Krystalky

Krystalka je primitivní rozhlasový přijímač, který ke své činnosti nepotřebuje napájení. Energie, která rozkmitává membránu jejího sluchátka, se bere přímo z vysílaného signálu. Za svůj název tento přijímač vděčí hlavní součástce, kterou byl některý z krystalů s usměrňovacími vlastnostmi (nejčastěji se používal galenit). Krystalu se dotýkal hrot z fosforbronzu, wolframu nebo jiného vhodného materiálu, čímž vznikla primitivní hrotová dioda. Hrot byl pohyblivý (ovládal se malou páčkou umístěnou v kulovém kloubu), aby se na krystalu dalo najít místo s nejlepším příjmem. Krystalka demoduluje amplitudově modulované signály, za určitých okolností (s velmi špatnou kvalitou) i signály modulované kmitočtově. Z antény přichází spektrum signálů na paralelní rezonanční obvod, který má selektivní charakter, a tlumí všechny kmitočty vyjma kmitočtu rezonančního. Diodou je odstraněna kladná, nebo záporná část obálky amplitudově modulovaného signálu, ze zbylé části se pak kondenzátorem vyfiltruje vysokofrekvenční nosná vlna a do sluchátek jde nízkofrekvenční obálka signálu.

• Nejjednodušší krystalky byly tvořeny zprvu jen detekčním krystalem a filtračním kondenzátorem. Ty neumožňovaly ladění a přijímaly veškeré signály, které na anténu dopadly. Vzhledem k množství rozhlasových stanic v začátcích rozhlasové éry a velmi malé citlivosti tento nedostatek nevadil.

• Později, s rostoucím množstvím rozhlasových stanic, byly konstrukce krystalek doplněny laděným rezonančním obvodem. Cívka se používala zpravidla válcová. Ladění umožňuje kondenzátor s proměnnou kapacitou. V případě potřeby větší selektivity lze detekční diodou zapojit na odbočky cívky. Tím se zvýší selektivita.

• Při použití dvou rezonančních obvodů spojených induktivní vazbou se zvyšuje selektivita celé krystalky. Pak je nutno oba rezonanční obvody ladit na stejný kmitočet.

• Kondenzátor s proměnou kapacitou sériově připojený mezi anténu a krystalku slouží k impedančnímu přizpůsobení antény ke krystalce. Jiným způsobem impedančního přizpůsobení může být vstupní přizpůsobovací transformátor odbočkami. Řešení s proměnnou kapacitou se ale v praxi nepoužívá

Praktická realizace krystalky má několik kritických bodů, které je nutné dodržet.

• Detektor: Jako detektor se v počátcích používal galenitový krystal a kovový hrot. Lze použít polovodičovou diodu a to buď germaniovou nebo Shottkyho. Křemíková dioda je nevhodná z důvodu vysokého prahového napětí. I tak ale musí vstupní signál dosahovat nejméně několika desetin voltu.
• Slichátka: Sluchátka jsou zatěžovací impedancí celé krystalky. Impedance obvodů krystalky je vysoká, a tak by při použití sluchátek s nízkou impedancí byl obvod krystalky zatížen, napětí na rezonančním obvodu by vlivem snížení činitele jakosti kriticky pokleslo a nedošlo by k reprodukci zvuku ve sluchátkách. Používají se proto vysokoimpedanční sluchátka anebo výstupní převodní transformátory impedance umožňující připojení sluchátek s nízkou impedancí.
• Cívky: Provedení cívek má vliv na jejich činitel jakosti Q a tím i na selektivitu a ztráty v obvodu. Klasické válcové cívky bez jádra mají činitel jakosti kolem 100, pro dosažení ještě lepších výsledků je třeba použít speciálních konstrukcí cívek (například vinutých na keramickém tělísku) anebo cívek s feritovým jádrem, které mají vysoký činitel jakosti.

Citlivost krystalky je velmi malá, protože v ní nedochází k žádnému zesílení přijímaného signálu. Proto vyžaduje anténu s vysokým ziskem, kvalitní uzemnění a silný signál z vysílače.

Selektivita je dána použitým obvodem, ale obecně je selektivita krystalky nízká. To znamená, že pokud vysílá několik dostatečně silných vysílačů kmitočtově blízko sebe, nedají se dostatečně odladit a všechny blízké stanice jsou reprodukovány současně. Ve většině případů ale nízká selektivita nevadí.

Výhodou krystalky při příjmu ampitudově modulovaného signálu je minimální zkreslení - v celé přijímací cestě je totiž zařazen jen jeden nelineární prvek (demodulační dioda).

Protože je krystalka přijímač bez jakéhokoliv zesílení, je příjem možný jen na sluchátka.

Různá chémata ktystalek