クリスタルAMラジオ受信機の作り方

いくつかの基本的な部品だけで、シンプルなAMラジオ受信機を作ることができます。この装置を使えば、電池なしでAM放送を聴くことができます。多くの生徒は、自宅で簡単なAMラジオを作り、AM信号について学ぶことを楽しんでいます。AMのチューニングと検波は、明確な手順に従うだけで行えます。> AMラジオ受信機の組み立てを通して、AM信号がどのように伝わり、どのように受信できるのかを学ぶことができます。

AMラジオの基礎

AMバンド

AMラジオ異なる周波数帯を使用しているため、多くの放送局があります。各周波数帯には独自の周波数グループがあります。中波は最も利用されている周波数帯です。AM放送には、さまざまな地域でこれらの周波数帯が使用されています。以下の表は、主要なAM周波数帯とその周波数を示しています。

バンド	周波数範囲	間隔
中波	531 kHz – 1602 kHz (リージョン 1 および 3)	9kHz
	530 kHz – 1700 kHz (リージョン 2)	10kHz
短波	2.3 MHz〜26.1 MHz	5kHz
長波	148.5 kHz〜283.5 kHz	9kHz

AMラジオをこれらの周波数に設定できます。これにより、近くの放送局や遠くの放送局を聞くことができます。AMラジオでは中波が最も一般的です。短波を使えば遠くの放送局を聞くことができます。長波はあまり使われていませんが、一部の地域ではまだ使われています。

振幅変調

AMラジオでは、振幅変調（AM）が音声の送信に用いられます。AM変調は信号の強度を変化させ、音声や音楽を伝送します。ラジオはこの変化を捉え、再び音に変換します。下の表は、AM変調とFM変調の違いを示しています。

機能	振幅変調（AM）	周波数変調（FM）
帯域幅	低域（10kHz前後）	高域（約200kHz）
信号品質	品質が低く、ノイズの影響を受けやすい	高品質、ノイズの影響を受けにくい
電力効率	効率は低いが、キャリア内で最も電力を消費する	送信に必要な電力が増加

AMは帯域幅をあまり使用しませんが、ノイズが多くなります。振幅変調は使いやすく、シンプルなラジオに適しています。

共鳴とチューニング

AMラジオを正しく受信するには、チューニングが必要です。共鳴により、ラジオは特定の周波数を選び、他の周波数を遮断します。コイルとコンデンサがラジオ内で共振回路を形成します。この回路は特定の周波数で最適に動作し、他の周波数は無視します。

共振回路は、1 つの周波数を選択して他の周波数をブロックするのに役立ちます。
選択性が向上すると、ラジオで放送局を区別できるようになります。
品質係数 (Q) は、無線機がこれをどの程度うまく実行しているかを示します。
選択性が良好であれば、他のステーションが問題を引き起こすことはありません。

選局ノブを回して放送局の周波数に合わせます。レゾナンス機能により、聞きたいAM信号だけを聴くことができます。

コンポーネント

クリスタルAMラジオ受信機の組み立ては、必要な材料を集めることから始まります。適切なコンポーネントAM信号を拾って音に変換するには、それぞれの部品が必要です。必要なものと、それらの入手方法を見てみましょう。

ダイオードとコンデンサ

AM信号を検出するにはダイオードが必要です。ダイオードは、ラジオがAM搬送波と音声を分離するのに役立ちます。多くのメーカーは、AM検波に優れた性能を持つ1N34Aゲルマニウムダイオードを使用しています。また、ラジオのチューニングにはコンデンサも必要です。可変コンデンサを使うと、周波数を調整してAM放送局を切り替えることができます。

ダイオードとコンデンサの適切な供給源を示す表を以下に示します。

ソース	詳細説明
デジキー.com	AM ラジオ受信機用のダイオードとコンデンサはここで見つかります。
1N34Aダイオード	このゲルマニウムダイオードは、鉱石ラジオの AM 検出に最適です。
270 pF コンデンサ	このような可変コンデンサーを使用すると、AM ラジオを簡単に調整できます。

ヒント：古いラジオや電子玩具のダイオードやコンデンサは再利用できます。機器を分解する前に、必ず大人に相談してください。

コイルとアンテナ

コイルとアンテナは、ラジオがAM放送を受信するのに役立ちます。コイルは、非導電性の管に電線を巻き付けて作ります。コイルはコンデンサと連動して、ラジオを正しいAM放送局にチューニングします。アンテナは空中からAM放送を拾います。長い電線をアンテナとして使用できます。AM放送の受信状態を良くするには、電線を屋外や窓の近くに伸ばしてください。

コイルにはエナメルコーティングされた線を使用します。
アンテナには少なくとも 10 フィートの長さのワイヤーを使用してください。
古いラジオの伸縮アンテナを使うこともできます。

注：アンテナが長いほど、受信できるAM放送局の数が増えます。最良の結果を得るには、アンテナを金属物から離してください。

ヘッドフォンとアース

AMラジオを聞くにはヘッドホンが必要です。高インピーダンスまたはセラミック製のイヤホンが最適です。これらのヘッドホンは消費電力が少ないため、ラジオは電池なしでも動作します。また、アース接続も必要です。金属製の水道管またはアース棒にワイヤーを接続してください。これにより、ラジオは微弱なAM信号を拾いやすくなります。

クリアなAMサウンドのために、旧式のクリスタルイヤホンを使用してください。
アース線を安全な金属物に接続します。

また、ご購読はいつでも停止することが可能ですこれらのコンポーネントを見つける家電量販店やオンラインで購入できます。古いラジオやキットの部品を使う人も多いです。AMラジオの部品探しは、先生や家族に手伝ってもらうのも良いでしょう。

AMラジオ受信機の構造

独自の構築 AMラジオ受信機の構造このプロジェクトでは、電波が音に変わる仕組みを理解するのに役立ちます。ステップバイステップの手順に沿って、実際に動作する受信機を製作します。このセクションでは、回路図の作成、コイルの巻き方、組み立て手順、調整とテストについて解説します。

回路図

まず、明確な回路図を作成する必要があります。最も一般的な鉱石ラジオの回路は、シンプルな直列同調回路を採用しています。この回路には、可変コンデンサ（最大500pF）とインダクタ（約250µH）が含まれています。この2つの部品が受信機の心臓部を形成します。この回路には、検波用のダイオードと聴取用のヘッドフォンも含まれています。

この回路は可変コンデンサとコイルを使用して、さまざまな AM 放送局にチューニングします。
信号受信を改善するには、アンテナとアースを回路に接続します。
ダイオードは音声信号を搬送波から分離します。
ヘッドフォンを回路に接続すると、音を聞くことができます。

一部の高度な鉱石無線回路設計では、インピーダンス整合のために入力トランスが追加されています。これにより受信機の性能が向上します。また、一部の図では可変結合が見られる場合もありますが、これは選択度の向上に役立ちます。

コイルを巻く

コイルはAMラジオ受信機の重要な部品です。最良の信号を得るには、慎重に巻く必要があります。コイルの巻き数は受信機の性能に影響します。また、電線の太さによって抵抗値と信号品質も変化します。

コイルにはエナメルコーティングされた線を使用します。
ワイヤーを紙管またはプラスチックの枠に巻き付けます。巻き付けた部分が重ならないようにしてください。
接続用に、両端に約 3 インチのワイヤーを残しておきます。
端をテープか輪ゴムで固定します。
回路に接続する前に、ワイヤの端をやすりで磨いて絶縁体を取り除きます。

リッツ線を使えば、高Qコイルを作ることができます。このタイプの線は、無線周波数における損失を低減します。高Qコイルは、受信機が微弱なAM信号を拾いやすくします。また、コイルの配置を変えてみるのも良いでしょう。一次コイルと二次コイルの配置が異なると、より多くの放送局を受信できるようになります。

組み立て手順

AM ラジオ受信機の構築プロジェクトは、次の手順に従って構築できます。

銅線をチューブの周りに巻き付けます。巻き付けた部分はきれいにし、重ならないようにしてください。
ワイヤーを輪ゴムで固定します。両端に余ったワイヤーを残し、接続できるようにします。
コイルをベースまたはホルダーに挿入します。
ワイヤーの端をやすりで磨いてエナメルコーティングを除去します。
ダイオード、イヤホン、接続コードを用意します。両端に小さなループを作って接続しやすいようにします。
図に示すように、コイル、可変コンデンサ、アンテナを回路に接続します。
ダイオードをコイルとイヤホンの線の間に取り付けます。
もう一方のイヤホンのコードをアースに接続します。
すべての接続がしっかりと締められ、清潔であることを確認してください。金属部品は磨いて酸化皮膜を除去してください。
テストする前に回路レイアウトを再確認してください。

ヒント：適切な部品が見つからない場合は、電気店で相談するか、古いラジオの部品を使ってください。回路に適したコンポーネント.

チューニングとテスト

AMラジオ受信機の組み立てが完了したら、受信機の調整とテストを行う必要があります。適切な調整を行うことで、より多くのAM放送局を受信でき、クリアな音質が得られます。

ベストプラクティス:	詳細説明
デュアルチューニング回路を使用する	局間の選択性を向上させるために、2 番目の同調回路を追加します。
コイルQの最適化	強い信号を得るには、コイルの Q が少なくとも 500 であることを確認してください。
リッツ線を活用する	無線周波数での信号損失を減らすために、巻き線にリッツ線を使用します。
イヤホンのインピーダンスを合わせる	最高の音質を得るには、回路に合ったイヤホンを使用してください。
FETトランジスタを追加する	選択性を向上させ、負荷を軽減するには、FET をソースフォロワーとして使用します。

受信機のチューニングをするには、可変コンデンサをゆっくりと回してください。音の変化に注意してください。受信状態を改善するには、アンテナまたはアースの調整が必要になる場合があります。1つの局しか聞こえない場合、または音が出ない場合は、接続を確認してください。アースとアンテナが正しく設定されていることを確認してください。より強力なアースクランプを使用するか、接続部分を磨いてみてください。

よくあるミスとしては、間違ったコイルの使用やアース不良などが挙げられます。問題がある場合は、回路の各部を確認してください。アースクリップが弱い場合は、より強いものに交換してください。すべての接続部を清掃し、酸化皮膜を除去してください。

注：AMラジオ受信機の組み立てには根気が必要です。すぐに放送局が聞こえない場合は、アンテナを動かすか、コイルを調整してみてください。

AMラジオ受信機が完成しました。このプロジェクトでは、簡単な回路で電波を音に変換する方法を学びます。コイルやアンテナを変えたり、アンプを追加したりすることで、受信機を改良できます。

AMラジオ受信機の操作

仕組み

あなたのクリスタルAMラジオ受信機 AM信号から音を作るには、シンプルな部品が必要です。アンテナは空中からAM電波を拾います。コイルとコンデンサが連携して、周波数に合わせることで放送局を選びます。ダイオードは復調に重要な役割を果たします。ダイオードは電流を一方向にしか流しません。これにより波形の半分が除去され、聞こえる音だけが残ります。ヘッドフォンはこれらの信号を音に変換することで、電池なしでお気に入りのAM放送局を聴くことができます。

コイルとコンデンサーは 1 つの放送局にチューニングするのに役立ちます。
ダイオードは音を搬送波から分離します。
ヘッドホンを使えば朝の放送を聞くことができます。

トラブルシューティング

AMラジオで放送局が受信できなかったり、受信感度が弱かったりする場合は、いくつかの解決策を試してみてください。多くのメーカーが、遠くのAMラジオの受信感度が低いことに気づいています。近くの送信所からは強い信号が受信できるのに、弱い送信所では受信に苦労するかもしれません。

ラジオを窓や外壁の近くに置いて、受信状態の改善.
干渉を止めるには、テレビ、蛍光灯、電子レンジなどの電源をオフにしてください。
より強い信号を得るには、より長いアンテナまたは Twin Coil Ferrite® AM アンテナを使用してください。
すべての接続がしっかりと固定され、きれいであることを確認します。
アース線が金属製の水道管または埋設棒に接続されていることを確認してください。

ヒント：それでも問題が解決しない場合は、ラジオを別の場所に移動してみてください。温度、湿度、ストレスなどによってラジオの動作が変化する場合があります。

パフォーマンスのヒント

以下のヒントに従うと、AM ラジオの動作を改善できます。

湿気により選択性が低下する可能性があるため、コイル巻き付けには木材や段ボールを使用しないでください。
コイルにはできるだけ大きなサイズのワイヤを使用し、巻き数を近づけてください。
空気やプラスチックのような誘電率の低いコイル形式を選択します。
セラミック絶縁材を使用した適切なチューニングコンデンサを選択してください。
アンテナを長くできない場合は、アンテナを持ち上げてトップローディングを使用してください。
さまざまなダイオードを試して、弱い信号に最適なものを見つけてください。
埋設電線や銅管などの適切な接地システムを維持してください。

先端	商品説明
大きなコイル径	選択性を向上させる
チューニング用のバーニアダイヤル	正確な放送局の選局が可能
良好な接地	弱い信号受信を増強する

注: AM ラジオから最良の結果を得るために、コイルのサイズ、ワイヤの種類、アンテナの配置をテストすることができます。

AMラジオ受信機のアップグレード

AMラジオ受信機の性能を向上させると、より多くの放送局を受信できるようになります。アンプを追加することで、弱い信号を増幅し、音量を上げることができます。多くの人は、シンプルなクリスタルAMラジオから始め、その後、トランジスタアンプやLM386アンプなどを使用して、より強力な出力を得ています。

トランジスタアンプ

トランジスタアンプはAMラジオの音質を向上させるのに最適です。トランジスタ1個でシンプルなアンプを構成できます。このアップグレードには、次のようなメリットがあります。

小さなスピーカーやイヤホンを使用すると、より大きな音が出ます。
アンプは弱いAM放送を聞くのに役立ちます。
設計も簡単なので、自宅でも作ることができます。
検出器の前に RF 増幅器を追加すると、より多くの AM 信号を取得できるようになります。

一般的な設計の中には、単一トランジスタの反射回路を採用したものがいくつかあります。この回路は再生と自動利得制御を採用しています。受信感度を向上させるために、8トランジスタAM/MWスーパーヘテロダイン方式を採用する人もいます。中国の「636」無線機の設計では、感度を向上させるための巧妙な工夫が凝らされています。

LM386 アンプ

lm386アンプは、AMラジオのアップグレードに最適です。受信機からの音声信号をlm386アンプに接続します。このチップが音量を増幅し、スピーカーに送ります。よりクリアで大きな音が聞こえます。lm386アンプの前にトランジスタを接続すると、さらに音質が向上します。この構成では、多くのAMラジオ局を受信できます。場合によってはFMラジオも受信できます。lm386アンプは、騒音の多い場所でもラジオの音質を向上させます。

アップグレードする時期

以下の点に気付いた場合は、AM ラジオのアップグレードを検討する必要があります。

良いアンテナを使っても音が小さいです。
遠くのAM放送局がよく聞こえません。
他のデバイスからの干渉または接地不良が発生しています。
コイルまたは可変コンデンサが古いか、品質が良くありません。

基準	詳細説明
選択性	他の放送局の干渉を受けずに、1 つの AM 放送局を聴くことができます。
感度	弱いまたは遠くのAM放送局も簡単に受信できます。
設計	見た目も良く、使いやすいラジオをお楽しみください。

トランジスタアンプまたはLM386アンプのアップグレードは、より多くの放送局を聴取でき、音質も向上します。AMラジオプロジェクトをさらに充実させたいなら、これらのアップグレードをお試しください。

シンプルな部品を使って、AMラジオの水晶受信機を作る方法を学びました。長いワイヤーアンテナとしっかりとしたアース接続が必要です。選局には、同調コイルとコンデンサを使用します。音を聞くには、ダイオード検波器と高インピーダンスのヘッドホンを追加します。アンテナとアースをいろいろ試してみて、最適なものを見つけてください。チューニングノブを調整して、新しい放送局を見つけましょう。聴こえた放送局はすべて記録しておきましょう。さらに詳しく知りたい方は、スーパーヘテロダインAM受信機を試してみてください。これらの設計は、選局精度を向上させ、微弱な信号も聞き取るのに役立ちます。ラジオ体験がさらに楽しくなるでしょう。

FAQ

コイルを巻くのに最適なワイヤーは何ですか?

あなたが使うべきですエナメルコーティングされた銅線このワイヤーは信号損失を抑えるため、ラジオコイルに最適です。扱いやすい22～26ゲージのワイヤーをお試しください。

クリスタルラジオで通常のヘッドフォンを使用できますか?

通常のヘッドホンではうまく機能しません。高インピーダンスイヤホンまたはクリスタルイヤホンが必要です。これらのイヤホンは消費電力が少なく、弱い信号も聞き取ることができます。

アンテナはどのくらいの長さにすべきでしょうか?

アンテナを長くすると、より多くの放送局を受信できます。少なくとも3メートル（10フィート）の長さのアンテナ線を使用してください。受信状態を改善したい場合は、最長50フィート（15メートル）のアンテナ線をお試しください。

ヒント: アンテナはできるだけ高く、金属物から離して吊り下げてください。

なぜ接地接続が必要なのでしょうか?

A 接地接続は役立ちますラジオの受信信号が弱い場合は、金属製の水道管やアース棒にワイヤーを接続すれば、ラジオの受信状態が改善されます。

地上オプション	うまく動作しますか?
水パイプ	✅
アース棒	✅
ラジエーター	⚠️

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