(fuente: osbiocos.com)
EL receptor de ondas de radio conocido como “galena”1) o receptor a diodo es de una sencillez y eficiencia asombrosa. En efecto es capaz de proporcionar una escucha aceptable de las principales emisoras de la banda de Onda Media sin necesitar, aparentemente, de ninguna fuente de energía externa.
Estas son las principales partes de este sencillo radiorreceptor:
Vamos primero a echar un vistazo al esquema eléctrico, en donde está dibujadas todas las etapas que acabamos de ver:
Con tan solo cuatro componentes electrónicos el posible realizar el receptor. Como elementos adicionales precisaremos unos auriculares con los que poder escuchar las emisoras de radiodifusión, una buena antena y también una buena toma de tierra.
Esta es la relación de todos los componentes y materiales, algunos los fabricaremos y otros los recuperaremos de aparatos en desuso:
Veamos un diagrama del circuito, no con sus símbolos eléctricos, sino con componentes reales:
Y ahora veremos cada uno de los componentes de modo individual.
La bobina o inductor basa su funcionamiento en el electromagnetismo. Está formada un conductor eléctrico enrollado para concentrar y potenciar el campo magnético que genera la corriente eléctrica al circular por el mismo.
Debido al efecto de autoinducción, las bobinas pueden almacenar energía durante un tiempo en forma de campo magnético.
El ajuste de sintonía del receptor3) lo realizamos mediante un condensador variable. Se trata de un condensador (ver mas abajo) en el cual podemos variar su capacidad modificando la superficie total entre las placas cargadas eléctricamente.
El diodo detector permite “extraer” de la señal de radio, de frecuencia muy elevada, la señal de modulación de baja frecuencia. Para desempeñar esta tarea el diodo funciona como detector de envolvente.
En la foto podemos ver un diodo moderno, que en realidad no difiere tanto de aquellos primitivos detectores de galena, ya que dentro de la minúscula ampolla de vidrio se aloja una pequeña lámina de cristal semiconductor -en este caso Germanio- entre dos contactos eléctricos.
El condensador es un componente que permite almacenar energía eléctrica en forma de cargas estáticas. Generalmente consiste en dos placas o láminas conductoras que están muy próximas entre si pero sin llegar a tocarse. En el espacio existente entre ellas es donde se almacenan las cargas eléctricas, este espacio puede ser simplemente aire o cualquier material aislante.
Cuanto mas grandes sean las láminas o placas, dispondremos de una superficie útil mayor, en la cual podrá almacenarse mas energía. El volumen de cargas eléctricas que podemos almacenar entre las placas de un condensador se llama capacidad y se expresa en Faradios o sus fracciones.
En nuestro receptor, el condensador que sigue al diodo detector realiza la función de filtrar la corriente de audiofrecuencia y eliminar la energía de radiofrecuencia que ya no es necesaria.
Los auriculares convierten la corriente de audiofrecuencia que circula por los cables del receptor en ondas acústicas audibles por nuestro oído. Transforman una oscilación eléctrica en una oscilación mecánica.
Ademas, debido a su forma, aislan nuestro oído del ruido exterior ambiente, con lo que nuestra sensibilidad auditiva se hace mayor. Esto es muy conveniente con este tipo de receptores, ya que el nivel de señal es muy bajo.
Precisamente, por que estamos hablando de niveles de energía extremadamente pequeños, para este receptor no sirve cualquier auricular. Necesitamos auriculares de muy alta impedancia, dinámicos o de cristal, si usamos auriculares modernos de baja impedancia no conseguiremos escuchar nada.
Hemos dejado para el final estos dos elementos, a pesar de que resultan fundamentales para el correcto funcionamiento del receptor. Ellos producen la energía que hace funcionar nuestra radio. La tensión que alimenta el circuito se genera por la diferencial de potencial entre la antena, cuando es atravesada por la onda de radio, y la tierra. La energía captada de la onda de radio es muy pequeña, por eso cualquier deficiencia en la antena o la toma de tierra puede acarrear a que el nivel de energía recogida no sea suficiente para hacer funcionar el receptor.
Antena
La parte mas visible es siempre la antena, su figura resulta perfectamente reconocible por todos, aunque en nuestro caso no es una antena como la de la fotografía4).
Nuestra antena consiste en unos cuantos metros de cable eléctrico tendidos lo mas alto y despejado que podamos. Cuanto mas larga y despejada esté nuestra antena, mejor, por que captará mas señal útil de la onda de radio.
Toma de tierra
Mucho mas discreta en cambio, pero no menos importante, es la toma de tierra. En realidad es igual de importante que la antena. Estos dos elementos juntos componen los dos polos que, a modo de “pila”, proporcionan la energía al receptor. Si uno de ellos falla, el circuito no funcionará.
La toma de tierra no es mas que lo que su nombre indica: un contacto eléctrico en la tierra, a través del cual circula la corriente que ha captado la antena y que de este modo completa su circuito dispersándose en el suelo. La calidad del contacto eléctrico del cable que va al receptor con el suelo es lo que determina el funcionamiento de la toma de tierra. Para ello la toma de tierra se construye clavando una varilla o pica conductora en el suelo y se acondiciona el terreno circundante para mejorar su conductividad eléctrica.
A menudo basta con mantener cierto grado de humedad en el suelo alrededor de la pica para que la toma de tierra haga funcionar el receptor.
Atención !!
Aunque la construcción de un receptor de galena, siguiendo estrictamente las indicaciones que se muestran, no debería ofrecer ningún riesgo mayor que el de cualquier otra actividad realizada por un estudiante de secundaria en sus clases de tecnología, es necesario tener siempre en cuenta las siguientes indicaciones:
Esta es la relación con mas detalle de los componentes necesarios para armar el receptor:
La bobina del receptor consta de dos arrollamientos o bobinados diferentes: la bobina de antena y la bobina de sintonía.
EL hilo de cobre esmaltado lleva un barniz protector que lo asila eléctricamente. es preciso eliminarlo en los extremos del hilo siempre que vayamos a realizar alguna conexión, por ejemplo raspándolo con algo afilado.
Para mejorar las prestaciones del tubo de cartón sobre el que realizaremos la bobina, podemos endurecerlo previamente con una capa de barniz.
Si no disponemos de auriculares de alta impedancia, podemos usar auriculares modernos de baja sensibilidad usando un transformador de impedancias.
Para ello usaremos un transformador normal de alimentación de baja potencia, recuperado de algún aparto en desuso. Con el bobinado primario para 220 voltios y el secundario de 6, 9 o 12 voltios.
No importa el tamaño, los pequeños funcionarán igual que los grandes (aunque cuanto mas pequeño mas práctico y manejable).
Aprovecharemos solo el transformador, del cual usaremos su bobinado de 220 voltios para conectarlo en el lugar donde irían conectados los auriculares de alta impedancia en nuestro receptor. EL los terminales del transformador, correspondientes al bobinado de baja tensión es donde conectaremos nuestros auriculares modernos de baja sensibilidad.
Atencion!! En ningún momento realizaremos conexión alguna del receptor o el transformador sobre la red eléctrica de 220 voltios. El transformador se conecta únicamente entre nuestro receptor y los auriculares, tal como se muestra en el dibujo. Las indicaciones a los bobinados de alta y baja tensión se mencionan tan solo para indicar la orientación correcta del transformador en el circuito.
Usando este sencillo truco, podemos usar unos auriculares modernos con nuestro receptor a falta de los auriculares adecuados. Tal vez el rendimiento no resulte tan bueno, pero funciona.
En la siguientes imágenes podrás ver la secuencia de construcción del receptor por los alumnos del CEIP Virxe da Saleta en la localidad de Cea.
Esta actividad ha sido reflejada por los propios alumnos en el número 9 de "O Picurí", la revista escolar del Centro, en las páginas 38 y 39.
Durante el mes de Abril de 2013, los Viernes 5 y 19, tuvimos ocasión de compartir con alumnos de 3º y 4º de ESO el montaje de un receptor de galena. Subimos varios miembros del equipo de cacharreo (EA1ICV, EA1HVT, EB1HBK y Celso) para plantear la actividad y ayudar a los alumnos, porque fueron ellos los constructores materiales del receptor.
A esto es a lo que tiene que parecerse una vez terminado:
Vamos ahora a ver todo el proceso de construcción del receptor de radio. Primero un poco de pizarra y tiza (solo lo justo) y luego nos ponemos manos a la obra.
El montaje se realiza completamente con componentes de reciclaje, salvo la bobina que construimos sobre un soporte de cartón.
Los alumnos se reparte en diferentes grupos que se ocupan del montar el circuito electrónico, preparar el tablero para colocar los componentes e instalar la antena y la toma de tierra.
Instalamos la antena de hilo…
Realizar una buena antena y una muy buena toma de tierra son esenciales para que nuestro receptor funcione con buen rendimiento. Durante nuestra experiencia la toma de tierra se reveló fundamental, por que no funcionaba si usábamos como tierra los tubos metálicos del agua. Fue preciso clavar una pequeña pica metálica en el jardín, bajo la antena aérea, y humedecer el suelo alrededor de la pica.
Funciona!!!!
Entonces sí.
La señal recibida es de muy bajo nivel, es preciso escuchar sin ruido ambiente y girar despacio el condensador de sintonía hasta recibir la señal de los transmisores mas cercanos de onda media. La intensidad de las señales se incrementa mucho durante las horas nocturnas, pudiendo llegar a escucharse perfectamente emisoras extranjeras.
Con una buena antena y una buena tierra, este receptor tan sencillo recibirá incluso las emisiones de onda larga durante las horas nocturnas, aunque para eso es preciso modificar la bobina añadiéndole mas vueltas para lograr la resonancia en una frecuencia mucho mas baja, alrededor de los 200 kHz.
(…)
