Radio Galena

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Universidade Paulista (UNIP) 
 
 
MAXWEL CARLOS VIEIRA – D753908 
THIERRY CHRISTIAN MUNIZ – D602969 
RODRIGO PEREIRA DE SOUZA – D71JAJ7 
- 
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APS – Atividade Prática Supervisionada 
Rádio Galena 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Jundiaí 
2020 
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MAXWEL CARLOS VIEIRA – D753908 
THIERRY CHRISTIAN MUNIZ – D602969 
RODRIGO PEREIRA DE SOUZA – D71JAJ7 
- 
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APS – Atividade Prática Supervisionada 
Rádio Galena 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Jundiaí 
2020 
Trabalho apresentado à 
disciplina APS - Atividade Prática 
Supervisionada, do curso Engenharia 
Elétrica, da Universidade Paulista - 
UNIP. 
 
Orientador: Marcos A. Nascimento 
 
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MAXWEL CARLOS VIEIRA – D753908 
THIERRY CHRISTIAN MUNIZ – D602969 
RODRIGO PEREIRA DE SOUZA – D71JAJ7 
- 
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APS – Atividade Prática Supervisionada 
Rádio Galena 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Data de aprovação: ___/___/___ 
 
 
 
 
 
 
 
 
BANCADA EXAMINADORA: 
 / / 
Prof. 
Universidade Paulista UNP 
 / / 
Prof. 
Universidade Paulista UNP 
 / / 
Prof. 
Universidade Paulista UNP 
Trabalho apresentado à disciplina 
APS - Atividade Prática Supervisionada, 
do curso Engenharia Elétrica, da 
Universidade Paulista - UNIP. 
 
Orientador: Marcos A. Nascimento 
 
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RESUMO 
 
Este trabalho visa construir um rádio Galena capaz de receber pelo menos dois 
rádios modulados em AM. O Rádio Galena é um receptor extremamente simples e fácil de 
construir. Sua característica mais notável é que nenhuma bateria ou rede elétrica é usada 
para seu funcionamento, o circuito simplesmente converte os sinais de rádio captados pela 
antena receptora em som. 
A desvantagem é que ele precisa de uma antena muito grande para captar energia 
suficiente da onda de transmissão para que o dispositivo funcione. O modelo básico 
possui uma bobina de fio esmaltado que, junto com um capacitor variável, faz o ajuste fino 
do captador desejado. O sinal de radiofrequência (RF) sintonizado passa então por um 
retificador que "extrai" o sinal de áudio que modula a portadora de radiofrequência. O 
mesmo sinal de áudio é enviado para os fones de ouvido de alta sensibilidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ABSTRACT 
 
. This work aims to build a Galena radio capable of receiving at least two AM 
modulated radios. Radio Galena is an extremely simple and easy to build receiver. Its most 
notable feature is that no battery or mains is used for its operation, the circuit simply 
converts the radio signals captured by the receiving antenna into sound. 
The downside is that it needs a very large antenna to capture enough energy from 
the transmission wave for the device to work. The basic model has an enameled wire coil 
that, together with a variable capacitor, fine-tunes the desired pickup. The tuned radio 
frequency (RF) signal then passes through a rectifier that "extracts" the audio signal that 
modulates the radio frequency carrier. The same audio signal is sent to the high-sensitivity 
headphones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
LISTA DE FIGURAS ....................................................................................................... 6 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 7 
2. HISTÓRIA ............................................................................................................... 8 
3. FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO ......................................................................... 9 
3.1 Antena ................................................................................................................. 10 
3.2 Indutor e capacitor .............................................................................................. 11 
3.3 Demodulador ....................................................................................................... 12 
3.6 Recepção ............................................................................................................. 13 
3.7 Sintonia ............................................................................................................... 13 
4. DETALHES DE MONTAGEM ............................................................................... 14 
4.1 Indutor e capacitor .............................................................................................. 14 
4.2 Antena ................................................................................................................. 14 
5. CONCLUSÃO ....................................................................................................... 16 
6. 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
FIGURA 1 – Radio Galena 
FIGURA 2 – Circuito Simples Radio Galena 
FIGURA 3 – Beneficios dos Cristais de Galena 
FIGURA 4 – Funções do Modulador/Demodulador 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Em linha com o objetivo da APS deste semestre, que é incentivar os alunos a 
buscar, aprender e compreender a aplicação do tema. Foi desenvolvido um estudo sobre a 
Rádio Galena. O projeto que estamos investigando é o rádio Cristal, especificamente o 
rádio Galena como vocês sabem, que é um dos mais simples receptores de modulação 
em frequência AM (530 a 1700kHz) que pode ser construído e tem tudo para despertar a 
curiosidade das pessoas, pois não precisa de transistores ou os circuitos integrados não 
precisam ser alimentados por eletricidade e baterias. 
A Rádio Galena usa a energia das ondas de rádio através da antena RX do 
receptor, que capta o sinal das ondas de rádio com frequências AM, e através de seu 
circuito simples é capaz de transformar e filtrar este sinal para que você possa ouvir os 
rádios captados por ela. A desvantagem é que, para capturar energia suficiente da onda 
de transmissão para que o dispositivo funcione, ele precisa de uma antena muito grande. 
Mesmo assim, ainda é um rádio que pode ser bem aproveitado porque, como mencionado, 
é muito simples de construir. 
Neste artigo iremos citar o desenvolvimento do trabalho, tanto no que se refere aos 
cálculos e fórmulas utilizadas para construir este protótipo, quanto aos testes práticos, 
pesquisas sobre a história do rádio Galena, e as conclusões que obtivemos ao final dos 
estudos. 
 
 
 
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2. HISTÓRIA 
 
 Os projetos de rádio de Galeno, criados há muito tempo, foram amplamente 
utilizados na Primeira e na Segunda Guerras Mundiais devido ao seu design simples e um 
pequeno número de componentes eletrônicos. Galena apareceu em 1906, quando o 
Coronel do Exército dos Estados Unidos H. H. C. Dunwoody patenteou um detector de 
cristal. Consistia em um fragmento de galena (sulfureto de chumbo natural) que era 
conectado à antena por um fio fino também chamado de bigode de gato. O som era 
enviado pelo transmissor e captado pela antena, passava pelo cristal e era ouvido por um 
par de fones de ouvido. Surgiu no Brasil nas décadas de 1920 e 1930, conheceram as 
sessões de escuta através da galena, receptores básicos, principalmente caseiros. 
 
Figura 1 – Radio Galena 
 
Autor: Google imagens 
 
O uso do rádio de Galena deixou de ser crime a partir de 5 de novembro de 1924. 
Após a assinatura do Decreto 16.657, autorizando qualquer pessoa a instalar estações 
receptoras, mas obrigando o interessado a mantero sigilo absoluto de toda a 
correspondência. talvez um rádio interceptado por sua estação receptora, que será 
instalado em seu apartamento. 
 
 
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3. FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO 
 
O circuito de rádio Galena consiste em 6 componentes principais que são: 
antena, indutor, demodulador, capacitor, telefone de alta impedância e aterramento. 
Todos os 6 são opcionais, mas todos têm a garantia de funcionar sem problemas. 
Como conectá-los é mostrado na imagem abaixo: 
 
Figura 2 – Circuito Simples Radio Galena 
 
Autor: Mundo Projetado 
 
A partir do circuito acima, podemos descrever o funcionamento do rádio de 
acordo com a função de cada elemento: 
 
 
 
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3.1 Antena 
 
A antena tem duas funções: capta ondas de rádio AM e, conseqüentemente, 
fornece energia ao circuito. Isso significa que a fonte de energia do circuito são as ondas 
de rádio, pois o sinal recebido na antena gera vibração de alta impedância no telefone e 
gera um bipe. Portanto, a vantagem deste tipo de rádio é que não necessita de bateria ou 
fonte interna. 
E vale dizer que esse sinal está alternando, então a corrente agora vai em uma 
direção, ora na outra. 
 
Figura 3 –Beneficios dos Cristais de Galena 
 
Autor: Google imagens. 
 
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3.2 Indutor e capacitor 
 
O indutor e o capacitor são responsáveis por sintonizar o sinal no circuito. 
Eles escolhem o rádio (frequência) que vai tocar no telefone. Eles fazem isso 
graças à frequência de ressonância de seus circuitos elétricos. A frequência 
ressonante é determinada frequência aplicada a um circuito (corrente alternada) 
que lhe dá o maior valor de potência utilizável. Isso dá a seguinte fórmula: 
Onde f é a frequência ressonante, L é a indutância e C é a capacitância. 
 
 
Assim, dependendo do valor do capacitor ou indutor, a frequência 
ressonante mudará. Portanto, a frequência também mudará, que terá a potência 
mais útil no circuito. Isso, por sua vez, altera a sintonia do circuito porque, 
dependendo do valor do capacitor ou indutor, o circuito aumenta a potência de uma 
determinada frequência de rádio AM e reduz a potência de outra frequência. 
Portanto, o sinal com mais potência no circuito será aquele que produzirá 
sons na saída. É importante notar este efeito na prática, pois existem pontos de 
sintonia onde duas faixas de rádio são tocadas simultaneamente. Em outras 
palavras, o circuito está no meio da faixa de seleção dos dois rádios, deixando a 
potência de ambos em um valor intermediário. Isso permite que ambos os rádios 
gerem tons de intensidade moderada. 
 
 
 
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3.3 Demodulador 
 
O sinal AM, que é sintonizado por um indutor e um capacitor, é modulado com 
precisão em termos de amplitude (modulação de amplitude). Portanto, é necessário 
demodular este sinal para obter um tom audível na saída do fone de alta impedância. 
Para fazer isso, você só precisa usar o elemento retificador como um diodo. No 
entanto, um diodo de silício comum tem uma queda de tensão relativamente grande (0,7 
V) para os sinais neste circuito de áudio. Portanto, é necessário utilizar um diodo de 
germânio com menor queda de tensão (0,3 V). Dessa forma, os sinais não perdem muito 
de sua intensidade. 
Figura 4 – Funções do Modulador/Demodulador 
 
Autor: Google Imagens. 
 
A ideia por trás do uso do mineral Galena é recriar o rádio como era feito no 
passado, quando não havia LEDs. Portanto, após vários testes, fizemos o mineral e 
verificamos a queda de tensão entre quaisquer dois pontos do mineral. Em alguns pontos, 
obtivemos uma queda de tensão muito baixa (na faixa de mV). No entanto, o valor de 
queda de tensão com melhor desempenho foi nos pontos onde a queda foi próxima a 200 
mV. 
No último circuito, colocamos um diodo de germânio e um mineral de galena com 
uma chave para escolher entre eles. Nos testes realizados, o sinal com a galena foi menor 
que o sinal com o diodo de germânio. 
 
3.4 Fone de alta impedância 
 
Um telefone de alta impedância desempenha o papel bastante óbvio de converter 
um sinal elétrico em um sinal audível. Ele faz isso por meio de vibrações que um sinal 
elétrico cria em sua membrana. Este tipo de fone de ouvido não é fácil de encontrar hoje, 
pois era amplamente usado em dispositivos antigos. Portanto, temos uma questão 
interessante: por que é necessário usar um fone de alta impedância neste tipo de circuito? 
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Um dos motivos é a composição desse tipo de fone de ouvido, pois ao 
contrário dos fones de ouvido atuais, ele é feito de um sal chamado "La Rochelle". 
Por esse motivo e outros fatores, um telefone de alta impedância é mais sensível 
aos sinais elétricos. Como os sinais recebidos pela antena são de intensidade 
relativamente baixa, essa alta sensibilidade é crítica para reproduzir os sinais AM 
em som audível. 
 
3.5 Aterramento 
 
O aterramento serve para a corrente ter um caminho para fluir no circuito. 
De acordo com nossos testes, ele não é obrigatório, já que o rádio funciona sem 
ele. Entretanto, observamos que utilizar um terra bem dimensionado faz muita 
diferença, já que o sinal fica com maior intensidade. 
 
3.6 Recepção 
 
As ondas eletromagnéticas são enviadas de uma estação de rádio e são 
recebidas pela antena e entregue ao circuito através de um cabo coaxial que 
conecta ambos. Ao chegar no circuito do rádio de galena o sinal captado pela 
antena passa pela bobina 
 
3.7 Sintonia 
 
Conforme a equação 1, ao alterar o valor de indutância, ao alterarmos o 
valor de indutância, ou seja, alterarmos o tamanho da bobina, a frequência é 
alterada. 
f = 1/(2*π√LC) 
 
 Para que o tamanho da bobina seja alterado é utilizado o seletor. Ao 
passarmos o seletor pela região da bobina que foi lixada, o seletor interrompe o 
fluxo de corrente de modo que para o sistema aquela bobina pareça de menor 
comprimento. 
 
 
O aterramento serve para a corrente ter um caminho para fluir no circuito. 
De acordo com nossos testes, ele não é obrigatório, já que o rádio funciona sem 
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ele. Entretanto, observamos que utilizar um terra bem dimensionado faz muita diferença, já 
que o sinal fica com maior intensidade. 
 
4. DETALHES DE MONTAGEM 
 
4.1 Indutor e capacitor 
 
Existem várias maneiras de configurar um circuito de sintonia, uma das quais é 
como fizemos no projeto: deixando o indutor permanentemente e trocando o capacitor. 
Escolhemos este método porque fomos capazes de encontrar capacitores variáveis que se 
encaixam na faixa de nossa bobina. Além disso, no circuito final, a bobina tornou-se a 
própria antena (veja detalhes abaixo), portanto, não foi possível alterar a indutância da 
antena de maneira fácil e rápida. Assim, a frequência de ressonância foi alterada pelo 
valor do capacitor. 
 
Em qualquer caso, também existem várias montagens nas quais a alteração dos 
parâmetros ocorre no indutor. Para trocar a bobina, é muito comum encontrar montagens 
onde o fio esmaltado é raspado ao longo do comprimento da bobina. Outro elemento 
condutor é conectado ao carretel exposto (sem isolamento) e desliza sobre a parte 
raspada do fio. Por favor, veja a imagem abaixo para melhor compreensão. 
Então, para cada ponto de contato com a bobina, ele terá um valor de indutância 
diferente. 
 
4.2 Antena 
 
Este modelo usa uma antena de quadro (antena de quadro). Um dos motivos é que 
possibilitou a obtenção de um arame longo em um pequeno espaço. Isso ocorre porque 
uma antena longa é necessária para captar bem os sinais AM. Veja a imagem abaixo para 
a antena de quadro. 
Utilizámos o site do Sarmento para desenhar a antena, mais especificamente um 
post sobre a antena de quadro, que foi extremamente útil. Nele você encontra todos os 
cálculos necessários para dimensionar a antena. E também para encontrar a faixa de 
capacitores com base no valor de indutância da bobina. No relatório, você também 
encontra os cálculos que usamospara fazer a bobina. 
O valor da indutância da bobina forneceu uma faixa de valores de capacitores 
semelhantes a um dos capacitores que compramos. Portanto, decidimos usar a própria 
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antena como uma bobina. Isso ajudou muito, pois reduzimos o componente do 
circuito e não há necessidade de enrolamento e fabricação da bobina. Portanto, 
nosso circuito final foi com a antena atuando como uma bobina, assim como 
mostrado na imagem abaixo: 
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5. CONCLUSÃO 
 
Após pesquisar a Rádio de Galen e preparar este relatório com sua história e 
método de montagem, pode-se perceber que este foi o início de um novo método de 
comunicação, já que este rádio foi inventado durante a Primeira e a Segunda Guerras 
Mundiais, é amplamente utilizado para comunicação pelos militares. 
Este trabalho nos dá uma visão melhor da história do rádio e como ele funciona. Na 
descrição da montagem do rádio, podemos observar melhor o seu funcionamento, mas por 
enquanto não será possível mostrá-la aos demais participantes do curso, mas recomendo 
que todos os interessados desenvolvam este experimento em sua casa para um melhor 
entendimento. 
 
 
 
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6. REFERÊNCIAS 
 
Revista Superinteressante. O outro inventor do rádio. Disponível em: 
<https://super.abril.com.br/historia/o-outro-inventor-do-radio/>. Acesso em: 
30 de Outubro de 2020 
 
Wikipedia, Rádio Foxhole. Disponível em: 
<https://en.wikipedia.org/wiki/Foxhole_radio>. Acesso em: 01 de Novembro 
de 2020 
 
Instituto NCB, Circuitos ressonantes. Disponível em: 
<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/telecomunicacoes/6297- 
tel095>. Acesso em: 01 de Novembro de 2020. 
 
Wikipedia, Fone de cristal. Disponível em: 
<https://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_earpiece>. Acesso em: 01 de 
Novembro de 2020. 
 
Revista de ensino de ciências nº 17, Rádio Galena. Disponível em: 
<http://www.cienciamao.usp.br/dados/rec/_olaboratorioemcasaradio- 
.arquivo.pdf>. Acesso em: 01 de Novembro de 2020.