¿Puedo usar solo un auricular de cristal para mi radio de cristal?

El problema tiene que ver con el concepto de "impedancia", por lo que generalmente no se trata en los proyectos de radio de cristal para principiantes.

Las radios de cristal necesitan un auricular de alta resistencia. Este es el tipo que produce pequeños sonidos cuando se maneja con varios voltios, mientras que solo dibuja unos pocos cientos de microamperios. Para señales de CA, parece ser una resistencia grande, 5K o superior.

Un auricular estándar de 8 ohmios aparece como una resistencia mucho más pequeña para CA; aproximadamente ocho ohmios, y se espera una señal de cientos de milivoltios, mientras se dibujan unas decenas de miliamperios.

Sin embargo, la señal de RF de una radio de cristal debe ser de alto voltaje a baja corriente, por lo que puede exceder el voltaje del detector de 0.3V. Está diseñado para producir salidas de CC de pocos voltios, no de décimas. Un auricular estándar simplemente cortocircuitará su receptor y no convertirá gran parte de la salida de CC en sonido.

Por supuesto, hay una cura simple. Conecte un pequeño transformador de audio a su auricular. Desea reducir la salida de pocos voltios por un factor de 20 a 50, convirtiendo 8ohms en muchos Kohms. Hay disponibles pequeños transformadores como este, llamados transformadores de coincidencia de audio, o transformadores de salida de audio para radios de transistores de estilo antiguo. Conecte uno de estos a su pequeño auricular, de modo que el lado de alto voltaje y alto ohmios se conecte a su salida de radio de cristal.

Lo anterior funcionará, pero desafortunadamente este transformador consume algo de energía (como calentamiento de cables) al igual que la bobina de su auricular. Un auricular de cristal piezoeléctrico es mucho más eficiente que un auricular de bobina / imán.

Entonces, para los mismos milivatios de energía EM que recibe su radio, un audífono de cristal sonará más fuerte que un audífono de bobina, incluso si se está utilizando exactamente el transformador de audio correcto. El audio que falta termina como calentamiento de bobina.

Dudo que un receptor de teléfono sea lo suficientemente sensible para funcionar con una radio de cristal. Necesita una cantidad significativa de energía para funcionar, que no puede obtener de una radio de cristal. Deberá usar un auricular de cristal, como esto

el problema es la falta de energía, una radio de cristal obtiene su energía de forma inalámbrica de la señal que está recibiendo. Los altavoces regulares requieren bastante corriente para funcionar (y un voltaje razonable, por lo tanto, alta potencia). Entonces, a menos que tenga una antena del tamaño de una casa, probablemente no recolectará suficiente energía para manejar un altavoz común. Los auriculares de cristal casi no necesitan energía para funcionar (tampoco necesitan casi ninguna corriente, lo que es más difícil de generar de todos modos), por eso se usan, porque una radio de cristal normal solo genera suficiente energía para manejar un auricular de cristal. Si tuviera una antena lo suficientemente grande, podría alimentar un sistema de alta fidelidad completo, pero la antena sería imprácticamente grande. Si está interesado en calcular aproximadamente la cantidad de energía disponible, mida el voltaje en el altavoz (con el altavoz desconectado) usando el rango de voltios de CA, luego mida la CA uA, multiplique los dos y eso le dará una idea aproximada idea de con cuántos microwatts tienes que jugar

El corazón del conjunto de cristal (como en cualquier otro receptor de radio) es un circuito sintonizado en paralelo. Este circuito sintonizado en paralelo está unido a la antena y la antena se comporta como un dipolo muy corto. Esto significa que parece un condensador a tierra desde la perspectiva del circuito sintonizado.

¿Por qué se comporta como un dipolo corto? A 1 MHz, la longitud de onda es de 300 metros y la mitad de esto es de 150 metros y, ¿su antena de conjunto xtal tiene una antena tan larga? Es casi seguro que no porque nadie tiene esa cantidad de espacio.

Por lo tanto, el circuito sintonizado en paralelo formado por la bobina y la capacitancia parásita (o capacitancia de sintonización) le ha agregado un poco más de capacitancia en paralelo debido a la antena.

En la resonancia (el punto de sintonización) el circuito sintonizado se comporta como un circuito abierto y cualquier corriente que se tome hace que tanto la selectividad como la sensibilidad se reduzcan, por lo que, para una carga razonable (~ 20 kohm), la sensibilidad (tamaño de la señal ) puede ser la mitad y la selectividad (capacidad de excluir cerca de la señal no deseada) también puede ser la mitad. Para una carga de 10 kohm, esto es casi el doble de malo y, a medida que la resistencia de la carga disminuye, se vuelve cada vez peor.

En otras palabras, el circuito sintonizado quiere que se le extraiga energía cero por cualquier carga para ser sensible y selectivo.

Los audífonos Xtal que he visto tienen una impedancia de aproximadamente 20 kohm, por lo que hay cierta carga, pero no es tan malo si el circuito sintonizado está diseñado / construido correctamente. Se requiere cierta carga para evitar el valor de selectividad que excluye el ancho espectral completo de la estación que se está recibiendo.

Cualquier cosa por debajo de 1 kohm será bastante basura y cualquier cosa por debajo de 100 ohmios simplemente no funcionará.