construir una radio sencilla

Me gustaría construir una radio AM simple (tan simple que solo recibirá un canal AM).

¿Cuál es la forma más sencilla de construir una radio AM de un solo canal que emita a un altavoz de 8 ohmios? (por ejemplo, 1030 AM)

Mi pensamiento actual sigue las siguientes líneas algo vagas, pero espero hacerlo más concreto.

  1. usar un trozo de alambre como antena
  2. crear un circuito LC para sintonizar la entrada de la antena a la frecuencia deseada
  3. amplificar la señal
  4. conectar la señal amplificada al altavoz

Aparte de la antena, preferiría usar componentes "discretos" listos para usar, como condensadores e inductores de valores particulares que podría conectar a mi placa de pruebas.

También ayuda elegir una estación fuerte. Me di cuenta mencionado 1,03 MHz. Si está cerca de Boston MA, es una buena opción ya que es un canal despejado de 50 kW. En la escuela primaria, podía captarlo a unas 20 millas al noreste con solo una radio de cristal y auriculares. Tenía una antena de unos 50 pies desde mi ventana hasta un cobertizo en el patio trasero. Eso ayudó mucho.
¿Qué pasa con los votos cerrados? Esto ciertamente es un tema, y ​​el OP ha demostrado que al menos lo ha pensado. Es lo suficientemente claro lo que está preguntando, y está lo suficientemente bien escrito. ¿Cuál es el problema?
@OlinLathrop No me gustan los requisitos. "Más simple" sin especificar algún requisito de rendimiento mínimo no es una gran especificación. Este es uno de los pocos casos en los que creo que los requisitos más subjetivos son mejores: me sentiría mejor si pidiera un "buen diseño con fines educativos", pero sería aún mejor si preguntara sobre una parte específica del tema del diseño. . Está bordeando una pregunta del tipo "discutir conmigo" debido a la falta de un problema claro y la inclusión de la mitad de una solución.
@PhilFrost: el más simple, pero aún capaz de recibir un solo canal AM. Son requisitos bastante claros.
Es ridículamente fácil construir una radio AM. Hace varios años construí uno a partir de un amplificador operacional cuádruple LMC660. De hecho, lo diseñé para que fuera un preamplificador de guitarra, pero cuando toqué el cable de entrada con el dedo desnudo, ¡captó muy bien la estación de AM local!

Respuestas (5)

Su estrategia básica de usar un trozo de cable para la antena, en un circuito resonante LC sintonizado a la frecuencia de la estación deseada, amplificar eso, luego conectarlo a un altavoz está en el camino correcto pero pierde al menos un paso importante. Eso es para detectar la señal de AM, o para demodular la señal de radio modulada en amplitud para obtener la señal de audio original.

Después del demodulador, también debe agregar una etapa para controlar el altavoz de 8 Ω. Esa será una etapa destinada a producir energía, no necesariamente a amplificar el voltaje. Para omitir esto, puede hacer solo una señal de audio de nivel de línea y alimentarla a un amplificador de audio común o a un altavoz con alimentación como si se conectara a una tarjeta de sonido de PC. El altavoz activo es en realidad solo un amplificador de potencia y un altavoz en una sola caja.

El detector de AM más simple es solo un diodo. La salida del diodo maneja efectivamente los picos de la señal de RF y sube y baja con su amplitud. Configure la impedancia impulsada por el diodo de manera que la salida decaiga lo suficientemente lento como para que no cambie mucho en la brecha entre los ciclos de la portadora, pero cambie lo suficientemente rápido como para seguir la señal modulada. Afortunadamente, esto no es demasiado difícil ya que existe una gran relación de frecuencia entre el audio y la portadora. Si la frecuencia de audio más alta es de 5 kHz y la portadora es de 1 MHz, entonces tiene una diferencia de 200:1.

Una forma aún mejor de hacer un detector es usar un transistor bipolar como seguidor de emisor. Puede pensar en esto como un diodo alimentado en esta aplicación:

Esta señal de salida de audio probablemente se puede alimentar directamente a un "altavoz alimentado" de PC.

Ese "detector" no funcionará a menos que el nivel de la portadora se extienda hasta la rodilla del diodo de base a emisor, donde al menos puede comenzar a rectificar. Aquí hay tres ejemplos que muestran las tres formas básicas de conectar un tanque a una portadora de 1070 kHz modulada al 100 % por 1 kHz: dropbox.com/s/vxllec30tfspij6/RF%20detect%20NOT.asc?dl=0 observe que la salida del integrador es sólo una versión atenuada de la portadora modulada y que no ha tenido lugar ninguna detección.
@EMFi: estaba tratando de mostrar el concepto, no los detalles de sesgar el circuito. Desviaría este circuito sosteniendo la base aproximadamente una caída de diodo sobre el suelo a una impedancia bastante alta, luego AC acoplaría el portador a la base.

El receptor AM más simple posible que emite a un altavoz de 8 ohmios:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Esta radio tiene:

  • selectividad extremadamente pobre
  • sensibilidad extremadamente pobre
  • volumen extremadamente pobre
  • fidelidad extremadamente pobre

Sin embargo, es sin duda la radio más simple que cumple con sus requisitos. Funciona porque la bobina de voz puede captar corrientes de RF como una antena, y estas corrientes moverán el diafragma. Ayudará usar un parlante muy barato, ya que estos tienen peor blindaje.

Sin embargo, deberá estar bastante cerca del transmisor para que funcione, debido a la baja sensibilidad. Y también lejos de otros transmisores, porque prácticamente no tiene selectividad. Al ser completamente pasivo y también muy insensible, el altavoz no hará mucho ruido, y dado que los altavoces no están diseñados para funcionar de esta manera, estoy seguro de que la fidelidad del audio será horrible. Es, sin embargo, obviamente máximamente simple.

Si bien no es un receptor especialmente bueno , es un ejemplo instructivo y funciona . Demuestra que las radios no son mágicas y que la radiación electromagnética puede interactuar con casi cualquier cosa. Lo único que necesita para recibir AM es un detector: cualquier cosa que responda a la corriente de manera diferente en una dirección u otra.

¿Alguien quiere explicar cómo este no es el receptor más simple? ¿No funciona? ¿O hay algo más simple?
A esto le falta el detector. Aparte de algo que actúa accidentalmente como un diodo, esto no captará AM.
@OlinLathrop El detector son los materiales magnéticos no lineales en el altavoz.
Haga una conexión (especialmente) mala entre la antena y el altavoz que actúa como un rectificador de óxido de cobre.
Incluso si el altavoz reacciona de forma no lineal a las altas frecuencias, esas altas frecuencias seguirán teniendo un nivel medio de 0, que es lo que el altavoz producirá como sonido. El material magnético tendría que ser no lineal de forma diferente en cada dirección para actuar como detector.
@OlinLathrop No estoy tan seguro de que no exista tal propiedad en los altavoces reales, pero agregaré un diodo para estar seguro.
He deshecho mi voto negativo, pero sigo pensando que esta es una mala respuesta. Un requisito no declarado pero claro es que realmente pueda escuchar el programa AM. Sin siquiera una antena, le resultaría difícil escuchar algo, incluso si se acerca el altavoz a la oreja y está parado cerca de una torre transmisora ​​de AM.
@OlinLathrop No discuto que sea bueno de ninguna manera, pero creo que comprender cómo funciona esto (en la medida en que lo hace) es un buen paso para comprender cómo funcionan las radios más útiles. Podría decirse que esta es la radio, y todo lo demás es solo una mejora para abordar una de las cualidades "extremadamente pobres" enumeradas en la respuesta. Probablemente aprendí más sobre radios haciéndolos accidentalmente con un kit Radio Shack de $20 mientras mi padre reparaba estaciones de transmisión AM que leyendo esquemas de radios "útiles" intencionales.
Estoy de acuerdo aquí en que, si bien es extremadamente crudo, responde a la pregunta de cómo funcionan las radios. Recogida de bobina, diodo que proporciona detección de envolvente, cono de altavoz que transmite envolvente modulada. El único problema que veo aquí (que no es suficiente para cancelar mi voto a favor de la creatividad) es que no brinda ningún grado de utilidad, y a los principiantes les gusta poder usar sus creaciones, sin amplificación o sensibilidad real, el El único estímulo que obtendrá de esto es posiblemente algo de entusiasmo. Buena respuesta, sin embargo, en general, demuestra bien el punto.
Un tipo con el que solía trabajar vivía en Berlín cuando era niño. Podría usar un parlante y un diodo para escuchar el transmisor Voice of America. Conecte un extremo del diodo al altavoz, sostenga el otro extremo del diodo con una mano y toque con la otra mano el otro terminal del altavoz. ¡Presto! Receptor AM instantáneo. Esto, por supuesto, solo funcionó porque él vivía cerca del transmisor, y transmitía con una cantidad terrible de energía (100 KW o más).

Algunos de los receptores de radio AM más simples se basaron en el ZN414 , una radio en un solo chip en un paquete TO-92. (reemplazado por el MK484 ).

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No es adecuado para conducir un 8 Ω altavoz directamente (no será muy alto), pero podría agregar un amplificador LM386 como se muestra aquí .

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Si realmente desea trabajar con transistores discretos en lugar de circuitos integrados ocultos en paquetes de transistores, puede simplemente seguir ese circuito de capacitor de bucle sintonizado con un detector de diodo (un diodo de germanio como 1N34A o Schottky como un BAT54 sería lo mejor) y un amplificador de audio. La parte que falta en su lista es el detector , que convierte la envolvente de RF en audio.

Esta es la variante de altavoz de mi radio de cristal .

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La impedancia de salida del orden de unos pocos cientos de ohmios requiere el uso de un transformador adecuado para el altavoz.

Un transformador de potencia, con sus conductores gruesos inherentes, es un sustituto ideal para un transformador de salida de baja pérdida.

Las pruebas con transformadores de 230V/24V-2A, 230V/24V-5A y 230V/24V-15A demostraron que este último es el mejor.

La recepción de la única estación de transmisión AM local de 200kW 612kHz, ubicada a 20 km de distancia, es bastante buena.

La antena de cable utilizada tiene solo 60 pies de largo.

Y para más detalles, hay un artículo razonable de Wikipedia sobre la radio de cristal , aunque parece que no se mencionan variantes de altavoz allí. (De hecho, la página actualmente dice que es imposible construir una radio de cristal alimentando altavoces).
Y este es un caso en el que Wikipedia está (obviamente) equivocada. Incluso encontré una transcripción (pero con fotografías/diagramas originales) de una radio de cristal de la década de 1960 con un altavoz tomada de la edición de agosto de 1960 de Popular Electronics . Utiliza la misma idea de transformador que el diagrama anterior, como era de esperar, pero es un poco más sofisticado: tiene capacidad de sintonización, etc.
@Nandu No me di cuenta de que las estaciones AM podían transmitir a 200 kW en cualquier parte del mundo. En los EE. UU., están limitados a 50 kW.
Hola Crosley, ¡aquí hay una lista de estaciones de radio en la India, incluidas las AM de alta potencia! allindiaradio.gov.in/wpresources/airstationslist.pdf

El circuito de mi demodulador AM simple:

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