Una simplificación de sus dos circuitos puede ilustrar por qué su primer no puede funcionar, mientras que su segundo puede funcionar. La simplificación implica eliminar la antena de salida, el diodo y el transductor de audio de L y C:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
He reemplazado su altavoz de 8 ohmios con un transductor de audio de 2K ohmios, como auriculares de alta impedancia. Esta sustitución resulta en mucho más audio. En ambos casos, el movimiento del cono del altavoz o del auricular resulta de la corriente que fluye a través de una bobina en presencia de un imán permanente.
El circuito más simple a la izquierda es equivalente a su primer circuito en serie. No produce audio para SPKR1 porque hay una ruta de retorno muy débil para las corrientes de audio que regresan a la antena, a través de la capacitancia a tierra de la antena. Cualquier señal de audio producida aparecerá entre el ánodo y la tierra del diodo: la antena obtiene el audio, no SPKR1.
El circuito simple más a la derecha es equivalente a su segundo circuito "paralelo". Aquí, la señal de la antena aparece en ambos diodos y SPKR2. Los picos positivos de la señal de radio hacen que el diodo conduzca. El diodo desvía estas corrientes de antena directamente a tierra, por lo que la corriente del altavoz es pequeña. Los picos negativos de la señal de radio no están desviados a tierra por el diodo, sino que pasan a través de SPKR2. Estos pulsos de corriente producen audio en SPKR2.
En su segundo circuito, el bucle de corriente de audio pasa por L1 (1uH), SPKR1
(8 ohmios) y D1 (1N4148). La reactancia de L1 es minúscula para el audio, en comparación con la reactancia del altavoz de 8 ohmios, por lo que el audio se entrega a SPKR1.
En su primer circuito, el bucle de corriente de audio incluye tierra, SPKR1, diodo, C1 (¡una variable 1uf!), L1 (1 uH), antena, y un pequeño condensador entre la antena y la tierra . Cualquier corriente en este bucle es prácticamente eliminada por la impedancia extremadamente alta de este pequeño capacitor.
Construí ambas versiones de mi radio de cristal "simplificada" y puedo verificar que la que está más a la izquierda no produce audio, en comparación con la que está más a la derecha, lo que produjo un audio doloroso de la fuente de AM más cercana.
Uno debe ser
muy cuidadoso sobre el uso del análisis de circuitos lineales en este caso, porque el diodo es un elemento no lineal importante . El diodo se convierte en una fuente de señal para el audio en lugar de la antena, lo que complica considerablemente el análisis. En este caso, un
ANÁLISIS DE TRANSIENTES DE SPICE da una imagen más completa, siempre que se presente correctamente un circuito equivalente. Un análisis SPICE de estas series simplificadas & Siguen los circuitos paralelos.
Primero, ¿cuál es el circuito equivalente de la antena? Para la banda de transmisión de AM, asumamos una antena tipo Marconi de cable delgado, que se extiende verticalmente a 30 pies sobre un suelo perfecto. Elija un punto medio simple en la banda de transmisión - 1 MHz. A 1 MHz., Esta es una antena corta no resonante cuyo circuito equivalente es una resistencia y un condensador. ARRL ANTENNA BOOK ofrece una fórmula para antenas de cable corto:
$$
R_ {s} = 273 \ veces 10 ^ {- 8} ({lf}) ^ 2
$$
donde l = pulgadas de longitud del cable, f = frecuencia (Mhz)
$$
C_ {s} = {{17 L} \ sobre {[ln {24 L \ sobre D} -1]} \ veces {[1- {fL \ sobre 234} ^ 2]}}
$$
donde L = longitud del cable sobre el suelo (pies), D = diámetro del cable, pulgadas.
Para este ejemplo, calculo una antena equivalente Rs = 0.354 ohmios, Cs = 59pf
En ORCAD SPICE, una fuente de voltaje de señal en bruto simula una onda portadora modulada en AM de 1 MHz. Su modulación no es sinusoidal, pero ilustra adecuadamente el comportamiento diferente del circuito en serie (esta vez en el lado derecho y el circuito en paralelo (esta vez en el lado izquierdo). La amplitud es muy grande, (pico de 10 V para cada fuente) Un modelo adecuado para el altavoz es bastante complejo, y se ha reducido a una resistencia de 1K:
Seejecutaunanálisistransitorioconunpasodetiempomáximode10ns.,demodoquetodoslosimpulsosde1MHzsehayansuperadocorrectamente.Dadoquelacorrientedelaltavozeslafuentemotrizparamoversucono,semuestralacorrienteatravésdelaresistencia1K: 
El diodo paralelo-SPKR2 produce la gran corriente esperada, que será audible. La serie diode-SPKR1 produce una corriente muy pequeña, que está muy atenuada: el audio que falta aparece en el capacitor de 59 pf del equivalente de la antena (Cs).
