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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.
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| 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
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| 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
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| 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
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| 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.
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| 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.
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| 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.
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| Transformador con primario 220+125+0 voltios. Secundario único de 9 volts. |
6) Una base de auricular estéreo
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| 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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