Projeto Galena

Galena

Rádio de galena

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

O rádio de galena é um dos receptores mais simples demodulação AM que se pode construir. Ele utiliza aspropriedades semicondutoras do mineral galena, um dosprimeiros semicondutores utilizados, ou seja, antes do germânioe silício. Ele demanda uma antena de grande extensão(tipicamente 15 m de fio cru, um circuito ressonante formadopor uma bobina em um capacitor, em que um deles é variável(vide indutor variável e capacitor variável) sintonizado nafreqüência AM de interesse, passando por um circuitoretificador (formado pelo diodo de galena) associado com umcircuito "passa-baixa" do tipo RC (resistor-capacitor) que filtraas altas freqüências. O sinal sintonizado, retificado e filtrado étransmitido diretamente à um transdutor de alta impedância dotipo transdutor de cristal como monofone (alto-falante). O rádiode galena não necessita de fonte de energia para produzir somaudível no monofone pois toda a energia é captada pela antenade grandes dimensões, tipicamente de 1/2, 1/4 e 1/8 docomprimento de onda a ser sintonizado.

Esquema Elétrico

O esquema elétrico de um rádio de galena é muito simples, e uma das implementações é representada na figuraabaixo:

Existem outras formas de implementar um rádio de galena, sobretudo quando o elemento sintonizador variável éo indutor.

Esquema de Blocos

O Esquema de blocos de um Rádio de Galena, cujo elemento variável de sintonização é um capacitor, édescrito no esquema a seguir:

Nesse diagrama, o primeiro bloco é formado pelo sintonizador de freqüência AM. A freqüência de sintonizaçãoé dada pela fórmula de Hertz:

rad/s

ou

Hertz

Se o capacitor variável é de duas seções de 265 pF associadas em paralelo, obtendo-se 530 pf, o indutornecessário para sintonizar as freqüências das rádios AM (530 até 1700 Khz) é de 0,18 mH.

O segundo bloco é formado pelo demodulador de AM que consiste de um retificador de altas-freqüenciasformado pelo Diodo de Galena (que também pode ser substituído por um diodo moderno de RF como o

1N4148 ou mesmo por diodos de germânio por serem mais indicados devido às suas menores queda de tensãode retificação) associado com um filtro Passa-Baixa.

O último bloco é formado pelo filtro Passa-Baixa de frequências de áudio, cuja freqüência de corte é dada pelafórmula:

rad/s

ou

Hertz

Quando utilizamos a Modulação AM a banda de áudio é de apenas 4.000 Hz. Dessa forma, quando otransdutor de cristal ( ) possui uma impedãncia de 2.000 ohms, um valor indicado para o capacitor é de

20 nF.

Ligações externas

Montagem de uma rádio Galena (http://www.bn.com.br/radios-antigos/montagem.htm)

Obtida de "http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Rádio_de_galena&oldid=36468827"Categorias: Semicondutores Telecomunicações Radioamadorismo

Esta página foi modificada pela última vez à(s) 20h16min de 21 de julho de 2013.Este texto é disponibilizado nos termos da licença Atribuição-Partilha nos Mesmos Termos 3.0 não

Adaptada (CC BY-SA 3.0); pode estar sujeito a condições adicionais. Consulte as condições de usopara mais detalhes.

Radio Receptor constituído essencialmente por um cristal degalena e por um estilite metálico, geralmente de aço ou prata.Este serve de antena e a galena de captador de corrente:capta ondas electromagnéticas de alta frequência mas defraca intensidade. Estes rádios são tradicionalmenteconhecidos pela captação de rádio sem o recurso áelectricidade, bastando ter o aparelho ligado a uma antena ea uma linha de terra

Construir o PassadoRádio de Galena

Já foi dito noutras secções, que as origens da rádioforam iniciadas por pessoas autodidactas, em queas ondas radioelectricas, lhes despertou acuriosidade de poderem comunicar com outrosamigos, ou até proporcionar às outras pessoasalguns momento de lazer. Foi assim que surgiramos radioamadores e com eles as emissõesradiofónicas, pioneiros das emissões de rádio, queconstruíam os seu próprios aparelhos emissores ereceptores. Como nos anos 20 a rádio ainda estavaa dar os primeiros passos, logo os poucos aparelhosdisponíveis no mercado eram a preços muitoelevados, as pessoas mais entusiastas auto-construiam os prácticos receptores de galena. Compouco dinheiro e alguma imaginação, podiam ouvir arádio, sem que fosse preciso corrente eléctrica. Passados mais de 80 anos, ainda há que sededique a este tipo de receptores, construíndo,inventando, sem que para isso sejam preciso muitosconhecimento.Vejam o caso de um amigo frequente do siteClássicos da Rádio, que concebeu uma verdadeirarelíquia, imaginem que após a construção destaGalena lhe disseram "isto é uma verdadeira peça dearqueologia radiofónica...", ora vejam e digam se nãoé verdade.A seguir tenta-se explicar de uma forma sintetizadacomo o Vitor construiu a sua Galena e esperamoscontribuír para que outros sigam os mesmospassos.

«Todas as peças foram construidas recorrendo amateriais de ocasião excluindo a chapa, a verguinhae as porcas de latão que foram compradaspropositadamente para este efeito. Assim, o eixo dorotor foi feito a partir de um pauzinho novo de fazer

GALENAS

espetadas; o botão do rotor, de uma tampa degarrafade cera acrílica para o chão; o fio das bobinas,retirado de uma bobina de ignição de um automóvel;a bobina exterior (estator), de tubo de água de75mm; a interior (rotor), de tubo de electricidade decerca de 30mm; a bobina de sintonização daantena, de uma embalagem vazia de Vitamina Cefervescente(Redoxon);o botãozinho do detector de galena é umatampa de uma válvula de bicicleta; a bolinha delatão que permite o movimento da haste foi adptadaa partir de uma ferragem de uma gaveta (puxador); o"vidro" (é plástico!) foifeito a partir de uma garrafinha de molho picantecomprada na mercearia; o acoplamento da pedra degalena, a partir de um acessório de canalização e deuma peça de um telefone velho (a base redonda porbaixo da pedra). Outros materiais foram a tintarápida de pintar calçado para dar a cor preta àsbobinas, um corante para madeira e verniz sintético.Com a minha antena de 23 metros apanho naperfeição a R.R. e a Antena 1.O cabo do fone foi recuperado de um varão,daqueles que se usam nos cortinados lá de casa; acaixa foi feita a partir de um pedaço de madeira depinho igual à da base do rádio e o orifício de audiçãofoi tapado com um pedacinho de pano de umguarda-chuva. Lá dentro está um auricular de umtelefone velho. O resto, o aspecto visual do

conjunto, foi tudo uma questão de acabamentos. » Cortesia Vitor Santos

E assim poderão fazer uma galena a partir dematerial que se encontra em casa, sem se gastargrandes dinheiros. Esperamos que tenha ficadomotivado para começar hoje mesmo a construír asua.

Fotos: ©Vitor Santos

Esquema básico de uma Galena

A bobine indicada no esquema (B) deve ser num tubo de cartão,ou plástico de 0,075 m de comprimento. Nesse tubo enrolam-se71 espiras de fio de 0,2 - de duas camadas de fio de seda(revestido a verniz a fim de ficar isolado). Na 14ª espira faz-seuma tomada para ligação da antena; na 26ª para ligação à terra ena 44ª para os auscultadores (A) e para o condensador C2.Depois de construída a bobine coloca-se:C1-condensador variável de 0,0005C2- Condensador fixo de 0,006D- detector de cristal.Fazendo em A a ligação para a antena e em T para a terra, ficacom um receptor económico e de grande selectividade.

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Rádio de Galena ou Cristal (ART031)

Na nossa memória história temos um artigo que descreve um rádio de galena tradicional. No entanto, o artigo é

antigo e versões diferentes existem, inclusive com descrição mais completa. O rádio que descrevemos agora édesse tipo. Se o leitor está em busca de uma montagem interessante para demonstrações, feiras de ciências oumesmo para matar sua curiosidade em relação à história do rádio, este é um projeto altamente recomendado.Também trata-se de algo para ser implementado em escolas, como atividade complementar de tecnologia oumatéria eletiva.

Eis um rádio que tem tudo para despertar a curiosidade das pessoas, não usa transistores nem circuitosintegrados, não é ligado na tomada e não precisa de pilhas. Ele funciona com a própria energia que vem pelasondas captadas. Além disso, ele utiliza poucos componentes, não precisa de ajustes e é fácil de montar.

A idéia desta projeto é voltar aos primeiros anos do rádio e analisar como os primeiros receptores que existiramfuncionavam. Naquela época, início do século XX, não existiam válvulas, transistores e muito menos circuitosintegrados.

Os primeiros rádios eram denominados “de galena” ou “de cristal”, pois tinham como elemento principal, umcristal de galena (um derivado de chumbo) que apresentava a “estranha” propriedade de detectar os sinais de

rádio. Através dele era possível “extrair” das ondas de rádio, a informação sonora correspondente, ou seja, voz deum locutor, música, etc.

Uma grande antena externa, de pelo menos uns 10 metros de comprimento, captava as ondas de rádio de modo ainduzir as correntes que, descendo pelo fio, chegavam ao circuito do rádio. Neste circuito, logo de início, umabobina e um capacitor formavam o circuito de sintonia, capaz de fazer a seleção das estações (em alguns tipos erautilizado um capacitor variável para mudar de estação, mas nos primeiros tipos, isso era feito selecionando-se

tomadas na bobina).

Deste ponto, o sinal selecionado era levado ao detector que consistia justamente no cristal de galena. A detecção éum processo que separa os sinais de alta frequência dos sinais de baixa, que correspondem aos sons. Estessinais de baixa frequência eram então levados ao fone de ouvido, onde se fazia a conversão em som, de modo quea pessoa pudesse ouvir as estações. É claro que estes sons, pela não existência de qualquer amplificação, erammuito baixos. A intensidade e sua qualidade dependiam tanto da eficiência da antena como da potência e distânciada estação.

O rádio que montaremos tem basicamente a mesma estrutura dos rádios de galena tradicionais, mas com alguns“melhoramentos” que são possíveis hoje pela disponibilidade de componentes baratos e de fácil obtenção. Por

exemplo, no nosso caso, usaremos um diodo de germânio como detector, em lugar do cristal de galena , que émuito difícil de encontrar (veja www.reidosom.com.br – se você quiser um verdadeiro cristal de galena). Com eleobtemos maior sensibilidade, além da facilidade de operação, pois o cristal antigo precisava ser tocadoexperimentalmente com um fiozinho denominado “bigode de gato”, até que o ponto sensível fosse encontrado,operação que exigia muito cuidado e paciência. Veja na figura 1 como era montado o cristal de galena com a peçade ajuste para encontrar o ponto sensível.

Figura 1 – Montagem de um cristal de galena.

O fone que recomendamos também é mais sensível. Trata-se de um fone piezoelétrico ou ainda de cristal.

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Entretanto, outros tipos de fones podem ser experimentados, com as alterações que explicaremos ao longo dotexto. Podemos então passar a análise do princípio de funcionamento do circuito. Na figura 2 temos um diagramabásico de um receptor simples deste tipo.

Figura 2 – Diagrama básico de um rádio de galena.

FuncionamentoComeçamos por mostrar o diagrama completo do rádio de galena ou rádio de cristal que montaremos. Estediagrama está na figura 3.

Neste circuito, o sinal é captado pela antena, de onde é levado ao circuito de sintonia formado pela bobina L1 (queserá enrolada pelo montador) e pelo capacitor de sintonia Cv (obtido de um rádio antigo fora de uso). Neste circuitoé feita a seleção da estação que se deseja ouvir.

Deste circuito, o sinal é levado ao detector, que corresponde justamente ao cristal D (diodo de germânio). Após adetecção temos um capacitor de filtro, cuja finalidade é eliminar a alta frequência utilizada no transporte do sinal dealta frequência, que agora não interessa mais. Desta forma, fica no circuito apenas o sinal de baixa frequência quecorresponde aos sons que desejamos ouvir. Finalmente, temos o fone, onde é feita a reprodução do sinal.

A chave S1 permite a seleção de tomadas na bobina de modo a possibilitar uma seleção melhor da estaçãodesejada, com um melhor casamento de impedâncias do circuito. A ligação à terra é importante para se obter

melhor recepção. Ela pode ser feita em qualquer objeto grande de metal em contato com o solo como a esquadrade uma porta ou janela, um ferro de laje, etc.

MontagemUma base de madeira é usada para a fixação dos componentes. O resistor, o capacitor e o diodo serão soldadosnuma barra de quatro terminais que será parafusada na base. Na figura 3 temos o diagrama completo do receptor.

Figura 3 – Diagrama completo do receptor.

Na figura 4 temos o aspecto final da montagem. A chave S1 poderá ser colada ou fixada de outra forma na base.

Figura 4 – Aspecto da montagem.

Começamos a montagem por enrolar a bobina num pedaço de cabo de vassoura ou num pedaço de cano de PVCde 2,5 cm (1 polegada) de diâmetro. Esta bobina será formada por 100 a 120 voltas de fio esmaltado de calibre 26a 30, com uma tomada na 60ª espira. Nas pontas do enrolamento podem ser colocados dois preguinhospequenos para sua fixação, conforme mostra a figura 5.

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Figura 5 – Detalhes do enrolamento da bobina.

As pontas dos fios e a tomada devem ser raspadas com uma lâmina para retirada da cobertura de esmalta e comisso possibilitar a aderência da solda e o contato elétrico. De posse da bobina, o leitor deve passar à soldagemdos componentes na ponte de terminais. Se o fone usado for piezoelétrico ou de cristal, o resistor R1 é obrigatório.Para fones magnéticos de alta impedância (mais raros), o resistor pode ser eliminado. O capacitor variável foiaproveitado de um rádio transistorizado de AM fora de uso, com o formato indicado na figura. Veja que se o rádio forAM e FM, deve ser experimentado o lado de 3 terminais que funcione, pois o lado da faixa de FM é de baixacapacitância, não proporcionando uma sintonia ideal no circuito. O certo é experimentar. Se o rádio não mudar deestação ao ser ajustado, troque os terminais. Observe que ligamos em paralelo duas seções do variável paramaior capacitância e assim ter uma melhor cobertura de estações.

As interligações são feitas com fios comuns e a tomada AT (Antena/Terra) é do tipo encontrado em muitos rádiosvelhos, podendo ser aproveitada. Outros tipos de tomada podem ser utilizadas na sua falta. A chave comutadora S1é do tipo H ou 1 x 2 ou mesmo uma 2 x 2 (usada pela metade), sendo fixada por parafusos ou colada na base. Parao fone de ouvido temos as seguintes possibilidades:

a)Pode ser usado um fone de cristal como o da figura 6 (www.reidosom.com.br) ou então cápsulas telefônicaspiezoelétricas. Estes transdutores possuem excelente sensibilidade para a aplicação. No entanto, muito cuidado

com o fone da figura 6, pois ele utiliza sal de Rochelle no transdutor, que absorve com muita facilidade a umidade equando isso ocorre ele perde a sensibilidade, deixando de funcionar. Este tipo de fone é bastante raro naatualidade, por existirem soluções melhores em termos de fidelidade e resistência à umidade. Guarde-o numacaixinha com um saquinho de sílica gel.

Figura 6 – Fone de cristal.

b)Se o fone for do tipo mostrado na figura 7, devemos fazer algumas alterações no circuito, pois trata-se de umfone magnético de baixa impedância. Precisaremos ligá-lo a um pequeno transformador de saída que pode serobtido em rádios transistorizados fora de uso. O transformador deve ter um enrolamento primário com pelo menos1 000 ohms.

Figura 7 – Fone magnético de baixa impedância (precisa de transformador)

Usando o RádioA recepção deste rádio só será boa se a antena for eficiente e se existir uma boa ligação à terra. A antena deve terpelo menos 10 metros de comprimento e ser isolada nas pontas, conforme mostra a figura 8.

Figura 8 – Instalação da antena e conexão à terra.

O isolamento pode ser feito com duas peças de plástico, obtidas de uma régua comum, por exemplo. O fio usadonão precisa estar desencapado. O fio que desce até a ligação A (antena) deve ser encapado. A ligação à terra,como mostra a mesma figura, pode ser feita em qualquer objeto de metal que tenha bom contato com o solo. Oencanamento de água (de metal) ou uma esquadria de alumínio servem. Uma solução consiste em se enterrar

uma barra de metal de pelo menos uns 40 cm. Uma garra jacaré na ponta do fio pode ajudar a fazer a ligação.

Se o sinal for muito baixo, o problema pode estar no fone inapropriado para aplicação.

Ensinando EletrônicaComo trabalho prático em escola, este rádio serve para ensinar como funcionam os receptores de rádio,modulação, estudar ondas eletromagnéticas e muito mais. Sugere-se até uma pesquisa na Internet sobre oassunto, inclusive a história do rádio no Brasil. Em especial recomendamos um estudo sobre o trabalho deLandell de Moura que foi o brasileiro que inventou o rádio antes de Marconi, mas não teve seu trabalhodevidamente reconhecido.

Landell de Moura – O Brasileiro que inventou o rádio

Em especial recomendamos uma visita ao site de nosso amigo Luiz Netto que é um grande pesquisador da vidade Landell em http://www.landelldemoura.qsl.br/ .

Lista de MaterialL1 – Bobina de antena – ver textoS1 – Chave de 1 pólo x 2 posições – deslizante ou alavancaD1 – 1N34 ou 1N60 – qualquer diodo de germânioCv – Capacitor variável de rádio AMC1 – 2,2 nF a 4,7 nF – capacitor cerâmicoR1 – 100 k ohms x 1/8 W – resistor – marrom, preto, amareloJ1 – Jaque para fone (opcional)Diversos: Fone de cristal ou piezoelétrico (ver texto), fios esmaltados para a bobina, terminal antena/terra, base demontagem, fio comum para a antena, fios, solda, etc.

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