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Teoría
Las leyes de Kirchhoff

¡Hay en la actualidad tanta literatura publicada en Internet sobre este tema que unos momentos antes de comenzar a desarrollar este artículo casi optamos por abandonar la labor y pasar a otro asunto!. Sinceramente, durante cierto tiempo experimentamos bastante indecisión para acometer esta iniciativa.

Sin embargo, al final se impusieron las ganas y la voluntad de divulgar unos conocimientos que, en muchísimas ocasiones, aquellas personas interesadas no tienen suficientemente claros.

Efectivamente, nos referimos a las célebres y famosas "Leyes de Kirchhoff", una especie de bestia negra de algunos estudiantes en sus correspondientes exámenes de tecnología o ingeniería, y muro insalvable para algunos aficionados e incluso profesionales de la electricidad y/o la electrónica.

Pero... ¿en realidad son tan complicadas y enrevesadas estas dos leyes promulgadas por el ínclito prusiano Gustav Robert Kirchhoff mientras todavía era un estudiante?... ¿por qué a determinados individuos les cuesta tanto entenderlas?... ¿tan elevado es su nivel de dificultad?.

Con este artículo vamos a hacer que comprendas los entresijos de las dos leyes de Kirchhoff. Te las mostraremos "con pelos y señales". Pero antes es imprescindible que repasemos algunos conceptos básicos de análisis de circuitos eléctricos. ¡Tranquilo...!. Hemos dicho "conceptos básicos" y no un curso completo sobre el tema.

¿Te atreves?.... Pues pasa adentro...

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Noticias
Base de datos de componentes para radio

Base de datos con más de 400 páginas de información sobre componentes electrónicos usados para emisión y recepción de radio. Transistores de potencia de RF, transistores RF de efecto de campo, transistores RF de pequeña señal, circuitos integrados (PLL, FI, VCO, MIXER, etc...), diodos varicap, etc...

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Radioaficionados
Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

Es normal que al radioaficionado, como ya hemos apuntado en otro lugar de este blog, le guste construirse sus propios aparatos. A aquellos que disponen de los suficientes conocimientos teórico-prácticos, el instrumento que traemos a la palestra en este artículo les resultará quizás excesivamente simple y fácil de construir.

Sin embargo, nuestra idea no es hacer llegar esta información únicamente a personas versadas en electrónica, sino también a aquellas que no lo están tanto, y por supuesto a todas aquellas que están ávidas por realizar experimentos de este tipo, tengan o no tengan conocimientos técnicos.

La herramienta que vamos a describir a continuación, además, les resultará de muchísima ayuda a todos ellos. Les servirá no solo para símplemente saber con que potencia sale un determinado transceptor de radio, sino también para ajustar sus propios emisores, exprimiendo al máximo las capacidades de cada uno de sus equipos.

Una vez construido, el watímetro de RF que tenemos entre manos se convertirá en un instrumento imprescindible e insustituible en nuestro rincón de radio. Pongamos pues manos a la obra.

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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
Cálculo de circuitos con diodos LED

Casi todo el mundo sabe de que se trata cuando se habla de diodos LED, esos pequeños componentes electrónicos que tienen la facultad de iluminarse cuando son atravesados por una corriente eléctrica. Además de que algunos modelos pueden llegar a desarrollar un considerable nivel lumínico el gasto energético que ocasionan es muy pequeño, por lo que en la actualidad ya han aparecido infinidad de lámparas domésticas basadas en ellos para casi todo tipo de aplicaciones.

Sin embargo, y centrándonos en los diodos LED estándar de 3 y de 5 milímetros usados en electrónica, muchos son los que se preguntan como se conectan a una pila o a una fuente de alimentación, quizás para usarlo como testigo de funcionamiento de algún equipo, o para hacer algún trabajo manual del colegio.

Hemos oido comentarios de todo tipo al respecto. Algunos dicen que el LED se conecta a la pila sin más, ya que piensan que funcionan con un determinado voltaje, algo parecido a las lamparitas de las linternas. Otros piensan que hay que poner dos o tres diodos más en serie, porque de lo contrario pueden "fundirse". Algunos no concretan y dicen que además del diodo LED y la pila o batería, el circuito debe de incorporar algún otro componente que lo proteja. ¿Que crees tu?.

El presente artículo tratará de arrojar luz sobre este tema, el cual en muchas ocasiones no está claro en la mente de algunos.

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Teoría
Las ondas (II)

Cuando hemos hablado del movimiento ondulatorio producido por la piedra que cae en el estanque de aguas tranquilas no hemos ahondado demasiado en su mecánica ni en sus peculiaridades. El estudio de tales ondas puede darnos muchas ideas y proporcionarnos algunos conocimientos relacionados con el resto de ondas, incluidas las ondas electromagnéticas utilizadas en las transmisiones de radio. Para un observador poco experimentado, las ondas producidas por la piedra al caer no son mas que unas pocas circunferencias que se dibujan en el agua y que se alejan del punto en donde cayó el pedrusco, aumentando progresivamente de diámetro y disminuyendo de intensidad. Sin embargo, hay mucha más información implícita en esas circunferencias de la que se ve a simple vista, solo que debemos conocer la manera de extraerla para así poder asimilarla.

Una vez dicho esto surgen algunas preguntas relacionadas con lo expuesto hasta el momento. ¿Que métodos podemos utilizar para conocer estas ondas mas a fondo? ¿Que podemos aprender de ellas que aplique también a los demás tipos de ondas? ¿Cuales son sus características principales? Todas las respuestas vienen a continuación.

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Noticias
Revista 27 MHz - Fascículo 2

Fascículo Nº 2 de la revista "27 MHz" dedicada a la CB (Banda Ciudadana).

Un extracto de la información que puede encontrarse en ella es el siguiente: Código Q, alfabeto fonético, claves usadas en CB, previo compresor Turner +3, reductor de potencia, teoría de antenas (II), antiparasitaje de automóviles, protección de transistores de salida, watímetro para CB, alarma capacitativa y nociones de electrónica.

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Receptor de cristal (radio galena) para FM

Receptor de cristal - Radio galenaPublicamos este artículo como respuesta a una solicitud de asesoramiento de Silvio, que nos visita desde Cali - Valle del Cauca (Colombia).

Silvio nos comenta las dificultades que está enlocontrando en la puesta en marcha de un "receptor de cristal" o "radio galena", cuyo circuito ha sido adaptado con la intención de recibir las señales de la banda de FM comercial (88-108 MHz). Dicho receptor lo ha construido en base a la información extraida de cierta página web.

Con este artículo queremos arrojar un poco de luz sobre como llevar a la práctica con éxito la construcción de este tipo de receptores de onda corta y VHF, con demodulación de FM incluida, en base a nuestra experiencia y a la información que tenemos de aquellos fabricantes que en su dia los comercializaron.

Aunque para muchos, el hecho de poder oir señales de frecuencia modulada (FM) usando un receptor de galena con detección a diodo de cristal es imposible, desde aquí queremos hacer ver que SI se puede y en este artículo vamos a explicar las razones que existen para ello.

Si deseas saber más clica en "Leer completo..." por favor.

A lo largo de la historia de la radio se han ideado multitud de maneras para conseguir la demodulación de una señal de frecuencia modulada (FM). Una de las primeras fué mediante un circuito conocido como "discriminador".

Más adelante, en uno de los subtemas de este artículo, vamos a describir el "discriminador" más elemental que existe, de manera que llegaremos a entender perfectamente lo que hemos indicado en la introducción. No obstante, es obligado que veamos primero que es lo que hace este dispositivo.

EL DISCRIMINADOR CLÁSICO
Así se llama el circuito que es capaz de detectar las variaciones de frecuencia de una señal de RF modulada en FM aplicada a su entrada y entregar a su salida una señal de RF cuya amplitud se modificará proporcionalmente a los cambios de frecuencia de la señal original.

Podríamos decir que se trata de un "amplificador" cuya ganancia (factor de amplificación) depende de la frecuencia de la señal aplicada. Quizás lo entiendas mejor con unas imágenes.

Funcion del discriminador de FM

Fíjate que hemos aplicado a la entrada del discriminador una señal modulada en frecuencia (FM) de amplitud fija. Basicamente esta señal se compone de tres valores de frecuencia distintos; una que podemos calificar como "frecuencia central" con un valor medio y que representamos por "Fc", otra de frecuencia más baja a la que llamamos "F-" y otra de frecuencia más alta que llamamos "F+".

A la salida del discriminador aparece la misma señal que a la entrada, modulada en frecuencia, con la particularidad de que además está modulada en amplitud. Efectivamente su amplitud es mayor cuanto mayor es la frecuencia de la señal de RF aplicada. Ese es justo el trabajo que realiza el discriminador.

Si ahora añadimos a la salida del discriminador un detector de AM con un diodo de germanio, exactamente igual que se hace en un radio galena normal, obtendremos la señal de audio de B.F. original que se utilizó en la emisora, ya que previamente habremos convertido la señal de frecuencia modulada (FM) en una señal de amplitud modulada (AM) a la que trataremos como tal. Mira la siguiente ilustración.

Discriminación y detección de FM

La pregunta que surge ahora es... ¿como hace su trabajo el discriminador?...

Tenemos que aclarar que las expresiones "discriminador" y "detector de FM" se solían usar indistintamente por el personal técnico, llegando a ser expresiones sinónimas. En su momento se usaron diferentes circuitos para este menester, siempre formados por un discriminador y un detector de AM trabajando conjuntamente. Los más importantes son el "discriminador de Travis" también conocido como "detector de sintonía escalonada", el "detector de fase" también conocido como "discriminador de Fooster-Seely" y el "detector de relación" que básicamente es un discriminador de Fooster-Seely mejorado con capacidades limitadoras.

En la actualidad, sobre todo en receptores de cierta calidad, se suelen usar detectores de FM basados en circuitos "PLL" (Phase Locked Loop), conocidos en nuestro idioma como "lazo o bucle de enganche de fase", obteniendose la señal de BF (Baja Frecuencia) original directamente de la "tensión de control" aplicada al "VCO" del circuito (ya hablaremos de esto).

Pero este artículo no es para adentrarnos en este asunto, sino para entender por qué con un simple receptor de cristal podemos oir perfectamente señales moduladas en frecuencia (FM). ¡Vamos a verlo!.

UN DISCRIMINADOR ELEMENTAL
Ya sabemos que para poder oir una señal de FM primero hay que discriminarla y después aplicarla a un detector de AM. De esa manera podemos obtener la señal de audio o BF. Sabemos además que en un "receptor de galena" ya tenemos el detector de AM (diodo de germanio), pero... ¿donde rayos está el discriminador?... ¡Recordemos el esquema básico de un "radio galena"!.

Receptor de cristal - Radio galena

¡Ahí tienes el "discriminador"!. Está delante de ti... ¿que no lo ves?. Te lo muestro en la siguiente imagen con más detalle.

Discriminador elemental

Puede que te preguntes... ¿Pero eso no es un circuito resonante LC, o circuito tanque?. ¿Como discrimina la señal de FM un circuito tanque, que en principio solo sirve para "seleccionar" la frecuencia de la señal de radio de AM?.

Efectivamente, en un receptor de cristal clásico de AM, para poder elegir la frecuencia de la señal que queremos sintonizar y obtener los mejores resultados de selectividad y sensibilidad hay que situar el centro de la curva respuesta del circuito tanque justo en el valor de la frecuencia de la portadora que queramos recibir. La siguiente figura aclara esto.

Sintonización correcta de una emisora en AM

Sin embargo, cuando queremos que un circuito resonante LC haga las veces de "discriminador" deberemos ajustar su curva respuesta de manera que la frecuencia central de la emisora a sintonizar, es decir su portadora sin modular, se sitúe justo en la mitad de uno de los flancos, eligiendo una zona lo más lineal posible de dicho flanco. La imagen siguiente aclarará este punto.

Circuito tanque LC como discriminador de FM

De esta manera, conseguiremos que la señal de amplitud constante pero modulada en frecuencia recibida por la antena se convierta en una señal modulada en amplitud, ya que las excursiones de frecuencia debidas a la modulación de audio introducida en la emisora provocarán diferentes tensiones en bornas del circuito tanque LC. Esto último te lo mostramos en la próxima ilustración.

Funcionamiento del circuito LC como discriminador

Así es como, eligiendo cuidadosamente los valores LC del circuito tanque para que resuene en la banda de FM de 88 a 108 MHz y llevando a la práctica el montaje con las debidas precauciones, podremos llegar a recibir, discriminar y detectar las emisoras comerciales cercanas a nuestra ubicación.

Pero... ¿y si una vez que hemos acabado el montaje, nuestro "receptor de galena" de FM no funciona?. ¿Como podemos saber donde está el fallo?. Por más tiempo que le hemos dedicado, intentándolo por activa y por pasiva, no logramos oir absolutamente nada en el auricular. Nuestro gozo se convierte en tristeza y desesperación.

Para evitar esta situación, daremos unos consejos y alguna información interesante mediante los cuales se nos hará más fácil la puesta en marcha del dispositivo.

COSAS A TENER EN CUENTA

Puede parecer que llevar a cabo con éxito el montaje de un receptor de galena para ondas cortas (6 a 30 MHz) o FM (88 a 108 MHz) es comparativamente más complicado que hacerlo para ondas medias (525 a 1605 KHz), ya que estas últimas son más "manejables" y menos dadas a "desaparecer" por pérdidas de señal al tratarse de frecuencias sensiblemente menores.

No obstante, vamos a recopilar una serie de consejos e ideas, extraidas en parte de notas técnicas de fabricantes que, en su momento, comercializaron este tipo de receptores. De seguro que esto nos ayudará para llevar a buen término nuestro receptor.

Por ejemplo, la firma alemana Siemens comercializó en su dia un excelente receptor de cristal para la gama de ondas cortas. Su esquema eléctrico era tan sencillo como el que presentamos a continuación.

Receptor de cristal para OC de Siemens

De seguro que te parecerá algo muy simple. Sin embargo, fue uno de los receptores de más éxito de su tiempo y el que mejor rendimiento tenía. ¿Su secreto?... componentes de primera calidad y una exquisita y estudiada colocación de los mismos en la caja que le servía de soporte.

Quizás eches de menos en este esquema la toma de tierra. El fabricante alemán renunció deliberadamente a la misma ya que, debido a la longitud de la conexión necesaria y a la alta atenuación que producen a estas frecuencias, las tomas de tierra fracasan estrepitosamente con ondas cortas en este tipo de receptores. Además, la capacidad de la masa del aparato y hasta el propio auricular hacen perfectamente las veces de "tierra auxiliar".

Para aquellos que deseen llevar a la práctica este receptor, la bobina se construye con 14 espiras de hilo de cobre de 0,8mm de diámetro devanadas sobre un tubo de cartón de 22mm de diámetro. Como condensador variable de sintonía se usaba uno de 20-160 pF (era el único disponible en el mercado en aquellas fechas). Recomendamos usar un diodo de germanio de calidad, que cumpla perfectamente su cometido en frecuencias de al menos hasta 30 MHz (cuidado con este componente). Los auriculares han de ser obligatoriamente de alta impedancia, preferiblemente de cristal o cerámicos. No sirven los auriculares de baja impedancia, habituales para los equipos Hi-Fi. Usar como mínimo unos auriculares de 2000 o 3000 Ohmios en adelante. Es importantísimo reducir las pérdidas al máximo posible mediante la aplicación de los consejos anteriores.

Antena dipolar de cable para FMEn su dia, otra famosa marca alemana lanzó al mercado un receptor de cristal para frecuencia modulada (FM). Disponía de una entrada para conectarle una antena dipolo.

Si te decides a construirlo puedes usar como antena una de las que aún hoy dia se venden fabricadas con cable tipo "cinta amphenol", muy sencillas y baratas, aunque debido precisamente a esto muchos aficionados optan por elaborarlas ellos mismos.

Con una impedancia de 300 ohmios, el tipo de antena mencionado es ideal para este último receptor, sobre todo si tienes la posibilidad de colocarla al aire libre, en el exterior, con lo cual se mejorará bastante la recepción de emisoras débiles. El esquema del mencionado receptor lo tienes a continuación.

Receptor de cristal (radio galena) para FM

Las particularidades constructivas de las bobinas L1 y L2 son las siguientes, según la nota técnica del fabricante. L1 se construye devanando al aire 3,5 espiras con hilo de cobre de 1mm de diámetro, con toma intermedia y un diámetro del devanado de 19mm. Para L2 se utilizan 4,5 espiras de hilo de cobre de 1,5mm de diámetro con el mismo diámetro del devanado de 19mm. El paso entre espiras de ambas bobinas se especifica de entre 2,5 y 3mm.

Para este tipo de receptores es esencial la buena calidad de los componentes. Hay que asegurarse muy mucho de que el diodo detector de germanio pueda trabajar sin problemas con frecuencias de más de 100MHz. ¡Mucho ojo con esto!... La mayoría de los diodos procedentes de china no van a dar resultado, aunque si funcionen correctamente en receptores para ondas medias.

También la calidad del condensador variable influirá decisivamente en el resultado. Un condensador con pérdidas, sea por un dieléctrico de mala calidad o por una construcción descuidada y mediocre hará fracasar el proyecto.

Insistimos en la impedancia de los auriculares. Hay que usar preferiblemente auriculares de cristal o cerámicos, los cuales tienen una elevada impedancia, detalle imprescindible para que el receptor funcione. No use un transformador para adaptar la impedancia de unos auriculares Hi-Fi normales como se recomienda en otros sitios. Eso no hará más que aumentar las pérdidas y el fracaso estará más cerca.

Con frecuencias del orden de los 100MHz que son las que manejaremos con este receptor, el valor, posición y acoplamiento de las bobinas es muy crítico. Para el tipo de antena indicado anteriormente, el fabricante recomienda una separación entre las dos bobinas lo más estrecha posible. Si no se dispone del instrumental adecuado habrá que ir tanteando el paso entre espiras más adecuado. Una diferencia de varias décimas de milímetro puede significar que nos salgamos fuera de la banda de FM y, sin saberlo, intentemos infructuosamente sintonizar alguna emisora inexistente.

Por otra parte debemos de ser conscientes de que la sensibilidad de nuestro receptor es muy limitada. Por ello, lo mejor será asegurarse que en nuestra localidad exista al menos una emisora que transmita con potencia suficiente para que llegue sin problemas a nuestra ubicación con una señal elevada.

Otra posibilidad es acercar nuestro receptor a un micrófono inalámbrico de los que trabajan dentro de la banda de FM comercial y, a partir de ahí, ajustar sus bobinas.

La mayoría de estos consejos son aplicables a todos los circuitos que manejen altas frecuencias, por lo que creemos que pueden serle de ayuda tanto a Silvio, como a todo aquel que se decida a afrontar este tipo de montajes.

Apreciaremos mucho vuestros comentarios. Es posible que puedan ayudar a otras personas.

 
C O M E N T A R I O S   
RE: Rádio FM

#6 Crystal FM » 07-10-2018 18:13

Envíeme su correo electrónico. yo le envió el esquema del Radio de Crystal FM completo - mi correo es

Rádio FM

#5 Adolfo Nunes » 17-08-2018 17:49

Olá Gostei muito desse esquema de Rádio Galena FM..
Att.
Adolfo Nunes.,

técnico electrónico

#4 gerardo M A » 14-01-2018 21:26

Hola, donde puedo encontrar el diodo de germanio para la radio galena de FM y los auriculares cerámicos de alta impedancia? Ah, y tambien el condensador variable.Alguna página web?
Gracias por tu respuesta
Un saludo

tecnologo de mantenimiento electronico isntrumental

#3 orlando arias » 28-10-2017 20:23

solicito ayuda para la reconstrucion de receptor galenaalgunas partes le faltan gracias

RE: Receptor de cristal (radio galena) para FM

#2 orlando arias » 28-10-2017 20:17

econtre un receptor galena con marca phillis y nesecito ayuda para recostruir . pmll piesas que le faltan muchas graciaspor su ayuda.

tecnologo de mantenimiento electronico instrumental

#1 orlando arias » 28-10-2017 20:01

me econtre un receptor galena de la marca phillis la cual estuvo enterrado mucho tiempo necesito su reconstrucción es muy rudimentaria con dispositivos robustos y necesito reconstruir partes dañadas por el tiempo para exponerlo en

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