construyendo radio simple

10

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

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

Mi pensamiento actual está en las siguientes líneas algo vagas, pero espero hacerlas más concretas.

  1. usa un trozo de cable como antena
  2. crear un circuito LC para sintonizar la entrada de la antena a la frecuencia deseada
  3. amplifica la señal
  4. conecte 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.

Jon
fuente
También ayuda a elegir una estación fuerte. Noté que mencioné 1.03 MHz. Si está cerca de Boston MA, esa es una buena opción ya que es un canal libre de 50 kW. De vuelta en la escuela primaria, pude recogerlo a unas 20 millas al noreste con solo una radio de cristal y auriculares. Tenía una antena de 50 pies desde mi ventana hasta un cobertizo en el patio trasero. Eso ayudó mucho.
Olin Lathrop
¿Qué pasa con los votos cerrados? Esto es ciertamente un tema, y ​​el OP ha demostrado que al menos lo ha pensado un poco. Está bastante claro lo que está pidiendo, y está bien escrito. ¿Cuál es el problema?
Olin Lathrop
@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 aún mejor sería si preguntara sobre una parte específica del tema del diseño. . Está al borde de una pregunta tipo "discutir conmigo" debido a la falta de un problema claro y la inclusión de la mitad de una solución.
Phil Frost
@PhilFrost: el más simple, pero aún capaz de recibir un solo canal de AM. Eso son requisitos bastante claros.
TDHofstetter
Es ridículamente fácil construir una radio AM. Hace varios años, construí uno de un amplificador operacional cuádruple LMC660. De hecho, lo diseñé para ser un preamplificador de guitarra, pero cuando toqué el cable de entrada con el dedo, ¡captó muy bien la estación AM local!
Logic Knight

Respuestas:

9

Su estrategia básica para 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. Esto 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 un escenario para manejar el altavoz de 8 Ω. Esa será una etapa destinada a producir energía, no necesariamente amplificar el voltaje. Para omitir esto, puede hacer solo una señal de audio de nivel de línea y alimentarla a un amplificador de audio ordinario o un altavoz con alimentación como si se conectara a una tarjeta de sonido de PC. El altavoz con alimentación es realmente 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 cabalga efectivamente los picos de la señal de RF, y sube y baja con su amplitud. Configura la impedancia impulsada por el diodo de modo que la salida decaiga lo suficientemente lentamente 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 hay una gran relación de frecuencia de audio a 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 activo" de la PC.

Olin Lathrop
fuente
Ese "detector" no funcionará a menos que el nivel del portador se extienda dentro de la rodilla del diodo de base a emisor, donde al menos puede comenzar a rectificarse. Aquí hay tres ejemplos que muestran las tres formas básicas de enganchar un tanque hasta 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 solo una versión atenuada de la portadora modulada y que no ha tenido lugar ninguna detección.
Campos EM
@EMFi: estaba tratando de mostrar el concepto, no los detalles de sesgo del circuito. Dirigiría este circuito manteniendo la base sobre una caída de diodo por encima del suelo a una impedancia bastante alta, luego AC acoplaría el portador a la base.
Olin Lathrop
11

El receptor de AM más simple posible que sale 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 a usar un altavoz muy barato, ya que estos tienen peor protección.

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

Aunque no es una especialmente buena receptor, es un ejemplo instructivo, y hace el trabajo. 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.

Phil Frost
fuente
¿Alguien quiere explicar cómo este no es el receptor más simple? ¿No funciona? ¿O hay algo más simple?
Phil Frost
A este le falta el detector. Aparte de algo que actúa accidentalmente como un diodo, esto no recogerá AM.
Olin Lathrop
@OlinLathrop El detector son los materiales magnéticos no lineales en el altavoz.
Phil Frost
1
@OlinLathrop No argumento que sea bueno de ninguna manera, pero creo que la comprensión de 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 acerca de las radios al hacerlas accidentalmente con un kit Radio Shack de $ 20 mientras mi padre reparaba estaciones de transmisión de AM que yo leía esquemas de radios intencionales y "útiles".
Phil Frost
2
Un compañero con el que solía trabajar vivía en Berlín cuando era un niño. Podría usar un altavoz y un diodo para escuchar el transmisor de la Voz de América. Conecte un extremo del diodo al altavoz, sostenga el otro extremo del diodo con una mano y toque la otra mano con el otro terminal del altavoz. ¡Presto! Receptor de AM instantáneo. Esto, por supuesto, solo funcionó porque vivía cerca del transmisor, y transmitía con una cantidad horrible de energía (100KW o más.)
JRE
6

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

ingrese la descripción de la imagen aquí

ingrese la descripción de la imagen aquí

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

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si realmente desea trabajar con transistores discretos en lugar de circuitos integrados ocultos en paquetes de transistores, puede seguir ese circuito sintonizado de capacitor de bucle con un detector de diodos (un germanio como un diodo 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 el sobre RF en audio.

Spehro Pefhany
fuente
3

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

ingrese la descripción de la imagen aquí

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

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

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

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

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

vu2nan
fuente
Y para obtener más detalles, hay un artículo razonable de Wikipedia en la radio de cristal , aunque parece que no se mencionan variantes de altavoces allí. (De hecho, la página actualmente dice que es imposible construir una radio de cristal que alimente altavoces.)
Fizz
Y este es un caso donde 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 tomado de la edición de agosto de 1960 de Popular Electronics . Se utiliza la misma idea transformador como el diagrama anterior, como era de esperar, pero es un poco más sofisticado: tiene capacidad de sintonización, etc.
Fizz
@Nandu No me di cuenta de que las estaciones de AM podían transmitir a 200 kW en cualquier parte del mundo. En los Estados Unidos, están limitados a 50 kW.
tcrosley
Hola Crosley, ¡Aquí hay una lista de estaciones de radio en India, incluidas las de alta potencia de AM! allindiaradio.gov.in/wpresources/airstationslist.pdf
1

El circuito de mi simple demodulador de AM:

ingrese la descripción de la imagen aquí

musefian
fuente