GALENE 1

galene commerciali

La classica galena commerciale è del tipo Vaam con bobina a doppio fondo di paniere di una cinquantina di spire in parallelo al variabile a mica da0-350 pf ed è collegata in Oudin. Con la bobina di tale capacità non si arriva alle onde corte in quanto per la risonanza dobbiamo calcolare anche la capacità di antenna in parallelo.
Se non vogliamo usare una bobina diversa per le frequenze alte conviene aggiungere una presa che ponga in serie all'antenna un condensatore a mica di 100pf.

autocostruzione

Se ci dedichiamo all'autocostruzione, la configurazione più conveniente usa una bobina a prese variabili da 80-100 spire su un tubo da un'ottantina di millimetri. Il filo deve essere da 0,6 mm e le spire vanno distanziate tra loro di circa 2 decimi di mm, altrimenti si usa filo di Litz che abbia un diametro esterno di 0,8-1mmm od il vecchio filo da campanelli isolato in doppio cotone, e di non usare nessun condensatore variabile.

Nelle vecchie realizzazioni per la scelta della quantità di spire si faceva con una slitta scorrevole sulle spire denudate. Questo non va bene in quanto si ritrovano sempre almeno un paio di spire in corto, che causano perdite nella bobina.

Un'altra scelta era di fare, per esempio, 7 gruppi di 10 spire, selezionabili da un commutatore ed un gruppo da 10 spire selezionabili una per una. Questo però da troppa capacità dispersa tramite i collegamenti.

Io ho scelto di realizzare la bobina descritta avvolgendo le spire come nella figura ed inserendo una sottile stecca di legno sotto le spire dalle quali voglio fare la presa. Il passo delle prese è variabile, fitto inizialmente e rado alla fine tenendo conto di interpolare mediante l'uso di un piccolo variabile da 50 o 100 pf, valore tale che fa poco danno, considerando la regola che il miglior rendimento della galena è quando la sintonia viene fatta con la sola bobina e senza condensatori, ne in serie ne in parallelo. Vedremo in seguito la realizzazione dl circuito in Tesla ma già con l'Oudin si ottengono i massimi risultati.

alcune note

La rivelazione a cristallo ha la proprietà di avere un rendimento migliore ai segnali forti rispetto a quelli deboli: un segnale più debole di 1,4 volte in radiofrequenza sarà 2 volte più debole in audio.

Questo fenomeno porta ad un acuirsi della selettività del circuito, dato che basta una piccola dissintonia per moltiplicare la riduzione del segnale. Salvo il caso di Milano negli anni '20 , dove esistevano due forti stazioni vicine di frequenza, la necessità di una grande selettività non c'è. Se mai, prima che la RAI riducesse la potenza delle sue stazioni e le decimasse, poteva esserci bisogno di un reiettore per eliminarle. Ne parlo nella mia pubblicazione IL LIBRO DELLE GALENE della Sandit.

intrusi

La lamentela del trovare stazioni estere, alla sera, che non si riesce ad eliminare con la sintonia, non è dovuta da suo difetto, ma all'intrusione di stazioni ad onde corte sulla nostra antenna che sollecitano dei modi di risonanza nel sistema antenna-galena (praticamente ogni antenna ha una risonanza sulle onde corte e l'aggiunta della bobina di accordo non riesce ad eliminarle.

risonanze spurie calcolate da un appassionato francese.

filtro taglia alto a 2 MHz per eliminare l'interferenza delle onde corte

Telaio

Se non disponiamo di un'antenna ideale, ma dobbiamo adattarci ad antenne sul balcone di un condominio nel cemento armato, può convenire realizzare un'antenna a telaio. Una qualunque antenna filare ha una lunghezza efficace molto maggiore di un'antenna a telaio, ma ha anche una resistenza di perdita elevata. Un telaio può avere una resistenza bassissima, con un Q anche di 1000 e fatti tutti i conti può trasferire maggiore potenza che una filate come nel mio caso in cui ricevo una corrente doppia col telaio. Il diodo, sensibile al quadrato delle tensioni, funziona meglio, a pari potenza, se la tensione è alta, rispetto ad una bassa, così la forte exrtatensione del telaio con forte Q è vantaggiosa.
Io ho usato una sezione di un cestino per la carta straccia di 40 cm di diametro e costituzione a scheletro, usando il rivelatore che ho ideato. Necessita però un piccolo choke da 1 mH per eliminare l'influenza della FM.
Quello illustrato è ottimizzato per i 1368 kHz realizzato con tre o meglio quatto lunghezze di conduttore, in parallelo, poste affiancate. Il rapporto L/C è delicatissimo e se vogliamo scendere di frequenza dobbiamo aumentare le spire, magari riducendo i fili in parallelo, ed aumentando la capacità per mantenere lo stesso rapporto che nella mia realizzazione. Per 1MHz ci possiamo orientare su 13 spire, sotto a 15-16. Le prestazioni sono eccezionali, salvo che in un interno di un palazzo moderno la ricezione si riduce ad 1/3.

                                      rivitalizzazione di una vecchia galena

Una semplice galena in Oudin può diventare un formidabile e sensibile strumento senza alterarlo, ma semplicemente connettendo tra il morsetto di terra del contenitore e la terra questo circuitino.
Questo non è altro che un amplificatore a resistenza negativa che ha la proprietà di avere ingresso ed uscita in comune ed amplificare in entrambi i sensi. Opportunamente regolato riesce a fare oscillare in circuito per la ricezione in eterodina a battimento o può stare al limite dell'oscillazione amplificando enormemente come un apparecchio a reazione. I due condensatori del partitore potrebbero avere valori inadatti in caso di certe antenne e potrebbero dover essere aggiustati per avere una ricezione stabile.

senza antenna

Se vogliamo dare una dimostrazione della nostra galena dove non esistono ne antenne ne terra, cosa che succede spesso ai mercatini, possiamo usare uno stilo di una sessantina di cm, adattandone l'altissima impedenza reattiva con un FET ad alta impedenza di ingresso. La terra diverrebbe in nostro corpo o possiamo usare una breve lunghezza di filo appeso.

Richiede esperienza di costruzione ma funziona benissimo ricevendo stazioni distanti, dato che la bobina rimanda del segnale sull'antenna con effetto di reazione, da regolare con uno dei potenziometri

                       un aiuto dalle nuove tecnologie

In un articolo di QST del 2007 certo Bob Cutler introduce un nuovo principio di rivelazione che è quello sincrono. In questo gli viene in aiuto uno di quei miracoli tecnologici che è un MOSFET chiamato EPAD che si contenta di micropotenze e di una tensione di alimentazione di 100mV; ma qualcosa succede anche con 10 mV, che è un segnale praticamente inaudibile in galena.
La funzione di rettificazione viene fatta in quanto le semionde indesiderate polarizzano la SURCE ed interdicono il passo all'onda stessa, mentre l'altra semionda passa con buon rendimento. 

La rettificazione che conosciamo nei diodi è dovuta alla asimmetria della curvatura della caratteristica ed il risultato è un andamento quadratico della risposta, ovvero il segnale forte prevale sul debole. Nel nostro caso invece la funzione di rettificazione sarà praticamente lineare con enorme vantaggio per i segnali deboli.

lo schema originale prevede una bacchetta di ferrite con 70 spire sulle quali ne sono avvolte 8 in senso inverso, che sono quelle che vanno alla SURCE. Io lo ho realizzato con bobine in aria e come risultato riesco ad ascoltare l'attuale Firenze I, che è stato trasferito lontano ed arriva a -48 dB, cosa impossibile con l'OA95. Con la serie AAZ17 si sente appena mormorare.

una pila

Il mio contributo è stato la semplice aggiunta di una pila in serie alla cuffia: con un bottone alcalino da 3 V ed un assorbimento dell'ordine del microampere, sento in altoparlante la stazione incriminata.
Questa realizzazione non è un eresia in quanto anche certi diodi, vedi il vecchio carborundum, prevedevano un'alimentazione, e poi, dato che questi componenti sono disponibili anche in SMD, si può realizzare un piccolo prisma, grande come un grosso diodo, con tre fili da collegare, senza componenti aggiuntivi, l'accensione avviene quando si collega la cuffia ed abbiamo una durata di almeno 5 anni senza intervenire.

energia rubata

L'EPAD si adatta perfettamente anche a soluzioni ad energia rubata, sfruttante la rettificazione di una stazione potente o del ronzio di rete per alimentazione (vedi mio libro).

warning

Questo circuito si può realizzare anche con una semplice Oudin collegandosi ad una presa intermedia. In questo 

caso le spire hanno lo stesso senso e senza alimentazione non ci sono problemi, ma con la pila diviene instabile, salvo inserire una resistenza in serie alla cuffia. In quel modo si può incrementare enormemente il guadagno, ma diviene sensibile alle caratteristiche di antenna. Questi componenti vanno saputi maneggiare, inseriti quando tutto è già sul circuito e non fare tante acrobazie. L'EPAD non è di facile reperibilità, io lo ho preso dalla MOUSER  USA ad 1,91 dollari cadauno.

un grande vantaggio

Questo circuito, almeno nella mia realizzazione , non soffre di intromissione da parte delle onde corte: in un confronto diretto usando un AAZ 17, a buio, Firenze I da Coltano diviene inascoltabile a causa di queste, mentre con la rivelazione sincrona lo ascolto egregiamente.
La pila può essere 1,5 V oppure 3 volt, al litio a bottone. L'inserzione della batteria consente l'ascolto in altoparlante ad alta impedenza.

Realizzazione sperimentale: la bobina ha 5 cm di diametro, 80 spire di filo argentato da 1mm disposte separate su due pettini in modo di occupare 25 cm di lunghezza. Dentro si inseriscono tre bacchette di ferrite da 20 cm. Va anche procurato che il coccodrillo si selezione non vada in contatto con altre spire.
I condensatori sono essenziali.

Le prestazioni sono formidabili!

EPAD 110800

Questo ha le stesse funzioni del precedente salvo che nell'involucro ci sono quattro mosfet che vanno connessi in parallelo: gate=2,7,10,15   surce=4,12    drain=3,6,11,14. I terminali 1,5,8,9,16 possono essere messi a terra od al surce. Il piedino 5 è il ritorno dei diodi di protezione. L'assorbimento passa ad una quindicina di microamper, assorbiti solo quando la cuffia è connessa, più del doppio del circuito precedente, ma la potenza aumenta di molto consentendo un ascolto molto intenso in altoparlante ad alta impedenza o con trasformatore di adattamento.

Un'antenna a telaio

Per i 657 kc ho realizzato un antenna a telaio sul progetto di quella descritta:23 spire avvolte sul cestino da 40 cm di diametro usando tre fili di Litz da 120 x0,07,connessi accuratamente affiancati avvolti spaziando le terne uniformemente ad occupare una ventina di cm. La presa del surce è ad 1-2 spire se si usa la pila, altrimenti a 6 spire. Le prestazioni equivalgono alla mia filare. Coltano si sente anche senza alimentazione.

alimentazione rubata

La bassa esigenza di alimentazione dell'EPAD invita ad un'alimentazione a potenza rubata. Naturalmente non la possiamo rubare dalla stazione che ascoltiamo, se no avremmo inventato il moto perpetuo, però si possono sfruttare le fori stazioni ad onde corte, la sera, od il ronzio di rete, sempre. Per il ronzio di rete basta inserire tra la base della bobina e la terra un condensatore da 5000 pf e rettificare. Purtroppo la mia antenna da 200 pf a 50 hz presente 20 megaohm di reattanza e non ce la fa ad alimentare il complesso, però altri casi potrebbero essere più favorevoli.

Nella figura un sistema che mi ha dato risultati positivi.

Col circuito illustrato la mia modesta antenna da risultati appena sufficienti, ma in altri casi ne potrebbe dare di ottimi: se si connette il punto di test ad uno chassis di qualche strumento collegato alla rete la tensione sale rapidamente e da ottimi risultati. Ottimi sarebbero anche col tappo luce. Purtroppo, anche se la rivelazione sincrona è molto più resistente all'interferenza delle onde corte rispetto al diodo tradizionale, in estate la debole Coltano  mi vene obliterata da quei disturbi. Perciò vedete nello schema l'introduzione del filtro passa baso che va egregiamente e non attenua. Attenti a riprodurlo fedelmente dato che è facile confondersi con i collegamenti.

note

Mi è stato suggerito di realizzare per il rivelatore un raddrizzatore ideale fatto con uno dei moderni circuiti integrati ed il diodo in reazione, come troviamo nella letteratura tecnica. Non so se fa al nostro caso meglio dei normali diodi.

Ho provato un costoso diodo a zero bias da 35 euro ma fa la metà dell'AAZ17.

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