Ricevitore/trasmettitore a “scintilla” tipo “Guglielmo Marconi”.
Di Giuliano Sandal I1SAF
Questi apparati riproducono, dal punto di vista funzionale, i primi tipi di trasmettitore e di ricevitore radio della storia, cioè quelli usati da Marconi per i suoi primi esperimenti tra il 1894 e il 1895.
Descrizione trasmettitore
Le onde radio vengono generate per mezzo di una scarica elettrica (scintilla).
Il trasmettitore è quindi un generatore elettrico ad alta tensione capace di provocare una scarica (scintilla) tra due sfere distanziate di circa 5 mm.
Il componente principale è la bobina dello spinterogeno di una automobile, reperibile presso un qualsiasi demolitore di auto (non ha importanza il modello di auto, più vecchia è meglio è anche perché probabilmente il demolitore ve la cederà a poco prezzo o addirittura gratis. L’importante è che funzioni).
La bobina ha tre contatti: uno è quello da cui esce l’alta tensione che nell’auto va alle candele ed è facilmente individuabile, mentre gli altri due dovrebbero essere contrassegnati dai numeri 1 e 15. Il contatto 1 è quello a cui arriva la corrente dalla batteria e il 15 è quello che va collegato alla massa (casomai fatevi aiutare dal fornitore, da un elettrauto o da un amico pratico di motori).
Il circuito si compone di un integrato tipo “555” che è un oscillatore ad onda quadra. Con i valori dei componenti indicati sullo schema la frequenza di oscillazione dovrebbe aggirarsi su 200 – 300 Hz (se possibile verificarla). Il segnale a onda quadra dal piedino 3 del 555 va sulla base del transistore BU508A tramite una resistenza da 150 OHM. Questo transistore è collegato in “darlington” con il secondo transistore S2000AF. Quest’ultimo agisce come interruttore sul circuito “1 - 15” della bobina dello spinterogeno. Quando il transistor apre il circuito interrompendo la corrente, l’energia immagazzinata nella bobina in forma di campo magnetico si scarica attraverso l’avvolgimento ad alta tensione e provoca la scarica tra le sfere. La scarica si ripete con la frequenza dell’oscillatore, cioè avremo 200 – 300 scariche al secondo.
I transistori BU508A e S2000AF sono transistori che “reggono” tensioni di 1500V e di norma sono usati come finali di riga nei televisori con schermo a raggi catodici. Possono essere sostituiti da altri transistori similari tenendo presente appunto la tensione di lavoro (1500V) e il loro guadagno HFE che deve essere circa 10 ed una corrente di 4 – 5 A. Il transistore S2000AF è bene sia dotato di un dissipatore di calore.
Alcune indicazioni di ordine pratico: il diodo 1N5397 DEVE essere montato nelle immediate vicinanze dell’ integrato 555 mentre il diodo “transzorb” (soppressore di transitori) va montato vicino al BU508A. I collegamenti di massa della parte di “potenza” vanno realizzati il più corti possibile (studiare preventivamente la disposizione dei componenti) e con filo di 1,5 mm di diametro.
ATTENZIONE LA TENSIONE CHE PROVOCA LA SCARICA E’ MOLTO ALTA (OLTRE 10000 V) E PUO’ ESSERE PERICOLOSA!!! USARE LA MASSIMA PRUDENZA!!!
Descrizione ricevitore
Il cuore del ricevitore è il “COHERER” che è l’elemento capace di “sentire” la presenza di un’onda radio (onda elettromagnetica).
Per la sua realizzazione è necessario un tubetto di materiale isolante (es. ricavato da una penna biro) di lunghezza circa 3 cm.
E’ poi necessario procurarsi un po’ di limatura metallica. L’ideale è ricavarla limando una vecchia moneta da 50 o 100 £ e recuperando la limatura con un foglio di carta posto sotto la morsa in cui si tiene la moneta per limarla.
Servono poi 2 viti di ottone a testa tonda (non esagonale) di misura tale che la testa entri con precisione all’interno del tubetto. Vanno altrettanto bene due pezzi di tondino di ottone che entrino precisi nel tubetto. Lo scopo è di realizzare due contatti elettrici all’interno del tubetto, distanti tra loro 1 mm e questo spazio va riempito, ma non del tutto da un pizzico della limatura ricavata dalla 50 £. La limatura deve toccare entrambe le teste delle viti ma non deve essere compressa. È importante che le superfici di ottone a contatto con la limatura siano ben pulite da sporco o ossido.
Altro componente particolare è un elettromagnete, funzionante a 12V, che possa azionate una specie di “martelletto” che deve colpire il tubetto del COHERER. Può essere utilizzato un piccolo relè, magari modificato per il nostro scopo. Io l’ho recuperato da un “conta colpi” che sarebbe un dispositivo elettromeccanico che per mezzo di un elettromagnete e un piccolo meccanismo aziona delle cifre che indicano il numero degli impulsi di corrente ricevuti dall’elettromagnete, un po’ come erano i contachilometri delle vecchie automobili. Comunque lo si realizzi questo “martelletto” deve essere posizionato in modo che quando la bobina dell’elettromagnete viene alimentata il “martelletto” deve dare un piccolo colpo al tubetto del coherer, non troppo forte ma neanche troppo “dolce”. Sarà necessario fare qualche prova e individuare la posizione corretta.
Lo scopo di questo “martelletto” è di scuotere la limatura metallica così da ripristinare la sua condizione originale di sensibilità alle onde radio. Infatti, ricevuto un primo impulso di onde, la limatura perde la sua sensibilità e rimane in uno stato di conduzione elettrica e non sarebbe più in grado di “sentire” gli impulsi seguenti se il “martelletto” non provvedesse a scuotere la polvere metallica.
Quindi, all’arrivo di un’onda elettromagnetica il COHERER va in conduzione e polarizza la base del transistor che agisce come un interruttore che alimenta il relè. Il relè chiude il contatto che a sua volta alimenta il diodo led che si illumina e il cicalino che suona segnalando la ricezione dell’onda radio e l’elettromagnete del “martelletto” che scuote il COHERER.
Naturalmente si può montare solo il led o solo il cicalino.
I valori dei componenti sono indicati sugli schemi. La realizzazione non è difficile, avete le foto quindi anche la disposizione dei componenti dovrebbe essere chiara. Per qualsiasi ulteriore chiarimento resto a disposizione.
Cordiali saluti e buon divertimento!
Giuliano I1SAF
