Radio de cristal

Un receptor de radio de cristal , también llamado receptor de cristal , es un receptor de radio sencillo , popular en los inicios de la radio. Utiliza únicamente la potencia de la onda de radio recibida para producir sonido, sin necesidad de una fuente de alimentación externa. Su nombre proviene de su componente más importante, un detector de cristal , originalmente hecho de un trozo de mineral cristalino como la galena . ^{[ 1 ]}^{: 7–9} Este componente ahora se denomina diodo .

Las radios de cristal son el tipo más simple de receptor de radio ^{[ 2 ]} y se pueden construir con pocos componentes económicos, como un cable para la antena, una bobina de alambre, un condensador, un detector de cristal y auriculares ^{[ 3 ]} . Sin embargo, son receptores pasivos , mientras que otras radios utilizan un amplificador alimentado por la corriente de una batería o la toma de corriente para aumentar el volumen de la señal. Por lo tanto, los receptores de cristal producen un sonido bastante débil y deben escucharse con auriculares sensibles, y solo pueden recibir estaciones dentro de un rango limitado del transmisor ^{[ 4 ] .}

La propiedad rectificadora de un contacto entre un mineral y un metal fue descubierta en 1874 por Karl Ferdinand Braun . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{: 333} Los cristales fueron utilizados por primera vez como detector de ondas de radio en 1894 por Jagadish Chandra Bose , ^{[ 8 ]}^{[ 7 ]}^{: 291–308} en sus experimentos de óptica de microondas. Fueron utilizados por primera vez como demodulador para la recepción de comunicaciones de radio en 1902 por GW Pickard . ^{[ 9 ]} Las radios de cristal fueron el primer tipo de receptor de radio ampliamente utilizado, ^{[ 10 ]} y el tipo principal utilizado durante la era de la telegrafía inalámbrica . ^{[ 11 ]} Vendida y fabricada en casa por millones, la radio de cristal, económica 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. ^{[ 12 ]} Fabricantes como Crosley Radio Corporation comercializaron receptores de cristal económicos durante el auge inicial de la radiodifusión.

Hacia 1920, los receptores de cristal fueron reemplazados por los primeros receptores amplificadores, que utilizaban tubos de vacío . Con este avance tecnológico, los receptores de cristal quedaron obsoletos para uso comercial ^{[ 10 ]} , pero continuaron siendo construidos por aficionados, grupos juveniles y los Boy Scouts ^{[ 13 ],} principalmente como una forma de aprender sobre la tecnología de la radio. Todavía se venden como dispositivos educativos y existen grupos de entusiastas dedicados a su construcción. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}^{[ 18 ]}

Las radios de cristal reciben señales moduladas en amplitud (AM), aunque se han construido diseños FM . ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]} Se pueden diseñar para recibir casi cualquier banda de radiofrecuencia , pero la mayoría recibe la banda de radiodifusión AM . ^{[ 21 ]} Algunas reciben bandas de onda corta , pero se requieren señales fuertes. Los primeros receptores de cristal recibían señales de telegrafía inalámbrica transmitidas por transmisores de chispa a frecuencias tan bajas como 20 kHz. ^{[ 22 ]}^{: 110,268}^{[ 23 ]}

Principios básicos

Una radio de cristal puede considerarse como un receptor de radio reducido a lo esencial. ^{[ 3 ]}^{[ 24 ]} Consta al menos de estos componentes: ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}^{: 94}^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}

Una antena en la que la onda de radio induce corrientes eléctricas .
Un circuito resonante (circuito sintonizado) selecciona la frecuencia de la emisora de radio deseada entre todas las señales recibidas por la antena. El circuito sintonizado consta de una bobina de alambre (llamada inductor ) y un condensador conectados entre sí. El circuito tiene una frecuencia de resonancia y permite que las ondas de radio de esa frecuencia lleguen al detector, bloqueando en gran medida las ondas de otras frecuencias. La bobina o el condensador, o ambos, son ajustables, lo que permite sintonizar el circuito a diferentes frecuencias para seleccionar la emisora que se desea recibir. En algunos circuitos no se utiliza un condensador y la antena cumple esta función, ya que una antena más corta que un cuarto de la longitud de onda de las ondas de radio que se pretenden recibir es capacitiva.
Un detector de cristal semiconductor demodula la señal de radio para extraer la señal de audio ( modulación ). El detector de cristal funciona como un detector de ley cuadrática , ^[²⁷^] demodulando la corriente alterna de radiofrecuencia a su modulación de frecuencia de audio. La salida de frecuencia de audio del detector se convierte en sonido mediante el auricular. Los primeros aparatos utilizaban un " detector de bigotes de gato " ^[²⁸^]^[²⁹^]^[³⁰^] que consistía en un pequeño trozo de mineral cristalino, como la galena, con un alambre fino tocando su superficie. El detector de cristal fue el componente que dio nombre a las radios de cristal. Los aparatos modernos utilizan diodos semiconductores modernos , aunque algunos aficionados siguen experimentando con detectores de cristal u otros.
Los auriculares convierten la señal de audio en ondas sonoras para que puedan oírse. La baja potencia que produce un receptor de cristal es insuficiente para alimentar un altavoz , por lo que se utilizan auriculares.

Diagrama ilustrado de 1922 que muestra el circuito de una radio de cristal. Este circuito común no utilizaba un condensador de sintonización , sino que aprovechaba 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 hilo fino en contacto con una parte del cristal, formando un contacto de diodo.

Como una radio de cristal no tiene fuente de alimentación, la potencia sonora producida por el auricular proviene únicamente del transmisor de la estación de radio que se recibe, a través de las ondas de radio capturadas por la antena. ^{[ 3 ]} La potencia disponible para una antena receptora disminuye con el cuadrado de su distancia al transmisor de radio . ^{[ 31 ]} Incluso para una estación de radiodifusión comercial potente , si está a más de unas pocas millas del receptor, la potencia recibida por la antena es muy pequeña, generalmente medida en microvatios o nanovatios . ^{[ 3 ]} En los modernos receptores de cristal, se pueden escuchar señales tan débiles como 50 picovatios en la antena. ^{[ 32 ]}^{: 42} Las radios de cristal pueden recibir señales tan débiles sin usar amplificación solo debido a la gran sensibilidad del oído humano , ^{[ 3 ]}^{[ 33 ]}^{: 297–304} que puede detectar sonidos con una intensidad de solo 10 ⁻¹⁶W /cm ² . ^{[ 34 ]} Por lo tanto, los receptores de cristal deben diseñarse para convertir la energía de las ondas de radio en ondas sonoras de la manera más eficiente posible. Aun así, generalmente solo pueden recibir estaciones dentro de distancias de aproximadamente 25 millas para estaciones de radiodifusión AM , ^{[ 22 ]}^{: 144}^{[ 35 ]} aunque las señales de radiotelegrafía utilizadas durante la era de la telegrafía inalámbrica podían recibirse a cientos de millas, ^{[ 35 ]} e incluso se utilizaron receptores de cristal para la comunicación transoceánica durante ese período. ^{[ 36 ]}

Diseño

El desarrollo de receptores pasivos comerciales se abandonó con la llegada de los tubos de vacío fiables alrededor de 1920, y la investigación posterior sobre radios de cristal fue realizada principalmente por radioaficionados y aficionados. ^{[ 37 ]} Se han utilizado muchos circuitos diferentes. ^{[ 2 ]}^{[ 38 ]}^{[ 39 ]} Las siguientes secciones analizan con mayor detalle las partes de una radio de cristal.

Antena

La antena convierte la energía de las ondas electromagnéticas de radio en una corriente eléctrica alterna en la antena, que está conectada a la bobina de sintonización. Dado que, en una radio de cristal, toda la potencia proviene de la antena, es importante que esta capte la mayor cantidad de potencia posible de la onda de radio. Cuanto más grande sea una antena, más potencia podrá interceptar. Las antenas del tipo comúnmente utilizado con receptores de cristal son más efectivas cuando su longitud es cercana a un múltiplo de un cuarto de longitud de onda de las ondas de radio que reciben. Dado que la longitud de onda utilizada con las radios de cristal es muy larga (las ondas de la banda de transmisión AM tienen una longitud de 182 a 566 metros o de 597 a 1857 pies ) ^[⁴⁰^], la antena se fabrica lo más larga posible, ^[⁴¹^] a partir de un cable largo , a diferencia de las antenas de látigo o las antenas de bucle de ferrita utilizadas en las radios modernas.

Los aficionados serios a la radio de cristal utilizan antenas de tipo "L invertida" y "T" , ^{[ 42 ]}^{: 48–51} que consisten en cientos de pies de cable suspendido lo más alto posible entre edificios o árboles, con un cable de alimentación conectado en el centro o en un extremo que baja hasta el receptor. ^{[ 43 ]}^{[ 21 ]}^{: 58} Sin embargo, con mayor frecuencia, se utilizan longitudes aleatorias de cable que cuelgan de las ventanas. Una práctica popular en los primeros tiempos (particularmente entre los residentes de apartamentos) era utilizar objetos metálicos grandes existentes, como resortes de cama , ^{[ 13 ]} escaleras de incendios y cercas de alambre de púas como antenas. ^{[ 35 ]}^{[ 44 ]}^{[ 22 ]}^{: 100}

Suelo

Las antenas de hilo utilizadas con receptores de cristal son antenas monopolo que desarrollan su voltaje de salida con respecto a tierra. Por lo tanto, el receptor requiere una conexión a tierra (la tierra) como circuito de retorno para la corriente. El cable de tierra se conectaba a un radiador, tubería de agua o estaca metálica clavada en el suelo. ^{[ 45 ]}^{: 18–22}^{[ 22 ]}^{: 102–104}^{[ 42 ]}^{: 48–51} En los primeros tiempos, si no se podía hacer una conexión a tierra adecuada, a veces se utilizaba un contrapeso . ^{[ 46 ]}^{: 309–311}^{[ 47 ]}^{: 45} Una buena tierra es más importante para los receptores de cristal que para los receptores alimentados, ya que los receptores de cristal están diseñados para tener una baja impedancia de entrada necesaria para transferir la potencia de la antena de manera eficiente. Es necesaria una conexión a tierra de baja resistencia (preferiblemente inferior a 25 Ω) porque cualquier resistencia en la tierra reduce la potencia disponible de la antena. ^{[ 41 ]} En cambio, los receptores modernos son dispositivos controlados por voltaje, con alta impedancia de entrada, por lo que fluye poca corriente en el circuito de antena/tierra. Además, los receptores alimentados por la red eléctrica están conectados a tierra adecuadamente a través de sus cables de alimentación, que a su vez están conectados a tierra mediante el cableado del edificio.

Circuito sintonizado

El circuito sintonizado , que consta de una bobina y un condensador conectados entre sí, actúa como un resonador , similar a un diapasón. ^{[ 47 ]}^{: 48} La carga eléctrica, inducida en la antena por las ondas de radio, fluye rápidamente de un lado a otro entre las placas del condensador a través de la bobina. El circuito tiene una alta impedancia en la frecuencia de la señal de radio deseada, pero una baja impedancia en todas las demás frecuencias. ^{[ 48 ]} Por lo tanto, las señales en frecuencias no deseadas pasan a través del circuito sintonizado a tierra, mientras que la frecuencia deseada se transmite al detector (diodo) y estimula el auricular, siendo escuchada. La frecuencia de la estación recibida es la frecuencia de resonancia f del circuito sintonizado, determinada por la capacitancia C del condensador y la inductancia L de la bobina: ^{[ 49 ]}

f={\frac {1}{2\pi {\sqrt {LC}}}}\,

El circuito se puede ajustar a diferentes frecuencias variando la inductancia (L), la capacitancia (C) o ambas, "sintonizando" el circuito a las frecuencias de diferentes estaciones de radio. ^{[ 1 ]}^{: 7–9} En los conjuntos de menor costo, el inductor se hacía variable mediante un contacto de resorte que presionaba contra los devanados que podían deslizarse a lo largo de la bobina, introduciendo así un número mayor o menor de espiras de la bobina en el circuito, variando la inductancia . Alternativamente, se utiliza un condensador variable para sintonizar el circuito. ^{[ 50 ]} Algunos conjuntos de cristal modernos utilizan una bobina de sintonización con núcleo de ferrita , en la que un núcleo magnético de ferrita se mueve dentro y fuera de la bobina, variando así la inductancia al cambiar la permeabilidad magnética (esto eliminó el contacto mecánico menos fiable). ^{[ 51 ]}

La antena es una parte integral del circuito sintonizado y su reactancia contribuye a determinar la frecuencia de resonancia del circuito. Las antenas suelen actuar como una capacitancia , ya que las antenas más cortas que un cuarto de longitud de onda tienen reactancia capacitiva . ^{[ 41 ]} Muchos de los primeros receptores de cristal no tenían un condensador de sintonización, ^{[ 46 ]}^{: 421–425} y dependían en cambio de la capacitancia inherente en la antena de hilo (además de una capacitancia parásita significativa en la bobina ^{[ 47 ]}^{: 57} ) para formar el circuito sintonizado con la bobina.

Los primeros receptores de cristal no tenían ningún circuito sintonizado, y consistían simplemente en un detector de cristal conectado entre la antena y tierra, con un auricular en paralelo. ^{[ 1 ]}^{: 7–9}^{[ 46 ]}^{: 421–422} Dado que este circuito carecía de elementos de selección de frecuencia aparte de la amplia resonancia de la antena, tenía poca capacidad para rechazar estaciones no deseadas, por lo que todas las estaciones dentro de una amplia banda de frecuencias se escuchaban en el auricular ^{[ 37 ]} (en la práctica, la más potente suele ahogar a las demás). Se utilizó en los primeros días de la radio, cuando solo una o dos estaciones estaban dentro del alcance limitado de un receptor de cristal.

Adaptación de impedancias

Circuito de radio de cristal de dos contactos deslizantes. ^{[ 37 ]}^{[ 50 ]} y ejemplo de la década de 1920. Los dos contactos deslizantes en la bobina permitían ajustar la impedancia de la radio para adaptarla a la antena durante la sintonización, lo que resultaba en una mejor recepción. La capacitancia que creaba el circuito sintonizado provenía de la capacitancia parásita de la bobina y la antena.

Un principio importante utilizado en el diseño de radios de cristal para transferir la máxima potencia al auricular es la adaptación de impedancia . ^{[ 37 ]}^{[ 52 ]} Según el teorema de transferencia de potencia máxima , la potencia máxima se transfiere de una parte de un circuito a otra cuando la impedancia de un circuito es el conjugado complejo de la del otro; esto implica que los dos circuitos deben tener la misma resistencia. ^{[ 1 ]}^{: 7–9}^{[ 53 ]}^{[ 54 ]} Sin embargo, en los receptores de cristal, la impedancia del sistema antena-tierra (alrededor de 10–200 ohmios ^{[ 41 ]} ) suele ser menor que la impedancia del circuito sintonizado del receptor (miles de ohmios en resonancia), ^{[ 55 ]} y también varía dependiendo de la calidad de la conexión a tierra, la longitud de la antena y la frecuencia a la que está sintonizado el receptor. ^{[ 32 ]}^{: 42} Por lo tanto, en los circuitos receptores mejorados, para adaptar la impedancia de la antena a la impedancia del receptor, la antena se conectaba a través de solo una parte de las espiras de la bobina de sintonización. ^{[ 49 ]}^{[ 46 ]}^{: 422} Esto hacía que la bobina de sintonización actuara como un transformador de adaptación de impedancia (en una conexión de autotransformador ) además de proporcionar la función de sintonización. La baja resistencia de la antena se incrementaba (transformaba) por un factor igual al cuadrado de la relación de espiras (la relación del número de espiras a las que estaba conectada la antena, con el número total de espiras de la bobina), para adaptar la resistencia a través del circuito sintonizado. ^{[ 54 ]} En el circuito de "dos deslizadores", popular durante la era inalámbrica, tanto la antena como el circuito detector estaban conectados a la bobina con contactos deslizantes, lo que permitía (interactivo) ^{[ 50 ]}^{[ 56 ]}^{: 133} ajuste tanto de la frecuencia de resonancia como de la relación de espiras. ^{[ 43 ]}^{: 94}^{[ 57 ]}^{: 281}^{[ 45 ]}^{: 23–25} Alternativamente, se utilizó un interruptor multiposición para seleccionar tomas en la bobina. Estos controles se ajustaron hasta que la estación sonó más fuerte en el auricular.

Problema de selectividad

Una de las desventajas de los receptores de cristal es que son vulnerables a la interferencia de estaciones cercanas en frecuencia a la estación deseada. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]}^{[ 32 ]}^{: 42} A menudo se escuchan dos o más estaciones simultáneamente. Esto se debe a que el circuito sintonizado simple no rechaza bien las señales cercanas; permite el paso de una amplia banda de frecuencias, es decir, tiene un gran ancho de banda ( factor Q bajo ) en comparación con los receptores modernos, lo que le da al receptor una baja selectividad . ^{[ 4 ]}

El detector de cristal empeoró el problema, porque tiene una resistencia relativamente baja , por lo que "cargaba" el circuito sintonizado, extrayendo una corriente significativa y amortiguando así las oscilaciones, reduciendo su factor Q para permitir el paso de una banda de frecuencias más amplia. ^{[ 32 ]}^{: 42}^{[ 58 ]} En muchos circuitos, la selectividad mejoró al conectar el detector y el circuito de auriculares a una toma a través de solo una fracción de las espiras de la bobina. ^{[ 37 ]}^{[ 42 ]}^{: 63} Esto redujo la carga de impedancia del circuito sintonizado, además de mejorar la adaptación de impedancia con el detector. ^{[ 37 ]}

Acoplamiento inductivo

En receptores de cristal más sofisticados, la bobina de sintonización se reemplaza con un transformador de acoplamiento de antena de núcleo de aire ajustable ^[¹^]^:^7–9^[³⁷^] que mejora la selectividad mediante una técnica llamada acoplamiento flojo . ^[⁴⁶^]^:^423–425^[⁴⁵^]^:^23–25^[⁵⁹^] Este consiste en dos bobinas de alambre acopladas magnéticamente , una (la primaria ) conectada a la antena y tierra y la otra (la secundaria ) conectada al resto del circuito. ^[⁵⁰^] La corriente de la antena crea un campo magnético alterno en la bobina primaria, que induce una corriente en la bobina secundaria que luego se rectifica y alimenta el auricular. Cada una de las bobinas funciona como un circuito sintonizado ; la bobina primaria resonaba con la capacitancia de la antena (o a veces otro condensador), y la bobina secundaria resonaba con el condensador de sintonización. Tanto la primaria como la secundaria estaban sintonizadas a la frecuencia de la estación. Los dos circuitos interactuaron para formar un transformador resonante .

Al reducir el acoplamiento entre las bobinas, separándolas físicamente de manera que una menor parte del campo magnético de una intersecta a la otra, se reduce la inductancia mutua , se estrecha el ancho de banda y se obtiene una sintonización mucho más precisa y selectiva que la producida por un único circuito sintonizado. ^{[ 46 ]}^{: 424–425}^{[ 60 ]} Sin embargo, el acoplamiento más débil también redujo la potencia de la señal que llegaba al segundo circuito. El transformador se fabricó con acoplamiento ajustable para permitir al oyente experimentar con diferentes configuraciones y obtener la mejor recepción.

Un diseño común en los primeros tiempos, llamado "acoplador suelto", consistía en una bobina secundaria más pequeña dentro de una bobina primaria más grande. ^{[ 37 ]}^{[ 43 ]}^{: 96–101} La bobina más pequeña estaba montada en un bastidor para poder deslizarla linealmente dentro o fuera de la bobina más grande. Si se encontraba interferencia de radio, la bobina más pequeña se deslizaba más lejos de la más grande, aflojando el acoplamiento, reduciendo el ancho de banda y, por lo tanto, rechazando la señal interferente.

El transformador de acoplamiento de antena también funcionaba como un transformador de adaptación de impedancia , que permitía una mejor adaptación de la impedancia de la antena al resto del circuito. ^{[ 42 ]}^{: 64} Una o ambas bobinas solían tener varias tomas que podían seleccionarse con un interruptor, lo que permitía ajustar el número de vueltas de ese transformador y, por lo tanto, la "relación de vueltas".

Los transformadores de acoplamiento eran difíciles de ajustar, porque los tres ajustes (la sintonización del circuito primario, la sintonización del circuito secundario y el acoplamiento de las bobinas) eran interactivos, y cambiar uno afectaba a los demás. ^{[ 61 ]}

Detector de cristal

El detector de cristal demodula la señal de radiofrecuencia, extrayendo la modulación (la señal de audio que representa las ondas sonoras) de la onda portadora de radiofrecuencia . En los primeros receptores, un tipo de detector de cristal que se usaba a menudo era un " detector de bigotes de gato ". ^{[ 29 ]}^{[ 63 ]} El punto de contacto entre el cable y el cristal actuaba como un diodo semiconductor . El detector de bigotes de gato constituía un diodo Schottky rudimentario que permitía que la corriente fluyera mejor en una dirección que en la opuesta. ^{[ 64 ]}^{[ 65 ]} Los receptores de cristal modernos utilizan diodos semiconductores modernos . ^{[ 58 ]} El cristal funciona como un detector de envolvente , rectificando la señal de radio de corriente alterna a una corriente continua pulsante , cuyos picos trazan la señal de audio, para que pueda ser convertida en sonido por el auricular, que está conectado al detector. ^{[ 21 ]}^[⁶²^] La corriente rectificada del detector contiene pulsos de radiofrecuencia de la frecuencia portadora, que son bloqueados por la alta reactancia inductiva y no se transmiten bien a través de las bobinas de los auriculares antiguos. Por lo tanto, a menudo se coloca un pequeño condensador, llamado condensador de derivación, en paralelo con los terminales del auricular; su baja reactancia a radiofrecuencia desvía estos pulsos alrededor del auricular hacia tierra. ^[⁵⁷^]^:²⁸² En algunos conjuntos, el cable del auricular tenía suficiente capacitancia como para que este componente pudiera omitirse. ^[⁴⁶^]^:⁴²⁴

Solo ciertos sitios en la superficie del cristal funcionaban como uniones rectificadoras, y el dispositivo era muy sensible a la presión del contacto cristal-cable, que podía verse interrumpido por la más mínima vibración. ^{[ 6 ]}^{[ 47 ]}^{: 60–61} Por lo tanto, antes de cada uso, era necesario encontrar un punto de contacto utilizable mediante ensayo y error. El operador arrastraba el cable por la superficie del cristal hasta que se oía una emisora de radio o sonidos de "estática" en los auriculares. ^{[ 22 ]}^{: 143–146} Alternativamente, algunas radios (circuito, derecha) utilizaban un zumbador alimentado por batería conectado al circuito de entrada para ajustar el detector. ^{[ 22 ]}^{: 143–146} La chispa en los contactos eléctricos del zumbador servía como una fuente débil de estática, por lo que cuando el detector comenzaba a funcionar, se podía oír el zumbido en los auriculares. Luego se apagaba el zumbador y se sintonizaba la radio en la emisora deseada.

La galena (sulfuro de plomo) fue el cristal más utilizado, ^{[ 45 ]}^{: 23–25}^{[ 47 ]}^{: 60–61}^{[ 66 ]} pero también se utilizaron otros tipos de cristales, siendo los más comunes la pirita de hierro (oro de los tontos, FeS ₂ ), el silicio , la molibdenita (MoS ₂ ), el carburo de silicio (carborundo, SiC) y una unión cristal a cristal de cincita - bornita (ZnO-Cu ₅ FeS ₄ ) denominada comercialmente Perikon . ^{[ 67 ]}^{[ 57 ]}^{: 311–318} También se han improvisado radios de cristal a partir de una variedad de objetos comunes, como cuchillas de afeitar de acero azul y lápices de grafito , ^{[ 67 ]}^{[ 68 ]} agujas oxidadas, ^{[ 9 ]} y monedas de un centavo . ^{[ 67 ]} En estos, una capa semiconductora de óxido o sulfuro en la superficie del metal suele ser responsable de la acción rectificadora. ^{[ 67 ]}

En los equipos modernos, se utiliza un diodo semiconductor para el detector, que es mucho más fiable que un detector de cristal y no requiere ajustes. ^{[ 67 ]}^{[ 58 ]}^{[ 69 ]} Se utilizan diodos de germanio (o a veces diodos Schottky ) en lugar de diodos de silicio, porque su menor caída de tensión directa (aproximadamente 0,3 V en comparación con 0,6 V ^{[ 70 ]} ) los hace más sensibles. ^{[ 58 ]}^{[ 71 ]}

Todos los detectores semiconductores funcionan de manera bastante ineficiente en receptores de cristal, porque la entrada de bajo voltaje al detector es demasiado baja para producir mucha diferencia entre la dirección de conducción directa mejor y la conducción inversa más débil. Para mejorar la sensibilidad de algunos de los primeros detectores de cristal, como el carburo de silicio, se aplicó un pequeño voltaje de polarización directa a través del detector mediante una batería y un potenciómetro . ^{[ 46 ]}^{: 439}^{[ 72 ]}^{[ 73 ]} La polarización mueve el punto de operación del diodo más arriba en la curva de detección produciendo más voltaje de señal a expensas de menos corriente de señal (mayor impedancia). Hay un límite al beneficio que produce esto, dependiendo de las otras impedancias de la radio. Esta sensibilidad mejorada fue causada por mover el punto de operación de CC a un punto de operación de voltaje-corriente (impedancia) más deseable en la curva I-V de la unión . La batería no alimentaba la radio, sino que solo proporcionaba el voltaje de polarización que requería poca energía.

Auriculares

Los requisitos para los auriculares utilizados en receptores de cristal son diferentes a los de los auriculares utilizados con equipos de audio modernos. Deben ser eficientes en la conversión de la energía de la señal eléctrica en ondas sonoras, mientras que la mayoría de los auriculares modernos sacrifican la eficiencia para lograr una reproducción de sonido de alta fidelidad . ^{[ 3 ]}^{: 93–94} En los primeros receptores caseros, los auriculares eran el componente más costoso. ^{[ 22 ]}^{: 285}

Los primeros auriculares utilizados con los receptores de cristal de la era inalámbrica tenían transductores de hierro móvil que funcionaban de manera similar a los altavoces de bocina de la época. Cada auricular contenía un imán permanente alrededor del cual se encontraba una bobina de alambre que formaba un segundo electroimán . ^{[ 42 ]}^{: 79} Ambos polos magnéticos estaban cerca de un diafragma de acero del altavoz. Cuando la señal de audio de la radio pasaba a través de los devanados del electroimán, se producía una corriente en la bobina que creaba un campo magnético variable que aumentaba o disminuía el debido al imán permanente. Esto variaba la fuerza de atracción sobre el diafragma, provocando su vibración. Las vibraciones del diafragma empujaban y tiraban del aire que tenía delante, creando ondas sonoras. Los auriculares estándar utilizados en el trabajo telefónico tenían una baja impedancia , a menudo de 75 Ω, y requerían más corriente de la que podía suministrar una radio de cristal. Por lo tanto, el tipo utilizado con radios de cristal (y otros equipos sensibles) se enrollaba con más vueltas de alambre más fino, lo que le confería una alta impedancia de 2000–8000 Ω. ^{[ 45 ]}^{: 27–28}^{[ 21 ]}^{: 79}^{[ 46 ]}^{: 441}

Los modernos receptores de cristal utilizan auriculares de cristal piezoeléctrico , que son mucho más sensibles y también más pequeños. ^[³^]^[⁴²^]^:^79–80 Consisten en un cristal piezoeléctrico con electrodos adheridos a cada lado, pegados a un diafragma ligero. Cuando la señal de audio del receptor de radio se aplica a los electrodos, hace vibrar el cristal, haciendo vibrar el diafragma. Los auriculares de cristal están diseñados como audífonos que se insertan directamente en el canal auditivo del usuario, acoplando el sonido de manera más eficiente al tímpano. Su resistencia es mucho mayor (típicamente megaohmios) por lo que no "cargan" demasiado el circuito sintonizado, lo que permite una mayor selectividad del receptor. La mayor resistencia del auricular piezoeléctrico, en paralelo con su capacitancia de alrededor de 9 pF, crea un filtro que permite el paso de las bajas frecuencias, pero bloquea las altas. ^[³²^]^:⁴⁵ En ese caso no se necesita un condensador de derivación (aunque en la práctica se suele usar uno pequeño de alrededor de 0,68 a 1 nF para ayudar a mejorar la calidad), sino que se debe agregar una resistencia de 10 a 100 kΩ en paralelo con la entrada del auricular. ^[³^]^:⁹⁴^[⁴²^]^:⁸⁰

Aunque la baja potencia producida por las radios de cristal suele ser insuficiente para alimentar un altavoz , algunos aparatos caseros de la década de 1960 han utilizado uno, con un transformador de audio para adaptar la baja impedancia del altavoz al circuito. ^{[ 42 ]}^{: 80–81}^{[ 74 ]} De manera similar, los auriculares modernos de baja impedancia (8 Ω) no se pueden usar sin modificar en aparatos de cristal porque el receptor no produce suficiente corriente para alimentarlos. A veces se utilizan añadiendo un transformador de audio para adaptar su impedancia a la mayor impedancia del circuito de antena de excitación.

Historia

Los primeros transmisores de radio , utilizados durante las primeras tres décadas de la radio, de 1887 a 1917, un período llamado la era de la telegrafía inalámbrica o radiotelegrafía , eran transmisores de chispa primitivos que generaban ondas de radio mediante la descarga de una capacitancia a través de una chispa eléctrica . ^{[ 75 ]}^{: 45–48}^{[ 76 ]}^{: 3–8}^{[ 77 ]}^{: 57–68} Cada chispa producía un pulso transitorio de ondas de radio que disminuía rápidamente a cero. ^{[ 33 ]}^{: 4–9, 297–300}^{[ 78 ]}^{: 6–8} Estas ondas amortiguadas no podían modularse para transportar sonido, como en la transmisión moderna de AM y FM . Por lo tanto, los transmisores de chispa no podían transmitir sonido y, en cambio, transmitían información por radiotelegrafía . ^{[ 79 ]} El operador encendía y apagaba rápidamente el transmisor mediante una llave telegráfica , creando pulsos de ondas de radio amortiguadas de distinta duración ("puntos" y "rayas") para deletrear mensajes de texto en código Morse . ^{[ 76 ]}^{: 3–8}

Por lo tanto, los primeros receptores de radio no tenían que extraer una señal de audio de la onda de radio como los receptores modernos, sino que simplemente detectaban la presencia de la onda de radio y producían un sonido durante los "puntos" y "rayas" ^{[ 78 ]}^{: 8} que un operador que conocía el código Morse traducía de nuevo a texto. El dispositivo que detectaba la señal de radio se llamaba " detector ". Dado que en ese momento no existían dispositivos amplificadores , la sensibilidad del receptor dependía principalmente del detector y la antena. El detector de cristal fue el más exitoso de los muchos dispositivos detectores inventados durante este período.

Receptor coherido

El receptor de cristal se desarrolló a partir de un dispositivo anterior, el primer receptor de radio primitivo, llamado receptor coherer. Guglielmo Marconi inventó los primeros receptores y transmisores de radiotelegrafía prácticos en 1894. La radio comenzó a usarse comercialmente alrededor de 1900. El detector utilizado en los primeros receptores ^{[ 78 ]}^{: 18–22, 30–35} era un dispositivo primitivo llamado coherer , desarrollado en 1890 por Édouard Branly y mejorado por Marconi y Oliver Lodge . ^{[ 33 ]}^{: 4–9, 297–300}^{[ 78 ]}^{: 30–35} Fabricado en muchas formas, la forma más conocida consistía en un tubo de vidrio con electrodos en cada extremo, que contenía limaduras de metal sueltas en contacto con los electrodos. ^{[ 80 ]}^{: 11–12}^{[ 33 ]}^{: 3–5} Antes de que se aplicara una onda de radio, este dispositivo tenía una alta resistencia eléctrica , en el rango de megaohmios. Cuando se aplicaba una onda de radio de la antena a través de los electrodos, las limaduras se "coherían" o agrupaban, y la resistencia del coheridor disminuía, lo que provocaba el paso de una corriente continua de una batería. Esto hacía sonar una campana o producía una marca en una cinta de papel que representaba los "puntos" y las "rayas" del código Morse. La mayoría de los coheridos debían ser golpeados mecánicamente entre cada pulso de ondas de radio para que volvieran a un estado no conductor. ^{[ 81 ]}^{[ 78 ]}^{: 18–21}

El cohesor era un detector muy deficiente, ^{[ 81 ]} lo que motivó mucha investigación para encontrar mejores detectores. ^{[ 42 ]}^{: 15} Funcionaba mediante complicados efectos superficiales de película delgada, por lo que los científicos de la época no entendían cómo funcionaba, excepto por una vaga idea de que la detección de ondas de radio dependía de alguna propiedad misteriosa de contactos eléctricos "imperfectos". ^{[ 33 ]}^{: 5} Los investigadores que estudiaban el efecto de las ondas de radio en varios tipos de contactos "imperfectos" para desarrollar mejores cohesores, inventaron detectores de cristal. ^{[ 78 ]}^{: 205–206}^{[ 33 ]}^{: 5}

Sintonización

"Sintonizar" significa ajustar la frecuencia del receptor a la frecuencia de la transmisión de radio deseada. Los primeros receptores no tenían circuito sintonizado (circuito resonante), el detector estaba conectado directamente entre la antena y tierra. Debido a la falta de componentes selectivos de frecuencia aparte de la antena, el ancho de banda del receptor, la banda de frecuencias que recibía, era igual al ancho de banda amplio de la antena. ^{[ 77 ]}^{: 57–68}^{[ 1 ]}^{: 9–10}^{[ 82 ]}^{: 203}^{[ 83 ]}^{: 89–100}^{[ 84 ]} Esto era aceptable e incluso necesario porque los primeros transmisores de chispa hertziana también carecían de un circuito resonante. Debido a la naturaleza impulsiva de la chispa, la energía de las ondas de radio se distribuía en una banda de frecuencias muy amplia. ^{[ 84 ]}^{: 126–129}^{[ 85 ]}^{: 184–190} Para recibir suficiente energía de esta señal de banda ancha, el receptor también tenía que tener un ancho de banda amplio.

Cuando más de un transmisor de chispa transmitía en un área determinada, sus frecuencias se superponían, por lo que sus señales interferían entre sí, lo que resultaba en una recepción distorsionada. ^{[ 77 ]}^{: 57–68}^{[ 83 ]}^{: 89–100}^{[ 86 ]}^{: 183} Se necesitaba algún método para permitir que el receptor seleccionara la señal de qué transmisor recibir. ^{[ 86 ]}^{: 183}^{[ 84 ]}^{: 128} En 1892, William Crookes dio una influyente conferencia ^{[ 87 ]}^{: 174–176} sobre radio en la que sugirió usar resonancia , entonces llamada sintonía , para reducir el ancho de banda de transmisores y receptores. ^{[ 84 ]}^{: 112–114} Luego, diferentes transmisores podían ser "sintonizados" para transmitir en diferentes frecuencias para que no interfirieran. ^{[ 7 ]}^{[ 88 ]} El receptor también tendría un circuito resonante y podría recibir una transmisión particular "sintonizando" su circuito resonante a la misma frecuencia que el transmisor, de forma análoga a como se afina un instrumento musical para que resuene con otro. Este es el sistema utilizado en todas las radios modernas. ^{[ 84 ]}^{: 36}

Entre 1897 y 1900, las ventajas de los sistemas sintonizados, también llamados sistemas "sintónicos" ^{[ 84 ]}^{: 254} , se hicieron evidentes, y los investigadores de comunicaciones inalámbricas incorporaron circuitos resonantes , compuestos por condensadores e inductores conectados entre sí, en sus transmisores y receptores. ^{[ 77 ]}^{: 57–68}^{[ 89 ]}^{: 159–161}^{[ 83 ]}^{: 89–100}^{[ 84 ]}^{: 254–255} El circuito resonante actuaba como un análogo eléctrico de un diapasón . Tenía una alta impedancia en su frecuencia de resonancia , pero una baja impedancia en todas las demás frecuencias. Conectado entre la antena y el detector, servía como un filtro de paso de banda , dejando pasar la señal de la estación deseada al detector, pero dirigiendo todas las demás señales a tierra. ^{[ 1 ]}^{: 9–10}

Oliver Lodge , quien había estado investigando la resonancia durante años ^{[ 84 ]}^{: p.108–109}^{[ 90 ]} patentó el primer transmisor y receptor sintonizado o "sintónico" el 10 de mayo de 1897 ^{[ 91 ]}^{[ 67 ]}^{: 34–36}^{[ 84 ]}^{: 131–138}^{[ 83 ]}^{: 90–93} Aunque su circuito no tuvo mucho uso práctico, la patente "sintónica" de Lodge fue importante porque fue la primera en proponer un transmisor y receptor de radio que contenía circuitos resonantes que estaban sintonizados para resonar entre sí. ^{[ 85 ]}^{: 189–190}^{[ 90 ]}^{[ 84 ]}^{: 141} En 1911, cuando se renovó la patente, la compañía Marconi se vio obligada a comprarla para proteger su propio sistema sintónico contra demandas por infracción. ^{[ 83 ]}^{: 48, 99}^{[ 84 ]}^{: 253, 259}

Acoplamiento inductivo y caso judicial

Investigadores de comunicaciones inalámbricas descubrieron que un único circuito resonante utilizado en transmisores y receptores no tenía un ancho de banda lo suficientemente estrecho como para reducir adecuadamente la interferencia entre diferentes estaciones. ^{[ 83 ]}^{: 91–93}^{[ 84 ]}^{: 245–246}^{[ 1 ]}^{: 10}

La solución que encontraron varios investigadores fue usar dos circuitos resonantes en el transmisor y el receptor, en forma de un circuito acoplado inductivamente de doble sintonización, o transformador resonante ( transformador de oscilación ). ^{[ 7 ]}^{: 349–358}^{[ 84 ]}^{: 254}^{[ 77 ]}^{: 59} En un receptor, la antena y tierra estaban conectadas a una bobina de alambre, que estaba acoplada magnéticamente a una segunda bobina con un condensador en paralelo, que estaba conectada al detector. ^{[ 1 ]}^{: 10}^{[ 56 ]}^{: 132–133} La corriente alterna de la antena a través de la bobina primaria creaba un campo magnético que inducía una corriente en la bobina secundaria que alimentaba al detector. Tanto la primaria como la secundaria eran circuitos sintonizados; ^{[ 83 ]}^{: 98} la bobina primaria resonaba con la capacitancia de la antena, mientras que la bobina secundaria resonaba con el condensador en paralelo. Ambas estaban ajustadas a la misma frecuencia de resonancia .

De manera similar, se utilizaron dos circuitos resonantes acoplados en el transmisor de chispa. ^{[ 92 ]} Un sistema de radiocomunicación con dos circuitos sintonizados acoplados inductivamente en el transmisor y dos en el receptor, los cuatro sintonizados a la misma frecuencia, se denominó sistema de "cuatro circuitos" y demostró ser la clave para la radiocomunicación práctica. ^{[ 56 ]}^{: 135}^{[ 84 ]}^{: 250}

La primera persona en utilizar circuitos resonantes en una aplicación de radio fue Nikola Tesla , quien inventó el transformador resonante en 1891. ^{[ 7 ]}^{: 356}^{[ 93 ]} En una conferencia de marzo de 1893 en St. Louis, había demostrado un sistema inalámbrico que, aunque estaba destinado a la transmisión inalámbrica de energía , tenía muchos de los elementos de los sistemas de comunicación por radio posteriores. ^{[ 94 ]}^{[ 95 ]}^{[ 88 ]} Un transformador resonante excitado por chispa con carga capacitiva a tierra (su bobina de Tesla ) conectado a una antena monopolo de alambre elevada transmitía ondas de radio, que eran recibidas al otro lado de la habitación por una antena de alambre similar conectada a un receptor que consistía en un segundo transformador resonante a tierra sintonizado a la frecuencia del transmisor, que encendía un tubo Geissler . ^{[ 96 ]}^{[ 97 ]}^{: 96–97} Este sistema, patentado por Tesla el 2 de septiembre de 1897, ^{[ 98 ]} 4 meses después de la patente "sintónica" de Lodge, era en efecto un transmisor y receptor de radio acoplado inductivamente, el primer uso del sistema de "cuatro circuitos" reclamado por Marconi en su patente de 1900 (abajo) . ^{[ 84 ]}^{: 255}^{[ 99 ]}^{[ 7 ]}^{: 353}^{[ 88 ]}^{[ 94 ]} Sin embargo, Tesla estaba interesado en la energía inalámbrica y nunca desarrolló un sistema práctico de comunicación por radio . ^{[ 100 ]}^{[ 101 ]}^{[ 96 ]}^{[ 7 ]}^{: págs. 352–353, 355–358} Otros investigadores aplicaron el circuito a la radio: los sistemas de radio acoplados inductivamente fueron patentados por Oliver Lodge en febrero de 1898, ^{[ 102 ]}^{[ 84 ]}^{: 254}^{[ 103 ]} Karl Ferdinand Braun en noviembre de 1899, ^{[ 104 ]}^{[ 84 ]}^{: 255–256}^{[ 83 ]}^{: págs. 98–100}^{[ 7 ]}^{: págs. 352–353, 355–358} yJohn Stone Stone en febrero de 1900. ^{[ 105 ]}^{[ 84 ]}^{: 256–257}^{[ 103 ]}

Marconi inicialmente prestó poca atención a la sintonía, ^{[ 83 ]}^{: 91} pero luego desarrolló un sistema de radio que incorporaba estas mejoras, llamando a su transformador resonante un "jigger". A pesar de las patentes anteriores mencionadas, Marconi en su patente "7777" del 26 de abril de 1900 ^{[ 106 ]} reclamó derechos sobre el transmisor y receptor de "cuatro circuitos" acoplados inductivamente. ^{[ 7 ]}^{: p.352–353, 355–358}^{[ 103 ]}^{[ 88 ]} Se le concedió una patente británica, pero la oficina de patentes de EE. UU. rechazó dos veces la reclamación de Marconi por falta de originalidad, pero en una apelación de 1904 un nuevo comisionado de patentes revocó la decisión y concedió la patente. ^{[ 103 ]}^{[ 88 ]} Esta patente le dio a Marconi un casi monopolio de la telegrafía inalámbrica sintónica en Inglaterra y Estados Unidos. ^{[ 107 ]}^{[ 85 ]} Tesla demandó a la empresa de Marconi por infracción de patentes, pero no tenía los recursos para continuar con la acción.

Ferdinand Braun descubrió la importancia del acoplamiento débil entre las bobinas del transformador para reducir el ancho de banda. Él y Marconi compartieron el Premio Nobel de Física de 1909 por sus contribuciones al desarrollo de la telegrafía inalámbrica.

En 1943, la Corte Suprema de los Estados Unidos invalidó la patente de Marconi ^{[ 108 ]} basándose en las patentes anteriores de Tesla, Lodge y Stone, ^{[ 94 ]}^{[ 88 ]} pero la decisión no especificó quién tenía derechos sobre el sistema inalámbrico de cuatro circuitos. ^{[ 103 ]} Esto ocurrió mucho después de que los transmisores de chispa se hubieran vuelto obsoletos.

Invención del detector de cristal

Los experimentos de Braun

La "conducción unilateral" de cristales fue descubierta por Karl Ferdinand Braun , un físico alemán, en 1874 en la Universidad de Würzburg . ^{[ 109 ]}^{: 73–74}^{[ 110 ]}^{: 556–563} Estudió pirita de cobre (Cu ₅ FeS ₄ ), pirita de hierro (sulfuro de hierro, FeS ₂ ), galena (PbS) y sulfuro de cobre y antimonio (Cu ₃ SbS ₄ ). ^{[ 111 ]} Esto fue antes de que se descubrieran las ondas de radio, y Braun no aplicó estos dispositivos en la práctica, sino que estaba interesado en la característica no lineal de corriente-voltaje que exhibían estos sulfuros. El método de Braun para hacer contacto con el cristal pudo haber sido crucial: colocó la muestra sobre un círculo de alambre, luego la tocó con el extremo de un delgado alambre de plata, un contacto de "bigote de gato". ^{[ 42 ]}^{: 8} Al graficar la corriente en función del voltaje a través de un contacto, encontró que el resultado era una línea que era plana para la corriente en una dirección pero curva hacia arriba para la corriente en la otra dirección, en lugar de una línea recta, lo que muestra que estas sustancias no obedecían la ley de Ohm . ^{[ 42 ]}^{: 8–9} Conducían la corriente mucho mejor en una dirección que en la otra.

Los experimentos de Bose

Detector de galena de Bose de su patente de 1901. ^{[ 112 ]} Esta versión fue hecha deliberadamente para verse y funcionar como un globo ocular humano, con una lente que enfoca ondas milimétricas en el contacto de galena.

Espectrómetro de ondas milimétricas de Bose, 1897. El transmisor de chispa se encuentra dentro de la caja (R) . El detector de galena está dentro de la antena de bocina (F) y cuenta con un tornillo de mariposa (t) que ajusta la presión de una punta metálica contra el cristal. La batería (V) genera una corriente a través del detector, la cual es medida por el galvanómetro (G).

Jagadish Chandra Bose fue el primero en usar cristales para la detección de ondas de radio, en sus experimentos con microondas en la Universidad de Calcuta de 1894 a 1900. ^{[ 113 ]}^{[ 114 ]}^{: 295–296, 301–305} Al igual que otros científicos desde Hertz, Bose investigó la similitud entre las ondas de radio y la luz duplicando experimentos clásicos de óptica con ondas de radio. ^{[ 7 ]}^{: 477–483} Para un receptor, primero usó un cohesor que consistía en un resorte de acero presionando contra una superficie metálica con una corriente que pasaba a través de él. Insatisfecho con este detector, alrededor de 1897 Bose midió el cambio en la resistividad de docenas de metales y compuestos metálicos expuestos a microondas. ^{[ 114 ]}^{[ 115 ]}^{: 452–474} Experimentó con muchas sustancias como detectores de contacto, centrándose en la galena .

Sus detectores consistían en un pequeño cristal de galena con un contacto puntual de metal presionado contra él con un tornillo de mariposa, montado dentro de una guía de ondas cerrada que terminaba en una antena de bocina para recoger las microondas. ^{[ 7 ]}^{: 295–296, 301–305}^{[ 42 ]}^{: 12} Bose hizo pasar una corriente de una batería a través del cristal y usó un galvanómetro para medirla. Cuando las microondas chocaban contra el cristal, el galvanómetro registraba una caída en la resistencia del detector. Thomas Lee ha argumentado que este detector funcionaba por el cambio en la resistencia del semiconductor con la temperatura, como un bolómetro , no un detector rectificador. ^{[ 33 ]}^{: 5–6} En ese momento, los científicos pensaban que los detectores de ondas de radio funcionaban por algún mecanismo análogo a la forma en que el ojo detectaba la luz, y Bose descubrió que su detector también era sensible a la luz visible y ultravioleta, lo que lo llevó a llamarlo una retina artificial . El detector de galena semiconductor de Bose se considera el precursor del diodo semiconductor , ^{[ 116 ]}^{[ 117 ]} Patentó el detector el 30 de septiembre de 1901 ^{[ 112 ]}^{[ 109 ]}^{: 73–74} y esta se considera a menudo la primera patente de un dispositivo semiconductor.

Pickard: descubrimiento de la rectificación

Detector de coherencia tipo "micrófono" de 1909, similar al que Pickard utilizó para descubrir la rectificación, ampliamente empleado en los primeros receptores. Consiste en una aguja de acero apoyada sobre dos bloques de carbono. Es posible que una capa semiconductora de corrosión sobre el acero fuera la responsable de la rectificación.

Diagrama de circuito de un receptor de cristal de Pickard en su patente estadounidense 836,531 , Medio para recibir información comunicada por ondas eléctricas , presentada el 30 de agosto de 1906, concedida el 20 de noviembre de 1906.

Greenleaf Whittier Pickard , un ingeniero de la American Wireless Telephone and Telegraph Co., inventó el detector de contacto rectificador, ^{[ 118 ]} descubriendo la rectificación de ondas de radio en 1902 mientras experimentaba con un detector cohesor que consistía en una aguja de acero apoyada sobre dos bloques de carbono. ^{[ 9 ]}^{[ 119 ]}^{: 325–330, 360}^{[ 42 ]}^{: 17–18} El 29 de mayo de 1902 estaba operando este dispositivo, escuchando una estación de radiotelegrafía. Los cohesores requerían una fuente de corriente externa para funcionar, por lo que tenía el cohesor y el auricular del teléfono conectados en serie con una batería de 3 celdas para proporcionar energía para operar el auricular. Molesto por el ruido de "fritura" de fondo causado por la corriente a través del carbono, extendió la mano para cortar dos de las celdas de la batería del circuito para reducir la corriente ^{[ 9 ]}^{: 64–69}^{[ 119 ]}^{: 325–330, 360}

El zumbido cesó y las señales, aunque muy debilitadas, se volvieron considerablemente más claras al liberarse del ruido microfónico de fondo. Al revisar mi circuito, descubrí con gran sorpresa que, en lugar de desconectar dos de las celdas, había desconectado las tres; por lo tanto, el diafragma del teléfono funcionaba únicamente con la energía de las señales del receptor. Un detector de contacto que funcionaba sin batería local parecía tan contrario a toda mi experiencia previa que... decidí de inmediato investigar a fondo el fenómeno.

La generación de una señal de audio sin una batería de polarización de CC hizo que Pickard se diera cuenta de que el dispositivo actuaba como un rectificador. Pickard comenzó a experimentar y descubrió que una superficie de acero oxidado funcionaba mejor, por lo que probó con magnetita (Fe₃O₄ ₎ . El 16 de octubre de 1902 recibió una estación de radio que utilizaba magnetita en contacto con un cable de cobre, lo que , según él _, fue el primer detector de cristal. ^{[ 9 ]}^{: 64–69}

Durante los siguientes siete años, Pickard llevó a cabo una búsqueda exhaustiva para encontrar qué sustancias formaban los contactos de detección más sensibles, probando finalmente miles de minerales, ^{[ 109 ]} y descubrió unos 250 cristales rectificadores. ^{[ 33 ]}^{: 4–9, 297–300}^{[ 9 ]}^{[ 119 ]}^{: 325–330, 360} En 1906 obtuvo una muestra de silicio fundido , un producto artificial sintetizado recientemente en hornos eléctricos, y superó a todas las demás sustancias. ^{[ 9 ]}^{[ 119 ]}^{: 325–330, 360} Patentó el detector de silicio el 30 de agosto de 1906. ^{[ 109 ]}^{[ 120 ]} En 1907 formó una empresa para fabricar sus detectores, Wireless Specialty Products Co., ^{[ 42 ]}^{: 25–26} y el detector de silicio fue el primer detector de cristal que se vendió comercialmente. ^{[ 9 ]}^{[ 121 ]} Pickard continuó produciendo otros detectores utilizando los cristales que había descubierto; los más populares fueron el detector de pirita de hierro "Pyron" y el detector de cristal a cristal de cincita - calcopirita "Perikon" ^{[ 42 ]}^{: 24} en 1908, ^{[ 122 ]}^{[ 50 ]} que significaba " PER fect p I c K ard c ON tact". ^{[ 33 ]}^{: 4–9, 297–300}

Los detectores de cristal se vuelven populares

Alrededor de 1906, los investigadores de la comunicación inalámbrica reconocieron que los cristales minerales podían ser un mejor detector que el cohesor, comenzaron a fabricarse radios de cristal y se inventaron muchos nuevos detectores de cristal. ^{[ 42 ]}^{: 20–21, 23} Parte de la razón de este mayor interés fue que los receptores cohesores comerciales habían cambiado de usar grabadoras de cinta de papel ( grabadoras de sifón ) como dispositivo de salida, que eran incompatibles con los detectores de cristal, a auriculares , que podían usar la corriente de salida del cristal.

El 23 de marzo de 1906, Henry Harrison Chase Dunwoody , ^{[ 42 ]}^{: 19} un general retirado del Cuerpo de Señales del Ejército de los EE. UU., patentó el detector de carburo de silicio ( carborundo ), ^{[ 123 ]}^{[ 121 ]}^{[ 45 ]}^{: 23–25} utilizando otro producto reciente de los hornos eléctricos. El semiconductor carburo de silicio tiene una banda prohibida ancha y Pickard descubrió ^{[ 42 ]}^{: 25} que la sensibilidad del detector podía aumentarse aplicándole una polarización directa , un potencial de CC de alrededor de un voltio proveniente de una batería y un potenciómetro. ^{[ 73 ]}^{: 135, 137–139}

Braun, alrededor de 1899, comenzó a experimentar con cristales como detectores de radio y en 1906 patentó un detector de galena tipo bigote de gato en Alemania. ^{[ 124 ]} En 1906, LW Austin inventó un detector de silicio- telurio , ^{[ 125 ]}^{[ 42 ]}^{: 13} en 1907 Pickard inventó el detector de molibdenita , ^{[ 126 ]} y en 1911 Thompson H. Lyon inventó el detector de cerusita . ^{[ 127 ]}^{[ 128 ]} En 1908, Wichi Torikata en la Universidad Imperial de Tokio investigó 200 minerales y descubrió que la casiterita (óxido de estaño), la pirolusita (dióxido de manganeso), la zincita , la galena y la pirita eran sensibles, y posteriormente analizó todas las muestras de minerales en el Colegio de Minerales y encontró 34 minerales rectificadores. ^{[ 129 ]}^{[ 128 ]}^{: 87–88}

Uso durante la era de la radiotelegrafía

Durante la era de la radiotelegrafía , desde los inicios de la radio en 1894 hasta 1920, prácticamente no existía la radiodifusión ; la radio se utilizaba como un servicio de mensajería de texto entre personas. ^{[ 1 ]}^{: 4} Durante los primeros 10 años se utilizaron cohesores y detectores electrolíticos en los receptores. La comunicación por radio de larga distancia dependía de transmisores de alta potencia (hasta 1 megavatio), enormes antenas de hilo y un receptor con un detector sensible. ^{[ 9 ]}

Alrededor de 1907, los detectores de cristal reemplazaron al cohesor y al detector electrolítico en los receptores para convertirse en la forma más utilizada de detector de radio. ^{[ 11 ]}^{[ 130 ]} Hasta que el tubo de vacío triodo comenzó a usarse en la Primera Guerra Mundial, los cristales fueron la mejor tecnología de recepción de radio, ^[⁴²^]^:¹⁷ utilizados en receptores de vanguardia en estaciones de telegrafía inalámbrica, así como en radios de cristal caseras. ^[¹³¹^]

Receptor de cristal Marconi Tipo 106 utilizado para comunicaciones transatlánticas, c. 1917.
Receptor de audio/cristal naval tipo IP-501 de Wireless Specialty Products, ampliamente utilizado en la Primera Guerra Mundial.
Juego de cristales Marconi Tipo 103 para uso naval con piezas etiquetadas
SCR-54 : un receptor de cristal portátil utilizado por el Cuerpo de Señales de los Estados Unidos en la Primera Guerra Mundial.
Soldado escuchando una radio de cristal durante la Primera Guerra Mundial, 1914.
Operadores de señales australianos utilizando un receptor de cristal Marconi Mk III, 1916.
Un receptor de cristal utilizado en estaciones de radiotelegrafía de larga distancia de Telefunken.

Las compañías de telegrafía inalámbrica como Marconi y Telefunken fabricaron sofisticadas radios de cristal acopladas inductivamente como receptores de comunicación en salas de radio de barcos y estaciones costeras. ^{[ 56 ]}^{: 144–157} Se fabricaron versiones militares para buques de guerra y estaciones de comunicación militares. ^{[ 132 ]} Las radios de cristal ligeras como la SCR-54 formaban parte de las estaciones de radiotelegrafía portátiles que llevaban las tropas del ejército en la Primera Guerra Mundial para comunicarse con sus comandantes tras las líneas. Después de la guerra, las empresas de electrónica produjeron radios de cristal económicas tipo "caja" para los consumidores. Muchos radioaficionados de todo el mundo construyeron sus propios receptores de cristal, siguiendo las instrucciones de las revistas de radio. ^{[ 42 ]}^{: 26}^{[ 133 ]}

Galena ( sulfuro de plomo , PbS, a veces vendido con los nombres de "Lenzite" ^{[ 46 ]}^{: 433–439} y "Hertzite"), ^{[ 33 ]}^{[ 66 ]}^{[ 134 ]} fue el detector de cristal más utilizado, ya que era el más sensible. Otros minerales cristalinos comunes utilizados ^{[ 135 ]}^{: 298} fueron pirita de hierro (sulfuro de hierro, FeS2 _, "oro de tontos", también vendido con los nombres comerciales "Pyron", ^{[ 29 ]} "Ferron" ^{[ 46 ]} y "Radiocite"), ^{[ 136 ]} molibdenita ( disulfuro de molibdeno , MoS2 ₎ , ^{[ 46 ]}^{[ 66 ]} y cerusita ( carbonato de plomo , PbCO3 ₎ . ^{[ 66 ]}^{[ 57 ]}^{: 311–318} Una desventaja de estos detectores era que requerían un delicado contacto de alambre tipo "bigote de gato", que podía ser interrumpido por la más mínima vibración. Por lo tanto, debían reajustarse antes de cada uso, arrastrando la punta del alambre sobre la superficie del cristal mientras el usuario escuchaba el ruido de radio en los auriculares, para encontrar un sitio rectificador activo. ^{[ 121 ]} Otro tipo ampliamente utilizado fue el detector "Perikon" de Pickard, que consistía en cristales de zincita y calcopirita en contacto.

Se realizó mucha investigación para encontrar mejores detectores y se probaron muchos tipos de cristales. ^{[ 137 ]} El objetivo de los investigadores era encontrar cristales rectificadores que fueran menos frágiles y sensibles a la vibración que la galena y los otros detectores de bigotes de gato mencionados anteriormente. ^{[ 46 ]}^{: 434–435} Otra propiedad deseada era la tolerancia a altas corrientes; muchos cristales se volvían insensibles cuando se sometían a descargas de electricidad atmosférica de la antena de alambre exterior, o a la corriente del potente transmisor de chispa que se filtraba al receptor. ^{[ 42 ]}^{: 27} El carburo de silicio demostró ser el mejor de estos; ^{[ 57 ]}^{: 312}^{[ 56 ]}^{: 135} podía rectificar con una punta de acero presionada firmemente contra él con un resorte, o incluso sujeta entre dos contactos planos, ^{[ 42 ]}^{: 24} por lo que los contactos de carburo de silicio no necesitaban ajustarse antes de cada uso como los delicados tipos de bigotes de gato. Por lo tanto, los detectores de carburo de silicio se usaban en estaciones inalámbricas a bordo de barcos donde las ondas hacían que el suelo se moviera, y en estaciones militares donde se esperaban disparos. ^{[ 33 ]}^{: 4–9, 297–300}^{[ 46 ]}^{: 435} Los detectores de silicio, aunque menos robustos que los de carburo de silicio, también usaban un contacto puntual con resorte que no se podía soltar, por lo que también se usaban en estaciones profesionales y militares.

Entre 1904 y 1915 se desarrollaron los primeros tipos de transmisores de radio que producían ondas sinusoidales continuas : el convertidor de arco (arco de Poulsen) y el alternador de Alexanderson . ^{[ 46 ]}^{: 396–415} Estos reemplazaron gradualmente a los antiguos transmisores de chispa de onda amortiguada . Además de tener un mayor alcance de transmisión, estos transmisores podían modularse con una señal de audio para transmitir sonido mediante radiotelefonía de modulación de amplitud (AM) . A diferencia del cohesor, la acción rectificadora del detector de cristal le permitía demodular una señal de radio AM, produciendo audio (sonido). ^[⁸¹^] Aunque otros detectores utilizados en ese momento, como el detector electrolítico , la válvula de Fleming y el triodo, también podían rectificar señales AM, los cristales eran el detector AM más simple y económico. ^[⁸¹^]^[⁴²^]^:^30–31

Durante la Primera Guerra Mundial, el tubo de vacío triodo , el primer amplificador práctico , se desarrolló hasta convertirse en un componente fiable, y las estaciones inalámbricas comerciales y militares cambiaron de receptores de cristal a receptores de tubo de vacío más sensibles. ^{[ 42 ]}^{: 31}^{[ 139 ]} Sin embargo, la popularidad y las ventas de radios de cristal continuaron aumentando durante algunos años debido al repentino auge de la radiodifusión . ^{[ 42 ]}^{: 32} Después de la Primera Guerra Mundial, las estaciones de radio comenzaron a experimentar con la transmisión de sonido, voz y música, mediante modulación de amplitud (AM), y una creciente comunidad de radioescuchas construyó o compró radios de cristal para escucharlas. ^{[ 121 ]}^{[ 81 ]}^{[ 140 ]} En 1922, la Oficina de Estándares de los Estados Unidos (ahora NIST ), respondiendo al interés de los consumidores, publicó una publicación titulada Construcción y funcionamiento de un sencillo equipo de recepción de radio casero . ^{[ 141 ]} Este artículo (ver dibujo) mostraba cómo cualquier persona que fuera hábil con herramientas simples podía hacer una radio de cristal y sintonizar el clima, los precios de los cultivos, la hora, las noticias y la ópera.

El uso de radios de cristal continuó creciendo hasta la década de 1920, cuando las radios de válvulas las reemplazaron. ^{[ 81 ]}^{[ 140 ]}^{[ 121 ]}

Intensificadores

Los receptores de cristal se utilizaron incluso para la comunicación transatlántica. En las estaciones de radiotelegrafía transoceánica, se empleaban receptores de cristal acoplados inductivamente, sensibles y especializados, alimentados por antenas de hilo de una milla de longitud, para recibir el tráfico de telegramas en código Morse y grabarlo en cinta de papel. ^{[ 142 ]} Esta distancia se encontraba en el límite extremo del alcance de recepción de un receptor de cristal. Antes de que estuvieran disponibles los tubos de vacío amplificadores, las compañías de comunicaciones inalámbricas intentaron desarrollar tecnología para potenciar la señal recibida.

Una solución fue el "intensificador"; ^{[ 143 ]} como la versión inventada por SG Brown Co. y utilizada por Marconi Co. ^{[ 135 ]}^{: 310–311} La corriente de salida del receptor de cristal se hizo pasar a través de un devanado en las piezas polares de un imán permanente. Montada cerca de los polos del imán había una lengüeta resonante de acero. La lengüeta se ajustó para resonar a la frecuencia de chispa de audio del transmisor. Cuando la lengüeta vibraba, los contactos del interruptor en la lengüeta cerraban periódicamente un circuito de batería con un auricular, creando un sonido de zumbido en el auricular. Debido a la resonancia, las señales que eran demasiado débiles para ser escuchadas directamente excitaban grandes vibraciones en la lengüeta, lo que permitía detectarlas.

Crystodyne

Algunas uniones semiconductoras poseen una propiedad denominada resistencia negativa , lo que significa que la corriente que las atraviesa disminuye a medida que aumenta el voltaje en una parte de su curva I-V . Esto permite que un diodo, normalmente un dispositivo pasivo , funcione como amplificador u oscilador . Por ejemplo, cuando se conecta a un circuito resonante y se polariza con un voltaje de CC, la resistencia negativa del diodo puede cancelar la resistencia positiva del circuito, creando un circuito con resistencia de CA cero, en el que surgen corrientes oscilantes espontáneas. Esta propiedad fue observada por primera vez en detectores de cristal alrededor de 1909 por William Henry Eccles ^{[ 144 ]}^{[ 145 ]} y Pickard. ^{[ 146 ]}^{[ 147 ]} Observaron que cuando sus detectores se polarizaban con un voltaje de CC para mejorar su sensibilidad, a veces entraban en oscilaciones espontáneas. ^{[ 147 ]} Sin embargo, estos investigadores solo publicaron breves informes y no profundizaron en el efecto.

La primera persona en explotar la resistencia negativa de forma práctica fue el físico ruso autodidacta Oleg Losev , quien dedicó su carrera al estudio de detectores de cristal. En 1922, trabajando en el nuevo Laboratorio de Radio de Nizhny Novgorod, descubrió la resistencia negativa en uniones de contacto puntual de zincita ( óxido de zinc ) polarizadas. ^{[ 148 ]}^{[ 149 ]}^{[ 150 ]} Se dio cuenta de que los cristales amplificadores podían ser una alternativa al frágil, costoso y derrochador de energía tubo de vacío. Utilizó uniones de cristal de resistencia negativa polarizadas para construir amplificadores de estado sólido , osciladores y receptores de radio amplificadores y regenerativos , 25 años antes de la invención del transistor. ^{[ 145 ]}^{[ 149 ]}^{[ 33 ]}^{: 4–9}^{[ 151 ]} Sin embargo, sus logros fueron pasados por alto debido al éxito de los tubos de vacío. Su tecnología fue bautizada como "Crystodyne" por el editor científico Hugo Gernsback ^{[ 151 ],} una de las pocas personas en Occidente que le prestó atención. Después de diez años abandonó la investigación sobre esta tecnología y cayó en el olvido. ^{[ 33 ]}^{: 20}

Uso durante la era de la radiodifusión

Radio de cristal sueca tipo "caja" con auriculares, c. 1925.
Juego de acoplamiento suelto casero (arriba) , museo en Florida, c. 1920
Radio de cristal, Alemania, c. 1924
Radio de cristal casera, basada en un artículo de 1925 de la revista Popular Science .
Radio alemana de la marca Heliogen con bobina de "tejido de cesta", 1935.
Radio de la marca polaca Detefon, 1930-1939, que utiliza un cristal tipo "cartucho" (arriba).

En la década de 1920, el tubo de vacío triodo amplificador , inventado en 1907 por Lee De Forest , reemplazó la tecnología anterior tanto en transmisores como en receptores de radio. ^[¹⁵²^] La radiodifusión AM surgió espontáneamente alrededor de 1920, y la escucha de la radio pasó de ser un pasatiempo solitario a convertirse en un pasatiempo público enormemente popular. ^[¹²¹^] La audiencia inicial de las nuevas estaciones de radiodifusión estaba compuesta principalmente por propietarios de radios de cristal, ya que muchos consumidores no podían permitirse las nuevas radios de válvulas. ^[⁴²^]^:³²^[¹²¹^] Pero al carecer de amplificación, las radios de cristal debían escucharse con auriculares y solo podían recibir estaciones cercanas dentro de un radio de aproximadamente 25 a 50 millas. ^[⁸¹^]^[¹²¹^] Las radios de tubo de vacío amplificadoras que comenzaron a producirse en masa en 1921 tenían un mayor alcance de recepción, no requerían el ajuste minucioso de un bigote de gato y producían suficiente potencia de salida de audio para alimentar altavoces , lo que permitía a toda la familia escuchar cómodamente junta o bailar al ritmo de la música de la Era del Jazz. ^[⁴²^]^:³³^[⁸¹^]

Así, durante la década de 1920, los receptores de tubos de vacío reemplazaron a las radios de cristal en todos los hogares, excepto en los pobres. ^{[ 109 ]}^{[ 81 ]}^{[ 152 ]} El funcionamiento temperamental y poco fiable del detector de cristal siempre había sido una barrera para su aceptación como componente estándar en los equipos de radio comerciales ^{[ 80 ]}^{: 11–12} y fue una de las razones de su rápido reemplazo. Frederick Seitz, uno de los primeros investigadores de semiconductores, escribió: ^{[ 6 ]}

Dicha variabilidad, que rozaba lo místico, asoló los inicios de los detectores de cristal e hizo que muchos de los expertos en tubos de vacío de una generación posterior consideraran el arte de la rectificación de cristal como algo casi deshonroso.

La radio de cristal se convirtió en un receptor alternativo barato utilizado para comunicaciones de emergencia y por personas que no podían permitirse radios de válvulas: ^{[ 109 ]} adolescentes, los pobres y aquellos en países en desarrollo. ^{[ 140 ]}^{[ 10 ]} Construir un receptor de cristal siguió siendo un proyecto educativo popular para introducir a la gente a la radio, ^{[ 42 ]}^{: 34}^{[ 81 ]} utilizado por organizaciones como los Boy Scouts . ^{[ 10 ]} El detector de galena, el tipo más utilizado entre los aficionados, ^{[ 33 ]}^{: 4–9, 297–300} se convirtió prácticamente en el único detector utilizado en las radios de cristal a partir de este momento. ^{[ 66 ]}^{[ 134 ]} Las radios de cristal se mantenían como radios de respaldo de emergencia en los barcos. ^{[ 42 ]}^{: 32} Durante la Segunda Guerra Mundial en la Europa ocupada por los nazis, la radio se utilizó como una radio clandestina fácil de construir y ocultar por grupos de la Resistencia. ^{[ 140 ]}

"Radios de trinchera"

Además de los cristales minerales, los recubrimientos de óxido de muchas superficies metálicas actúan como semiconductores (detectores) capaces de rectificación. Se han improvisado radios de cristal utilizando detectores hechos con clavos oxidados, monedas corroídas y muchos otros objetos comunes. ^{[ 33 ]}^{: 300}

En la Segunda Guerra Mundial, cuando las tropas aliadas fueron detenidas cerca de Anzio, Italia , durante la primavera de 1944, los receptores de radio personales con alimentación eléctrica estaban estrictamente prohibidos, ya que los alemanes contaban con equipos que podían detectar la señal del oscilador local de los receptores superheterodinos . Los receptores de cristal carecen de osciladores locales con alimentación eléctrica, por lo que no podían ser detectados. Algunos soldados ingeniosos construyeron receptores de "cristal" con materiales desechados para escuchar noticias y música. ^[¹⁵³^]^[¹⁵⁴^]^[⁶⁸^] Un tipo utilizaba una cuchilla de afeitar de acero azul y una mina de lápiz como detector. ^[¹⁵⁵^] La punta de la mina, al tocar el recubrimiento de óxido semiconductor (magnetita) de la cuchilla, formaba un rudimentario diodo de contacto puntual. Ajustando cuidadosamente la mina del lápiz sobre la superficie de la cuchilla, podían encontrar puntos capaces de rectificar la señal. Estos receptores fueron apodados " radios de trinchera " por la prensa popular y se convirtieron en parte del folclore de la Segunda Guerra Mundial .

En algunos países ocupados por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial, se confiscaron masivamente aparatos de radio a la población civil. Esto llevó a los oyentes más decididos a construir sus propios receptores clandestinos, que a menudo no eran más que un receptor de cristal básico. Quienes lo hacían se arriesgaban a ser encarcelados o incluso a morir si los atrapaban, y en la mayor parte de Europa, las señales de la BBC (u otras emisoras aliadas) no eran lo suficientemente fuertes como para ser recibidas en dichos aparatos.

Desde la Segunda Guerra Mundial hasta la actualidad

Después de la Segunda Guerra Mundial, el desarrollo de los diodos semiconductores modernos finalmente hizo obsoleto el detector de bigotes de gato de galena. ^{[ 42 ]}^{: 39}^{[ 140 ]} En las pocas radios de cristal que aún se fabricaban, el detector de bigotes de gato fue reemplazado por un diodo de germanio , inventado durante la guerra, que no requería ajuste. ^{[ 42 ]}^{: 34}^{[ 71 ]} El diodo de germanio se utilizó porque era un detector más sensible que el diodo de silicio debido a su menor voltaje directo (0,3 V frente a 0,7 V). ^{[ 58 ]}

La radio de transistores, introducida en 1954, ocupó el nicho de mercado de la radio de cristal como radio portátil económica. ^{[ 42 ]}^{: 40–41} Así pues, entre las décadas de 1950 y 1970, el único mercado restante para las radios de cristal era el de juguete educativo científico para niños. ^{[ 42 ]}^{: 38–39}

A finales de la década de 1950, se vendieron como juguetes educativos radios de cristal baratos y novedosos, con carcasas de plástico, generalmente importados de Japón. Uno de ellos era la "radio cohete", con forma de cohete (véase la imagen) ^{[ 156 ].} Como detector, utilizaban un diodo de germanio sellado que no necesitaba ajuste, a diferencia del detector de bigotes de gato. Como dispositivo de salida de audio, empleaban un auricular de cristal piezoeléctrico , mucho más eficiente que los auriculares dinámicos, que además no sobrecargaba el circuito sintonizado, reduciendo así el factor Q y, por consiguiente, la selectividad del receptor, como sí lo hacían los auriculares dinámicos. Para la bobina de sintonización, utilizaban una antena de bucle con núcleo de ferrita , más compacta que las bobinas de núcleo de aire anteriores, que también funcionaba como antena y eliminaba la necesidad de una conexión a tierra. La radio se sintonizaba a diferentes emisoras moviendo el núcleo de ferrita dentro y fuera de la bobina, modificando la permeabilidad magnética y, por lo tanto, la inductancia de la misma. El alcance de recepción de estas sencillas radios se limitaba a emisoras de radio AM locales con buena señal en un radio de 24 a 40 kilómetros. Por lo general, incluían una pinza de cocodrilo que se podía conectar a una antena de hilo externa para aumentar el alcance.

Los Boy Scouts han incluido la construcción de una radio de cristal con fines educativos en su programa desde la década de 1920.

Recientemente, comunidades de aficionados han comenzado a construir receptores de cristal de largo alcance con un diseño clásico, similares a los de la era de la radiotelegrafía. Se dedica mucho esfuerzo tanto a la estética de estos aparatos como a su rendimiento. Los concursos anuales de radio de cristal "DX" (recepción de larga distancia) y los concursos de construcción permiten a los propietarios de estos equipos competir entre sí.

Utilizar como fuente de energía

Existe un historial de diseños experimentales de radios de cristal transistorizadas de "alimentación libre" que utilizan la energía obtenida de la señal recibida, o del ruido radioeléctrico ambiental , para amplificar la salida. ^{[ 157 ]}^{[ 158 ]}^{[ 159 ]} Con una estación de radio local potente y una buena antena , un amplificador de transistor puede alimentarse con la corriente continua rectificada por un diodo en un receptor de cristal, para amplificar la salida de audio lo suficiente como para hacer funcionar un altavoz. Una radio de cristal sintonizada a un transmisor local potente también puede utilizarse como fuente de alimentación para un segundo receptor amplificado de una estación distante que no se puede escuchar sin amplificación. ^[¹⁶⁰^]^:^122–123

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

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