Gollumīs Crystal Receiver World

Gollodyne

Triple tuned dual circuit DX crystal receiver with ferrite pot core coils and matching capacitor for highest Q and highest sensitivity.

Construction project and experimental set-up.
Version 2a, 3 and 4 and 5

Last update 04/04/2004

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Gollums Welt der Detektor-Empfaenger

Gollodyne
Was ist Gollodyne?

Dreifach abgestimmter Zweikreis-DX-Detektor-Empfaenger mit Ferrit-Topf-Spulen und Antennen-Anpasser fuer hoechste Guete und hoechste Empfindlichkeit.

Bau-Vorschlag und Experimentier-Aufbau.
Version 2a, 3 und 4 und 5

Letzte Bearbeitung 09.09.2010

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version 2
Version 2 is destined for use with crystal ear-phone and offers high senisitivity and selectivity. It is the right model when you have no sound powered head-phones. Good results are optained with diode AA112 or BAT16 or 1SS16. Capacitive coupling.
Version 2 ist konstruiert fuer Kristall-Ohrhoerer und liefert hohe Empfindlichkeit und Selektivitaet. Diese Version ist das richtige Modell, wenn Sie keinen ´sound powered´ Kopfhoerer haben. Gute Ergebnisse mit Dioden AA112 oder BAT16 oder 1SS16. Kapazitive Kopplung.

 

Version 2a
Version 2a is destined for use with crystal ear-phone and offers high senisitivity and selectivity. It is the right model when you have no sound powered head-phones. Good results are optained with diode AA112 or BAT16 or 1SS16. Inductive Coupling.
Version 2a ist konstruiert fuer Kristall-Ohrhoerer und liefert hohe Empfindlichkeit und Selektivitaet. Diese Version ist das richtige Modell, wenn Sie keinen ´sound powered´ Kopfhoerer haben. Gute Ergebnisse mit Dioden AA112 oder BAT16 oder 1SS16. Induktive Kopplung.

 

Version 3 and 4
Version 3 and 4: No, please don´t use all 3 ear-phones at the same time. This construction is for alternative use of different phone-types. When you only will use one phone-type you may leave out the then unnecessary parts in the schematic. P1= Crystal ear phone, P2= sound powered head phones, p3= Magnetic head phones.
Version 3 und 4: Nein, bitte nutzen Sie nicht gleichzeitig alle 3 Kopfhoerer zur gleichen Zeit. Diese Schaltung ist fuer den wechselweisen Gebrauch verschiedener Kopfhoerer gedacht. Wenn Sie nur einen Kopfhoerer-Typ verwenden wollen, koennen Sie die nicht gebrauchten Teile der Schaltung weglassen. P1= Kristall-Ohrhoerer, P2 Sound powered Kopfhoerer, P3= Magnet-Kopfhoerer

 

Version 5
Version 5: No, please don´t use all 3 ear-phones at the same time. This construction is for alternative use of different phone-types. When you only will use one phone-type you may leave out the then unnecessary parts in the schematic. P1= Crystal ear phone, P2= sound powered head phones, p3= Magnetic head phones.
Version 5: Nein, bitte nutzen Sie nicht gleichzeitig alle 3 Kopfhoerer zur gleichen Zeit. Diese Schaltung ist fuer den wechselweisen Gebrauch verschiedener Kopfhoerer gedacht. Wenn Sie nur einen Kopfhoerer-Typ verwenden wollen, koennen Sie die nicht gebrauchten Teile der Schaltung weglassen. P1= Kristall-Ohrhoerer, P2 Sound powered Kopfhoerer, P3= Magnet-Kopfhoerer

 

Photo
Test model, version 2. Not really a beauty contest winner but a hot performer.
Labor-Modell, Version 2. Nicht wirklich ein Schoenheitswettbewerbsgewinner, aber ein Hochleistungs-Empfaenger.

 

version 4
Test model, version 4. This set "can hear the grass growing" (a turn of speech in Germany for highest sensitivity). The photo shows not the ear-phone section!
Labor-Modell, Version 4. Dieser Empfaenger "hoert das Gras wachsen.". Das Photo zeigt nicht die Kopfhoerer-Baugruppe!

 

version 4. Close up.
The ear-phone section is external connected. Take a look to the ceramic tag strips!
Die Kopfhoererbaugruppe ist extern angeschlossen. Beachten Sie die Keramik-Loetstuetzpunkte.


RM6 cores

Teflon space on coil former
Teflon cord on coil former for space near gap of ferrite core (Photo 2, photo 3, photo 4, photo 5).
Teflonschnur auf dem Spulenkoerper in der Naehe des Luftspaltes des Ferritkerns (Photo 2, Photo 3, Photo 4, Photo 5).

This xtal set , called Gollodyne, is highly sensitive and very selective.

Two tuned circuits and the variable antenna matching in combination with the loose capacitive coupling of the two circuits reduces strong interferences by strong short-wave stations. Short-wave wave traps are unnecessary.

Coupling capacitor C3 matches antenna lenghts of 15 to 130 feet. Ferrite pot core coils wound with r.f. litz wire, air-spaced variable capacitors and loose capacitive coupling and ferrite pot core coils (and version 3 diodes 5082-2835 and a.f. transformers in combination with sound powered head phones) result in high tuned-circuit Qīs. Use crystal ear phones or better sound powered head-phones!!!

Frequency range: Medium wave band (b.c.), 500 to 1680 KHz, two switched ranges. This is for a best Q over a wide range of the b.c. band.

Antenna: Use wire antennas up to 130 feet. Use as long an antenna you have room for and install it outside if at all possible.

Ground: Use a good ground like metal water pipe or central heating. Don´t forget ground connection to the set.

Coils: Use coils with ferrite pot cores type RM6, M33, AL100 and r.f. litz wire 40 strands * 0.04mm or 48AWG, total diameter 26AWG. These coils provide unloaded resonance circuit Q´s of greater than 400! Do not forget the teflon cord on the middle of coil former near the ferrite core gap. (Photo 2, photo 3, photo 4, photo 5, details here). See also the photo above on this page. Photo comparison of different ferrite pot cores and coils.

More information about low loss ferrite pot core coils you will find here. Here you can order rf litz wire and RM6 cores or core kits.

  • L1 and L2. Inductance approx. 230uH. 49 turns. Frequency range approx. 500-1300 Khz.

  • L1a and L2a: Inductance approx. 160uH. 40 turns. Frequency range approx. 700-1680 Khz.

C4 and C5 (version2): Resist the urge to replace the C4 capacitor 2.2pF with a bigger value! Selectivity of the receicer will be suffer. With switch S3 you can change the coupling of the two resonance circuits. Is S3 open the result is higher selectivity and lower loudness.

S1 / S2: Shift the frequency range of the receiver.

S3 (version 2): When you need more selectivity open S3. When you are interested in higher volume then close S3. Do not forget to readjust the circuits accordingly.

S4 (version 3): Change between crystal phone, normal magnetic head-phones and sound powered head-phones. When you will use only one phone type, remove S4 and the not used components.

Tuning capacitors: Variable capacitors C1 and C2 tune to frequency. They interact slightly. It will take some practice to become used to the interactive tuning.

Use air-spaced variable capacitors. When you donīt find a 320 pf or 330 pF capacitor, use one section of a two-section model.

Matching capacitor: Variable air-spaced capacitor C3 320 or 330 pF matches the antenna to the circuit. Mesh this capacitor only as far as nessessary. In the lower frequency range somewhat more, in the upper range somewhat less. Best values when the rotor is turned out more than 50 %.

Diodes: D1: Version 1 und 2, 2a: One Germanium diode AA112 for use with crystal ear-phone or magnetic head-phones. Version 3 and 4: Two diodes 5082-2835. Use both diodes in parallel. The result is an explicitly higher sensitivity, especially in combination with an a.f. transformer and ´sound powered´ head-phones. Take also a look on the comparison table "Diodes/head-phones". You will find there the best diode for your head(ear)-phones.

Earphones / a.f. transformer: Version 1, 2, 2a, 3: This set is constructed with crystal ear phones P1 for best results. For best compromise between sensitivity and distortion-free reception use a 140 kOhms (version 3: 200 kOhms) parallel resistor. More information about this parallel resistor here.
Version 3: Now also constructed for best use with sound powered head phones P2. With the a.f. transformer T1 (ratio 100k Ohms to 500 Ohms) you can match for example the DLR5H phones. Result is a significantly higher sensitivity! Don´t forget C6. There are some problems with the availability of such transformers. You can use also two transformers by Mouser (ratio 50kOhms to 1000 Ohms) . See the schematic, take notice of correct connections. Better results with 2 transformers by Pikatron (see schematic). More information about sound powered head-phones and transformers you will find here. Don´t forget C6. To avoid 50 Hz / 60 Hz interferences do not forget the connection of shielding of transformer to ground.
You can use also normal magnetic headphones P3 with 2000-4000 ohms.
Version 5: When you will use your receiver also for loud local station reception in combination with transformer and sound powered headphones, you can decrease the audio distortion of loud signals. R2 and C8 matches the diode better. You can also replace R2 with a 500 kohms pot for best adjusting. But the values are not very critical. With switch S5 you can switch off the diode adjust during reception of very low signals.

 

Version 2a: You can use only a inductive coupling of the resonance circuits. Also with the capacitive coupling (version 2) a small inductive coupling of the two ferrite pot core coils is effective up to a distance of 10 cm (4 inches). When you implement the diagram 2a, the coils 1 and 1a should be placed close side by side. That also applies to both coils 2 and 2a. With this schematic variant, an even higher Q is beeing realized because no losses of the coupling capacitors, no switch S3 and no additional solder points. On the other hand, it is disadvantageous that the coupling is not variable. Separate the coil group L1/L2 of coil group L1a/L2a approx. 5-8cm (2 - 3 inches).

Version 4: Using ceramic tag strips, the circuit Q can be increased up to 5 Prozent again. Connect all solder joints (marked with x) only with the ceramic tag strips. The lines must not come with other materials in contact.

04/09/2003. Reception report in Berlin, Germany. Compare also with the reception report of my triple tuned spider-web coil receiver.

History of this project:

  • Version 1: 03/14/2003.
  • Version 2: 03/17/2003. S3 with C4 and C5 added.
  • Version 2a: 03/23/2003. Inductive coupling of resonance circuits.
  • Version 3: 03/25/2003. Switchable between crystal phone and sound powered head-phones, using an a.f. transformer and normal head-phones. Using diodes 5082-2835.
  • Version 4: 03/27/2003: All critical components on ceramic tag strips. A.f. section on external unit.
  • Version 5: 04/06/2003: R2 and C8 and switch 5 added.

 

 Dieser Detektor, genannt Gollodyne, ist hochempfindlich und sehr selektiv. Die zwei sehr lose kapazitiv gekoppelten Schwingkreise und die Antennen-Anpassung mit Drehko reduzieren stark Stoerungen durch starke KW-Stationen. KW-Sperrkreise werden in den meisten Fellen ueberfluessig. Der Anpasskondensator C3 kann Antennen von 5-40 Meter ankoppeln. Die Ferritkern-Topfspulen mit HF-Litze und die Luftdielektrikum-Drehkondensatoren in Verbindung mit der losen kapazitiven Kopplung (und ab Version 3 die Dioden 5082-2835 und der NF-Trafo mit "sound powered" Kopfhoerern) fuehren zu sehr hohen Schwingkreis- Gueten. Benutzen Sie Kristallhoerer oder noch besser die "sound powered" head-phones. Durch die Verwendung der Topf-Spulen ist der Aufbau wirklich nachbausicher.

Frequenzbereich: Mittelwelle, 500-1680 KHz, umschaltbar in 2 Bereichen. Durch diese Aufteilung wird eine moeglichst hohe Schwingkreisguete sichergestellt.

Antenne: Benutzen Sie Draht-Antennen bis zu 40 Meter. Je hoeher und freier die Antenne, desto besser der Empfang.

Erde: Verwenden Sie eine moeglichst gute Erde (Metall-Wasser-Rohr oder Zentralheizung). Vergessen Sie nicht den Erdanschluss.

Spulen: Es werden Spulen mit Ferrit-Topfkernen des Types RM6, M33, AL100 und HF-Litze (40 Einzellitzen * 0.04mm, Gesamtdurchmesser 0.4 mm) eingesetzt. Diese Spulen erreichen mit guten luftisolierten Drehkondensatoren Leerlauf-Schwingkreisgueten ueber 400! Mehr Informationen ueber diese Spulen mit geringsten Verlusten finden Sie hier. Vergessen Sie nicht die Teflonschnur auf dem Spulenkoerper in der Naehe des Luftspaltes des Spulenkerns! (Photo 2, Photo 3, Photo 4, Photo 5, Details hier). Sehen sie auch das Photo oben auf dieser Seite. Photo-Vergleich verschiedener Ferrit-Topf-Kerne und Spulen.

  • L1 und L2. Ungefaehre Induktivitaet ca. 230uH. 49 Windungen. Frequenzbereich ca. 500-1300 Khz.
  • L1a und L2a Ungefaehre Induktivitaet ca. 160uH. 40 Windungen. Frequenzbereich ca. 700-1680 Khz.

C4 und C5 (Version2): Widerstehen Sie dem Wunsch, die Kapazitaet von C4 und C5 ueber 2.2 pF hinaus zu erhoehen! Die Selektivitaet des Empfaengers wuerde verloren gehen! Mit Schalter S3 koennen Sie die Kopplung der beiden Kreise verstaerken oder verringern. Ist S3 geoeffnet, ergibt sich eine hoehere Selektivitaet bei geringerer Lautstaerke.

S1 /S2: Mit diesen Schaltern wechseln Sie den Frequenzbereich.

S3 (Version 2): Wenn Sie eine hoehere Selektivitaet wuenschen, oeffnen Sie den Schalter. Wollen Sie etwas mehr Lautstaerke schliessen Sie den Schalter. Vergessen Sie nicht, die Kreise etwas nachzustimmen.

S4 (Version 3): Schaltet zwischen Kristallhoerer, normalen magnetischen Hoerer und dem empfindlicheren "sound powered" Kopfhoerer um. Wenn Sie nur einen Kopfhoerer-Typ verwenden wollen, lassen Sie die Umschaltung und die jeweiligen Bauteile weg.

Abstimmkondensatoren: Die Kondensatoren C1 und C2 dienen zur Frequenzenstellung. Sie beeinflussen sich etwas gegenseitig. Sie muessen etwas ueben, um ein Gefuehl fuer die richtige gegenseite Einstellung zu finden. Die Kondensatoren sollten Luftdielektrikum haben. Wenn Sie keinen 320 pF oder 330 pF -Drehko haben koennen Sie einen Teil eines Doppeldrehkos verwenden.

Anpass-Kondensator Der Luft-Drehko C3 320 oder 330 pf passt die Antenne an den Antennenkreis an. Drehen Sie diesen Drehko nur soweit wie notwendig ein. Im unteren Frequenzbereich etwas mehr, im oberen etwas weniger. Gute Werte werden erreicht, wenn dieser Drehko mehr als halb herausgedreht ist.

Hoehere Kapazitaet = hoehere Lautstaerke, geringere Selektivitaet, bessere Anpassung im unteren Frequenzbereich.

Geringere Kapazitaet = geringere Lautstaerke, hoehere Selektivitaet, bessere Anpassung im hoeheren Frequenzbereich.

Die fuer die jeweilige Antenne, die jeweilige Frequenz RICHTIGE Anpassung macht den OPTIMALEN Empfang aus!

Dioden : D1 Version 1 und 2, 2a: Eine Germanium-Diode. AA112 fuer Verwendung mit Kristallhoerer oder Magnet-Hoerer. Version 3 und 4: Zwei Dioden 5082-2835. Schalten Sie beide Dioden parallel, es ergibt sich eine MERKBARE Steigerung der Empfindlichkeit, insbesondere bei Verwendung eines NF-Trafos und ´sound powered´ Kopfhoerer. Schauen Sie sich auch die Vergleichstabelle "Dioden/Kopfhoerer" an, Sie koennen sich dort die guenstigste Diode fuer Ihren Kopfhoerer heraussuchen.

Kopfhoerer / NF-Trafo: Version 1, 2, 2a, 3: Dieser Empfaenger ist fuer beste Ergebnisse mit Kristallhoerer P1 gebaut worden. . Der Wert von R1 140 kOhm (Version 3: 200 kOhm) ist ein Kompromiss zwischen Schwingkreisbelastung und Verzerrungsfreiheit. Mehr Information zur Verwendung von Kristallhoerern und der Notwendigkeit des Parallelwiderstandes hier .
Version 3: Nun ist auch der Gebrauch von "sound powered" Kopfhoerer P2 moeglich. Mit dem NF-Trafo T1 (100 kOhm zu 500 Ohm) kann z.B. der Kopfhoerer DLR5H angepasst werden. Ergebnis ist eine deutliche Steigerung der Empfindlichkeit! Vergessen Sie nicht C6. Die Beschaffung des geeigneten Trafos kann problematisch werden. Es koennen auch zwei Trafos (50kOhm zu 1000 Ohm) von Mouser zusammengeschaltet werden. Siehe Schaltbild, achten Sie auf korrekten Anschluss. Bessere Ergebnisse bringen 2 Trafos von Pikatron (siehe Schaltbild). Mehr Informationen ueber "sound powered" Kopfhoerer und Anpasstrafos finden Sie hier. Vergessen Sie nicht die Schirmung des Trafos an Masse anzuschliessen. Dadurch werden eventuelle 50 Hz-Brummeinstrahlungen vermieden.
Ausserdem kann auch ein normaler Magnet-Kopfhoerer P3 mit 2000-4000 Ohm angeschlossen werden. Vergessen Sie nicht C7.
Version 5: Wenn Sie Ihren Empfaenger auch fuer lautstarken Ortssender-Empfang in Verbindung mit Trafo und sound powered Kopfhoerer nutzen, kann die leichte NF-Verzerrung lauter Stationen gemindert werden. R 2 und C8 passen die Diode besser an. Sie koennen R2 auch durch ein 500 kOhm-Poti zur genaueren Justage ersetzen. Die Werte sind aber nicht sehr kritisch. Mit Schalter S5 koennen Sie bei sehr leisen Signalen die Diodenanpassung abschalten.

 

Version 2a: Sie koennen die Kopplung der Schwingkreise auch nur induktiv vornehmen. Auch bei der kapazitiven Kopplung (Version 2) ist noch ein kleiner induktiver Kopplungsanteil der beiden Ferrittopfspulen bis zu einem Abstand von ca 10cm wirksam. Wenn Sie das Schaltbild 2a realisieren, sollten die Spulen 1 und 1a dicht nebeneinander plaziert werden. Das gilt auch fuer die beiden Spulen 2 und 2a. Mit dieser Variante ist sogar eine noch hoehere Guete erreichbar, weil die Verluste der Koppelkondensatoren, des Schalters S3 und der zusaetzlichen Loetstuetzpunkte entfallen. Von Nachteil ist dagegen, dass die Kopplung nicht variabel ist. Trennen Sie die Spulengruppe L1/L2 von Spulengruppe L1a/L2a rauemlich (ca. 5-8cm).

Version 4: Bei Verwendung von Keramik-Loetleisten kann die Schwingkreis-Guete nochmals bis zu 5 Prozent gesteigert werden. Verbinden Sie alle mit x markierten Loetstellen nur mit den Loetpunkten der Keramik-Leiste. Die Leitungen duerfen nicht mit anderen Materialien in Kontakt kommen.

09.04.2003. Empfangs-Bericht in Berlin. Zum Vergleich lesen Sie auch den Empfangsbericht meines Spinnennetzspulen-Zweikreis-Empfaengers.

Historie des Projektes:

  • Version 1. 14.3.2003
  • Version 2. 17.3.2003: S3 mit C4 und C5 eingebaut.
  • Version 2a. 23.3.2003: Induktive Kopplung der Schwingkreise.
  • Version 3. 25.3.2003: Umschaltmoeglichkeit zwischen Kristall-Hoerer und "sound powered" Kopfhoerer mit NF-Trafo und normalen Kopfhoerer. Verwendung der Dioden 5058-2835
  • Version 4. 27.03.2003: Alle kritischen Bauteil auf Keramik-Montage-Leisten. NF-Teil separiert.
  • Version 5. 06.04.2003: Zufuegung von R2 und C8 mit Schalter 5.
 

Was bedeutet Gollodyne?
In der Frühzeit der Radiotechnik hat es viele dieser Kunstnamen gegeben, die zum Teil technische Prinzipien, aber auch nur besondere Bauteilezusammenstellungen benannten. Beispiele dazu sind sind hier zu finden. Warum soll deshalb heute nicht auch eine besondere Bauteile-Zusammenstellung und die Nutzung geschickter Schaltungstechnik zu einem weiteren Kunstbegriff führen? Deshalb nennt sich der hier beschriebene Detektor Gollodyne, wobei das "Gollo" von GOLLUMs Welt der Detektorradios stammt.

Gollodyne: Hochselektiver Detektorempfänger mit mehr als einem Empfangsbereich für Mittelwelle. Durch geschickte Auswahl verlustarmer Bauteile und deren elektrischer Anordnung und umschaltbarer Durchlasskurve und variabler Antennenanpassung und Nutzung von speziellen Schottky-Dioden und der Option mittels Transformatorkopplung spezielle Hochleistungskopfhörer zu nutzen, sind hinsichtlich der Empfangsleistung ausgezeichnete Fernempfangsmöglichkeiten erreichbar.