Não temos dúvidas de que um dos temas mais interessantes da eletrônica é o que trata do rádio. E quando falamos de rádio não podemos deixar de lembrar de sua história com nomes como Landel de Moura, o brasileiro que inventou o rádio antes de Marconi. Já publicamos em outros artigos um pouco sobre a história de Landel de Moura e até mesmo já demos alguns projetos que lembram o que ele fez. Neste artigo vamos reviver um pouco a história do rádio com alguns projetos elementares ou simples que lembram como o rádio foi inventado e como era no século passado (XX), desde o seu início.
Landel de Moura inventou o rádio antes de Marconi, criando alguns circuitos que partiam de coesores, já que na época o cristal de galena ainda não era conhecido. Com esses estranhos detectores formados por tubinhos cheios de limalha de ferro, era possível detectar sinais produzidos por centelhas através de bobinas de alta tensão ligadas à antena. Usando esta tecnologia primitiva Landel transmitia sinais da Av. Paulista em São Paulo para o seminário do Alto de Santana numa distância de vários quilômetros.
Seu funcionamento era simples. Na ausência de sinal elétrico havia uma resistência muito alta entre as partículas de limalha, dado seu mau contato elétrico. No entanto, na presença de sinal, era gerada uma tensão suficientemente alta para vencer essa resistência e o coesor se tornava condutor.
Basta intercalar este dispositivo entre um circuito ressonante ligado a uma antena e um fone de ouvido para se poder receber sinais de rádio.
É claro que outros dispositivos que tenham o mesmo comportamento podem ser usados como detectores de sinais e podemos explorar alguns deles em rádios elementares, partindo então das origens.
Rádio de Gilete
Publicamos este projeto há vários anos, mas ele se mantém atual pela curiosidade que representa. Uma lâmina de barbear (Gilete) ao ser tocada por uma ponta de lápis ou grafite forma uma junção semicondutora capaz de detectar sinais de rádio. A junção precisa de uma certa polarização para funcionar, mas com cuidado consegue-se o ponto ideal e as estações de rádio locais podem ser captadas.
É claro que a antena deve ser algo longa e a conexão a terra é importante. O ponto ideal de funcionamento é conseguido com o ajuste de P1.
Veja a montagem completa deste rádio no ART064 (Rádio Experimental de Gilete) neste site.
Rádio de Galena ou Cristal
As descobertas das propriedades elétricos do cristal de galena, um cristal de chumbo fizeram aparecer um novo componente eletrônico na época. O detector de cristal ou detector de galena, que podia substituir com vantagens o coesor de Branley.
O detector de galena consistia num pequeno cristal de galena que era tocado por um fio fino denominado bigode de gato. Encontrando o ponto certo do cristal para toca o bigode de gato, o cristal passava a operar como um diodo detector. Foi a época do rádio de galena.
No site e durante toda a nossa carreira publicamos diversos rádios de galena, muitos dos quais substituindo o antigo cristal por um moderno diodo de germânio que funciona da mesma forma.
Na figura 4 temos o circuito de rádio de galena que publicamos no Rádio de Galena ou Cristal (ART031), Veja o artigo completo no site, para montar este rádio substituindo o cristal de galena, caso não o consiga por um diodo 1N34 ou 1N60.
Evidentemente, neste tipo de receptor é preciso usar uma longa antena e uma boa conexão à terra.
Rádio com Triodo
Os rádios até então tinham um sério inconveniente. Não existia um meio de se amplificar os sinais dependendo-se de toda a energia captada pela antena para excitar o fone. A antena precisa ser enorme e mesmo assim, se o sinal fosse fraco mal dava para ser ouvido num fone.
A possibilidade de se amplificar sinais veio com Lee de Forest. Observando a válvula diodo criada por Edson, ele resolveu colocar entre o anodo e o catodo um elemento adicional, uma grade. Verificou então que era possível controlar o fluxo de elétrons entre o catodo e o anodo por um pequena tensão na grade.
Em outras palavras, um sinal aplicado à grade era amplificado, aparecendo na forma de uma variação de corrente muito maior no anodo. Surgia a válvula triodo que foi inicialmente denominada "Audion".
Era então possível aplicar o sinal detectado na grade de uma válvula e ter uma grande amplificação. O som não dependia mais da energia captada pela antena e até era possível ter uma reprodução num volume em que muitas pessoas podiam ouvir com a invenção do alto-falante.
Na figura 6 um rádio com duas válvulas triodo de 1926 de um artigo de nosso site.
Sugerimos que o leitor veja o artigo V115 para saber como funciona exatamente uma válvula triodo.
Finalmente, se deseja montar um rádio daquela época sugerimos o artigo Receptor regenerativo a válvula (V008) que aborda uma tecnologia interessante que foi desenvolvida na época, a do receptor regenerativo. O circuito desse receptor é mostrado na figura 7.
Nessa tecnologia, depois de detectado pela válvula através de sua grade, o sinal aparecia amplificado e através de P1, parte desse sinal voltava à entrada através de L1, que estava acoplado a L2 e L3. Dessa forma, L3 captava novamente o sinal e o amplificava. Circulando por este circuito, o sinal ganhava intensidade aumentando o rendimento do oscilador.
Entretanto, o operador precisava ser cuidadoso para ajustar o nível certo de regeneração em P1. Se o ajuste fosse excessivo o circuito oscilava aparecendo um apito no fone e nada era captado.
Quando surgiram os primeiros alto-falantes eles não usavam imãs, como os atuais. Naquela os alto-falantes tinham uma segunda bobina que criava o campo magnético para eles funcionarem, dentro do qual se movia a bobina móvel.
Esses alto-falantes "de campo" tinham então a conexão para a bobina de campo e para a bobina móvel propriamente dita, conforme mostra o exemplo da figura 8.
Rádio Transistorizado simples
O transistor foi inventado em 1947, mas somente depois de alguns anos se tornou comercial com o aparecimento dos primeiros tipos que logo se popularizaram em projetos de diversos tipos. Na época eram famosos os CK722 e 2N107 que apareciam numa infinidade de projetos.
O CK722 vinha numa caixinha com um "manual" ensinando como usá-lo, conforme mostra a figura 9. Este fabuloso transistor de germânio tinha um ganho de tensão igual a 20 e operava com algumas dezenas de miliampères de corrente de coletor.
Em 1953 este transistor era vendido por 7 dólares (uma fortuna na época!).
Mas, podemos montar um rádio com esses transistores ou com equivalentes modernos. O leitor pode conseguir alguns tipos PNP de germânio muito semelhantes aos CK722 e outros desmontando algum rádio transistorizado antigo.
A figura 10 mostramos um circuito de um artigo do site.
A bobina é formada por 100 espiras de fio 28 num bastão de ferrite. Uma antena pode ser ligada à bobina para melhor recepção.
Rádio Regenerativo transistorizado
A idéia de se aplicar parte do sinal amplificado de volta à entrada também passou para os receptores transistorizados. Na figura 10 temos um exemplo de receptor transistorizado regenerativo que pode ser montado com facilidade.
A bobina L2 consiste em 20 + 80 espiras de fio 28 num bastão de ferrite e L1 20 espiras sobre L2. Os transistores podem ser os BC548.
Algumas tecnologias interessantes surgiram na época no sentido de se obter melhor recepção como a do chamado receptor neutrodino e também o sincrodino configurações que eram encontradas em alguns modelos comerciais.
Receptor Super Regenerativo
Uma tecnologia até hoje usada em receptores elementares, principalmente de FM, VHF é a do oscilador super-regenerativo. Se bem que a seletividade deste tipo de circuito seja pobre (capacidade de separar as estações), sua sensibilidade é enorme.
Assim, com um único transistor é possível ter um receptor completo de grande sensibilidade. No site temos diversos projetos que usam esta configuração.
A idéia é simples. Numa configuração com um transistor operando como oscilador em base comum leva-se o circuito muito próximo do ponto de oscilação na frequência da estação que se deseja captar. Desta forma, o próprio sinal da estação funciona como realimentação mas as oscilações não são mantidas e o sinal é amplificado.
Na figura 12 temos um circuito deste tipo.
A etapa com circuito integrado pode ser eliminada ligando-se um fone em paralelo com R5 ou este ponto a entrada de um amplificador.
O Super Heteródino
O receptor super-heteródino trouxe um novo desempenho aos receptores que então podiam receber estações de ondas curtas distantes, o que era uma prática muito comum nos anos 40 e 50.
Receptores ultra-sensíveis com muitas válvulas e depois transistores, podiam captar estações de outros países na faixa de ondas curtas em horários favoráveis. Na figura 13 um desses receptores, no caso um que possuo como relíquia e que ainda funciona.
Veja nos nossos artigos como este tipo de receptor funciona.
A montagem simples de um receptor com esta tecnologia não é recomendada. Existem circuitos integrados que contém os elementos para um projeto deste tipo, mas muitos deles são difíceis de obter.
Rádio com Circuito Integrado
O circuito integrado colocou num único chip todos os componentes de um circuito complexo facilitando assim a realização dos projetos mais elaborados.
Muitos circuitos integrados de uso geral que contém amplificadores podem ser usados na elaboração de receptores de rádio elementares. Na figura 14 temos um exemplo.
Neste caso temos a configuração mais simples de um rádio com circuito integrado, onde o circuito integrado apenas atua como um amplificador para os sinais detectados e sintonizados.
No site existem diversos projetos de rádios simples usando circuitos integrados. Em especial destacamos o que fazem uso do ZN414. Este circuito integrado contém os elementos para um rádio muito simples, mas infelizmente já não é fácil de encontrar.
Conclusão
Rádios de todas as técnicas e de todas as épocas podem ser montados com certa facilidade se escolhermos as configurações mais simples. Neste artigo demos uma pequena amostra do que pode ser feito com o material disponível neste site.
