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Notas de construcción de sets a cristal

Escribiendo esta página, mi primer pensamiento fue llamarlo “conclusiones”. Las conclusiones suenan a la palabra final y mientras tanto estas son mis conclusiones, tendré cuidado de llamarlas final.

He construido varios sets que he llamado “DX” o “de alta performance” (HP). Estos incluyen mis sets #20, 28, 35, 48, 50, 63, 64, 66, 68, 69, y 70. En el pasado, si yo escuchaba una media docena de estaciones a la mañana temprano o en las últimas horas de la tarde, yo pensaba que estaba bien. Y escuché 18 estaciones después de que el sol estuviera arriba una mañana de Septiembre. Como ocurrió esto? Ocurrió porque en los últimos años he realizado algunas mejorías en cada departamento, desde la antena hasta los auriculares. Más abajo describiré cada sección para una buena estación dx de recepción. Tomaré mi set # 35 como base de discusión dado que es el se que utilicé un poquito más. Y fué mi entrada a la Competencia de radios de cristal.

Esta página no será realmente técnica. La construcción de sets de alta performance es elegir los componentes correctos y realizar buenas prácticas de construcción de rf. Yo siempre mantengo en mente el apoyo técnico cuando diseño y construyo un set. Utilizo entonces mi experiencia cuando diseño y construyo en la actualidad.

Una advertencia final…Construir un set como este va a ser un dolor en su billetera. Su señora incluso lo sacaría a patadas. No se preocupe. Solo haga lo que Ud puede.

Paso a Paso

Antena

Aquí es donde comienza compañeros. Traten de hacer su antena lo mas alta y larga posible. El alambre debería ser lo suficientemente grueso para soportar las condiciones climáticas locales. Use aisladores donde el alambre se conecta a otro objeto. Algunos utilizan alambres múltiples encordados a una 12 pulgadas (30 cms) aparte. Esta es una “antena de cima plana”. La línea de alimentación debería mantenerse alejada de otros objetos cuanto sea posible.

Leyendo viejas revistas QST (Quantitative Sensory Testing (QST) o Exploración Prueba Cuantitativa Sensorial), leí varias historias de varios radio-aficionados que murieron a causa de que los sistemas de antena tuvieron contacto con las líneas eléctricas. Compañeros, esto no debe pasar si solo piensan! Piensen en el peor de los escenarios y coloquen la antena lejos.

Tierra

La tierra es tan importante como la antena. Yo utilizo los caños de servicio del agua que entran a mi casa. Es de metal y probablemente lo mejor que puedo hacer. Yo utilizo un trozo de guía doble de televisión como tierra para mis radios. El conductor dual da la ilusión de un cable mas grande. Todo esto minimiza el ruido y la maldita imagen de onda corta.

Bobinas

Linz e sla palabra aquí, amigos. Litz = S. Big Litz = SSSS. El último modelo es de 660 hilos y 46 de medida. Para mejorar esto Ud debe tener más cantidad de hilos. Yo comprobé que el 660/46 provee muy buena selectividad en un set de bobinas duales. Bajo condiciones razonables, yo puedo separar dos estaciones que están a 10 khz una de la otra en cualquier parte de la banda. Recientemente hice unas medidas e ancho de banda en mi set # 50 el cual también utiliza el Litz 660/46.

Si usted no está en rojo con el dinero efectivo suplementario, de 165 hilos está bastante bien. Es un cuarto del número de hilos. Teniendo Litz 4 veces mas grande no lo hace trabajar 4 veces mejor. Pero si Ud está interesado en una mejor performance, el 660/46 es recomendado.

Hay tres tipos de métodos de devanados que Ud debería considerar. Tela de Araña, panal y de cilindro de espacio hueco. Ud puede utilizar aquella con la que más se sienta cómodo y de acuerdo al espacio con el que cuenta. El mejor material para la estructura de las bobinas es el estireno. Por favor no utilice cartulina. La madera puede funcionar, pero si está sellada para evitar la humedad. Mire mi página de bobinas tipo tela de araña para información adicional.

Las bobinas tipo panal trabajan bien como las bobinas tipo tela de araña. Las de cilindro son también buenas, pero las vueltas deberían ser espaciadas a fin de aumentar el Q. Las que poseen mas espacio demandan más alambre que las que están devanadas más cerradas.

Las bobinas panal trabajan bien con el Litz 660/46, pero tienden a ser inestables con el Litz de 165/46. Soportes adicionales de barras de estireno pueden ser de ayuda.

Trate de hacer la inductancia lo más pequeña posible, pero lo suficiente como para sintonizar la banda completa. Entonces quito una vuelta a la vez de modo que el capacitor de sintonía gira justo pasado el inferior. Esto les da a las radios la mejor eficiencia. Bobinas múltiples pueden ser utilizadas, pero hacer derivaciones no es recomendable. Una bobina de contra-devanado ha sido demostrado que provee de una buena performance.

Las bobinas deberían ser montadas lejos de los otros elementos lo más posible. Yo evitaría el empleo de cajas metálicas. Las cajas de madera están bien, pero por favor dé a las bobinas mucho espacio para respirar.

Cuando construya un set de dos bobinas, asegúrese que esto le permita el acople variable de bobinas. Esto se puede hacer mediante tableros separados para sintonía de antena y para sintonía de detector como en mi set # 35, ó girando el eje axial de la bobina como en mi set #48. Teniendo un circuito sobre acoplado disminuirá la sensibilidad y la selectividad. Teniendo un circuito bajo en acople, disminuirá la sensibilidad. Hay un punto encantador que depende de sus condiciones y que parte de la banda este Ud escuchando. El mejor acople nunca está en una posición. Yo uso un espacio entre bobinas de 12 a 18 pulgadas (30 – 45 cms) bajo condiciones normales. Si Ud usa litz pequeño, la distancia será menor. El tipo le mostrará lo bien que trabaja el litz grande.

Algunos utilizan bobinas toroidales efectivamente. Mi experiencia con estas son limitadas. Yo le recomendaría que Ud hable con gente de BAMA group. Algunos de los miembros han llevado las bobinas toroidales a un nuevo alto nivel.

Capacitores variables

la selección de un buen capacitor es tan importante como usar un litz grande. El Q del circuito bobina-capacitor parece colocarlo en el punto más débil. El capaciotr debería ser de tipo aéreo, y los aisladores deberían ser de cerámica. Esto es un mínimo. Otro factor importante es la calidad del brazo de barrido del mismo. El plateado es un aspecto positivo.

En los circuitos donde el cuadro no es conectado a tierra, el capacitor debe ser aislado del panel. Colocando su mano cerca del capacitor (tomando la perilla) pondrá fuera de sintonía el set. Colocando el capacitor una pulgada o dos detrás el panel y utilizando un eje aislado, el capacitor trabajará mucho mejor. No olvide utilizar aisladores de cerámica o estireno cuando fije el capacitor a la base. Cualquier escape debilitará la sensibilidad de su radio a cristal.

Pasos Vernier y diales

la construcción de un set a cristal muy sensitivo presenta un nuevo problema. Si Ud intenta sintonizar los 115 caanales de las emisoras de EE.UU en un dial de 180º de rotación, Ud perderá estaciones. Sintonizar requiere ajustes de un capacitor con sintonía al minuto. Una rueda de ajuste Vernier de relación de vueltas 6:1 le dará a Ud tres vueltas completas de la perilla para cubrir toda la banda. Los de baja reacción mecánica o ajustados son tan bien apropiados. Todos los capacitores variables deberían tenerlo.

Circuito detector

Me gusta el detector conocido como “Hobbydyne”. El diseño australiano original utilizaba un pequeño capacitor variable de acople mientras que el Hobbydyne utiliza un capacitor diferencial. Por favor mire mas abajo en la sección llamada Circuito de mejora de selectividad.

Asegúrese que las conexiones que están a un lado del tambor de la bobina del diodo estén aisladas con aisladores de cerámica o estireno.

Diodos

En un circuito de tambor de muy alta impedancia, un diodo estándar 1N34A no dará en la talla. El diodo cargará el circuito, causando pérdida en selectividad y sensibilidad. Los diodos 1N34A están bien para sets de performance baja o media.

Parece ser que hay dos “mejores” tipos de diodos que yo he utilizado. Un schottky (o varios en paralelo) y el diodo ITT F215. Un buen diodo schottky es la serie de diodos Agilent HSMS-286*. Hay en varias configuraciones. Estos son dispositivos de montaje superficiales pero los cables pueden serles soldados.

Encontré que teniendo un switch de selección (use uno de cerámica o estireno) es muy útil como el tipo de diodo usado depende de las circunstancias de recepción y la parte de la banda que está siendo sintonizada. En general, Yo utilizo el diodo FO-215 en la parte baja de la banda hasta alrededor de los 1300 khz. Luego selecciono el diodo schottky para el resto de la banda. El schottky es mejor para la selectividad y el FO-215 para la sensibilidad. La selectividad no es una gran dificultad en la parte baja de la banda, pero necesito de toda la sensibilidad que pueda tener.

Transformador de audio de ajuste o correspondencia

Los auriculares de tipo magnético poseen un rango de impedancia netre los 1000 a 4000 ohms. Los auriculares de estado sólido son de 100 a 1000 ohm. Los audifonos de cristal alrededor de 10000 ohms mas o menos. La impedancia del receptor de cristal después del diodo pude ser de varios cientos de miles ohmios. Si Ud conecta uno de estos auriculares directamente a la salida del detector, Ud tendrá una gigantesca diferencia de audio. Esto reducirá el volumen. También la carga destruirá esa grandiosa selectividad en la que Ud invirtió dinero adquiriendo el “Gran LITZ” y capacitores grandiosos.

Un transformador de audio de ajuste o correspondencia es esencial en cualquier set de cristal de alta performance. Los transformadores de muy alta eficiencia de viejo estilo son raros y muy costosos. A comienzos del 2007, yo tenía hechos algunos transformadores personalizados. Tenían derivaciones de muy alta impedancia y algunas de baja impedancia.

Otra buena alternativa es el Bogen T725. Ud tendrá una buena performance en un set de cristal de nivel medio. Ramón Vargas y yo hemos preparado información del transformador T725.

Auriculares

La interfaz del oído no es menos importante que el resto del set. Los auriculares mas sensitivos son los llamados de “estado sólido”. Darryl Boyd ha realizado una extensa investigación sobre este tema y la presentó en el sitio crystalradio.net.

Estos auriculares están disponibles todo el tiempo en eBay. Este puede ser un item costoso. Estos deben ser ajustados cuidadosamente la mayor parte del tiempo. Los auriculares magnéticos regulares generalmente no son sensibles para la mayor parte de las situaciones DX. Mi segunda elección es el audífono de cristal, o dos de estos.

Orejas

Asegúrese que los canales auditivos estén limpios. Chequéelos con su profesional de la salud encargado de esto.

Circuito de mejora de selectividad

Me gustaríahablar sobre los circuitos de mejora de selectividad (SEC). Algunos se refieren a estos como el “HobbyDyne”. Jim Frederick en Florida se acercó con el circuito Hobbydyne. Las primeras publicaciones que yo he visto de los SEC en Australia fue de comienzos de los años treinta.

El sitio de Jim Frederick

Aquí esta la página Australiana.

Entonces lo que Ud vé como nuevo, algunas veces no lo es. Pero el Hobbydyne de Jim era nuevo. También su primer (a mi conocimiento) utilización es atribuida a Jim.

Los SEC y el Hobbydyne hacen lo mismo. Ellos permiten la descarga del circuito de tanque, a la baja del aumento de la Q cargada, que quiere decir mejor selectividad. Esto también proporciona una mejor correspondencia entre el tanque y el diodo (y los circuitos de audio van más abajo de la línea). Esto es mejor que el viejo modo de correspondencia y descarga – haciendo derivaciones en la bobina.

El SEC básico consiste de un capacitor variable de bajo valor (usualmente alrededor de 20-30 pf), y un Chone de RF chico. Yo me encontré con que uno de un valor de 27 milihenry está bien. Algunos han utilizado el diodo reverso parcial en el lugar del choke. El choke o el diodo es para completar el pasaje de DC (corriente continua) entonces el detector puede trabajar adecuadamente.

Jim descubrió esta falla cuando experimentaba con sus sets en el 2003. El me envió un e-mail invitándome a testear este circuito. Yo lo testeé en mi radio # 35.

No me tomó mucho tiempo para evr el valor de este descubrimiento. Yo sabía que esta sería una parte regular de mis diseños de radios de cristal, entonces fui en búsqueda de algunos chokes baratos. Encontré algunos chokes de 27 mh y trabajaron de manera grandiosa.

El próximo desarrollo de Jim fue el circuito Hobbydyne. La utilización del SEC descrito anteriormente tenía la cuestión del cambio de de la resonancia de frecuencia cuando la selectividad era cambiada. Es fácil entender como la capacitancia estaba siendo cambiada y esto afectó la sintonía. La solución de Jim era de añadir un condensador diferencial. Un condensador diferencial es un condensador variable con un rotor y dos estatores. Cuando la capacitancia aumentaba de un lado, disminuía del otro. Esta parte fue usada sobre todo en osciladores variables sofisticados para mejor estabilidad.

Más tarde Jim hizo una mejora a su Hobbydyne Basic agregando un trimmer en la pata que iba a tierra del capacitor diferencial. Esto permitía un mejor rastreo a través del rango del capacitor diferencial.

Yo encontré que hay dos conexiones Hobbydyne. Una es la que Jim trajo y la otra es la que yo traje. Yo no reclamo ningún tipo de descubrimiento aquí, pero fue como un error de alambrado. Pero no fue así como los artículos de cada día fueron descubiertos?

Más abajo hay algunos circuitos mostrando varias configuraciones SEC. Figura (a. es un diodo conectado directamente arriba del tanque. Esta es la peor manera posible de conectar directamente un diodo para la mayoría de los constructores. Solo si una carga de alta impedancia es utilizada en la salida, esté método trabajará bien.

De otra manera, Ud puede realizar una derivación de la bobina y conectar el diodo en la derivación. Así usted no terminará con un mal desajuste y la carga del tanque severa. Esto causa la pérdida de sensibilidad y selectividad.

Figura (b.es una SEC básica. Solo un capacitor tipo trimmer pequeño y un choke de paso de corriente continua. Este es un buen punto de comienzo, especialmente si Ud no cuenta con un capacitor diferencial.

El resto de las figuras muestran varios SEC y las conexiones Hobbydyne. Es una manera de tomar su propia situación. La figura (e. tiene el capacitor adicional de rastreo. Esto es recomendado si Ud puede ahorrarse el capacitor.

Otra conexión sería si ud utilizara dos capacitores pequeños en un cuasi capaciotr diferencial. Ud puede manualmente aumentar un capacitor mientras decrece el valor del otro. Esto le dará un efecto de divisor de capacitivo.

Debería ser fácil tomar la conexión existente de su set y un SEC. El último verano, después de la construcción de mi radio de contra devanado # 64 me pidieron que intentara hacer una conexión en la parte superior del tanque de manera directa, y volver al Hobbydyne. Desde entonces no había hecho la comparación hasta hace tres años, y pensé que sería interesante ver si el SEC realmente ayudaba. Realicé algunos test de escuchas en la parte alta del final de la banda y rápidamente me convencí de mantener el SEC.

Various Selectivity Enhancement Circuits for Crystal Radios

Agradecimientos

Estas personas y sus sitios web fueron útiles para la preparación de esta página.

Ben Tongue ha realizado muchas investigaciones sobre el diseño de radios de cristal y lo presenta en 30 diarios. Los diarios son actualizados frecuentemente. Este sitio es la base de mis diseños. Es muy técnico, así que prepárense para leer cada artículo varias veces.

El sitio crystalradio.net de Darryl Boyd tiene gran información acerca de auriculares de estado sólido. También en su sitio hay una descripción completa del set de cristal Lyonodyne de alta performance de Mike Tuggle. Mi set #35 y #48 están basados en este diseño.

La página de radios de cristal de Jim Frederick mostrando el circuito Hobbydyne. Yo diría que el circuito de Jim es el mejor detector para radios de alta performance.

Ramón Vargas ha aportado grandiosos artículos de cómo operan el sintonizador Tuggle y el transformador Bogen T725.

Gary Johanson, WD4NKA por alcanzar el sistema de dibujo de diagramas Tubepad

Hay otros sitios y gente que me han brindado información excelente y guía durante los últimos años.

Traducción e interpretación
A cargo de Carlos Lopérgolo Jr.