¿Cómo encender LED usando RF como catalizador?

Estoy tratando de construir un circuito que encienda un diodo LED cuando detecta ondas de radio AM, para crear un "detector de ondas de radio".

Antes de seguir explicando, tenga en cuenta que no estoy tratando de encender el LED únicamente usando energía de RF del aire. De hecho, esto no sería posible porque leí que las ondas de radio que captamos suelen tener entre 50 y 100 μV. Por lo tanto, no sería posible alimentar el LED utilizando solo esta potencia.

En cambio, lo que quiero hacer es amplificar la señal de radio AM relativamente débil utilizando componentes extremadamente básicos como transistores (es decir, BC547) y una batería de 9 V, de modo que el LED se encienda cuando el circuito capte ondas de radio AM.

Soy bastante nuevo en electrónica y, por simplicidad, podemos mantener este circuito sintonizado permanentemente a 1000 KHz (como ejemplo) para que no necesitemos inductores o capacitores variables para el circuito LC. Además, no necesito ninguna característica sofisticada, solo un detector de ondas de radio AM más básico que usa algunas partes simples (¡sin IC, por favor!).

Pasé mucho tiempo en Internet tratando de aprender cómo hacer esto, pero no he podido encontrar ningún ejemplo de esto. Sin embargo, algo útil que sí encontré es una "radio de un solo transistor" (por ejemplo, este enlace). Seguí las instrucciones para este tipo de radios (pero reemplacé el altavoz con un LED), mi LED permanece encendido todo el tiempo, independientemente de si la antena capta o no las ondas de radio. Solo quiero que se encienda cuando capte ondas de radio (¿que se puede probar conectando y desconectando la antena?).

¿Cómo construyo un interruptor que pueda activarse con RF?

¿ Cómo va a evitar que cualquier señal aleatoria de AM active su circuito? Este no es un sitio para solicitar esquemas, eso está fuera de tema, es un sitio para ayudar con el diseño. Además, la mayoría de los amplificadores vienen en circuitos integrados, el diseño se simplificaría enormemente si se permitieran los amplificadores operacionales (que vienen en circuitos integrados)
@VoltageSpike ¡Gracias por su respuesta! Estaba pensando en mantener el circuito sintonizado en una configuración permanente como 1000 KHz usando un circuito LC.
La salida está diseñada para una carga de alta impedancia de 600 ohmios o más. Necesitaría un detector de picos de CC seguido de un comparador como un LM339 que puede controlar un LED en serie con una resistencia, sin embargo, se necesita el control del nivel de la señal de rf.
@Sparky256 Hola, soy bastante nuevo en esto, así que no estoy muy seguro de cómo usar un detector o comparador de picos de CC. ¿Hay alguna otra forma simple y cruda de encender el LED? Está bien si tiene problemas (es decir, parpadea), siempre que se encienda cuando se detecten ondas de radio, eso es todo lo que quiero. Además, no tiene que ser similar al circuito que vinculé, solo soy yo mostrando mi investigación.
Necesita una forma de debilitar el ruido de RF aleatorio en la entrada. Una sugerencia sería probar una resistencia de 1 K en serie con el diodo. Es probable que las estaciones locales estén saturando la entrada del transistor.
@ Sparky256 ¿Se refiere a mi comentario sobre cómo el LED permanece encendido todo el tiempo en su comentario? Si es así, creo (pero no estoy seguro) que podría no ser el caso. Intenté desconectar la antena y la parte LC del circuito (dejando solo la batería/transistores/resistencias), pero el LED aún permanece encendido, por lo que probablemente no sea un ruido aleatorio, creo. Pensé que esto se debe a que hay una corriente constante en la base de la NPN, que permite el flujo de corriente a través de E y C de la NPN... y no pude descubrir cómo evitar esto.
Este no es un proyecto viable porque no tiene una definición significativa de "capta ondas de radio". Los instrumentos para medir la energía de radio necesitan un ancho de banda definido e indicadores con un rango dinámico más útil; Los métodos para controlar un LED con ondas de radio necesitan codificaciones de señal que se distingan más sólidamente del ruido.
VTC como OP carece de la amplia base de conocimientos necesaria para que este proyecto funcione. Las funciones múltiples necesarias no se pueden realizar con un solo transistor si la entrada es una combinación de ruido de RF de banda ancha fuerte y débil más una corriente de polarización de CC.
Las respuestas que dicen que no puede hacer esto son BASURA. Necesita algo de ayuda, no una manta mojada desinformada.
@ F16Falcon: eche un vistazo a estos enlaces de búsqueda de Google. Decida cuál puede ser una base aceptable y publique una respuesta si está interesado en obtener más información. Básicamente, desea un receptor de banda de transmisión AM con una función de detección de portadora. Esto "no es difícil". Ver aquí
@RussellMcMahon Hola Russell, ¡gracias por tu respuesta! Sí, me doy cuenta de que lo que realmente estoy buscando es un "detector de onda portadora". Traté de construir los receptores AM simples y creo que entiendo algo de lo que está pasando, pero estoy atascado en la parte donde reemplazo el altavoz con un LED. El LED está constantemente encendido (que creo que se debe a que hay una corriente constante como resultado de la polarización del transistor), y tengo problemas para arreglar esto, por lo que el LED está apagado hasta que mi "radio" detecta una señal.
@F16Falcon Mida la corriente en la etapa de salida y/o la caída de voltaje en la resistencia de salida (diferentes medidas del mismo resultado). Observe cómo varían con la señal. Según el circuito, esto se debe a la señal de CA (RF) amplificada o a la variación de la señal de CC rectificada y más suave. Este último es más fácil de manejar (y un receptor Am, por supuesto, rectificará la señal en algún lugar del camino). Luego puede usar un comparador (IC o dos o tres transistores) para cambiar un nivel de CC alto/bajo para controlar el LED. | ...
... Hacer que el front-end se pueda sintonizar en parte o en toda la transmisión le permite ver el efecto desde diferentes estaciones de fuerza. | Si desea una señal de audio con una portadora no modulada, agregue una señal "heterodina" que late con la señal entrante ("BFO") y la señal de diferencia a medida que se acercan en frecuencia da como resultado una señal de audio. (Usado para la recepción de CW/código morse y SSB "demodulación de pendiente" (este último suena terrible).
Parece necesaria alguna orientación sobre la votación negativa y cerrada: esta pregunta es solo un ejemplo del poder negativo de las personas que no leerán ni entenderán una pregunta. || Los votos negativos, los votos cerrados y los comentarios negativos son extraños. Algunos reflejan una falta de lectura correcta de la pregunta. La pregunta es buena y puede responderse dentro del alcance cubierto. Se proporcionaron algunas aclaraciones en los comentarios, pero no tanto como para transformar la pregunta original.
Las respuestas negativas y los votos negativos son (todavía) asombrosos. La pregunta es comprensible. Las soluciones están disponibles. (Espero publicar algún material 'mejor', pronto'. ). Junto con la crítica constructiva, parece haber un grado de ignorancia y simple estrechez de miras en la comunidad que es un triste reflejo de la ética del sitio.
@RussellMcMahon Estoy de acuerdo, y no estoy muy seguro de por qué las respuestas reciben votos negativos... son útiles y muestran un esfuerzo evidente en las respuestas.

Respuestas (5)

A continuación se enumeran algunos receptores AM simples de uso potencial para su aplicación.
En cada caso, la salida normalmente proporcionada es una señal de audio acoplada a CA. Deberá observar los cambios en el punto de funcionamiento de la siguiente etapa de audio con una portadora no modulada que se recibe (ver a continuación) O derivar la salida de la etapa anterior. Luego se puede usar un comparador simple (ver más abajo) para proporcionar una señal alta/baja.

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Aquí hay un circuito de arranque mejor que muchos de aquí , que incluye una buena descripción y una lista de componentes.
Es "mejor que muchos" ya que es "regenerativo": el audio se retroalimenta desde Q2 a través de R1 a la etapa de entrada para que el par actúe como amplificador de audio y RF.

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El audio solo se alimenta a través de C3 a Q3.
Aquí comienza la diversión.
Verá un cambio con portadora no modulada pero no sé de qué magnitud.
El voltaje a través de R5 variará y puede usarse para activar un comparador. PUEDE resultar más fácil usar el cambio de nivel de señal en el colector Q2, acoplar DC a una etapa Q3 y luego usar un comparador.
(Perdón por las incertidumbres: más fácil de jugar y observar que el cerebro de garrote en los resultados prácticos de la regeneración con un portador no modulado).

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Un comparador que consta de un "par de cola larga" permitirá que una señal de nivel de CC variable encienda y apague un LED. Muchas referencias de pares de cola larga aquí

Este circuito simple de aquí funcionará muy bien como un comparador de CC. La página web proporciona una buena discusión sobre los LTP.

En este caso simple, cuando digamos que la base TR1 tiene un voltaje más alto que la base TR2, TR1 se enciende, tomando la mayor parte de la corriente a través de R1 (que es una fuente de corriente en diseños más complejos) y protegiendo regenerativamente Tr1 encendido y Tr1 apagado. Por lo tanto, el voltaje en TR1_C (V_TR1_C) cae y V_TR2_C aumenta y un LED puede encenderse.

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Un receptor regenerativo aún más simple.
Reemplace la etapa LM386 como se indicó anteriormente. Desde aquí pero es necesario registrarse. El detalle puede o no estar disponible. Tenga en cuenta que el control de regeneración parece ser moviendo un bucle de captación en el circuito sintonizado.

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También vale la pena echarle un vistazo: un receptor "superregenerativo". La entrada entra y sale de la regeneración a una velocidad superior a la audible (generalmente :-) ) para permitir que se optimice la sensibilidad. De aquí

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Estos circuitos no ayudarán al que pregunta a hacer nada más que perder horas o días en la frustración. Los lugares donde son realmente útiles son en aplicaciones donde la señal se activa y desactiva, y estos receptores cargados de compromisos son seguidos por algo que busca ese patrón particular en medio de la salida que, de otro modo, generarían por sí mismos.
@ChrisStratton Comentario tomado bajo recomendación :-). Sé cómo hacerlo "correctamente". Hacerlo incorrectamente de una manera que funcione lo suficientemente bien es el desafío. Estaba buscando algo soportablemente simple que le diera algo mejor que un "juego de cristal". Si hubiera estado dispuesto a usar circuitos integrados, entonces hay algunas astilladoras simples adecuadas. Algo con una salida de señal AGC 'sería bueno'. || Creo que puedo hacer que algo similar a lo anterior funcione lo suficientemente bien para sus propósitos. || Intentaré llegar a tener una obra de teatro "en algún momento pronto".
Es particularmente la tendencia de los regeneradores (al menos cuando no se realiza un ajuste manual continuo) de "inventar" la salida en ausencia de señal lo que será un desafío para el objetivo del autor de la pregunta. Cuando se usan en receptores automáticos, buscan un patrón particular de activación y desactivación, no la fuerza de un portador constante. Para medir la fuerza de una portadora constante, generalmente necesita estar tan cerca que no le importe nada más, o tener una arquitectura con ganancia estable y filtros para rechazar todo lo demás.
Gracias por tomarte el tiempo de escribir, Russell. Aprenderé lo que necesito usando tu publicación como guía. Sin embargo, cuando dice que podría ser más fácil con un solo IC, ¿podría explicarlo más? Si es más fácil con un IC, me encantaría escuchar la explicación; También puedo crear una nueva publicación de preguntas para separarla de esta publicación. ¡Avísame si eres capaz!
@ChrisStratton Hola Chris, en ese caso, ¿crees que podría haber una mejor manera de hacer esto? ¡Estoy abierto a nuevas ideas!
@ChrisStratton tiene razón en los receptores regenerativos "que tienden a inventar cosas" :-). Apunté a algo que le diera el mayor "valor por su dinero" en un simple CCT. Una regeneración aplica retroalimentación a la etapa de entrada para aumentar la sensibilidad, a costa de hacer que tienda a oscilar en picos de ruido y señales espurias. La regeneración se puede ajustar manualmente pero puede ser problemática. Un circuito sin regeneración aún puede ser simple y razonablemente efectivo. En mi primer cct anterior, el valor de R1 controla el grado de regeneración: se puede usar una olla. ...
@ F16Falcon ... Un solo IC puede ser muy superior porque incluye múltiples etapas de funcionalidad y/o hace lo que hace de una manera superior. | Un ejemplo extremo (que Chris probablemente (con razón) no aprobará :-)) es el ZN414 vintage de los años 70 y su equivalente TA7642. (Probablemente) no recomendaría este IC (si aún está disponible PERO muestra lo poco que se puede requerir para lograr resultados muy útiles. Probablemente podría usarse para lograr su tarea PERO intentaré volver con mejores sugerencias en el próximo día de So. ¡Busca Zn414 por interés! :-)
+1 por mostrar un circuito de arranque simple con un enlace que incluye una buena descripción y una lista de componentes.

Primero debe asegurarse de que la señal que recibe su antena sea la señal que desea.

  • Por lo tanto, se necesita un filtro de paso de banda para obtener solo su frecuencia producida (quizás también otras).

  • Debe amplificar esta señal significativamente para que funcione, por lo que necesitará amplificadores operacionales (u otra topología de amplificador como "clase A"). En el esquema, el amplificador operacional no recreará la parte negativa de la onda sinusoidal de radio entrante.

  • La señal amplificada se puede alimentar a un comparador. La salida de los comparadores está activada si el terminal positivo está más alto que el terminal negativo.

Habrá muchos ajustes de los valores para que esto funcione :)

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Una buena respuesta incluso si el OP no tiene la habilidad para entenderla. Tenga en cuenta que la serie TL0xx son amplificadores operacionales jfet destinados a fuentes de alimentación bipolares. Seleccione un amplificador operacional de suministro único. Además, el LED necesita una resistencia en serie.
Gracias. Edité la respuesta para rectificar los buenos puntos que hiciste.
Hola Bonnevie, gracias por compartir este circuito! Lo probé en un simulador de circuito y funciona bien (según el sim) para detectar incluso las ondas pequeñas de 50uV AM. Sin embargo, tengo un problema: cuando el circuito se activa una vez mediante la introducción de una fuente de AM, incluso después de quitar la fuente de AM, el LED sigue parpadeando. ¿Sabes por qué es así? Si lo desea, puedo crear una nueva pregunta/publicación para que obtenga el crédito apropiado (¿y también porque también es una pregunta separada?). De nuevo, ¡gracias por compartir!
En realidad, creo que resolví el problema: conecté una resistencia en la unión entre C2 y L2, y luego conecté la resistencia a tierra. Y esto parece haber resuelto el problema (así que ahora, cuando se elimina la fuente de AM, el LED deja de parpadear). ¿Crees que esta es una buena manera de hacer esto?
Sus etiquetas "atenuadas" están al revés. Un filtro de paso bajo atenúa las frecuencias más altas... mientras que un filtro de paso alto atenúa las frecuencias más bajas. Además, el uso de un amplificador operacional como rectificador a 1 MHz requiere amplificadores operacionales con productos GBP/GBW muy altos. Incluso un GBP de 10 MHz proporciona una ganancia muy baja de alrededor de 10 a 1 MHz. Realmente necesita ir a 50-100 MHz GBP para obtener una ganancia de bucle abierto que valga la pena
Un solo circuito sintonizado en paralelo en la entrada será adecuado en este ejemplo.
@Bonnevie Hola, Bonnevie, ¿tiene alguna sugerencia sobre qué tipo de amplificador operacional usar? Además, ¿sabe si este circuito funcionaría para frecuencias más altas (como en la banda FM de 100 MHz, incluso si este circuito está diseñado para ondas moduladas AM)?
Este circuito solo funciona para detectar ondas sinusoidales entrantes. La modulación no importa, a menos que la frecuencia salga de su filtro de paso de banda o frecuencia de antena. Como menciona Jack Creasey, necesitará un amplificador operacional de alto "producto de ancho de banda de ganancia" (GBP). Sin ser un experto, comience con este amplificador operacional TI de 1,5 GHz LMH6626. Puede conectarlo para amplificar 15 veces para una señal de 100 MHz. Entonces tienes que averiguar cuántos necesitas. Sin embargo, es posible que escuche mucho ruido.

¿Cómo encender un LED utilizando una señal de RF recibida a 1000 kHz?

Hace una pregunta relativamente directa, pero no presenta información real sobre lo que desea detectar. Hay un nivel de señal a considerar junto con la modulación.

Luego continúa diciendo que construyó una radio AM basada en este enlace . Pero esto no funciona para usted. Quizás deberías centrarte en ese problema en lugar de simplemente buscar otra solución y abandonar lo que no te funciona.

Si logró construir la radio de un transistor y obtener audio sin saber CÓMO funciona el circuito, esto muestra la primera y más grande brecha en su conocimiento.

Sin alguna comprensión de CÓMO funciona un circuito o POR QUÉ cuando se reemplazó el auricular con un LED siempre estaba ENCENDIDO, siempre estará tropezando. Por cierto, la respuesta es obvia, pero aparentemente no para ti. Por lo tanto, se puede deducir que no tiene idea de CÓMO funciona la radio/amplificador.

Aquí está el circuito que dijiste que construiste marcado con lo que necesitas investigar/aprender.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Debe investigar y aprender cada uno de los siguientes:

  1. Antenas (especialmente las antenas con núcleo de ferrita)
  2. Circuitos sintonizados y relaciones de acoplamiento de transformadores
  3. Demodulación (particularmente por qué este tipo de circuito NO funcionaría solo para un detector de señal de RF ... es decir, onda portadora sin modulación
  4. Acoplamiento de CA
  5. Un amplificador básico de un transistor
  6. Un transductor de audio (en este caso en concreto un altavoz de cristal piezoeléctrico y sus propiedades)

Incluso si comienza con el n. ° 5, sabrá por qué el LED que insertó siempre está ENCENDIDO. Eso sería un gran progreso en su camino de aprendizaje.

Hola Jack, agradezco que te hayas tomado el tiempo de responder; votado! Con respecto a por qué el LED está siempre encendido, creo que es porque el transistor tiene una corriente constante (pero pequeña) que llega a su base, lo que permite que la corriente pase a través de E y C, lo que mantiene el LED encendido. ¿Es esto correcto? Si es así, eso es lo que me preguntaba: ¿cómo puedo superar esto para que el LED permanezca apagado hasta que la antena capte las señales de radio? Si me equivoco, ¿podrías explicarme? ¡Gracias!
@F16Falcon Correcto, se está avanzando. Agregaré algo más a mi respuesta.

Le sugiero que use el circuito provisto por Jack Creasey, deseche el diodo y reemplace el circuito colector (22K en paralelo con el auricular) con 1Kohm en serie con LED.

Este amplificador CommonEmitter puede tener mucha capacitancia de entrada, debido al efecto Miller. La inserción de un segundo transistor, en un uso en cascada, reducirá en gran medida el desperdicio de la valiosa energía de RF.

No puede diseñar nada hasta que sepa cómo funcionan y no funcionan las cosas y, por lo tanto, puede definir las especificaciones de diseño.

En su caso, su única opción práctica es usar la salida de audio de la radio portátil para encender un LED, para lo cual hay muchas formas y preguntas repetidas sobre esta tarea para repetir cómo encender un LED nuevamente.

Hola, gracias por tu respuesta. Me estoy metiendo en la electrónica, y leí/pensé que esta es una excelente manera de comenzar. Sin embargo, discrepo respetuosamente en que necesito saber cómo funciona todo para comenzar a diseñar; de hecho, comencé a aprender porque quería construir una radio. No sabía cómo, pero sabía lo que quería hacer y aprendí mi camino allí. Ahora sé los conceptos básicos de la electrónica y cómo hacer un transmisor, y actualmente estoy trabajando en un receptor/detector, pero tengo algunos problemas, por eso pregunté aquí. No quiero usar una radio prefabricada/portátil, sino construir mi propia radio simple :)
su pregunta es binaria, cómo activar un evento LED con una radio y mostrar aptitud sobre cómo funciona una radio o por qué falla. necesita una solución de kit y un libro que explique cómo diseñar/probar y verificar las especificaciones de rendimiento, no una guía de diseño. necesita comprender cómo funcionan los sintonizadores AM RF con límites variables dobles, IF de 455 kHz, desmodulación y AGC. hasta entonces ve a leer como funciona una radio de 6 transistores y como puede fallar.
@hacktastical no siendo negativo, pero le dirías a tu esposa como escapar en un tanque Tiger sin entrenar? o déjala que se tambalee hasta que la golpeen los Siete Magníficos. entrenamiento básico es empezar a leer acerca de cómo funciona y por qué funciona. no como conduces un tanque para encender un LED
¿Cómo encender LED usando RF como catalizador?
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