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Crystal Receivers with AF-amplifier

Powered by transmitter energy (self powered)

Consider possible legal rules in your country.

Updated 07/31/2004

Detektoren mit Transistor-NF-Verstaerker

Stromversorgt von der Senderenergie (ohne Batterie)

Beachten Sie eventuelle gesetzliche Vorschriften in Ihrem Land.

Aktualisiert am 31.07.2004

Crystal receivers were used in the beginning of the radio - history as receivers. Headphone - reception and small transmitter power limited the range. Detectors does not need additional energy. They use the very small antenna - voltage for the production of the audio signal. The following circuit diagrams continue that "energy-free" principle, although one or two audio-amplifier - transistors come to the employment. You can use for all construction plans magnetic- or crystal phones. Detektoren wurden in der Fruehzeit der Rundfunkgeschichte oft als Empfaenger eingesetzt. Kopfhoerer-Empfang und Reichweite im Orts-Bezirksbereich schraenkten den Nutzen der Geraete etwas ein. Allerdings hatten Detektoren den Vorteil, ohne zusaetzliche Versorgungs-Spannungen auszukommen. Sie nutzen den sehr kleinen Anteil der Antennenspannung, hervorgerufen vom Rundfunksender, zur Erzeugung der NF-Spannung aus. Die folgenden Schaltbilder fuehren das "versorgungsspannungsfreihe" Prinzip weiter, obwohl ein oder zwei NF-Verstaerker-Transistoren zum Einsatz kommen. Die Versorgungsspannung wird aus dem Sender-Signal gewonnen. Sie fuer alle Schaltungen Magnet- oder Kristallhoerer verwenden.
Simple Crystal set for local transmitter Einfacher Empfaenger fuer Ortssender

You can use also a crystal phone (x = 3 K OHM). For weak signals you can shorten the amplifier switch.Transistors: AC151, AC104, OC76, SB187. Rectifiers: AA112, AA114, AA132, OA85. L= 100 or 120 wdg with diameter 2 cm, C= 500pf for MW.

Einfacher Detektor fuer Ortssender-Empfang, geeignet auch fuer Kristall-Hoerer (x = 3 K Ohm). Bei schwachen Signalen, den Verstaerker abschalten.


Crystal receiver with AF-amplifier for your local broadcast transmitter. Model 1 Detektor-Empfaenger mit NF Verstaerker fuer Ortssender. Modell 1
The rectified RF is smoothed with R1 and C3 and is the "source" for the voltage energy of the AF - transistor. Disadvantage of the receiver: The voltage stands only at strong transmitter at the disposal. On the other hand is loudspeaker - reception realizable. L= 100 or 120 wdg with diameter 2 cm, C1= 500pf, C2= 1nf, C3= 3uf, C4= 0.1 uf, C5= 500 500pf, R1= 1M, R2= 1M, transformer 6/1 or 4/1, transistor: AC151, AC104, OC76, SB187 rectifier: AA112, AA114, AA132, OA85. Bei der obigen Schaltung wird der gleichgerichtete HF-Anteil mittels R1 und C3 geglaettet und dann zur Spannungsversorgung des NF-Transistors herangezogen. Nachteil der Schaltung ist: Die Spannung steht nur bei eingestelltem, starken Sender zur Verfuegung. Andererseits ist bei richtiger Abstimmung Lautsprecherempfang realisierbar.


Crystal receiver with AF-amplifier for your local broadcast transmitter. Model 2 Detektor-Empfaenger mit NF Verstaerker fuer Ortssender.
Modell 2

The second concept is more profitable. The transistor - energy is produced from a separate resonance-circuit. This circuit (L1/C3) is tuned firmly on the local transmitter, Circuit C4/L2 is tuned for radio reception. Good loudspeaker - reception, also at weaker transmitters, is the result. As transistors are indeed germanium - types necessary. You need a operation voltage of about 800 mV at C8 for well working.

Transistors: AF preamplifier T1 = OC71 ( NKT214, 2N280, 2SB244) , AF final amplifier T2 = OC 72 (2SB56, NKT212, 2N281). R1 = 75 KOhm, R2 = 100 KOhms, C8 = 100 uF, C5 = 500 pF, C6 und C7 = 10 uF, transformer Tr1 = 1/1 ratio Z approx. 4000/4000 Ohms, transformer Tr2 = 2/1 ratio Z =2000/1000 Ohms, transformer Tr3 = Z 200/4-5 Ohms. L1 and L 2= 100 wdg with diameter 2 cm (tap for D1 80 wdg from ground) , C3/C4= 500pf, rectifiers: AA112, AA114, AA132, OA85. I think, you have problems to buy the transformers. Perhaps you find an old low price transistor portable with some transformers.

Adjust the trimmers R1 and R2 for best audio qualitiy (bias voltage between basis and emitter of approx. 350-450 mV).

Version 2: For best performance use seperate antennas for power supply detector and receiver detector. L1 except tap. A1 for power supply detector. C9 = ceramic 1nF. With the (high ohm) voltage meter you can adjust to highest voltage. Use a instrument with a full range of 3 to 10 V in relation to the max. voltage on your location..

Das zweite Konzept ist vorteilhafter, da die Transistor-Versorgungsspannung aus einem getrennten Schwingkreis, der fest auf den Ortssender abgestimmt ist, staendig zur Verfuegung steht. Sicherer Lautsprecher-Empfang, auch bei schwaecheren Sendern, ist das Ergebnis. Als Transistoren sind allerdings Germanium-Typen erforderlich, da sie eine geringere Sperrspannung haben und mit kleineren Betriebsspannungen auskommen. Sie werden Probleme mit der Beschaffung der Transformatoren haben. Ab ca 800 mV Betriebsspannung an C8 arbeitet die Schaltung gut.

Transistoren: NF-Vorverstaerker T1 = OC71 ( NKT214, 2N280, 2SB244) , NF-Endverstaerker T2 = OC 72 (2SB56, NKT212, 2N281). R1=75 KOhm, R2=100 KOhm, C8 =100 uF, C5 = 500 pF, C6 und C7 =10 uF, Transformator Tr1 bei R1 = 1/1 Uebersetzungsverhaeltnis mit Z 4000/4000 Ohm, Transformator Tr2 = 2/1 Uebersetzungsverhaeltnis Z 2000/1000 Ohm, Transformator Tr3 = Z 200/4-5 Ohm. L1 and L 2= 100 Wdg mit Durchmesser 2 cm (Anzapfung fuer D1 80 Wdg von Grund) , C3/C4= 500pf, Gleichrichter: AA112, AA114, AA132, OA85.

Justieren Sie die Trimmer R1 und R2 so dass zwischen Basis und Emitter eine Spannung von ca 350-450 mV entsteht und beste NF-Qualitaet erreicht wird.

Version 2: Am besten waere es, wenn Sie getrennte Antennen fuer den Stromversorgungs-Detektor und Empfangs-Detektor verwenden wuerden. L1 ohne Anzapfung. A1 fuer Stromversorungs-Detektor. C9 ist ein keramischer 1nF. Mit dem (hochohmigen) Voltmeter koennen Sie die maximal hoechste Betriebsspannung einstellen. Das analoge Instrument sollte einen Vollauschlag von 1-10 Volt haben, in Abhaengigkeit zur bei Ihnen erreichbaren Maximal-Spannung.


Version 1


Version 2
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Crystal receiver with AF-amplifier also for long-distance broadcast reception. Detektor-Empfaenger mit NF Verstaerker auch fuer Fernempfang.

This is a high performance project because the supply voltage needed for the transistor amplifier is generated by the local broadcast station to which crystal receiver number 1 (left side of the schematic) is fix-tuned. Tune with the aid of a meter and adjust for maximum detection. Good AF amplification also of low-level stations wirh the crystal receiver number two (right side of schematic). Use a Germanium low signal AF type transistor (AC151 or 2SB187, etc.). A supply voltage as low as 450 mV produces audiable signal amplification. Of course you have to use TWO antennas.

I use for the crystal receiver number 2 (right) a loop (frame) antenna, for crystal receiver number 1 (left) I use a 20 meters (66 feet) wire outside antenna. This generates a supply voltage of approx. 900 mV under load of receiver number 2.

Adjust the variable 250 k ohms resistor to approx 50 % of the voltage generated by receiver number 1 voltage (measured at + pole). Best value for 10 k ohms trim pot is 3 to 6 k ohms.

Don´t use electrolytics for the 0.1 uF capacitors. Do not forget to instal the 1 nF capacitor. The 150 k ohms resistor of receiver number 1 is not really necessary. Attention for the polarity of the diode in receiver number 1.

Dieses Konzept ist leistungsstark, da die Transistor-Versorgungsspannung aus einem getrennten Schwingkreis, der fest auf den Ortssender abgestimmt ist, staendig zur Verfuegung steht (Einstellen mit einem Messinstrument). Gute NF-Verstaerkung, auch bei schwaecheren Sendern. Als Transistor ist ein Germanium-Kleinsignal-NF-Typ (z.B. AC151 or 2SB187) erforderlich. Schon ab einer Betriebsspannung von ca 450 mV ist die Verstaerkung deutlich wahrnehmbar. Sie MUESSEN zwei getrennte Antennen verwenden. Als Spulen verwende ich Ferritkern-Spulen, als Drehkondensatoren 500 pF Quetscher.

Ich habe fuer den Detektor 2 (rechts) sogar einen Rahmenantennen-Detektor verwendet, als Antennen fuer Detektor1 (links) verwende ich eine 20 Meter-Draht-Aussenantenne, es entstehen ca 900 mV unter Last des zweiten Detektors.

Stellen Sie den Trimmer 250 K Ohm so ein, dass am Collector von ca. 50 % der Betriebsspannung (gemessen vom Plus-Pol) anstehen. Guenstiger Wert fuer den 10 k Ohm Trimmer 3-6 k Ohm.

Verwenden Sie fuer die 0.1 uF Kondensatoren keine Elektrolyt-Kondensatoren. Vergessen Sie nicht den 1 nF Kondensator. Der 150 k-Ohm Widerstand ist nicht unbedingt notwendig. Achten Sie auf die Polaritaet der Diode im Empfaenger 1.


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Crystal receiver with RF-amplifier for long-distance broadcast reception. Detektor-Empfaenger mit HF Verstaerker fuer Fernempfang.

This concept is effective since the supply voltage for the transistor amplifier is provided by a seperate tuned circuit which is fix-tuned to the local radio station and thus is constantly available (tune to maximum output with a suitable meter). Unlike the previous circuit this time the radio frequency is amplified, not the audio frequency. This concept is more suitable for long distance reception.

Good sensitivity by rf amplification. The transistor required is a germanium rf type (an AF101 or 2SA175 or other rf type). Already a voltage of about 450 mV produces audiable amplification. You will HAVE TO USE two seperate antennas. Coils used have ferrite (powered iron) cores, variable capacitors are solid dielectric types with 500 pF. The rf chokes (RFC 1 and 2) may be made by winding about 200 turns of this enameled copper wire on a ferrite slig with a diameter of 10 and a length of 50 millimeters.

For detector receiver number two I used at night-time a loop antenna and for detector radio number one (left side of schematic) I use an out-side wire antenna of 20 meters length. This set-up produces a voltage of about 900 mV under load of the second detector set.

Adjust the 25 k-ohms trimmer for the loudest signal.

The 150 k-ohms resistor is not really necessary. Watch the polarity of the diode in the receiver number 1.

Dieses Konzept ist leistungsstark, da die Transistor-Versorgungsspannung aus einem getrennten Schwingkreis, der fest auf den Ortssender abgestimmt ist, staendig zur Verfuegung steht (Einstellen mit einem Messinstrument). Hier wird im Gegensatz zur vorigen Schaltung die Hochfrequenz und nicht die Niederfrequenz verstaerkt. Dieses Konzept ist besser fuer DX-Empfang geeignet.

Gute Empfindlichkeit durch Hochfrequenz-Verstaerkung. Als Transistor ist ein Germanium-HF-Typ (z.B. AF101 oder 2SA175 oder andere HF-Typen) erforderlich. Schon ab einer Betriebsspannung von ca 450 mV ist die Verstaerkung deutlich wahrnehmbar. Sie MUESSEN zwei getrennte Antennen verwenden. Als Spulen verwende ich Ferritkern-Spulen, als Drehkondensatoren 500 pF Quetscher. Die HF-Drosseln (choke 1 und 2) koennen aus einem Ferrit-Kern (ca. 5* 1 cm) mit ca 200 Windungen duennem Kupfer-Lackdraht hergestellt werden.

Ich habe fuer den Detektor 2 (rechts) sogar einen Rahmenantennen-Detektor verwendet, als Antennen fuer Detektor1 (links) verwende ich eine 20 Meter-Draht-Aussenantenne, es entstehen ca 900 mV unter Last des zweiten Detektors.

Stellen Sie den Trimmer 25 K Ohm so ein, dass ein moeglichst lautes Signal entsteht.

Der 150 k-Ohm Widerstand ist nicht unbedingt notwendig. Achten Sie auf die Polaritaet der Diode im Empfaenger 1.


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Some more schematics of crystal sets with transistor amplifiers
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I will update and complete these schematics and information about them from time to time.
(Thanks to Berthold Bosch for provision of the schematics)


Weitere Schaltungen von Detektorempfaengern mit Transistor-Verstaerkern.
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Ich werde diese Schaltbilder und Informationen darueber von Zeit zu Zeit aktualisieren und ergaenzen.
(Vielen Dank an Berthold Bosch fuer die Bereitstellung der Schaltplaene)


For 2000 ohms magnetic headphones / Fuer 2000 Ohm-Magnet-Kopfhoerer

 


For 4-5 ohms earphone / Fuer 4-5 Ohm Ohrhoerer

 


For 2000 ohms magnetic headphones / Fuer 2000 Ohm-Magnet-Kopfhoerer
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SW-band crystal set with transistor AF amplifier powered by the transmitter energy. An alternative use of a battery is possible. A second receiver for MW band delivers the voltage for the transistor amplifier. With S2 you can connect the headphones direct to the crystal set or to the output of the AF transitor amplifier. The 20 uA measuring instrument is for best tuning of the SW broadcast station. 2000 ohms headphoses.
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KW-Detektor mit Transistor-NF-Verstaerker, Betriebsspannung wird von der Senderenergie geliefert. Alternativ kann eine 1,2 Volt Batterie verwendet werden. Ein zweiter Empfaenger fuer das MW-Band liefert die Betriebsspannung. Mit S2 kann der Kopfhoerer direkt an den Ausgang des Detektors oder an den Ausgang des Verstaerkers geschaltet werden. Mit dem 20 uA Instrument kann auf KW-Sender-Maximum abgestimmt werden. 2000 Ohm Kopfhoerer.
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