Untere 2 Diagramme: Mit Vorspannung kann der Arbeitspunkt einer Diode oder eines Kristalldetektors an einen günstigeren Punkt der Kennlinie "geschoben" werden. Manche Dioden kann man sonst nicht verwenden, mit Vorspannung schon.

In Arbeit.... 

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