Um dos projetos mais tradicionais da eletrônica é o rádio de cristal uma versão mais moderna do antigo rádio de galena. Este rádio, que não precisa de pilhas ou energia da rede para funcionar, "retira" do próprio sinal esta energia, e serve perfeitamente para a audição das estações locais de ondas médias. Ideal para servir como primeira montagem ou ainda para trabalhos em feiras de ciências, o rádio de cristal que descrevemos usa poucos componentes e de baixo custo.
Os primeiros rádios que realmente tinham uma boa eficiência na escuta de estações de ondas médias e longas eram os chamados rádios de galena, porque a função principal de detectar as altas frequências captadas era exercida por um cristal de chumbo denominado galena.
Com um pequeno fio apoiado no cristal (chamado de bigode de gato) era possível encontrar os "pontos sensíveis" e com isso obter a detecção dos sinais de RF, que então eram aplicados a um fone de ouvido, conforme mostra a figura 1.
Antigamente os cristais de galena podiam ser adquiridos com facilidade pelos que desejassem montar sem próprio rádio, o que era muito comum, mas que não ocorre hoje.
No entanto, hoje temos uma alternativa para o cristal de galena que consiste no uso de um diodo de germânio, ou seja, um componente que possui no seu interior um cristal de germânio e que exerce as mesmas funções do tradicional cristal de galena. Na figura 2 mostramos a estrutura interna de um diodo de germânio.
Com um diodo de germânio como base podemos então montar um interessante rádio experimental de cristal para a faixa de ondas médias e que funciona "sem energia". Usando uma boa antena (que obrigatoriamente deve ser longa e externa) para captar o máximo de energia da estação, o rádio excita diretamente um fone de ouvido. Muitos dos componentes usados neste projeto podem ser improvisados ou obtidos de aparelhos fora de uso.
Características:
• Consumo de energia: 0
• Frequências sintonizadas: 550 a 1600 kHz (ondas médias)
COMO FUNCIONA
Na figura 3 temos o diagrama completo do rádio.
Os sinais da estação de rádio são captados pela antena, havendo então a indução de uma corrente de alta frequência. Esta corrente, que corresponde a todas as estações que podem "chegar" até a antena, é aplicada ao circuito de sintonia formado pela bobina L1 e por CV. Por meio de um ajuste de CV podemos separar o sinal apenas da estação que queremos ouvir, e que então vai para o diodo D1.
O diodo D1 faz as vezes da galena ou cristal, detectando o sinal da estação sintonizada. Esta detecção consiste em se retificar a parte de alta frequência, que então pode ser separada do som que queremos ouvir, ou seja, do sinal de baixa frequência. A parte de alta frequência é levada para o terra via C1, onde se perde, enquanto a parte de baixa frequência, que corresponde ao som, vai para J1, onde está ligado um fone.
Como o sinal que sobra é muito fraco, o fone deve ser muito sensível para haver a audição de alguma coisa. Deve ser usado um fone de alta impedância, de cristal ou magnético. Fones de baixa impedância, como os usados em aparelhos de som, não servem, precisando de adaptações, mas damos diversas opções mais adiante.
MONTAGEM
A disposição dos componentes que são fixados numa base de plástico ou madeira é mostrada na figura 4.
A bobina L1 deve ser construída pelo montador. Enrolamos de 80 a 120 voltas de fio esmaltado 28 AWG ou mais grosso, ou ainda fio comum de ligação (22-AWG), num bastão de ferrite de 15 a 25 cm de comprimento e aproximadamente 1 cm de diâmetro.
CV é um capacitor variável de sintonia que tanto pode ser aproveitado de um velho receptor de válvulas de ondas médias e curtas como de um rádio transistorizado. Devemos tomar cuidado para não usar variáveis de capacitâncias inferiores de 80 pF, que são encontrados em rádios de FM, pois eles não cobririam toda a faixa de frequência desejada neste projeto. Um botão plástico deve ser preso ao variável.
Para a ligação da antena e terra usamos um par de terminais antena/terra como os encontrados nos televisores: O capacitor C1 deve ser do tipo cerâmico, e seu valor não é crítico, podendo ficar entre 47 pF e 220 pF.
O diodo D1 deve ser de germânio, havendo muitos tipos que substituem o 1N34. Você pode até aproveitar este componente de um rádio transistorizado abandonado, que terá este diodo na função de detecção. Para a ligação do fone, tanto podemos usar um jaque como um par de terminais com parafusos.
O fone deve ser de alta impedância, mas existem diversas alternativas de improvisação para este componente. Uma delas consiste em se usar um pequeno alto-falante ligado a um transformador, conforme mostra a figura 5.
O transformador deve ter um enrolamento primário de 2 000 Q ou mais, como por exemplo do tipo de saída encontrado em rádios transistorizados fora de uso. Outra possibilidade consiste em se usar um tweeter piezoelétrico do qual tenha sido retirado o pequeno transformador interno, conforme mostra a figura 6.
De qualquer forma, nos dois casos o som será baixo e o dispositivo deve ser encostado no ouvido para que possamos ouvir os sinais da estação captada.
PROVA E USO
Para provar o aparelho e depois usá-lo precisamos de uma boa antena externa e de uma ligação à terra. A antena deve ser formada por um fio encapado, ou sem capa, esticado com pelo menos comprimento. Se o fio for sem capa deve haver isolamento nas suas extremidades, conforme mostra a figura 7.
A ligação à terra pode ser feita em qualquer objeto de metal de grande porte, como uma esquadria de porta ou janela, ou ainda um objeto de metal enterrado ou um cano de água (desde que metálico).
Com a ligação da antena, terra e fone podemos experimentar o aparelho. Basta colocar o fone no ouvido e ajustar CV para ouvir alguma estação local.
