Radio de cristal


Un receptor de radio de cristal , también llamado conjunto de cristal , es un receptor de radio simple , popular en los primeros días de la radio. Utiliza solo la potencia de la señal de radio recibida para producir sonido, sin necesidad de alimentación externa. Se llama así por su componente más importante, un detector de cristales , originalmente hecho de una pieza de mineral cristalino como la galena . [1] Este componente ahora se llama diodo .

Las radios de cristal son el tipo más simple de receptor de radio [2] y se pueden fabricar con algunas piezas económicas, como un cable para una antena, una bobina de cable, un condensador, un detector de cristal y auriculares (porque un juego de cristal tiene potencia insuficiente para un altavoz ). [3] Sin embargo, son receptores pasivos , mientras que otras radios usan un amplificador alimentado por corriente de una batería o tomacorriente de pared para hacer que la señal de radio sea más fuerte. Por lo tanto, los equipos de cristal producen un sonido bastante débil y deben escucharse con auriculares sensibles, y pueden recibir estaciones solo dentro de un rango limitado del transmisor. [4]

La propiedad rectificadora del contacto entre un mineral y un metal fue descubierta en 1874 por Karl Ferdinand Braun . [5] [6] [7] Los cristales fueron utilizados por primera vez como detector de ondas de radio en 1894 por Jagadish Chandra Bose , [8] [9] en sus experimentos de óptica de microondas. Fueron utilizados por primera vez como demoduladores para la recepción de comunicaciones por radio en 1902 por GW Pickard . [10] Las radios de cristal fueron el primer tipo de receptor de radio ampliamente utilizado, [11] y el tipo principal utilizado durante la era de la telegrafía inalámbrica .[12] Vendidas y fabricadas por millones, la radio de cristal barata y confiable fue una fuerza impulsora importante en la introducción de la radio al público, contribuyendo al desarrollo de la radio como medio de entretenimiento con el comienzo de la radiodifusión alrededor de 1920. [ 13]

Alrededor de 1920, los conjuntos de cristales fueron reemplazados por los primeros receptores amplificadores, que usaban tubos de vacío . Con este avance tecnológico, los juegos de cristal se volvieron obsoletos para uso comercial [11] pero continuaron siendo construidos por aficionados, grupos de jóvenes y los Boy Scouts [14] principalmente como una forma de aprender sobre la tecnología de la radio. Todavía se venden como dispositivos educativos, y hay grupos de entusiastas dedicados a su construcción. [15] [16] [17] [18] [19]

Los radios de cristal reciben señales de amplitud modulada (AM), aunque se han construido diseños de FM . [20] [21] Pueden diseñarse para recibir casi cualquier banda de frecuencia de radio , pero la mayoría recibe la banda de transmisión de AM . [22] Algunos reciben bandas de onda corta , pero se requieren señales fuertes. Los primeros equipos de cristal recibieron señales de telegrafía inalámbrica transmitidas por transmisores de chispa a frecuencias tan bajas como 20 kHz. [23] [24]

La radio de cristal fue inventada por una larga y en parte oscura cadena de descubrimientos a fines del siglo XIX que gradualmente evolucionaron hacia receptores de radio cada vez más prácticos a principios del siglo XX. El primer uso práctico de la radio de cristal fue recibir señales de radio en código Morse transmitidas desde transmisores de chispa por los primeros experimentadores de radioaficionados . A medida que evolucionó la electrónica, la capacidad de enviar señales de voz por radio provocó una explosión tecnológica alrededor de 1920 que se convirtió en la industria de radiodifusión actual .


Radio sueca de cristal de 1922 fabricada por Radiola , con auriculares. El dispositivo en la parte superior es el detector de bigotes de gato de la radio . Se proporciona un segundo par de conectores para auriculares.
La radio de cristal Arrow de la década de 1970 se comercializa para niños. El auricular está a la izquierda. El cable de la antena, a la derecha, tiene un clip para sujetarlo a objetos metálicos como un somier, que sirve como antena adicional para mejorar la recepción.
Una familia escuchando una radio de cristal en la década de 1920.
Diagrama de la patente estadounidense 836.531 de Greenleaf Whittier Pickard "Medios para recibir inteligencia comunicada por ondas eléctricas"
La Circular 120 de 1922 de la Oficina de Normas de los Estados Unidos " Un equipo receptor de radio hecho en casa simple " enseñó a los estadounidenses cómo construir una radio de cristal. [25]
Crystal radio (1915) conservada en el Museo de la radio - Monteceneri (Suiza)
"Radio de trinchera" utilizada en el frente italiano en la Segunda Guerra Mundial. Utiliza una mina de lápiz unida a un imperdible que presiona contra una hoja de afeitar como detector.
Crystal radio utilizada como receptor de respaldo en un barco Liberty de la Segunda Guerra Mundial
Diagrama de bloques de un receptor de radio de cristal
Diagrama de circuito de una radio de cristal simple.
Diagrama pictórico de 1922 que muestra el circuito de una radio de cristal. Este circuito común no usó un capacitor de sintonización , pero usó la capacitancia de la antena para formar el circuito sintonizado con la bobina. El detector era un detector de bigotes de gato , que consistía en un trozo de galena con un alambre delgado en contacto con él en una parte del cristal, haciendo un contacto de diodo.
El primer circuito receptor de cristal no tenía un circuito sintonizado
Circuito de radio de cristal "dos deslizadores". [51] y un ejemplo de la década de 1920. Los dos contactos deslizantes en la bobina permitieron que la impedancia de la radio se ajustara para coincidir con la antena a medida que se sintonizaba la radio, lo que resultó en una recepción más fuerte.
Circuito de acoplamiento directo con tomas para igualar la impedancia [51]
Circuito acoplado inductivamente con adaptación de impedancia. Este tipo se utilizó en la mayoría de los receptores de cristal de calidad a principios del siglo XX.
Receptor de cristal construido por aficionados con transformador de antena de "acoplador suelto", Belfast, alrededor de 1914
Detector de cristal Galena
Diodo de germanio utilizado en radios de cristal modernas (aproximadamente 3 mm de largo)
Cómo funciona el detector de cristal. [84] [85] (A) La señal de radio modulada en amplitud del circuito sintonizado. Las oscilaciones rápidas son la onda portadora de radiofrecuencia . La señal de audio (el sonido) está contenida en las variaciones lentas ( modulación ) de la amplitud (de ahí el término modulación de amplitud, AM) de las ondas. El auricular no puede convertir esta señal en sonido, porque las excursiones de audio son las mismas en ambos lados del eje, con un promedio de cero, lo que no daría lugar a ningún movimiento neto del diafragma del auricular. (B)El cristal conduce la corriente mejor en una dirección que en la otra, produciendo una señal cuya amplitud no llega a cero, pero varía con la señal de audio. (C) Se utiliza un condensador de derivación para eliminar los pulsos de la portadora de radiofrecuencia, dejando la señal de audio
Circuito con batería de polarización del detector para mejorar la sensibilidad y zumbador para ayudar a ajustar el bigote del gato
Radio de cristal moderna con auricular piezoeléctrico
Auriculares magnéticos de 1600 ohmios.
Soldado escuchando una radio de cristal durante la Primera Guerra Mundial, 1914
Señalizadores australianos que utilizan un receptor de cristal Marconi Mk III, 1916.
Conjunto de cristales Marconi Type 103.
SCR-54 -Un conjunto de cristal utilizado por el Cuerpo de Señales de EE. UU. En la Primera Guerra Mundial
Receptor de cristal Marconi Tipo 106 utilizado para comunicaciones transatlánticas, ca. 1917
Juego de "acopladores sueltos" caseros (arriba) , Florida, ca. 1920
Crystal radio, Alemania, ca. 1924
Radio sueca de cristal "caja" con auriculares, ca. 1925
Radio alemana de la marca Heliogen que muestra una bobina en forma de cesta, 1935
Radio polaca de la marca Detefon, 1930-1939, con un cristal de tipo "cartucho" (arriba)
Durante la era de la telegrafía inalámbrica anterior a 1920, los receptores de cristal eran "lo último en tecnología" y se produjeron modelos sofisticados. Después de 1920, los equipos de cristal se convirtieron en la alternativa barata a las radios de tubo de vacío , utilizadas en emergencias y por jóvenes y pobres.