Este artículo forma parte de un libro que publicamos en 1995 y que se puede descargar gratuitamente desde nuestro sitio. En él tenemos conceptos básicos sobre la radio analógica, con informaciones para reparadores, estudiosos y recuperadores de aparatos antiguos. La primera parte está en ¿Qué hay dentro de una radio? Parte 1 (SER060S)
Las transmisiones de las bandas de ondas medias y cortas de la forma tradicional están con los días contados. La radio digital debe tomar lugar a la radio analógica y tendremos una nueva modalidad de comunicaciones. Los radios antiguos están condenados, pues no tendrán más señales para recibir. Sin embargo, este libro tiene un valor histórico, pues además de servir para mostrar cómo funcionaban los radios del siglo XX e inicio del siglo XXI también sirve para los que desean recuperar una radio antigua e incluso montar una con finalidad experimental o didáctica. Y para éstos, cuando las señales de las estaciones ya no están disponibles, tenemos en nuestro sitio decenas de proyectos de transmisores de AM que pueden hacer las veces de estaciones caseras o experimentales, produciendo las señales que estas radios pueden recibir. Es claro que, a partir de la fecha en que republicamos este libro, todavía debe tardar mucho tiempo hasta que ya no existan estaciones de AM operando.
Transistores
Los transistores son componentes formados por cristales de silicio o germanio en los que hay dos empalmes. Estos empalmes consisten en tres trozos de semiconductores de tipo P y N, es decir, materiales semiconductores de silicio o germanio dotados de impurezas que les confieren propiedades positivas (P) o negativas (N);
Esto significa que podemos tener dos tipos de transistores conforme la estructura esté formada por dos pedazos de material P y un N, o dos N y un P, como muestra la figura 1.
Por lo tanto, hay dos tipos de transistores que se identifican con las letras PNP o NPN.
Para representar estos dos tipos de transistores se adoptan símbolos en los que la diferencia está en la flecha que indica su electrodo de emisor.
En el caso de los transistores tienen tres terminales de conexión denominados emisor (E), colector (C) y base (B) que se conectan a los tres pedazos de semiconductor que existen en este componente.
Los transistores son los elementos activos de los radios y de otros circuitos electrónicos, pues presentan la propiedad de ampliar las señales o corrientes que les sean entregadas. En los radios los transistores se utilizan entonces para amplificar las corrientes correspondientes a las ondas de radio que se denomina señal de RF (radiofrecuencia) y también para ampliar las corrientes de sonido o BF (bajas frecuencias).
En muchos casos, los transistores también se pueden utilizar para producir determinados tipos de corrientes que se corresponden, por ejemplo, a las ondas de radio. Los transistores que operan en esta función se denominan osciladores.
El cristal que forma el transistor no puede quedar expuesto libremente al tiempo de modo que estos componentes están dotados de envolturas especiales cuya forma y tamaño depende de diversos factores. En la figura 3 tenemos algunos aspectos comunes de transistores usados en radios y otros equipos.
Los transistores menores trabajan con corrientes débiles y se denominan "baja potencia" o "uso general" mientras que los de gran tamaño trabajan con corrientes elevadas y se denominan "de potencia".
Como los diodos, los transistores tienen polaridad correcta para su conexión en los partos de radio, y esta polaridad es diferente cuando consideramos transistores del tipo PNP y NPN. En la figura 4 tenemos la manera de polarizar los dos tipos de transistores, es decir, conectarlos al circuito de modo que puedan funcionar normalmente.
Diversas son las características que deben ser observadas en un transistor para la utilización en el circuito de una radio. Veamos cuáles son:
a) Ganancia: la ganancia o factor beta como también se llama indica el número de veces que el transistor puede aumentar una señal, o sea, indica "cuánto" es capaz de amplificar una señal y puede variar entre 2 a 2 000. En media, en las radios comunes este valor, sin embargo, se sitúa entre 20 y 500.
Cuando una corriente se aplica a la base del transistor (B), se retira de su colector (C) amplificada, como muestra la figura 5.
El número de veces que aparece más fuerte en el colector: este valor indica la amplificación o la ganancia del transistor.
b) Corriente máxima de colector: este valor indica cuál es la máxima corriente que podemos obtener de un transistor en una aplicación práctica.
Los transistores denominados de uso general o pequeña corriente tienen corrientes máximas de colector del orden de hasta 500 mA, mientras que los transistores denominados de potencia pueden trabajar con corrientes de hasta 10 A en algunos casos, o sea, corrientes 20 veces mayores que la media de los transistores de uso general.
c) tensión máxima; esta indica la tensión máxima que el transistor puede soportar la cual varía entre 20 o 25 V para los tipos menores pudiendo llegar a 600 V o más para tipos especiales. Esta tensión debe ser estrictamente observada en la sustitución de un transistor por un equivalente pues si es desobedecida se corre el riesgo de haber su quema.
d) Frecuencia de operación: dependiendo de la aplicación del transistor es importante esta característica que nos dice qué tipo de señales puede ampliar.
En los radios, como ya hemos visto, existen señales de bajas y de altas frecuencias que corresponden respectivamente a sonidos y ondas de radio. Los transistores pueden eventualmente tener dificultades para amplificar señales de muy altas frecuencias, lo que requiere para esta función el uso de tipos especiales.
Así, los transistores se separan en grupos según esta capacidad. Existen entonces los transistores de audio o uso general que son transistores capaces de amplificar sólo las señales de bajas frecuencias y los transistores de RF que son capaces de amplificar las señales de altas frecuencias.
Teniendo en cuenta sólo las características citadas se puede encontrar-en el mercado miles de tipos diferentes de transistores con apariencias más diversas que se utilizan en muchas funciones no sólo en radios, sino también en muchos otros aparatos electrónicos.
Existen entonces los siguientes tipos de transistores:
a) Uso general para audio: estos son transistores de pequeña potencia utilizados en la amplificación de señales de audio o sea, en señales de sonido. Sus ganancias pueden variar entre 50 a l 0000 dependiendo del tipo que se utilice en los radios y amplificadores para diversas finalidades.
Estos transistores se pueden encontrar tanto en envolturas de plásticos como de metal, teniendo siempre un medio de hacer la identificación de sus terminales, o sea, cuál es el hilo que corresponde al emisor, al colector ya la base. En algunos tipos esta identificación es hecha por una marca o pinta que identifica el colector, quedando en el medio la base y en el lado opuesto el emisor.
En otros existe un pequeño pino o rebote en la envoltura y finalmente los de plástico están dotados de una parte aburrida o de una disposición que permite esta identificación.
El técnico que utiliza transistores o que desea reparar radios debe tener un manual de transistores que es un libro que muestra todos los transistores más comunes encontrados en los radios, su manera de conectar y también sus equivalentes, o sea, transistores de otros tipos que pueden sustituir en su falta.
En la figura 6 mostramos algunos transistores de este tipo.
Entre los transistores más comunes que se pueden ver en las radios pertenecientes a este grupo, destacamos los siguientes: 2SB75, 2SB54, BC107, BC238, PD1004, etc.
c) Transistores de potencia de audio; Estos son transistores que se destinan a la amplificación de señales de baja frecuencia, es decir, correspondientes a los sonidos y que operan con corrientes elevadas. Estos componentes aparecen en las salidas de sonido de las radios comunes siendo responsables de la potencia entregada al altavoz.
Sus ganancias varían entre 20 y 200 en las aplicaciones más comunes y pueden operar con corrientes a partir de 1 A. En vista de la cantidad de calor que generan con el paso de corrientes intensas, estos transistores están dotados de envoltorios de grandes dimensiones, y en en algunos casos, se deben montar en radiadores de calor, como se muestra en la figura 7.
En los tipos de envoltorio plástico encontramos tres terminales de conexión que corresponden al emisor, colector y base, pero en los tipos de envoltura, metálico, pueden existir sólo 2 terminales visibles ya que el terminal de colector corresponderá al propio cuerpo del transistor.
Los tipos comunes para estos transistores son: AD149, AC187, AC188, BD135, PN10, TIP31, etc.
La prueba de transistores en un aparato de radio requiere técnicas especiales de las que hablaremos más adelante, de modo que visualmente el lector no podrá saber si un transistor no está en buenas condiciones.
De cualquier manera, una vez comprobado que un transistor no se encuentra en buenas condiciones, el único procedimiento correcto es el cambio por otro del mismo tipo. En la falta de éste el técnico puede experimentar un equivalente, pero en este caso debe tener el máximo cuidado en la elección de este equivalente.
Debe por lo tanto poseer un manual de consultas o buscar por el tipo equivalente en la propia tienda, siempre que ésta sea de absoluta confianza. La colocación de un tipo que no sea exactamente equivalente en una radio puede llevarlo a un funcionamiento anormal y en algunos casos causar la sobrecarga de otras partes del circuito.
Válvulas
Las radios antiguas en lugar de los transistores que aún no existían utilizaban como componentes activos las válvulas.
Una válvula consiste en un tubo de vidrio (o de metal) del interior del cual se retira todo el aire, y donde existen ciertos elementos metálicos que están dispuestos de tal manera para darle un comportamiento eléctrico específico.
Podemos separar las válvulas en dos grupos para facilitar nuestra explicación de su utilización.
a) Válvulas diodos: éstas son válvulas que se comportan exactamente como los diodos semiconductores y, por lo tanto, se utilizan en las mismas funciones. Estas válvulas conducen la corriente en un solo sentido, pudiendo ser usadas en la detección de señales de radio o en la rectificación de cadenas.
Una válvula diodo posee los siguientes elementos internos, mostrados en la figura 8 donde también tenemos su símbolo: un filamento que debe ser calentado por una corriente para que la válvula funcione.
Este filamento se hace de tungsteno como en las lámparas comunes. Un cátodo que al ser calentado por el filamento emite electrones emitidos por el cátodo.
Los tipos comunes de válvulas diodo que se encuentran en las radios antiguas son 5Y3, 35W4, etc.
b) Válvulas triodo y otras: éstas son las válvulas que amplifican las señales siendo, por lo tanto, equivalente de los transistores en los radios antiguos.
La válvula triodo es la que más se aproxima al transistor en equivalencia por el número de elementos que posee y por la capacidad de ampliación de señales aunque en funcionamiento opera de modo completamente diferente.
La válvula triodo posee un filamento para calentar su cátodo el cual emite electrones para una placa o anoto, exactamente como la válvula diodo. Sin embargo, existe entre el ánodo y el cátodo un elemento adicional denominado rejilla en vista de su formado el cual puede controlar el flujo de electrones y portando la corriente en el interior de la misma.
En la figura 9 tenemos los aspectos de esta válvula, su símbolo y la disposición interna de sus elementos.
Válvulas como estas se pueden encontrar en muchas radios antiguas apareciendo con denominaciones como 6C4, 6AV6, etc.
En otros tipos de válvulas se puede en lugar de una sola cuadrícula tener otras.
Así, para el caso de dos rejillas tendremos una válvula tetrodo, para tres rejillas un pentodo y así sucesivamente habiendo incluso tipos de válvulas que poseen hasta más de 5 rejillas.
Además de las válvulas indicadas existen las dobles e incluso triples. En estos casos como muestra la figura 10 tenemos en un solo vidrio o envoltorio piezas que forman dos válvulas separadas en funcionamiento como, por ejemplo, dos diodos, dos triodos o un diodo, un triodo y un pentodo, etc. Estas válvulas múltiples aparecen en algunos tipos de televisores antiguos.
Índice
¿Qué hay dentro de una radio? Parte 1
¿Qué hay dentro de una radio? Parte 2
¿Qué hay dentro de una radio? Parte 3
¿Qué hay dentro de una radio? Parte 4
¿Qué hay dentro de uma radio? Parte 5
