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Diseño y Montaje de una Radio galena Abril 2016
Álvaro Lechuga Cañadas Pág. 1 de 12
DISEÑO Y MONTAJE DE UNA RADIO GALENA
PROYECTO DE TECNOLOGÍA
▓▓▓▒▒▒░░░Álvaro Lechuga Cañadas▓▓▓▒▒▒░░░
▓▓▓▒▒▒░░░1ºB- ESO▓▓▓▒▒▒░░░
▓▓▓▒▒▒░░░29 de Abril de 2016▓▓▓▒▒▒░░░
Diseño y Montaje de una Radio galena Abril 2016
Álvaro Lechuga Cañadas Pág. 2 de 12
1. Objeto Pág 3
2. Historia de la Radio Galena Pág 3
3. Componentes Básicos de una Radio Galena Pág. 4
4. Circuito Eléctrico Pág. 6
5. Funcionamiento de la Radio Galena Pág. 6
6. Lista Detallada de Materiales Utilizados Pág. 7
7. Lista de Herramientas y Consumibles Pág. 8
8. Construcción de la Radio Galena Pág. 9
9. Presupuesto del Proyecto Pág. 12
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1. Objeto
El objeto del presente proyecto es diseñar y montar una radio galena. Se trata de un
receptor de radio que utiliza un cristal semiconductor de sulfuro de plomo para captar
las señales de radio de AM. Una de las ventajas de este receptor es que no requiere de
una fuente de alimentación para su uso, ya que toma la energía de las ondas
electromagnéticas que entran por la antena.
2. Historia de la Radio Galena
2.1. Historia de la Radio.
No puede atribuírsele la invención de la radio a una sola persona sino que, más bien,
fue la suma de varios trabajos.
- En 1873, el físico escocés James Clark Maxwell formuló la teoría de las ondas
electromagnéticas, que son la base de la radio.
- En 1887 el físico alemán Heinrich Hertz descubrió las ondas de radio, llamadas
onda hertzianas en su honor.
- En 1895 el ingeniero ruso Alexander Stepanovich Popov había presentado un
receptor capaz de captar ondas hertzianas, además de encontrar el mejor
método para enviar y recibir ondas hertzianas: la antena que estaba formada
por un hilo metálico. Popov añadió a su receptor un hilo metálico extendido
hacia arriba. Fue de este modo que nació la primera antena.
- En 1894, Nikola Tesla hizo su primera demostración en público de una
transmisión de radio. Al poco tiempo, en 1895, el italiano Guillermo Marconi
construyó el primer sistema de radio, logrando en 1901 enviar señales a la otra
orilla del Atlántico. Debido a que lo hizo con patentes de Tesla se le atribuye el
trabajo a este último.
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2.2. Historia de la Radio Galena.
En el año 1900 se descubrió que el mineral conocido como sulfuro de plomo,
comúnmente conocido como galena, tenía excelentes propiedades detectoras de radio
frecuencia.
Durante la primera guerra mundial, fue un hecho que en los países ocupados estuviese
prohibido escuchar las estaciones del enemigo; el riesgo que se corría, era el de ser
encarcelado si uno era denunciado o descubierto escuchando tales emisiones. Ante
esta situación, debido a su sencillez de construcción, muchas personas fabricaban
radios de galena para poder enterarse de las noticias sobre lo que ocurría, es decir
para escuchar las radios amigas.
3. Componentes Básicos de una Radio Galena.
Los componentes de una radio galena son los siguientes:
3. Antena: capta las señales de amplitud modulada, AM. Además, la radio se valdrá
de las ondas electromagnéticas captadas por la antena para hacer funcionar el
circuito.
4. Bobina: Es un componente necesario para hacer un circuito resonante que
sintonice las emisoras.
5. Cristal semiconductor de sulfuro de plomo (galena): es el corazón de la radio.
Convierte la señal de corriente alterna (la radiofrecuencia que llega por la antena)
en corriente continua que puede ser interpretada por un audífono apropiado.
Originalmente se utilizaba como receptor una pequeña piedra de galena, sobre la
cual hacía contacto la punta de una aguja metálica (llamada comúnmente bigote
de gato), como se ilustra en la siguiente figura:
Bigote de gato (piedra de galena sobre la que contacta una aguja metálica
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En su lugar, utilizaremos un diodo detector de germanio moderno que hace las
mismas funciones.
6. Condensador variable: este componente hacer variar la frecuencia de resonancia
de la bobina, para así poder movernos entre un punto y otro del dial, dejando
pasar sólo una de las señales de entre todas las que entran por la antena.
7. Auriculares de alta impedancia (mayor de 2000 ohmios).
8. Transformador: en los receptores de galena tradicionales, los auriculares normales
no funcionan, debido a que, como no tiene alimentación externa, la poca energía
que se capta por la antena sería consumida en su propia resistencia interna. Por
este motivo, se utilizaban auriculares de alta impedancia (superiores a 2000
ohmios). Como no dispongo de este tipo de auriculares que son muy antiguos, he
utilizado un transformador que nos permite conectar unos auriculares actuales. El
transformador tiene una alta impedancia en el primario y una baja impedancia en
el secundario. Este transformador se instala entre el receptor y los auriculares. De
esta forma, las impedancias quedan equilibradas y la energía puede llegar a los
auriculares con pocas pérdidas, en caso contrario toda ella se disiparía
irremediablemente en el bobinado de los auriculares sin ser convertido en ondas
sonoras.
El transformador utilizado tiene una entrada de 220V y una salida de 9V. La
entrada se conecta al circuito receptor y la salida a los auriculares.
9. Toma de Tierra: se denomina tierra a la zona de la radio que se conectará a la
tierra, y que sirve para amortizar las señales parásitas del circuito.
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4. Circuito Eléctrico
El circuito eléctrico de una radio galena se representa a continuación:
Circuito Eléctrico de Una Radio Galena
5. Funcionamiento de la Radio Galena.
Las señales de todas las emisoras que están en el alcance de la radio se inducen en la
antena. Las señales inducidas son muy débiles (microvoltios) y se inyectan en la
bobina.
La bobina está conectada en paralelo con un condensador variable. El conjunto
bobina-condensador se conoce con el nombre de circuito LC. Este conjunto funciona
como un muelle eléctrico: cuando recibe una señal, el circuito oscila a una frecuencia
que depende de la inductancia de la bobina y de la capacidad del condensador, que es
variable. Al cambiar el condensador, cambia la frecuencia y sólo la emisora que tenga
la frecuencia de resonancia del circuito LC pasa al diodo receptor.
La señal es rectificada por el diodo receptor, y la componente de baja frecuencia se
aplica al transformador antes de pasar a los auriculares.
Antena
Bobina
Diodo
Receptor
Transformador Condensador
Variable Auriculares
Tierra
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6. Lista Detallada de Materiales Utilizados
Los materiales para construir la radio galena se detallan en la siguiente tabla:
Material
Imagen
Tubo de cartón para soportar la bobina
Cable de cobre esmaltado 0,3 mm
Ver fotografía anterior
Diodo Detector de Germanio OA90
Condensador Variable (cap ≥ 100 pF)
Transformador 220/9 V, 0.5A
Conector para auriculares
Conectores de cocodrilo
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Material
Imagen
Cables
Terminales conexión
Caja Plástico tipo “Tupper”
Rejilla Plástico
Auriculares
Tornillos, tuercas y bridas
-
7. Lista de Herramientas y Consumibles Utilizados
Se han empleado las siguientes herramientas y consumibles:
- Soldador de estaño.
- Estaño.
- Maquina taladradora.
- Cortador de cables.
- Polímetro Digital.
- Destornilladores.
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8. Construcción de la Radio Galena
Se describe a continuación el proceso de montaje de la radio:
8.1. Construcción de la Bobina:
En primer lugar, construimos la bobina. Para ello, enrollamos el cable de cobre
esmaltado alrededor del tubo de cartón.
Para poder bobinar fácilmente, colocamos una goma en un extremo del tubo para que
el cable quede fijo. Daremos 200 vueltas.
En el otro extremo colocamos otra goma. Dejamos unos 20 cm de cobre sin enrollar en
los dos extremos para poder conectar la bobina. Limamos los extremos para eliminar
el esmalte y que el cable haga contacto.
8.2. Soldamos cables a los terminales del condensador variable y transformador:
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8.3. Conectamos los componentes según el esquema eléctrico:
El diodo de germanio es un componente delicado. No lo vamos a soldar para evitar
que se dañe con las altas temperaturas. Lo conectamos mediante un terminal de
plástico con tornillos. Hay que tener cuidado de conectar el cátodo del diodo en la
posición correcta. En el circuito el cátodo se corresponde con la punta de la flecha. En
el diodo, el cátodo está señalado con una línea negra.
Una vez conectados los componentes, los sujetamos en la rejilla de plástico para que
queden ordenados y fijos.
8.4. Montamos la radio en la caja / Probamos Conexiones
Antes de meter los componentes en la caja, probamos la continuidad de las
conexiones con el polímetro.
Mecanizamos la tapa de la caja para insertar los conectores de los auriculares, antena
y toma de tierra. También hacemos un taladro para fijar el condensador variable.
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8.5. Terminación / Prueba Final
Ajustamos los cables y la tapa y el montaje ha terminado.
Ya sólo nos queda conectar los cables de antena y puesta a tierra y los auriculares. Si
hemos hecho todo correctamente, la radio debe funcionar.
¡Funciona!, se escucha un poco bajo, pero no hay que olvidar que no utiliza pilas. Tiene
algo de “magia” que con tan pocos componentes la radio pueda sonar tan bien.
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9. Presupuesto del Proyecto
Los componentes utilizados en la radio han sido económicos; algunos de ellos incluso
se han reciclado. El presupuesto detallado para construir la radio es el siguiente:
Material
Cantidad
Precio Unit
(€)
Precio Total
(€)
Observaciones
Tubo de cartón 1 - - Material reciclado
Bobina Cable cobre esmaltado 0,3 mm
1
6,82
6,82
Diodo Germanio OA90 1 0,74 0,74
Condensador Variable (cap ≥ 100 pF)
1 - - Material reciclado radio antigua rota
Transformador 220/9 V, 0.5A
1 6,36 6,36
Conector para auriculares 1 0,25 0,25
Conectores de cocodrilo 4 0,12 0,48
Cable Rojo 1x0,50mm 3 0,50 1,50
Cable Negro 1x0,50mm 3 0,50 1,50
Terminales conexión 1 1,40 1,40
Caja Plástico tipo “Tupper” 1 3,50 3,50
Rejilla Plástico 1 - - Material reciclado
Auriculares 1 - - Material reciclado
Tornillos, tuercas y bridas Varios - - Material reciclado
TOTAL PPTO. PROYECTO
22,55
IVA 21% 4,74
TOTAL PPTO (IVA incl.) 27,29