什么是 1N34A 晶体二极管?
1N34A 是一种点接触锗二极管,最早于 1940 年代推出。它经常被业余爱好者用于晶体管收音机的检波级。回想一下,晶体管收音机不包含电池或其他电源。相反,驱动耳机的能量来自长线天线。因此,需要一种具有良好灵敏度(低阈值电压)的二极管检波器,例如 1N34A。
1N34A 曾经很常见,但变得越来越稀缺。如图 1(背景)所示的设备可以在当地的无线电商店购买。如今,锗基半导体很难找到,因为硅是首选技术。大多数都被列为过时产品。DigiKey 上唯一的例外是由 NTE Electronics 提供的。在撰写本文时,它的库存为零。
在本工程简报中,我们将为经典的 1N34A 确定一种现代且易于获得的替代品。我们将根据 Digilent Analog Discovery 和 Digilent 晶体管测试仪测量的阈值电压对替代二极管进行分类,如图 2 所示。
您可能还对方铅矿触须检波器感兴趣。方铅矿检波器早于 1N34A,其根源可以追溯到无线电的早期。
图 1 BAT46 二极管(前景)和古董 1N34A(背景)的图像。
技术提示 :较旧的锗器件对热敏感,因为晶体在相对于硅的低温下会熔化。焊接时晶体熔化的风险很高。务必使用散热器,例如止血钳,夹在锗二极管和晶体管的靠近主体处。
图 2 :Digilent Analog Discovery 与晶体管测试仪(单独出售)用于表征 BAT46 二极管。
为晶体管收音机选择 1N34A 替代品时有哪些考虑因素?
1N34A 有许多替代品。然而,与1N34A一样,大多数锗替代品也已过时。这包括现成的解决方案,如使用锗晶体管的PN结(2个引脚)。您可能可以于在线拍卖、业余无线电节和无线电大会上找到少量货源。同时,从DigiKey订购二极管和其他材料也有优势。
硅基器件,如经典的1N4148小信号二极管,很容易获得。然而,正如将要展示的,1N4148的灵敏度不如1N34A。因此,在晶体管收音机中的表现会不尽如人意。微弱和遥远的电台可能无法听到,因为接收到的信号可能没有足够的电压达到1N4148相对较高的阈值。
肖特基二极管很容易获得,并且具有低阈值电压。如图1和图2所示的BAT46似乎是一个很好的候选者。
二极管特性
可以通过其在电流电压(IV)图上的曲线来表征二极管,如图3所示。这里,电流在纵轴上,电压在横轴上。
设置
设置非常简单,只需将二极管插入Digilent晶体管测试仪,如图2所示。Digilent WaveForms软件非常易于使用。各种设置显示在图3的顶部部分。
结果
在图3中,1N34A的黄金标准以绿色显示。我们可以看到锗二极管在0.2 VDC区域开始导通。这与1N4148硅二极管非常不同,后者在大约0.5 VDC时开始导通。
BAT46二极管的曲线(蓝色)表明它是1N34A的良好替代品。
我们还包含了1N5711的曲线。这是另一种偶尔被提及作为1N34A替代品的肖特基二极管。虽然其在0.3 VDC区域的阈值优于1N4148,但不如BAT46。
图 3 :BAT46(蓝色)、1N34A(绿色)、1N5711(紫色)和1N4148(红色)的代表性二极管曲线。BAT46的曲线几乎与1N34A相同。**
技术提示 :图 3 中的每条曲线代表单个二极管的数据。请谨慎解释这些数据,因为不同设备和制造商之间会存在差异。在诸如晶体管收音机等关键应用中,这一警告尤为重要,因为性能与阈值电压高度相关。
偏置以提高灵敏度
在结束之前,我们应该提到,图 3 中的曲线可以向左移动以提高灵敏度。这需要通过添加电池来偏离晶体管收音机的纯粹性。然而,使用电池可以为二极管提供偏置。例如,使用 0.4 VDC 偏置时,1N4148 检测器的灵敏度可能比 1N34A 更高。
再者,如果你有电源,为什么不使用晶体管来增加放大效果呢?如果这能让你安心,你可以自己制作电池。![]()
最后的思考
请在下方分享你的晶体管收音机二极管替换经验。请告诉我们你是否成功使用了 BAT46?同时,请附上你遵循晶体管收音机制作传统时的巧手和创意照片。
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