Doğrultucu kristal bir radyoda ne yapar?

Yarı iletkenleri okudum ve yarı iletken diyotun ilk pratik uygulamasının kristal radyolarda olduğunu ve yarı iletken bazlı doğrultucuların tüp bazlı amplifikatörlere hızla yol açtığını söylediğim tüm referansları okudum.

Bu yüzden doğrultucunun neden gerekli olduğunu anlamaya çalışıyorum. Bir kristal radyonun nasıl çalıştığına (ve bunları oluşturmak için bileşenleri elde etmenin neden zor olduğuna) ilişkin mükemmel bir açıklama burada bulunabilir . Tıklamak istemeyenler için devre şeması şöyledir:

Böylece bobin ve kapasitör bir rezonans devresi oluşturur. Bir eşiğin altındaki frekanslar bobinden toprağa geçer ve bir eşiğin üzerindeki olanlar kapasitörden toprağa geçer, ancak rezonans frekansındaki olanlar sıkışır ve diyottan kulaklıklara geçmek zorundadır. Okuduğum bu devrenin her açıklaması diyotun bir şekilde sinyali demodüle ettiğini söylüyor ve bunun nasıl yapabileceğini anlamıyorum. Örneğin, AM'nin insan sesinin 300Hz-3KHz sinyali ile modüle edilen 88Khz taşıyıcı frekansı vardır. Diyot, sıfırın altındaki sinyalin parçalarını keserek nasıl yapar?

Diyot AM radyo sinyalini demodüle eder. AM radyo sinyalinden demodüle etmek (ses sinyalini kurtarmak) için gereken tek şey sinyalin genliğini almaktır:

Kaynak: bu makale

Diyot bunu yapar.

Bu bloklar dalganın negatif kısmını ancak pozitif bölümü geçmek sağlar. Bu, kapasitör ile birlikte ses sinyalini kurtarır.

Örneğin, bir direnç ve bir kapasitör içermiyor, yine de mevcutlar. Kulaklıklar yalnızca ses sinyalleri üzerinde çalışabilir, bu nedenle bu bileşenlere ihtiyaç duymadan temel olarak aynı işlevi (düşük geçiş filtresi) gerçekleştirir.

Buna zarf dedektörü deniyor. Diyot, taban frekansının negatif olmasını önler. Orijinal sinyalin ortalama değeri 0'dır. Bunu düşük geçişli bir filtreden (kapasitör olarak da bilinir) beslediyseniz, çıkış sinyali 0 olur. Diyot yerinde olduğunda, sinyal asla negatif olamaz ve şimdi ortalama düşük geçişli bir filtre kullanarak sinyalinizi kaybederseniz, artık ortalama 0'a sahip olmayan yavaşça değişen bir sinyal alırsınız (taban frekansına göre). Bu sinyal artık hoparlör için kullanışlıdır.

https://en.wikipedia.org/wiki/Envelope_detector

İşte sezgisel olarak yardımcı olabilecek fiziksel bir açıklama -

Bir mikrofona 1kHz'lik bir sesi uyandırın ve 100kHz AM taşıyıcıya yayınlayın.

Alıcınız, ideal olarak, kulaklık diyaframının dönüşümlü olarak dışarı doğru yer değiştirmesini ve daha sonra her milisaniyede içeri doğru yer değiştirmesini istersiniz ve iyi ses kalitesi için, dönüşümlü olarak dışarı doğru yer değiştirmesini ve daha sonra her milisaniyede dengeye gelmesini rica edersiniz.

Diyot olmadan, kulaklık diyaframınız yarım milisaniye boyunca 100kHz'de güçlü bir şekilde titreşmeye ve daha sonra bir sonraki yarım milisaniye için daha zayıf veya hiç zayıflamaya çalışacaktır. Kulaklık bu frekansta biraz tepki verse bile, kulağınız duymaz ve hiçbir şey duymazsınız.

Diyot ile, yarım milisaniye boyunca kulaklığınızın diyaframı her 10 mikrosaniyede (bir seferde 5 mikrosaniye) dışarı doğru sürüklenir. Herhangi bir ekstra filtreleme kapasitörü olmadan ve böylece akımdaki bu 5 mikrosaniye boşluk ile bile, 500 düz mikrosaniye diyaframın bu gibi yakın aralıklarda sürekli olarak aynı yönde sürüklenmesini sağlamak bazı yer değiştirmeleri gerçekleştirmelidir. Yani, kulaklığınızın mekanik özellikleri, düzeltilmiş bir sinyal üzerinde çalışırken muhtemelen gerçek demodülasyonun bir kısmını gerçekleştirecektir. Bununla birlikte, düzeltilmemiş bir sinyal üzerinde çalışırken, aynı mekanik özellikler onu sessizliğe yakın bir şeye demodüle edecektir.

Diyot olmasa kulaklıktaki (1) ortalama akım 0 olur, bu yüzden duyulacak bir şey olmazdı.
Diyot, kulaklıklarda boş olmayan bir akım oluşturan doğrusal olmayan bir bileşen (2) gibi davranır.
Bu akımın anten tarafından alınan dalganın genliği ile orantılı olduğu görülür. Bu ses sinyaline tam olarak (3) karşılık gelir.

(1) ortalama 0.1 ms (bir duyma ne algılayabilir)
(2) daha kesin olarak: doğrusal olmayan ve garip değil (yani, hatta veya belirli bir "eşit etki ile))
(3) genlik modülasyonunda (3) AM)