Un Audión de onda corta con tan sólo dos transistores y una pila de 1,5V; ésta es la forma ideal para iniciarse en la transmisión de onda corta. El circuito puede conectarse, por ejemplo, a un altavoz activo de PC (u otro amplificador de BF) y ofrece una potencia de recepción bastante convincente.

Una peculiaridad es que el propio circuito del Audion funciona con el transistor PNP BC558C (T1) en el modo colector (como seguidor de emisor). Su principio de funcionamiento radica en la capacidad interna base-emisor del transistor, de unos pocos picofaradios. Debido a ellos aparece un divisor de tensión capacitivo (que actúa como realimentación positiva epara las señales de RF), de modo que el transistor funciona como oscilador de tres puntos. Sólo necesita una pequeña corriente de emisor para empezar a oscilar.

Mediante el potenciómetro P1 podemos ajustar el Audion para recepción de AM, de modo que deje de oscilar, ajustando P1 justo al punto en que se extinga la oscilación del transistor. Como oscilador el receptor sirve para recibir CW (telegrafía y transferencia de pulsos) y SSB.

El acoplamiento y amplificación de la señal BF se hace mediante un segundo transistor, T2. La señal en el conector de salida K1 tiene un nivel adecuado a la línea y una impedancia de salida de aproximadamente 1 k.

Pueden utilizarse alternativamente ambas conexiones de la antena, ANT1 y ANT2.

Es importante una buena toma de tierra en el circuito. Entonces bastará con un pequeño cable de antena de poco más de unos metros en ANT1 para poder escuchar numerosas emisoras de radio. Para la recepción en larga distancia es preferible utilizar una antena externa, por ejemplo un cable de unos diez metros de largo completamente estirado. En tal caso debemos utilizar la conexión ANT2. Esta entrada tiene un acoplamiento muy escaso para evitar que el resonador se amortigüe demasiado y anule la realimentación. En resumen: cuanto más larga sea la antena, más pequeño podremos poner el condensador de acoplamiento C1.

Volver al índice

Desde los orígenes de la radio-transmisión, lógicamente siempre se ha trabajado con emisores de radio, y de ahí el nombre. El espectro emitido era por entonces relativamente ancho y se extendía en el rango de la onda larga. Por supuesto, el receptor correspondiente tenía también un ancho de banda muy grande. Generalmente se trataba de detectores de recepción sin amplificación adicional.

Hoy en día, al pulsar un interruptor de la luz salta una chispa y podemos escuchar el chasquido de la onda de radio, lo cual ocurre en un ancho de banda que va desde la onda larga a más altas frecuencias. Sucede lo mismo con los contactos en cables, los arcos eléctricos de alta tensión, los transformadores estropeados, así como en motores o contactos mal apantallados de toda índole.

Sin embargo, podemos intentar buscar y solucionar estos problemas eléctricos empleando un receptor adecuado. Nuestros intentos con radios normales no han tenido éxito, dado su reducido ancho de banda y omiten parcialmente los pulsos de ruido. Tras varias consideraciones, la mejor solución es un receptor de audio de banda ancha.

Los requerimientos son totalmente distintos que los de un receptor de radio normal: dicho receptor ha de tener el mayor ancho de banda posible en el rango de la onda larga. Otra consideración más: Ya que los paquetes de onda generados por los chasquidos eléctricos son extremadamente cortos, el receptor ha de integrarlos en un pulso más largo, cuyo espectro esté bien situado en el rango audible.

Para el circuito: la etapa de audio en el circuito del colector es un resonador sin amortiguar. Para que no se produzcan resonancias de RF es necesario hacer un amortiguamiento adicional con una resistencia de 10 kohm (R1) añadida a posteriori. Mediante el osciloscopio podemos ver si los impulsos en el emisor del BC557 están acotados. La amplitud es suficiente para controlar el amplificador de salida dentro de unos márgenes. De un pulso de entrada de 1 µs obtenemos más o menos un impulso BF de 1 ms para el altavoz.

Volver al índice

Los receptores superheterodinos se han producido en masa desde alrededor de 1924, pero por razones de coste no fueron rentables hasta los años 1930. Antes de la Segunda Guerra Mundial, receptores de tecnología más sencilla, como el TRF (Receptor de radiofrecuencia sintonizada) y el receptor regenerativo, se extendieron ampliamente.

El circuito descrito aquí está basado en la vieja tecnología, pero traído a nuestros días. La parte más importante del circuito es la etapa de entrada, donde la realimentación positiva se usa para conseguir una buena sensibilidad y selectividad. La primera etapa se ajusta de manera que llegue al punto de oscilación, el cual incrementa la ganancia y la selectividad, dando un ancho de banda estrecho. Para alcanzar esto, el potenciómetro está conectado al drenador del FET y debe ajustarse muy cuidadosamente: el funcionamiento óptimo del receptor depende de su configuración.

En condiciones ideales podemos captar emisoras fuertes o potentes durante el día usando una sencilla antena de 50 cm. Por la noche, deberíamos usar una antena de varias veces este tamaño. Con la bobina L1 indicada en el esquema del circuito (5,6 µH), el rango de frecuencia del receptor va desde 6 a 8 MHz. Este rango cubre los 49 y 41 m en la onda corta en la cual están la mayoría de emisoras europeas. No está nada mal para un circuito tan sencillo.

El circuito utiliza seis transistores. La primera etapa (T1) es un amplificador selectivo, seguido por un detector de RF a transistores (T2). Dos etapas preamplificadoras de baja frecuencia (T3, T4) completan el circuito. La etapa final (T5, T6) es una disposición push-pull para excitar de forma óptima el altavoz de baja impedancia. Esta disposición del circuito a veces se denomina "receptor 1V2" (un preamplificador, un detector y dos etapas de audio frecuencia).

La configuración es bastante clara. Ajustaremos P1 hasta el punto en el que el circuito comienza a oscilar: oiremos un pitido desde el altavoz. Ahora giraremos el potenciómetro hasta que justamente se detenga el pitido. El receptor puede sintonizarse para una emisora. Ocasionalmente puede ser preciso un mayor ajuste del potenciómetro después de sintonizar la emisora.

El receptor opera a partir de una tensión de alimentación de entre 5 y 12 V y consume muy poca corriente. Una pila de 9 V tipo PP3 (6F22) duraría muy poco.

Volver al índice

Se trata de un receptor regenerativo compacto de tres transistores, con realimentación fijada. Su principio de funcionamiento es similar a los que emplean el circuito integrado receptor de radio AM ZN414, que actualmente ha sido reemplazado por el MK484. Su diseño es simple y su sensibilidad es bastante buena.

Notas

Cualquier transistor de propósito general debería funcionar en este circuito, se han usado tres transistores BC549 en el prototipo.

El circuito de sintonía se ha diseñado para la Onda Media, pero este circuito puede funcionar a frecuencias mucho más altas si se usan otras bobinas y condensadores de sintonía. En el prototipo se ha usado una bobina de barra de ferrita proveniente de un viejo aparato de radio de Onda Media.

Opcionalmente pueden arrollarse 4 o 5 espiras de hilo plastificado sobre la bobina de barra de ferrita para conectar una antena de hilo largo.

Q1 y Q2 forman un par acoplado de transistores que proporcionan alta ganancia y una impedancia de entrada muy alta. Esto es necesario para no cargar excesivamente el circuito tanque (tener en cuenta si se añade la antena externa de hilo largo). Q1 opera como seguidor de emisor, Q2 en emisor común, con las corrientes de polarización establizadas mediante la resistencia de 120 K a través de la bobina de sintonía.

Como Q2 opera en modo emisor común, su tensión de base será de aproximadamente 06-0,7 V respecto a masa (0,71V en mis medidas). La tensión de base de Q1 será la tensión de base de Q2 mas la caída de tensión a través de la resistencia de emisor de 1 K, mas la propia caída de tensión base-emisor de Q1, y esta tensión es del orden de 1,34V (en mis medidas) entre la base de Q1 y masa. Parala amplificación de audio, la tensión de colector de Q2 debe ser aproximadamente la mitad de la tensión de alimentación, si bien la señal de entrada de RF, típicamente de unos 50 µV entre extremos de la bobina, una vez amplificada por Q2 da lugar a una tensión de RF de unos 5 mV en la resistencia de colector de 2K2.

La resistencia de 120 K proporciona la realimentación regenerativa, entre la salida de Q2 y la entrada del circuito tanque, y su valor afecta al comportamiento global del circuto. Demasiada realimentación hace al circuito inestable, produciendo un sonido aullador. Una realimentación insuficiente hace que el receptor sea sordo. Si el circuito entrara en oscilación, deberá reducirse el valor de esta resistencia; pruebe un valor de 68 K. Si hay falta de sensibilidad, use un valor más alto, auméntelo hasta 150 K. Esta resistencia puede ser sustituida por una resistencia fija de 33 K en serie con una resistencia ajustable de 100 K. Esto le permitirá ajustar la sensibilidad y selectividad del receptor.

El transistor Q3 tiene dos funciones: Realiza la demodulación de la señal de RF, y al mismo tiempo amplifica la señal de audio obtenida. El nivel de las señales de audio depende de la estación recibida, aunque es del orden de 10 a 40 mV típicamente. Esto permite escucharla directamente con unos cascos auriculares de alta impedancia, o llevarla a un amplificador de audio adecuado.

La bobina de sintonía, L1 puede ser obtenida de un viejo receptor de AM, o puede realizarla usted mismo arrollando 50 ó 60 espiras de hilo de cobre esmaltado de calibre 26 SWG (0,45 mm de diámetro) en una barra de ferrita de Onda Media de uos 7,5 cm (3 pulgadas) de longitud, con una longitud de arrollamiento de 9,5 mm (3/8 pulgadas). La bobina obtenida tendrá una inductancia de unos 200 µH. La antena de ferrita es direccional, y deberá orientarla horizontalmente para buscar la máxima señal de la estación sintonizada, o para buscar el mínimo de señal de alguna señal interferente.

Si en su ubicación las señales recibidas son débiles, se requiere una antena externa. Para ello arrolle 4-5 espiras de hilo de calibre 26 SWG (indicado como '4-5T' en el esquema) en la barra de ferrita, cerca del arrollamiento principal, y conecte uno de los extremos de este arrollamiento a una toma de tierra o una tubería metálica de condcción de agua, y en el otro extremo del arrollamiento conecte varios metros de hilo flexible como antena de hilo largo.

El rango de frecuencia cubierto por el receptor depende de L1 y VC1. El condensador variable VC1 ha de tener una capacidad máxima de 500 pF. La frecuencia de resonancia viene dada por la conocida fórmula de resonancia de circuitos LC:

donde F es la frecuencia en hertzios, C la capacidad del faradios y L la inductancia en Henrios. Con un condensador variable de 500 pF y una bobina de 200 µH, la frecuencia de recepción más baja, aplicando dicha fórmula, resulta ser de 503.292 Hz, esto es, 503 kHz.

Cuando el condensador variable está totalmente abierto, todavía muestra una capacidad residual de unos 40 pF, y las conexiones de la bobina añaden una pequeña capacidad parásita adicional de unos 7-8 pF. Con una capacidad total de 48 pF, y la bobina de sintonía de 200 µH, la mayor frecuencia de sintonía será, aplicando la fórmula anterior, de aproximadamente 1624 kHz. Algunos condensadores variables incluyen unos pequeños condensadores de ajuste (trimmers) en paralelo con el principal, para ajustar la frecuencia de recepción más alta. En nuestro circuito, si la sintonía de la bobina L1 y el condensador variable VC1 da lugar a una máxima frecuencia de sintonía alta (respecto al final de la banda de Onda Media), puede añadir en paralelo con VC1 un trimmer de 50 pF para ajustar la frecuencia de sintonía más alta.

La bobina mostrada a continuación fue probada comprobando que su rango de sintonía era de 500 - 1700 kHz con un condensador variable de 500 pF. La ferrita es cilíndrica de 10 mm de diámetro y 10 cm de longitud. Realizada con hilo esmaltado de calibre 32 SWG (0,2 mm de diámetro), la sección para Onda Media (MW) consta de dos arrollamientos a espiras juntas conectados en serie, uno de 35 espiras arrollados a partir de 30 mm de uno de los extremos de la barra de ferrita, arrollado directamente sobre ésta, y el otro arrollamiento consta de 40 espiras arrolladas sobre una funda cilíndrica de papel de unos 20 mm de longitud que recubre la ferrita. El segundo arrollamiento se iniciará a unos 50 mm a partir del mismo extremo de la bobina. La posición del segundo arrollamiento, fijado sobre la funda de papel con cola o barniz, puede desplazarse en la barra de ferrita acercándolo o alejándolo respecto al primer arrollamiento, lo que permite un ajuste fino de la inductancia de la bobina de Onda Media, y luego puede ser fijado a la barra con una gota de cola.

Esta bobina de Onda Media (MW) tiene una inductancia de aproximadamente 200 µH, y resuena a aproximadamente 500 kHz con el condensador variable de 500 pF totalmente cerrado, y a 1700 kHz cuando está totalmente abierto (capacidad residual: 43 pF). Esto permite cubrir toda la banda de Onda Media europea y la parte alta de la banda de Onda Media empeada en Norteamérica y por algunas estaciones pirata europeas. Si lo desea, puede añadir un bobinado para cubrir la recepción de la Onda Larga (LW), arrollando en varias capas 330 espiras de hilo de calibre 32 SWG (0,2 mm de diámetro) a partir de los 70 mm del mencionado extremo de la barra de ferrita.

Construcción

Todas las conexiones han de ser cortas, y puede emplearse placa impresa de tipo veroboad o de pistas prefabricadas (tagstrip). El condensador de sintonía tiene placas fijas y placas móviles. El terminal conectado a las placas fijas deberá ser conectado al extremo "caliente" del circuito tanque (lado de la base de Q1), y el terminal de las placas móviles al lado "frío" de la bobina (la unión de C y R). Si las conexiones del condensador son intercambiadas, se corre el riesgo de que al aproximar la mano al condensador de sintonía se produzcan inestabilidades y autooscilaciones indeseadas.

Finalmente se proporcionan algunas tensiones medidas en el prototipo, que pueden ser de ayuda para ajustar el circuito. Todas las tensiones se han medido alimentando el circuito con una pila nueva de 9 voltios y midiéndolas respecto al termina negativo de la pila:

Q1 (base) : 1,31 V
Q2 (base) : 0,71 V
Q2 (colector) : 1,34 V
Q3 (base) : 0,62 V
Q3 (colector) : 3,87 V

A continuación, se muestra una fotografía de un receptor ya finalizado con la bobina descrita anteriormente.

Placa impresa (PCB)

La siguiente PCB a una sola cara fué creada empleando el software Kicad, un software de libre uso para dibujo de esquemas y placas impresas, disponible para Windows y Linux. La imagen mostrada es una vista en 3D de la cara con los componentes (cara superior de la PCB). La cara con las pistas (cara de las soldaduras) aparece reflejada en esta imagen en color verde oscuro, y es la cara inferior de la placa.

A continuación, la misma cara de la placa impresa en vista ordinaria y sin vista de componentes en 3D, mostrando el tamaño y la colocación de los componentes.

La siguiente imagen es la cara de pistas de cobre de la PCB en escala 1:1, es la cara inferior de la placa impresa, donde se realizan las soldaduras de los componentes.

Algunos problemas encontrados

Austin Hellier, de Brisbane (Queensland, Australia) notificó al autor del proyecto (a principios de 2010) que realizó el circuito en una placa de tiras de cobre (de 8×2 tiras) y el circuito sufre de excesos de realimentación, provocando silbidos y ruidos de motor de barco. Los problemas tienden a remitir si se aleja el circuito sintonizado de la placa de circuito impreso, y finalmente se resolvieron sustituyendo la resistencia de realimentación de 120K por un potenciómetro ajustable de 100K, utilizándose como control de realimentación. Posiblemente las tiras de la placa empleada introduzcan unas importantes capacidades parásitas, pero también el exceso de realimentación pueda ser debido al empleo de una buena barra de ferrita de gran longitud (18 cm), la cual puede rerradiar un campo electromagnético más intenso alrededor de la barra de ferrita. Posiblemente el uso de barras de ferrita más cortas ayuden al solucionar estos problemas.

También puede ayudar bastante sustituir el condensador a masa de 100 nF del lazo de realimentación por otro de 47 nF, y sobre todo, colocar el condensador de 100 nF entre colector y emisor del transistor Q2. Con todos estos métodos de reducción de las realimentaciones, Austin solucionó el problema y su receptor pudo sintonizar sin problemas una docena de estaciones de Onda Media de la zona de Brisbane.

Este curioso receptor de AM para Onda Media y Onda Larga emplea como elemento activo el conocidísimo chip temporizador 555, en un uso sorprendente de este chip, que da lugar a un sencillo circuito receptor, pero cuyo funcionamiento no es trivial o evidente.

Publicado en el foro de radioaficionados GQRP, su diseño fue difundido por el radioaficionado argentino Pedro Ghiano (LU3HGP).

El funcionamiento de este receptor es novedoso, pero una vez se conoce la explicación de su funcionamiento, es bien simple e intuitivo.

La señal de RF es sintonizada por el conjunto formado por la bobina L y el condensador variable de sintonía de 100 pF. Si la señal recibida es intensa, o de nivel suficiente (como la que se presume de una estación de radiodifusión local de Onda Media o de Onda Larga), es aplicada al chip 555 provocando ésta la anticipación o el retraso del disparo del circuito (en función de la amplitud de la señal de RF), modificando la frecuencia de oscilación natural del chip establecida por el conjunto RC constituido por el potenciómetro de 10K y el condensador de 0,01 µF. La señal resultante en la salida (out) del chip, está constituida por impulsos de tensión continua modulados en anchura, que son integrados (filtrados y promediados en amplitud) por la bobina del auricular y el condensador de paso de 25 µF, recuperándose en este proceso la señal de audio original que modulaba la señal de RF captada.

Como bobina se puede emplear una bobina de ferrita típica de los receptores de Onda Media, y el condensador variable puede ser perfectamente un condensador variable polyvarycon como los empleados en los pequeños receptores que incorporan la Onda Media.

A diferencia de lo que se piensa sobre experimentos con receptores de radio, un receptor regenerativo con transistores bipolares puede trabajar eficientemente. La mayor preocupación es la baja impedancia de la etapa bipolar detectora-amplificadora. Sin embargo, puede ser fácilmente compensada con una realimentación positiva o regeneración. Una suficiente regeneración puede hacer la sintonía asombrosamente aguda. Otra preocupación es la calidad del audio obtenido. Para mí, esto es algo subjetivo. La calidad del sonido escuchado mediante unos cascos auriculares puede ser bueno o sólo aceptable para distintas personas. Decídalo usted mismo. Este receptor, cuyo esquema se muestra a continuación, es para la banda de radiodifusión de AM en Onda Media, de 530 kHz a 1650 kHz.

Tenga en cuenta que el condensador variable de 475 pF es el condensador de sintonía, mientras que el condensador variable de 200 pF controla la regeneración. L2 es la bobina de realimentación.

Ambas bobinas se realizarán sobre una barra de ferrita típica de los receptores de Onda Media, arrollándolas una junto a la otra (con una pequeña separación entre ellas). Se realizarán con hilo Litz, arrollando a espiras juntas 51 espiras para L1 y 4 espiras para L2. Para conseguir que se produzca la regeneración, L1 y L2 deben estar correctamente enfasadas (¡muy importante!). Si el circuito no funcionara, cambiar el sentido de arrollamiento de L2 respecto a L1.

Su consumo es muy bajo. El transistor 2N3904 consume unos 60 µA de la pila de 9 voltios, y el transistor AC126, unos 0,5 mA. Como referencia, las estaciones locales de potencia media (5 a 10 Kw) dentro de un radio de 25 Km de mi casa son escuchadas con una señal de audio fuerte y aceptable.

El transistor 2N3904 actúa como amplificador - detector, al operar en la región de polarización no lineal de su unión base-emisor y gracias a la regeneración. La regeneración aumenta el nivel de las señales recibidas en el tanque LC para que así la detección de éstas sea más eficiente.

La etapa de audio de salida no tiene un ajuste externo de polarización, no lo necesita. Ello es debido a que las corrientes de fuga de colector Iceo (unos 0,5 mA en mi montaje) es suficiente para proporcionar una beta (o factor de amplificación de corriente) aceptable en el transistor de germanio AC126. Esto es un poco inusual, pero trabaja bien.

El transistor 2N3904 es perfectamente utilizable por encima de los 10 MHz, por lo que este circuito funcionará bien con las bobinas adecuadas en frecuencias de onda corta. En este caso, el condensador de sintonía de 475 pF deberá ser sustituido por uno de 100 pF.

Nota: El transistor AC126 es un antiguo tipo de transistor de germanio, y posiblemente sea difícil de localizar, por estar prácticamente descatalogado. Con pocas modificaciones en la etapa de audio, puede reconvertirse esta etapa para usar un transistor de silicio, más convencional.

Fotografías del prototipo de Ramon Vargas

(Circuito receptor regenerativo para Onda corta diseñado por el ingeneiero peruano Ramon Vargas Patrón).

La sensibilidad y la selectividad son la mayor preocupación para los entusiastas de la Onda Corta cuando buscan adquirir un receptor de Onda Corta. Los modelos comerciales, de tipos superheterodino, suelen satisfacer estos requisitos, pero son relativamente caros. Yo más bien me decanto por un receptor de construcción casera, siendo un receptor regenerativo una elección bastante asequible.

Yo también soy un radioescucha de la SW (onda Corta) y durante un cierto tiempo he empleado el receptor a válvulas de MW y SW de mi familia, de la marca Philips. Después empleé un receptor Sony ICF-7600 con filtros cerámicos en sus etapas de FI. Con este receptor puedo escuchar con alta selectividad.

He descubierto lo divertido que es construir receptores de radio en mi escaso tiempo libre, habiendo probado un buen número de diseños disponibles en libros y en Internet. Finalmente he realizado mis propios diseños. Uno de ellos es el mostrado en la figura anexa. Es fácil de realizar y puede ser sintonizado desde la banda de radiodifusión internacional de 22 metros a la banda de 11 metros.

PRIMERA VERSIÓN DEL RECEPTOR

Es deseable que el condensador de sintonía C1 de 100 pF sea un condensador variable dotado de demultiplicador de giro. Ello permite una sintonización fácil de las estaciones de radio

Las bobinas están realizadas con hilo de cobre esmaltado de calibre AGW 22 (0,65 mm de diámetro), arrollando 1 espira para L1 y 4 espiras juntas para L2, usando un contenedor plástico de 35 mm de diámetro de carrete fotográfico como soporte donde arrollar y dar forma a las bobinas. La separación entre L1 y L2 es de 5 mm.

Q1 es el transistor amplificador de RF y detector, y está montado en configuración de colector común similar a un oscilador Colpitts, pero que no llega a entrar en oscilación: Opera como un amplificador regenerativo, en el que el potenciómetro R9 (de 50 Kohm) es el control de reacción. Llevando el transistor a oscilación, puede emplearse el circuito para recibir y escuchar señales en telegrafía (CW) o Banda Lateral Única (SSB). Para recibir las emisiones en AM, este transistor deberá ajustar su punto de trabajo (mediante R9) justo casi en el punto de entrar en oscilación para obtener la máxima sensibilidad y selectividad.

En esta etapa, C2 es deseable que sea un condensador de alta calidad (de tipo NPO). T1 es un transformador de audio de los empleados en muchos receptores de bolsillo (de media-alta impedancia en sus bobinados) para acoplar etapas de audio, la relación de espiras entre sus dos arrollamientos es de 1:1,5 . El valor del mando de reacción, R9, es de 50 K.

Q2 y Q3 forman un preamplificador de audio de alta ganancia que requiere unos cascos de alta impedancia (cascos de cristal) o un amplificador a su salida para escuchar las señales recibidas. Un control de volumen ha sido incluido, correspondiente al potenciómetro R3 (de 20 K).

Los dos transistores son de tipo 2N3904 o equivalentes. Utilice como antena un hilo de longitud aleatoria extendida en el exterior. Utilice un plano de masa capacitativo para este receptor, por ejemplo, una hoja metálica de 30 cm x 30 cm depositada en el suelo y conectada al negativo de alimentación del recptor mediante un trozo de cable conductor.

A continuación, imágenes del prototipo:

SEGUNDA VERSIÓN DEL RECEPTOR

Es mejor que el condensador variable de 100 pF disponga de un sistema de reducción de vueltas (demultiplicador) de tipo venier. La sintonización será mejor con este tipo de condensador variable.

Q1 es el transistor amplificador-detector, y con los componentes asociados, forma un oscilador de tipo Colpitts que no llega a oscilar, ya que opera como amplificador regenerativo, con R9 como control de la reacción. Consiguiendo este resultado, la capacitancia de entrada del transistor juega un importante papel. Llevando este transistor justo al punto de arranque de oscilación, se puede emplear el receptor para recibir emisiones en CW y SSB. De otro modo, deberá llevar esta etapa al punto de casi arranque de la oscilación para obtener la máxima sensibilidad y selectividad en la recepción de emisoras de AM.

Q2 y Q3 forman un amplificador de audio de alta ganancia, entregando un buen nivel de volumen a su salida. Por ello se ha incluido un control de volumen en el circuito. Deberá emplear un auricular cerámico o de cristal de alta impedancia conectado a su salida.

Las bobinas L1 y L2 se realizarán con hilo de cobre esmaltado de calibre 22 AWG (0,65 mm de diámetro), arrollándolas sobre un contenedor plástico de película fotográfica de 35 mm de diámetro empleado como soporte donde arrollar y dar forma a las bobinas. Arrolle las bobinas a espiras juntas. Para L2 emplee el número de espiras adecuado para las bandas que desee recibir. L1 constará de 1/6 del número de espiras empleadas para L1. Por ejemplo, arrolle 1 espira para L1 y 4 espiras juntas para L2, para cubrir las bandas de 11 a 22 metros. Arrolle L1 con una separación de 5mm respecto a L2 en la misma forma plástica.

T1 es un transformador de audio de relación 1,5:1 empleado para acoplar etapas de audio en antiguos amplificadores y pequeñas radios. R3 es un potenciómetro de 20 K, es el control de volumen. R9 es un potenciómetro de 50 K y se emplea para controlar la reacción.

Emplee un hilo largo exterior como antena. Este receptor requiere un plano de masa capacitativo, por ejemplo una lámina de metal de 30x30 cm dejada sobre el suelo y conectada al receptor con un trozo de hilo conductor.

Se incluye un circuito indicador de señal recibida basado en el transistor Q4, el cual controla un s-meter o indicador de señal, y un led en paralelo. Como s-meter emplee un miliamperímetro de 1 mA de fondo de escala, con una resistencia de 2,6 - 3 Kohm (añada una resistencia en serie con el s-meter si fuera necesario para alcanzar este valor). Empleando un led azul de alta eficiencia, se limita la tensión máxima sobre el miliamperímetro a 3 voltios.

Q1, Q2 y Q3 son transistores 2N3904 o equivalentes. Q4 es un BC548B.

En este enlace local tienes una descripción de este receptor en formato PDF.

A continuación, imágenes del prototipo:

El chip ZN414 es un chip fabricado por la firma Ferranti desde los años 1980's, diseñado para realizar sencillos receptores de radio de Onda Media y Onda Larga. Es un chip de tres patillas y que físicamente es idéntico a un transistor de pequeña potencia de encapsulado TO92.

Bajo este encapsulado, el ZN4141 contiene un amplificador de RF de dos etapas, un detector activo y un control automático de ganancia (AGC, para mejorar la sensibilidad). Con sólo el circuito LC de sintonía externo y unas resistencias adicionales, este chip funciona como receptor-detector por radiofrecuencia sintonizada (TRF). Su impedancia típica de entrada es de 4 Mohm. Opera en el rango de 150 kHz a 3 MHz, y su alimentación es de 1,1 V a 1,8 V, con un consumo típico de 0,3 mA, lo que lo hace ideal para receptores portátiles a pilas. Se puede conseguir un ancho de banda de audio de unos 4 kHz. Su salida de audio es de bajo nivel, por lo que requiere ser amplificada externamente.

Este chip actualmente no se fabrica, no obstante la firma japonesa New Japan Radio lanzó al mercado un chip que es idéntico en características y patillaje al ZN414, el chip MK484, por lo que puede emplearse en cualquiera de estos receptores cualquiera de estos dos chips.

RECEPTOR DE ONDA CORTA USANDO EL MK484

Es un sencillo receptor para Onda Corta basado en el circuito integrado MK484 (equivalente al antiguo ZN414), que incluye las bandas tropicales y la de 49 metros.

Notas: Las características originales del chip MK484 especifican que su máxima frecuencia de operación es alrededor de 4 MHz. Las transmisiones de radiodifusión en Onda Corta son lo suficientemente potentes como para que este integrado pueda operar bien con señales de hasta 6 o 7 MHz. La resistencia de 10 K ajustable controla la tensión de operación del integrado, la cual es crítica para obtener buenos resultados.

Detalles de la bobina:

El circuito sintonizado consiste en un condensador variable y en una bobina fija realizada al aire. La bobina está construida arrollando entre 10 y 20 espiras espaciadas, arrolladas en un tubo plástico vacío de sobre 1,5 pulgadas (38 mm) de diámetro. Las espiras son espaciadas hasta obtener una longitud total de la bobina de unas 3 pulgadas (7,5 cm). El condensador variable es de 0-300 pF, bastante de sobras para experimentar el alcance del receptor.

Una nota final: Necesitará una antena externa para recibir las emisoras de radiodifusión. He probado una antena exterior de unos 7 metros de longitud y es bastante efectiva. La antena puede ser conectada a cualquiera de los dos extremos de la bobina o a través de un condensador fijo de valor entre 10 pF y 100 pF.

Se trata de un receptor de radio de AM realizado con el circuito integrado ZN414. Actualmente el ZN414 ha sido reemplazado por el MK484, el cual es idéntico al ZN414 en características y patillaje.

Diseño basado en el popular circuito integrado ZN414, este receptor cubre la banda de Onda Media desde aproximadamente 550 a 1600 KHz con los valores mostrados en el esquema. La bobina y el condensador de sintonía han sido extraídos de un viejo receptor de Onda Media.

Actualmente el circuito integrado ZN414 ha sido reemplazado por el MK484, que es idéntico en características y patillaje. Es un circuito integrado de tres patillas, es un receptor de AM sintonizado integrado, que incorpora dos etapas de RF, control automático de ganancia, y detector de AM. Se sobrecarga fácilmente y la tensión de alimentación es un poco crítica para conseguir buenos resultados.

En este circuito se ha construido un pequeño regulador basado en un transistor BC108B, cuatro diodos 1N4148, las resistencias de 2k7 y 820 ohmios, y el ajustable de 10 K. El potenciómetro de 10 K actúa como un control de selectividad para este receptor, al controlar la tensión de operación del ZN414 (o MK484). Si usted vive en una zona donde hay señales potentes de emisoras de Onda Media, deberá disminuir esta tensión. Con una alimentación de 1,2 voltios he obtenido las mejores prestaciones.

El amplificador de audio está realizado con un amplificador operacional 741 actuando como inversor. Se añade una etapa de mayor potencia basada en un par de transistores complementarios BC109C / BC179 (de pequeña potencia) para poder conectar un pequeño altavoz de 8 ohmios. La ganancia en tensión de todo el amplificador de audio es de alrededor de 15. La salida de audio de este receptor es realmente muy buena y libre de distorsión.

Receptor de radio para Onda Media (AM) basado en el chip detector MK484, chip de tres patillas que es equivalente al antiguo chip ZN414.

El chip MK484 era una copia japonesa del chip ZN414 fabricado por New Japan Radio, y que actualmente ya no se fabrica. Contiene un amplificador de RF, un detector activo y un control automático de ganancia (AGC, para mejorar la sensibilidad), todo ello en un encapsulado de tres patillas TO92 (similar a un pequeño transistor). Su impedancia típica de entrada es de 4 M. Opera en el rango de 150 kHz a 3 MHz, y su alimentación es de 1,1 V a 1,8 V, con un consumo típico de 0,3 mA, lo que lo hace ideal para receptores portátiles a pilas. Proporciona una salida de audio típica de 40 – 60 mV. La AGC óptima depende de los valores de R3 y C2. R3 (Resistencia de AGC) debe tener un valor en el rango de 100 ohm a 1,5 K. Se puede conseguir un ancho de banda de unos 4 kHz.

El receptor opera como detector por radiofrecuencia sintonizada (TRF). El condensador de sintonía puede ser un condensador de sintonía estándard para receptores de radio de AM, puede usar cualquiera que proporcione 0-60 pF al menos (mejor 0-160 pF). Como bobina de sintonía puede emplear una bobina de barra de ferrita típica de receptores de AM, no necesitando una antena de hilo adicional para este receptor. La bobina típica consta de unas 90 espiras arrolladas juntas de hilo de Litz, un tipo de hilo constituido como una delgada trenza de varios hilos de cobre finos esmaltados, recubierta con algodón. Este tipo de hilo (dividido en varias hebras) disminuye significativamente su resistencia a la RF respecto a un único hilo de cobre de la misma sección (en un hilo Litz disminuye la resistencia a la RF por efecto pelicular al dividir el hilo en varias hebras aisladas entre sí).

Dado que el detector proporciona una salida de audio muy débil, se ha añadido un amplificador de audio convencional de dos etapas para poder escuchar el audio en un altavoz. La primera etapa es una etapa preamplificadora en clase A de un solo transistor, y la segunda etapa es una etapa amplificadora de audio de clase AB de tres transistores. Un potenciómetro de regulación de volumen regula la señal de audio entregada por la primera etapa ala segunda etapa amplificadora.

Lista de componentes

Resistencias

R9, R10________ 6,8 ohm
R6_____________ 100 ohm
R3_____________ 1K
R1_____________ 4K7
R7_____________ 5K6
R4_____________ 10K
R2_____________ 100K
R5_____________ 150K
R8_____________ 820K
Pot____________ 10K potenciómetro logarítmico


Condensadores

C7________________ 470 pF  cerámico
C1, C4, C5, C6____ 470 nF  monoblock
C2________________ 100 nF  monoblock
C3, C8____________ 100 µF  condensador electrolítico
Cond_sintonia ____ 0 - 60 a 160 pF, Condensador de sintonía estándard para AM

Semiconductores

D1, D2, D3, D4____ 1N4148  diodos
Q1, Q3____________ BC548
Q2________________ BC558
IC1_______________ MK484 (IC radio AM, encapsulado TO92)


Varios

Speaker________ Altavoz 0,5 o 1W, 8 ohm
Coil __________ Bobina de barra de ferrita para Onda Media

Nuestro "corresponsal" en Sudáfrica, Thomas Scarborough, nos hace participes en esta colaboración de un secreto conocido por pocos (ya claro, sino no sería un secreto…), y es que determinados circuitos integrados de audio pueden ser utilizados perfectamente como circuitos integrados de recepción de radio de onda media. En este circuito, Thomas ha utilizado de forma inapropiada el conocido circuito de amplificación LM386N (otros ejemplos son el LM380N y el CA3130E) y el resultado es un receptor de onda media minimalista que con una estructura simple consigue una calidad de sonido inesperadamente bueno.

En principio, para poder recibir una emisora de onda media tienes suficiente con una bobina, un condensador variable, un diodo de germanio y un auricular de cristal. La bobina y el condensador forman un bucle de resonancia sintonizado a la frecuencia de recepción, el diodo sirve para la detección de la señal de audio y con el auricular escuchas el resultado. De esta forma, ¡sin transistores ni pilas! sólo con un cable de antena de un par de metros y una buena conexión a tierra puedes recibir, con un poco de suerte, dos o tres emisoras potentes.

La gran desventaja de esta construcción es, por supuesto, su escasa sensibilidad. Es obvio que se puede arreglar con un poco más de amplificación. Y Thomas Scaborough demuestra que no se necesita transistores o circuitos integrados especiales de alta frecuencia. Con un puñado de componentes que cualquier aficionado debe tener, puedes construir en un pispas una radio pequeña que suena lo suficiente como para molestar a los vecinos…

El corazón del receptor se reconoce fácilmente en el esquema a la izquierda del todo: el bucle sintonizador está construido con L1 y C1. Una parte minúscula de la energía de alta frecuencia emitida por la emisora es recibida por la antena; el bucle de resonancia sintonizado a la frecuencia de una emisora amplifica la tensión alterna y esta tensión (todavía pequeña) es amplificada por IC1.

La combinación de D1, R3 y C6 en la salida de IC1 se encarga de la demodulación de la señal de alta frecuencia (HF). Te lo puedes imaginar así, que la portadora de alta frecuencia donde la información (la señal audio) está modulada en amplitud, está cortocircuitada a masa por C6, de modo que en la interconexión de D1, R3 y C6 queda la señal de audio de baja frecuencia que es la que realmente queremos. Dicho sea de paso: debido a que IC1 se encarga ya internamente de alguna demodulación, D1, R3 y C6 no son estrictamente necesarios, en cambio la calidad del sonido mejora sustancialmente. Gracias a la utilización de IC1 tampoco se necesita un diodo con una tensión umbral baja, como un diodo de germanio, ya que el LM386 suministra suficiente amplificación HF para pasar la barrera de la tensión umbral de un diodo de silicio corriente (0,7 V).

Ya podrías conectar el auricular de cristal, si es que aún está disponible en el mercado, a la "parte superior" de C6, pero con IC2 (también un LM386N utilizado como un amplificador corriente de audio) se suministra suficiente "potencia" para controlar un altavoz pequeño. P1 sirve aquí de regulador de volumen.

Algunos detalles

En la salida de ambos circuitos integrados se han colocado los circuitos RC (R1/C3 y R4/C9 respectivamente) para aumentar la estabilidad del circuito. Los condensadores electrolíticos de 47 µF (C2 y C8 respectivamente) en los conectores de bypass de los integrados atenúan una posible ondulación en la alimentación, esto empieza a tener importancia en el momento en que la pila se agota y su resistencia interna aumenta. Para mayor seguridad se ha desacoplado IC1 con R2/C5. C4 y C11 se encargan de un desacoplo extra para HF; para estos es mejor utilizar condensadores cerámicos que se montan lo más cerca posible de las conexiones de la alimentación de los integrados.

¡Con el bucle sintonizador C1/L1 puedes ya experimentar y disfrutar plenamente! Para esto puedes utilizar el circuito sintonizador de una vieja radio de onda media de desguace, pero también tú puedes hacer el devanado. En nuestro laboratorio hemos comprobado que las dos construcciones funcionaban perfectamente.

La primera construcción consistía en una barra de ferrita de un grosor de 10 mm y una longitud de 37 mm en la cual habíamos puesto un devanado de 100 espiras de hilo lacado (CuL) de 0,3 mm; la inductancia llegaba alrededor de 390 µH. El segundo ejemplar consistía en 80 espiras de 0,4 mm CuL en una barra de ferrita de un grosor de 12 mm y una longitud de 190 mm, con una inductancia resultante de alrededor de 550 µH. Con esta información puedes calcular qué condensador necesitas para sintonizar con el espectro de la onda media. Tipos de 200 pF ó 500 pF son perfectamente utilizables, aunque también se puede utilizar un valor más pequeño con un condensador fijo puesto en paralelo.

Construcción y uso

El circuito se puede construir sin problemas en una placa perforada ¡pero no te olvides de que se trata de un circuito HF! Esto significa que especialmente la construcción alrededor de IC1 debe ser compacta y que debe separar las partes de HF y BF con un panel de hojalata. También una buena soldadura es un requisito indispensable especialmente alrededor del bucle sintonizador, debido a que se trata de tensiones y corrientes muy pequeñas. Un trabajo descuidado lleva, con seguridad, a una desilusión. Construye el circuito preferiblemente en una caja metálica, por supuesto debes dejar la antena fuera, y presta la debida atención a que la estructura metálica y el eje del condensador de ajuste estén conectados a masa.

El amplificador LM386N está disponible en cuatro versiones (LM386N-1, -2, -3 y -4). Para IC1 se puede utilizar la "-1" y la "-3" sin mayores problemas; para IC2 es válido: cuanto más alta es la última cifra más potencia puede ser suministrada al altavoz. Nosotros queremos recomendar la "-3" que con una alimentación de 9 V puede suministrar alredor de 0,7 W en un altavoz de 8 ohm.

¡Sin antena ni una buena conexión a tierra la radio no hará mucho! Como antena puedes utilizar un par de metros de hilo de cobre lacado tendido en el techo; conecta la masa del circuito con una parte ¡no lacada! de los tubos metálicos de la red de agua o la calefacción central. ¡Por razones de seguridad es mejor no utilizar la tierra de los enchufes de la red eléctrica!

Por último: El circuito funciona perfectamente con una alimentación entre 9 V y 12 V. La alimentación con una pila de 9 V se puede realizar sin problemas, especialmente cuando el consumo con el regulador de volumen cerrado asciende a sólo 10 mA.

¡Te deseamos que disfrutes con la construcción, los experimentos y, sobre todo, con la escucha!

Volver al índice