jueves, 23 de enero de 2014

Radio SIN Pilas. Radio GALENA

Por extraño que pueda parecer, es posible hacer un receptor de radio sin pilas ni fuente de alimentación. Y lo mejor de todo: Con sólo cuatro piezas. Eso sí: Debido a que no hay amplificación, la señal obtenida es muy débil y no podremos hacer funcionar un altavoz. Tendremos que contentarnos con un auricular.


Radio sin pilas


En realidad, la versión de radio sin pilas que vamos a construir es mas bien "moderna", con un diodo detector de germanio tipo OA90 o similar. La radio original utilizaba como diodo una piedra de sulfuro de plomo (galena) sobre la que rozaba un hilo metálico.



¿De dónde saca la energía esta radio?

Una emisora de radio hace circular una corriente muy elevada en su antena, y emite ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio hasta llegar a la antena de nuestra radio en donde se inducen unas corrientes que tienen el mismo patrón que las que circulaban en la antena emisora, pero con la diferencia de que van a ser muy débiles: Del orden de milivoltios o microvoltios.

Estas corrientes, una vez rectificadas con un diodo detector, van a ser las que accionen unos auriculares, sin necesidad de aporte extra de energía. 

Evidentemente, la potencia obtenida es muy reducida pero bastará para accionar unos auriculares a un volumen mas que suficiente para ser audible.

Es decir, esta radio se vale de la energía empleada por la emisora para emitir su propia señal de radio. Se podría decir, con propiedad, que esta radio funciona "por inducción". La función de la antena en esta radio es doble: Por un lado, como en todos los receptores de radio, captar la señal de alguna emisora, por otro lado, obtener la energía necesaria para funcionar a partir de esa misma señal de radio.

En una radio convencional esta señal sería sometida a varios pasos de amplificación para elevarla hasta un voltaje que sea capaz de accionar un altavoz, pero para esto es necesario consumir electricidad extra bien sea procedente de pilas o baterías, o de la red eléctrica mediante una fuente de alimentación.



Esquema y funcionamiento

Esquema de la radio sin pilas


Cada emisora tiene asignada una frecuencia, no pueden haber dos con la misma frecuencia asignada, no al menos en la misma zona geográfica. En el esquema anterior, a la izquierda, vemos la antena que conecta con la bobina y el condensador variable Cv. Ambos componentes forman un circuito oscilante LC.

Este circuito oscilante se comporta como un muelle eléctrico. Cuando se le comunica un impulso eléctrico se originan una serie de ciclos de conducción en uno y en otro sentido debido a la acción conjunta de la capacitancia de Cv y la inductancia de la bobina.

La frecuencia (rapidez) de oscilación depende del valor de la capacitancia de Cv y la inductancia de la bobina. Ésta última es fija en este circuito, pero no así la capacitancia que es variable cuando actuamos sobre el mando giratorio de Cv.

Hay varios ejemplos de fenómenos "resonantes" similares al comportamiento de este circuito LC. Por ejemplo, con el sonido, manifestación mas palpable y que nos resulta mas familiar que la electricidad:

1) Una cantante emite una nota aguda y potente, muy energética, cuya frecuencia COINCIDE con la de resonancia de una copa. Y la copa estalla.

2) Una formación de personas (por ej. grupo militar) va desplazándose y marcando el paso, al unísono. Cuando llegan a un puente dejan de marcar dicho paso. La razón: Si la frecuencia de resonancia del puente coincidiera con la del grupo marcando el paso, la integridad del puente puede verse comprometida.

Por todo lo anterior, sólo la señal de la emisora cuya frecuencia coincida con la del circuito LC pasará al diodo D1. Allí es rectificada y la componente de baja frecuencia es separada de la señal portadora (componente de alta frecuencia cuya finalidad, aquí ha terminado)



El porqué del transformador.

A la salida de la radio se pueden conectar unos auriculares de alta impedancia, pero éstos están en desuso. Son muy difíciles de encontrar. Hoy, todos los auriculares son de baja impedancia (4-8 ohmios). Así que no nos queda otra que ADAPTAR LA IMPEDANCIA entre la radio y dichos auriculares. Lo vamos a hacer de una forma bastante habitual: mediante un transformador.

Vamos a usar un tipo de transformador muy común: El de alimentación de cualquier pequeño equipo, con un primario de 220/240 voltios y un secundario de 6 voltios (también vale de 9 voltios pero no mas, pues las prestaciones decaen).

Lo que hará el transformador es disminuir el escaso voltaje presente a la salida (ánodo) del diodo D1, pero a costa de aumentar la intensidad, que es justo lo que esperan los auriculares modernos: Intensidad mejor que tensión.

Observación sobre el primario del transformador: Utilizar los bornes extremos, los de cero y 240 voltios. Ignorar el central si lo hubiera (será el de 120 voltios), éste dejarlo al aire.

Observación sobre el secundario del transformador: Si sólo hay dos cables, estupendo. Tal es el caso de este montaje. Si hay tres cables, lo normal es que el central sea el cero, y los extremos correspondan a 6 voltios cada uno. En este último caso tomar el borne central (cero voltios) y CUALQUIERA de los extremos (6 voltios). Dejar el otro extremo libre.




Lista de materiales

Materiales para hacer una radio sin pilas


1) Un cilindro de plástico/cartón/madera para hacer la bobina. Las dimensiones no son críticas, yo usé una sección de tubo de PVC de 32 mm diametro, 100 mm de largo.


2) Hilo esmaltado de cobre para bobinar. Seccion entre 0.2 mm y 0.4mm. El utilizado en mi caso fue de 0.35mm

Tubo de PVC para hacer la bobina (izda)
Carrete de hilo de cobre esmaltado para bobinar (dcha)

 3) Un condensador variable de los utilizados en las radios antiguas con sintonía manual. Las radios modernas ya no utilizan este componente: En su lugar se usa el diodo varicap que tiene numerosas ventajas frente a este condensador.

Condensador variable. Para sintonizar las emisoras


4) Un diodo detector. En este montaje se utilizó un OA90, pero valen también los modelos: OA79, OA81 y OA85.

Diodo detector de germanio, OA90. En la foto, el cátodo a la izquierda


5) Un transformador con:

- un primario de 240/220 voltios. En caso de haber una segunda toma de 125 voltios, ignorar esa toma.

- un secundario de 6 voltios o como mucho, 9 voltios. Evitar los de 12 voltios o mas. Los mejores resultados se obtienen con un secundario de 6 voltios. A veces el secundario trae tres cables en lugar de dos, eso significa que tiene dos salidas simétricas. Tomar entonces el terminal central (el cero) y uno de los terminales de los extremos (6 voltios). Ignorar el terminal del otro extremo (también tiene 6 voltios).

Hay veces en que los transformadores vienen ya con cables. En ese caso los aprovecharemos. Otras veces vienen sólo con los terminales, entonces tendremos que soldarle un cable a cada terminal.

Se trata del típico transformador de alimentación, por lo que encontrar uno no debería ser difícil. No es necesario que sea grande ni potente. Cuanto más pequeño, mejor. También vale uno que sea mucho mas pequeño que el utilizado en este tutorial.

Transformador con primario 220+125+0 voltios. Secundario único de 9 volts.


6) Una base de auricular estéreo

Base para conectar auricular. Nos permite hacer la conexión sin fallos
en lugar de hacerlo con ataduras. Además, juntando los dos vivos (los dos
canales) podemos oir por ambos oídos, no uno solo.


7) Cable con pinzas de cocodrilo (2 metros mínimo) para la antena

8) Cable con pinzas de cocodrilo (al menos un metro) para la toma de tierra

9) Auriculares 

10) Caja o tupper para montar la radio



Montaje

Lo hice en dos fases:

Primero, hice los taladros para fijar los componentes: Bobina, condensador variable, transformador y toma de auriculares. No hay que olvidar hacer un par de taladros al tupper para pasar dos tornillos que servirán de bornes para la antena y la toma de tierra. Al diodo no hace falta darle una sujeción especial: Basta con la que obtiene al ser soldado.


Segundo: Interconectar los componentes mediante cables, siguiendo el esquema. Se puede hacer mediante simple unión mecánica, pero es mucho mejor hacerlo con soldadura: Nos ahorramos falsos contactos y fallos continuos de funcionamiento. 



El vídeo





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22 comentarios:

  1. muy bueno sus conocimiento en electronica e ingenios,me gustaria que informara como aprovechar y canalizar el flujo electromagnetico que se generan en las corrientes que circulan en las instalaciones residenciales.

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  2. Hola Jose Manuel
    muy bueno el video pero tengo un par de dudillas ahi van
    1º el condensador variable que puedo conseguir es este CONDENSADOR AJUSTABLE 7-100pF nose si valdra o tiene que ser de mas picofaradios podrias aclararmelo.
    2º El transformador dices que sea de 220v a 6v pero de cuantos amperios o de cuantos VA debe ser para que funcione bien.
    3º No consigo cobre esmaltado de 0,35mm pero si lo consigo de 0,25mm, 0,30mm, o 0,40mm, podrias decirme cuantaas vueltas necesito de cada uno de ellos.
    Un saludo espero tu respuesta para poder montarlo

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    1. Hola,

      1) El valor 7-100 pf es suficientemente amplio, hay que evitar esas combinaciones de patillas que ofrecen tan solo unas variaciones de 20 pf.

      2) No hay exigencias en cuanto a intensidad en el transformador. El mas pequeño que puedas encontrar será mas que suficiente. Ten en cuenta que la corriente que circulará es de mili o microamperios.

      3) Cuanto mas fino el cobre, menos vueltas habrá que darle. En mi caso, con un hilo de 0.35 dí 250 vueltas. Si lo pones de 0.25, prueba con 200 vueltas.

      Un saludo.

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  3. Magnífico montaje, maestro, cualquier día te vemos en la televisión convencional presentando El Taller de los Inventos. Jajajajaja, ¿te acuerdas de aquella sección del programa infantil "Un globo, dos globos, tres globos…? A mí era la parte que más me gustaba, aprender cómo funcionan las cosas, saber repararlas y fabricarlas.Te pongo aquí un video que he encontrado de aquella época: http://www.youtube.com/watch?v=JRFkyvLE6QA

    Por otra parte, te quería preguntar si este montaje de radio galena se puede combinar con un "ladrón de julios", para utilizarlo como amplificador de la señal, o si se podría utilizar algún tipo de batería de sal o tierra como generador de corriente y que así la radio, ya con altavoz, no tuviera que usar pilas convencionales.

    Muchas gracias por tu dedicación y buen hacer.

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    1. Hola, claro que me acuerdo, crecimos con aquéllos programas, xDD

      Si se quiere oír esta radio con altavoz no hay mas remedio que aportar energía extra, con pilas o una fuente. Las pilas caseras están bien como experimento o en plan supervivencia o emergencia, pero no hay ninguna pila casera que sea mas práctica en el día a día que una pila comercial.

      un cordial saludo.

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  4. Dos puntualiza iones:
    Quítate el chandal hombre, que pareces Carlos Herrera. :-)
    Los auriculares suelen ser de 32 ohmios. Aún se pueden encontrar auriculares de 600 ohm para estudios de radio,, como los akg aunque seguirán teniendo una impedancia demasiado baja, seguramente. El transformador de red es una buena solución.

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    1. Si me quito el chandal, Youtube puede sancionarme o borrarme el vídeo por contenido sexual. :P

      Efectivamente, muchos auriculares tienen 32 ohmios, pero también los hay de 16 y 8 ohmios. En cualquier caso, impedancia demasiado baja como para usarlos en esta radio.

      Saludos.

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  5. hola Jose Manuel, no puedo encontrar el diodo detector en ninguna tienda electronica, de donde lo puedo conseguir?

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  6. buenisimo este proyecto yo lo hice hace varios años esta bueno

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  7. Hola José Manuel ante todo gracias por compartir tus proyectos y felicidades por tu canal. Me pasa como a David no encuentro el diodo, ¿se puede sustituir por otro?

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  8. JOse Manuel, excelente la explicacion del armado de la radio. Mi pregunta es como se regula el volumen del altavoz y si esta armado el video de como armar el ciurcuito amplificador. Saludos desde Uruguay

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  9. Hola Jose manuel .¿ No has puesto el símbolo del diodo al revés?, de la manera que lo has dibujado en el esquema no iría la radio. Ya me dices si estoy en lo cierto.
    Un saludo.

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  10. hola tengo problemas en encontrar el transformador que pides, ¿porque no se puede usar un transformador de 127v a 12v? hojala respondas mi pregunta, un saludo y buen proyecto

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  11. muy muy muy bueno lo intentare hacer y comentare con esa explicación se q va a salir bien

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  12. yo uso el mismo principio para ver la televisión.

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  13. Funciona a la perfección siempre que tenga una muy buena toma de tierra, por ejemplo la toma de tierra de la red electrica.

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  14. José, me puedes indicar que tipo de antena aconsejas?

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  15. alguien me podría ayudar ya q el diodo y el trasformador no lo encuentro en mi país Colombia no podria utilizar un sustituto como el diodo 1n34 y un trasformador 110v /6v
    si josé mira este mensaje le agradeceria la ayuda

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  16. hola....en mi pais ya no venden diodo de germanio...con cual lo puedo remplazar...porque ya no se consigue y me dijeron que ya no los fabrican

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  17. hola manuel he visto varios de tus video y estan excelentes, gracias por compartir tus conocimientos, pero tengo una dudael dido de tu esquema esta al revez o asi va conectado?

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  18. hola manuel, esta radio a galena es am o fm, como se podria modificar el esquema para que una tecla o selector se podria tener las dos banda?

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