Ricevitori a cristallo - Le Radio di Sophie - Crystal radio sets

Ricevitore a Variometro

Proprio un oggetto d'altri tempi!

di Leonardo Mureddu

Cos'è un variometro?

Il nome ricorda qualcosa di ottocentesco, magari legato alle inquietanti immagini di qualche film dell'orrore tipo Frankenstein, eppure quest'oggetto ha avuto una sua discreta popolarità nei primi anni della radio. Negli apparecchi degli anni '20 si poteva incontrare con una certa facilità un sistema di sintonia a variometro (vedi per esempio la famosissima Radiola III dell'RCA), ed ancora lo si utilizzò negli apparecchi dei primi anni '30 . Tanto per fare un esempio, il primo modello di Radiomarelli (il Musagete I) montava un variometro nel circuito di preselezione d'antenna (come mostra questo particolare dello schema), ma la tecnica fu ben presto abbandonata a favore dei più pratici e precisi condensatori variabili, prodotti in massa dall'industria. Comunque, un po' per gioco e un po' per curiosità scientifica, forse vale la pena di esaminare da vicino i variometri, realizzarne uno, e magari con quello costruire un ricevitore a cristallo di un certo fascino, anche se non di grandi prestazioni.

Dal punto di vista elettrico si tratta di un'induttanza variabile. La variabilità non è dovuta ad un contatto strisciante, come si trova in moltissime radio a galena (gli slider sets), ma al fatto che il variometro è costituito da due bobine concentriche delle quali una può ruotare dentro l'altra. Questa rotazione cambia la geometria e quindi l'induttanza complessiva. Le due bobine sono in serie, e i rispettivi campi magnetici si influenzano l'un l'altro a causa della mutua induttanza, sommandosi quando l'orientamento è concorde, e sottraendosi quando l'orientamento è discorde. Se le due bobine hanno induttanza L e il coefficiente di accoppiamento massimo è k, l'induttanza può essere variata da 2L(1-k) a 2L(1+k). Dal momento che k è un valore compreso tra 0 (accoppiamento nullo) e 1 (accoppiamento massimo), l'induttanza massima è maggiore della somma delle due, e la minima non sarà mai nulla. Scegliendo opportunamente le induttanze delle due bobine si riesce con facilità a coprire l'escursione necessaria per un ricevitore a cristallo. Bisogna stare attenti a non confondere il variometro con un oggetto molto simile, detto accoppiatore variabile, che è meccanicamente identico, ma ha le due bobine indipendenti, cioè ha quattro terminali anziché i due del variometro. Sul manuale di Radiotecnica del Montù (III vol., IV ed., Hoepli 1946) il variometro è raffigurato in una versione industriale, assolutamente introvabile al giorno d'oggi, ed accompagnato da una brevissima descrizione, che fa capire che già allora l'oggetto era privo di interesse per la radiotecnica:

Dal punto di vista grafico il variometro viene rappresentato con uno dei simboli riportati qui sotto. 

Costruiamo un variometro

E' facile realizzare un variometro utilizzando materiali di fortuna facilmente reperibili. Quello che si vede in queste illustrazioni è realizzato con due spezzoni di tubo di cartone, un vecchio pennarello tipo tratto pen, qualche metro di filo smaltato e le solite minuterie. Il tubo di cartone più interno è il supporto di un rotolo di nastro adesivo per pacchi; il tubo grande invece l'ho trovato da un restauratore: è il supporto di un rotolo di lana d'acciaio (diametro circa 15cm). L'importante comunque è che i due tubi possano ruotare agevolmente uno dentro l'altro come si vede in figura. Per motivi estetici li ho verniciati di nero, quindi ho fatto i fori per l'asse avendo cura di centrarli bene. L'avvolgimento consiste in 40 spire da 0.5mm nel cilindro esterno e 50 spire in quello interno. Entrambe le bobine sono divise in due per poter scavalcare l'asse di rotazione. Una volta eseguiti e fissati gli avvolgimenti, ho montato il tutto fissando l'asse al cilindro interno. I due terminali della bobina interna passano dentro l'asse attraverso un piccolo foro, ed escono dal retro. Qui, uno dei due è collegato ad uno dei terminali della bobina esterna. I due terminali liberi vanno ai morsetti. Ecco pronto il mio variometro! Ho misurato l'induttanza: varia tra 213 e 753 microhenry. Ho scoperto che la parte fine del tratto pen ha un diametro di 6mm, esattamente quello che serve per poter montare una comunissima manopola graduata!

Un ricevitore a cristallo completo

Volendo utilizzare il nostro variometro in una applicazione pratica, possiamo realizzare un semplicissimo ricevitore a cristallo. Basterà aggiungere i soliti componenti: un condensatore fisso, un diodo e la cuffia ad alta impedenza. Per renderlo leggermente più sofisticato, aggiungiamo un avvolgimento separato per il circuito d'antenna. Questo avvolgimento, di 5 o 6 spire, va avvolto sul cilindro esterno, vicino ad un'estremità dell'avvolgimento preesistente. Lo schema del ricevitore si presenta grosso modo così:

L'escursione dei valori di induttanza non permette di coprire tutta la gamma delle onde medie, quindi il valore del condensatore C andrà scelto in modo da poter centrare l'emittente locale. Con 50pF si copre l'estremità alta della scala (da 800 a 1600 kKz), mentre con 100pF si copre la parte bassa (500 - 1000 kHz). Volendo, il diodo può essere collegato al punto di unione delle due bobine del variometro, allo scopo di caricare un po' meno il circuito. Il montaggio finito è visibile nella foto all'inizio di questa pagina.

La sensibilità è buona, la selettività discreta, l'estetica accattivante.