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Teoría
Las válvulas de vacío I

Por supuesto que somos conscientes de la fecha en que vivimos. Sabemos que la nanotecnología está invadiendo prácticamente todas las ramas de la ciencia, y la radio y la electrónica no son menos. Los adelantos relativos a esta faceta son más que evidentes por todos nosotros. Por ejemplo; la reducción en el tamaño de los "chips", el aumento constante de las capacidades de las memorias, el diseño de equipos electrónicos cada vez más pequeños y con más prestaciones, etc...

Por todo ello quizás te preguntes... ¿por qué venís ahora a hablarnos de algo tan "anticuado" como las válvulas de vacío?... ¿es que no hay temas más interesantes y actuales de los que escribir?...

Pues la verdad es que podíamos disertar sobre cuestiones relativas a descubrimientos mucho más actuales, pero no mucho más interesantes e incluso no excesivamente más aplicativos. Sobre todo teniendo en cuenta que el efecto termoiónico, fenómeno que acontece en el interior de las válvulas de vacío, es también el principio utilizado hoy dia en algunas aplicaciones eléctricas y electrónicas, e incluso en medicina. Además, en algunos de estos menesteres no se vislumbra aún un futuro cercano en el que pueda prescindirse de los servicios prestados por este fenómeno físico.

Por todo lo anterior, creemos que merecía la pena escribir unos artículos sobre este tema, orientando su aplicación principalmente, como es natural, a lo que esta web está dedicada, es decir, a la radio. ¿Nos acompañas?

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Noticias
Bombillas bromistas

BOMBILLAS BROMISTAS

Atrévete a resolver este enigma eléctrico. ¿Serás capaz de explicar por qué estas bombillas actúan de una manera tan particular?. Si quieres divertirte un rato y aprender como puedes poner a cavilar a tus amigos y conocidos, no puedes dejar de ver este video.

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Radioaficionados
Regulador PWR para SuperStar 3900

Existen emisoras que marcan la diferencia, que dejan huella, que nunca se olvidan. Una de éstas es la mítica Superstar en sus diferentes versiones. Tomando como base el modelo 3900 vamos ha desarrollar en este artículo la información necesaria para colocarle un regulador de potencia de salida de radiofrecuencia (RF) para AM y FM.

En la web existe mucha información sobre esta emisora, incluso hemos visto algún que otro artículo sobre el tema que nos ocupa. Sin embargo la información que hemos encontrado en la red no está detallada y además no es muy precisa ni todo lo exacta que requiere algo así. Una persona sin mucha experiencia podría encontrarse con un serio disgusto si la llevara a cabo debido a las lagunas que acompañan estas informaciones.

Por esta razón hemos decidido hacer un artículo repleto de ilustraciones y muy detallado, con la idea de que su puesta en práctica les resulte fácil a aquellos que no tienen la experiencia suficiente en trabajos de este tipo y que puedan llevarla a cabo sin ningún tipo de problema. Con solo un soldador, algo de estaño y un par de cablecillos podrás incorporar a tu Superstar 3900 un práctico regulador para controlar en todo momento su potencia de salida en AM o FM, lo cual es muy conveniente (yo diria que absolutamente necesario) en caso de usar un amplificador de salida de RF. Una vez instalado deberás tener en cuenta la legislación vigente en esta materia y no sobrepasar la potencia máxima permitida, que en España es de 4 Watios tanto para AM como para FM.

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Miscelanea
Monitor para la batería del automóvil

Es curioso, pero la verdad es que a todos nos ha pasado alguna vez lo mismo. Nos levantamos una mañana de frio invierno, con prisas porque tenemos el tiempo justo para llegar al trabajo (el que tenga esa suerte). Introducimos la llave de contacto de nuestro auto y la giramos. ¡SORPRESA!... el motor de arranque no voltea o lo hace con desgana.

El coche no furula, no arranca... Entonces algunos manifestamos nuestro enfado en un idioma desconocido, emitiendo ciertos sonidos guturales como.... "Grrrrrrrrr!!!!!". Otros, algo más "expresivos", comenzamos a lanzar por nuestra boquita ciertos vocablos malsonantes, dirigidos sobre todo hacia nuestro sufrido auto que ya tiene, como poco, cinco o seis años.

Sin embargo, esta situación la podríamos haber evitado si hubieramos tenido instalado el circuito que describimos en el presente artículo. Se trata de un simpático piloto de color rojo que nos avisará antes de tiempo de que ha llegado la hora de sustituir la batería de nuestro coche.

Si has leido los dos primeros artículos de la sección "Básico" estamos seguros que no vas a tener problemas para asimilar lo que sigue. ¡Vamos allá!

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Práctica
Monitor para fusible mejorado

En un artículo anterior de nuestro blog ya abordamos un montaje titulado "Indicador de fusible fundido" mediante el cual tuvimos la oportunidad de estudiar el multivibrador astable.

Posteriormente publicamos otro artículo titulado "Monitor para fusible", en el que presentábamos un circuito mucho más simple que el primero, que iluminaba un led cuando el fusible fundía.

Sin ánimo de ser insistente, os queremos presentar ahora este otro monitor algo más sofisticado que el segundo y menos complicado que el primero, mediante el cual podemos saber de un vistazo si nuestro aparato electrónico está recibiendo la alimentación adecuada, o por contra, está interrumpida por culpa de un fusible defectuoso.

En esta ocasión usaremos un doble diodo LED con cátodos comunes. El encendido del LED de color verde (¡PERFECTO!) nos indicará el funcionamiento correcto del dispositivo, mientras que si el LED que luce es el de color rojo (¡ALARMA!) querrá decir que el fusible está interrumpido.

Debido a la extremada sencillez del circuito creemos que merece la pena integrarlo en alguno de nuestros montajes, según consideremos o no la necesidad o conveniencia de que incorpore la mencionada indicación.

Clica en "Leer completo..." para ver más detalles.

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Teoría
El Alfa y la Beta del transistor BJT

¿Que aficionado a la electrónica no ha oido hablar alguna vez de la "Beta" (β) de un transistor?. Para algunos quizás el término "hFE" les será más conocido que el anteriormente mencionado, aunque básicamente son la misma cosa.

Otro parámetro del transistor posiblemente menos conocido y del que suele hablarse más escasamente, aunque ambos están intimamente relacionados como vamos a ver en la última sección de este artículo, es el llamado "Alfa" (α), también denominado "factor de mérito".

Sin embargo, oir hablar a menudo de algo y saber exactamente de que se trata son dos asuntos muy diferentes ¿no te parece?.

Sabemos que en la red pueden encontrarse miles de páginas que hablan sobre este tema. No obstante, en muchas de ellas solo pueden leerse textos "copy & paste" procedentes de libros técnicos, la mayoría de veces áridos, pesados de leer y difíciles de asimilar. En otras, la información no está completa o contiene errores que desorientan y confunden al lector.

Con el presente artículo queremos hacer llegar esta información a nuestros visitantes por una parte de forma amena y sin complicaciones, y por otra sumergiéndonos matematicamente en la relación que une a los dos parámetros mencionados para aquellos que les guste profundizar en estos temas ¿Te subes a este carro?.

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Noticias
Revista 27 MHz - Fascículo 10

Fascículo Nº 10 de la revista "27 MHz" dedicada a la CB (Banda Ciudadana).

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Telecomunicaciones - El teléfono

Indudablemente, el telégrafo fué un adelanto tecnológico importantísimo en una sociedad en la que nunca habían existido las comunicaciones instantáneas a larga distancia. Aunque una persona que tuviera la necesidad de comunicarse con alguien situado a cientos de kilómetros de distancia tuviera que salir del hogar e ir a la oficina telegráfica más cercana para poner el mensaje, aquello no era en modo alguno un obstáculo importante. Lo verdaderamente importante era que esa persona recibiera el mensaje a los pocos minutos, sin importar el tener que desplazarse fuera de casa y solicitar los servicios de los telegrafistas profesionales habituados al código Morse. Pero los seres humanos siempre queremos más y además tendemos a la comodidad.

Lo ideal, en aquel momento, era no tener que depender de una oficina de telégrafos y poder expresar directamente a la persona interesada, con nuestras propias palabras, aquello que queríamos transmitirle, y si no se tuviera que salir de casa para ello... ¡mucho mejor!. Se imponía la necesidad de poder transmitir de manera instantánea la voz humana. Los científicos se pusieron manos a la obra y un buen dia... ¡voilá!... nació el teléfono.

EL VERDADERO INVENTOR DEL TELÉFONO
Muchos aún creen que fué un escocés llamado Alexander Graham Bell, el que consiguió por primera vez transmitir de forma instantánea la palabra hablada a través de un conductor eléctrico, allá por el año 1876. Sin embargo nada más lejos de la realidad.

Es probable que no te suene el nombre de Antonio Santi Giuseppe Meucci, pero fué este ingeniero italiano nacido en Florencia el que rondando el año 1855, más de veinte años antes que Bell, construyó el primer teléfono de la historia. Graham Bell solo fué el primero en patentarlo, en llevarse la gloria durante muchos años y, por supuesto, la plata también.

Meucci, escaso de dinero para patentar su invento, acudió por ayuda a la poderosa empresa de telégrafos Western Union, a la que entregó su prototipo llamado "teletrófono". Pasaban los años, y cuando Meucci inquiría sobre su invento la Western daba la callada por respuesta o respondía que aquello no era un invento al que se le pudiera sacar partido. Meucci, cansado de esperar, pidió que se le devolviera su prototipo, a lo que la Western respondió que se había perdido.

En 1876 Alexander Graham Bell se presenta al mundo como inventor del teléfono y lo patenta. A pesar de los esfuerzos de Meucci por demostrar que él era el verdadero inventor, las acciones legales iniciadas para ello fueron hábilmente empantanadas año tras año por los abogados de la poderosa Bell hasta que el proceso legal fué cerrado en 1896, años después de la muerte de Meucci.

Investigaciones posteriores pusieron de manifiesto un delito de prevaricación, relativo a varios empleados de la oficina de patentes confabulados con la Bell. Además, en un litigio que surgió posteriormente, salió a la luz pública que existía un acuerdo secreto entre la Bell y la Western Union por la que esta última recibiría durante 17 años un 20% de los beneficios dimanados de la comercialización del invento. Por fín más de un siglo después, el 11 de Junio del año 2002, el Boletín Oficial de la Cámara de Representantes de los EE.UU. reconoció a Meucci como el verdadero inventor del teléfono. ¡C'est la vie!.

LOS PRIMEROS TELÉFONOS
Como veremos a continuación, los primeros teléfonos no entendían de técnologías digitales, de sistemas DECT ni de memoria del último número marcado. Su principio básico era de lo más simple. Si hemos leído el artículo anterior, en el que hablábamos del telégrafo con hilos, nos resultará muy sencillo entender el funcionamiento de los antiguos teléfonos ya que se utilizaba un circuito muy similar. Si miras la ilustración verás que, en esencia, la diferencia estriba en sustituir el manipulador telegráfico por un componente llamado micrófono, y el electroimán con su lámina y su lápiz por otro componente llamado auricular.

Como vemos, el circuito telefónico queda formado por los siguientes componentes: una fuente de energía eléctrica (batería o pila), un micrófono, la misma linea aislada del suelo que utiliza el telégrafo, el auricular y para finalizar sendas tomas de tierra.

Como somos muy listos, nos hemos dado cuenta de que el quid de la cuestión, el meollo del invento, el núcleo del artilúgio y la enjundia del artefacto está en los dos componentes nuevos: el micrófono y el auricular. Si llegamos a entender como funcionan estos, llegaremos a comprender como funcionaban los primeros teléfonos inventados por Meucci y comercializados por Bell. ¡Manos a la obra!.

EL MICRÓFONO
Creo que no puede existir en el planeta Tierra un radioaficionado a cuyos tímpanos no haya llegado aún este término electrónico. La pregunta es... ¿pero todos ellos saben como funciona?.

Haciendo aquí un pequeño inciso, os diré que a lo largo de mi experiencia como profesional de la electrónica he conocido a infinidad de radioaficionados que se consideran verdaderos "expertos" en esta materia. Cuando les pregunto si leen a menudo literatura técnica sobre electrónica y radio, muchos me responden... "¿leer?... ¡nunca!... pero hace 25 años que soy radioaficionado". Aunque es muy cierto que existen radioaficionados con mucho talento y sabiduría en este campo y que les gusta profundizar en el estudio de los fenómenos radioelectricos, no es menos cierto que en muchísimos otros casos, por el hecho de simplemente manipular y operar un transceptor de radioaficionado durante años, muchos se creen verdaderos expertos en antenas, en emisoras y en electrónica en general. Se hace aquí realidad lo de... ¡el hábito no hace al monje!. Pero volvamos al micrófono.

No vamos a entrar ahora a detallar los variados tipos y clases distintas de micrófonos que existen actualmente, sino en desmenuzar el funcionamiento y la construcción del primer micrófono utilizado en la telefonía con hilos por Meucci y Bell. Se trataba del llamado micrófono de gránulos de carbón. Su construcción y su funcionamiento es de lo más sencillo.

Está formado por una caja de material aislante en cuyo fondo hemos puesto una placa metálica. La caja, generalmente redonda, está completamente rellena de pequeños gránulos de carbón más o menos cilíndricos y se completa con una fina lámina metálica muy flexible a modo de "tapadera" la cual, entre otras cosas, mantiene los gránulos de carbón dentro de la caja y está en íntimo contacto eléctrico con ellos.

La lámina metálica flexible tiene la facultad de vibrar en sentido transversal conforme le llegan las ondas de presión sonora de manera que, en función de estas, comprime y descomprime las pequeñas bolitas de carbón de dentro de la caja. ¿Que resultado tiene esto?

Si te fijas en el esquema general del teléfono, la corriente eléctrica de la pila debe pasar a través de los gránulos de carbón antes de llegar al auricular. Estos gránulos de carbón ofrecen cierta resistencia eléctrica al paso de la corriente. Cuando hablamos delante del micrófono, las ondas sonoras hacen que los gránulos de carbón estén más comprimidos con la presión sonora, lo que produce una superficie de contacto mayor entre ellos y esto hace que disminuya su resistencia eléctrica. Con la depresión de la onda sonora los gránulos de carbón tienden a separarse, con lo que su superficie de contacto es menor y aumenta su resistencia eléctrica (puedes ver una representación gráfica animada haciendo clic aquí).

La lámina flexible vibra en función de la frecuencia y de la amplitud de los sonidos que recibe lo que hace que la resistencia del carbón que contiene el micro lo haga de la misma manera, siguiendo fielmente los parámetros de las ondas sonoras que recoge.

Si recordamos ahora lo aprendido en otros artículos sobre la ley de Ohm tenemos que la intensidad de corriente a través de un circuito es inversamente proporcional a la resistencia. Si aplicamos dicha fórmula al circuito del teléfono podemos ya sentar la primera de las bases en las que se fundamentó:

Al variar la resistencia del carbón del micro en función de la frecuencia y de la amplitud de las ondas sonoras recibidas, la intensidad de corriente a través del circuito varía de la misma manera, siguiendo fielmente los cambios de los parámetros del sonido

Esta corriente variable en función de los sonidos recogidos por el micrófono es la que llega a la estación receptora, es decir, al auricular donde nuestro interlocutor espera oirnos. ¿Que ocurre allí?.

EL AURICULAR
De más está decir que el auricular es el dispositivo encargado de convertir la corriente eléctrica variable recibida, de nuevo en sonido audible por el ser humano. Para empezar fíjate en el dibujo adjunto, en el cual hemos representado un auricular como el que se utilizaba en los primeros teléfonos. El nombre que recibe dicho artilugio es "auricular dinámico".

Fíjate que hemos necesitado un imán permanente, ahora hablaremos de él, del cual emergen sendas piezas polares, en las cuales hemos arrollado varios cientos de espiras de hilo fino de cobre. La caja de material aislante y la fina lámina de acero que la cierra son muy similares a las que monta el micrófono de carbón. Esta lámina de acero, que también puede construirse de hierro dulce, es extremadamente fina y flexible. Se la suele llamar "membrana" o "diafragma".

Observa en el dibujo que el diafragma se queda un poco "abombado" hacia el interior de la caja cuando no circula ninguna corriente por las bobinas, debido a la atracción del imán. Al circular la corriente variable en función del sonido procedente del micrófono de carbón por las bobinas, la fuerza de atracción del imán varía a más y a menos dependiendo de la amplitud, y más o menos rápidamente dependiendo de la frecuencia.

Para expresarlo de otra manera, diremos que el electromagnetismo creado por la corriente que circula por las bobinas se suma y se resta al magnetismo natural del imán. Esto hace que el diafragma reproduzca el sonido original, generado a cientos de kilómetros, en el oido de nuestro interlocutor. Puedes ver una simulación animada haciendo clic aquí.

Es probable que te hayas preguntado una cosa. ¿Por qué no utilizar solo las piezas polares, sin el imán permanente, para que el diafragma permanezca centrado y sin abombar en ausencia de corriente por las bobinas? ¿No sería más lógico hacerlo así?... ¡La respuesta es un rotundo NO! ¡Es absolutamente necesaria la utilización del imán permanente! Sin embargo no vamos a decirte porqué en este momento. Piensa un poco y, si quieres, utiliza los comentarios para dar tu opinión. No temas equivocarte ya que aquí TODOS ESTAMOS APRENDIENDO, incluido el equipo de radioelectrónica.es.

Para finalizar, nos gustaría que empezaras a conocer los símbolos que representan a los diferentes componentes electrónicos. Para ello incluimos un pequeño gráfico del teléfono que hemos estudiado, en el que todos los componentes se representan con los símbolos que normalmente se utilizan en los esquemas. Esperamos que este artículo haya sido de tu agrado. En el próximo seguiremos hablando del telégrafo y del teléfono, pero esta vez en versión inhalámbrica. ¿Te gusta la idea?.

 

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