All American Five - All American Five

O termo All American Five (abreviado AA5) é um nome coloquial para receptores de rádio super - heteródinos produzidos em massa que usavam cinco tubos de vácuo em seu design. Esses aparelhos de rádio foram projetados para receber transmissões de modulação de amplitude (AM) na banda de ondas médias e foram fabricados nos Estados Unidos a partir de meados da década de 1930 até o início da década de 1960. Ao eliminar um transformador de potência , o custo das unidades foi mantido baixo; o mesmo princípio foi aplicado posteriormente aos receptores de televisão. Variações no design para custos mais baixos, bandas de ondas curtas, melhor desempenho ou fontes de alimentação especiais existiam, embora muitos conjuntos usassem um conjunto idêntico de tubos de vácuo.

O Philco PT-44 é um exemplo do conjunto de rádio All American Five . Este conjunto se desvia do AA5 mais comum por apresentar um mixer Octode, embora ainda opere no princípio de pentagrid
Cartaz mostrando a colocação do tubo. Este conjunto teria exigido um resistor em série adicional na cadeia do aquecedor, já que as tensões do aquecedor do tubo não somam 115 volts .
Vista traseira do chassi. O design compacto é auxiliado pela colocação de ambos os transformadores IF em uma única lata.
Demonstrador de rádio AM de cinco tubos da variante de tubo de extremidade única descrita abaixo. Observe o aviso de segurança "Não aterrar".

Filosofia

O rádio era chamado de "All American Five" porque o projeto normalmente usava cinco tubos a vácuo e compreendia a maioria dos rádios fabricados para uso doméstico nos EUA e Canadá na era dos tubos.

Eles foram fabricados aos milhões por centenas de fabricantes a partir da década de 1930, com os últimos exemplos sendo feitos no Japão. Os aquecedores dos tubos foram conectados em série, todos consequentemente puxando a mesma corrente, mas com tensões diferentes entre eles. A linha padrão de tubos foi projetada de forma que a tensão nominal total dos cinco tubos fosse de 121 volts, um pouco mais do que a tensão de alimentação elétrica de 110-117V. Portanto, um resistor conta-gotas extra não era necessário. Os projetos sem transformador tinham um chassi de metal conectado a um lado da linha de alimentação, o que representava um perigo de choque elétrico perigoso e exigia um gabinete totalmente isolado. Rádios sem transformador podiam ser alimentados por CA ou CC (conseqüentemente chamados de receptores CA / CC ) - fontes de CC ainda não eram incomuns. Quando operados em CC, eles só funcionariam se o plugue fosse inserido com a polaridade correta . Além disso, se executado a partir de uma fonte CC, o rádio tem um desempenho reduzido porque a tensão B + seria de apenas 120 volts em comparação com 160-170 volts quando operado por CA.

A filosofia do design era simples: precisava ser o mais barato possível. O design foi otimizado para fornecer bom desempenho para o preço. Pelo menos um fabricante de rádios, Arthur Atwater Kent , preferiu sair do mercado em vez de tentar competir com designs AA5 'anões' ou de baixo custo.

Muitos truques de design foram usados ​​para reduzir os custos de produção do rádio de cinco tubos. Os aquecedores de todos os tubos de vácuo tinham que ser classificados para usar a mesma corrente, para que pudessem ser operados em série a partir da tensão da linha. O retificador e a válvula de saída de áudio exigiam mais potência do aquecedor, portanto, baixou uma tensão maior do que as outras válvulas. Em muitos projetos, a válvula retificadora tinha uma torneira no aquecedor para alimentar uma luz com mostrador. A corrente da placa foi direcionada através dessa parte do aquecedor do retificador, a fim de compensar a corrente desviada para a lâmpada do mostrador. Se a lâmpada do mostrador falhasse, aquela parte do aquecedor do retificador teria uma corrente maior que poderia queimar o tubo em alguns meses. Os primeiros rádios tinham uma rede de resistores para minimizar o problema, mas isso foi logo eliminado, pois o custo de substituição do tubo não era problema do fabricante. Tal como acontece com as luzes da árvore de Natal , se um aquecedor de tubo falhasse, nenhum dos aquecedores de tubo funcionaria.

O rádio usava um retificador de meia onda para produzir uma voltagem de placa de 160 a 170 volts diretamente da linha de energia AC; o retificador, embora não fosse necessário com uma fonte estritamente DC, não causou problema.

O misturador de frequência era do projeto do conversor pentagrid para economizar o custo de um tubo oscilador separado . O detector e o primeiro estágio de áudio foram fornecidos por um tubo de combinação de diodo / triodo duplo. Quando o detector / primeiro tubo de áudio continha um segundo diodo, ele poderia ser usado para fornecer controle automático de ganho (AGC), ou a polarização de AGC poderia ser derivada do diodo detector de áudio.

Riscos potenciais do design

Muitos dos primeiros exemplos do 'All-American Five' representaram um risco de choque para os usuários. Na falta de um transformador de rede, o chassi do rádio AA5 era conectado diretamente a um lado da rede elétrica. O perigo foi agravado porque o interruptor liga / desliga muitas vezes estava no fio da fonte de alimentação que estava conectada ao chassi, o que significa que o chassi poderia estar "quente" quando o conjunto estava 'ligado' ou 'desligado', dependendo de que forma o plugue foi inserido na tomada. Muitos plugues de alimentação tinham dois pinos idênticos e podiam ser conectados de qualquer maneira. Os parafusos de fixação do chassi de metal às vezes eram acessíveis pelo lado de fora da caixa de baquelite ou de madeira, e havia muitos exemplos de proprietários que receberam um choque ao fazer contato com esses parafusos ao manusear um conjunto. Os orifícios de ventilação podem ser grandes o suficiente para permitir que as crianças enfiem os dedos ou objetos de metal. O mesmo tipo de perigo estava presente em aparelhos AC / DC europeus, com o dobro da voltagem.

O perigo foi eliminado de conjuntos posteriores pelo uso de um barramento de aterramento interno conectado ao chassi por uma rede de isolamento. Os Underwriters Laboratories exigiram a adoção do chassi flutuante , como isolamento da rede elétrica (os valores exatos do circuito e dos componentes não foram especificados, embora a corrente de fuga permitida tenha sido especificada) para limitar o choque a um nível de corrente "seguro". O chassi foi mantido no aterramento de RF (para blindagem) por um capacitor de desvio (normalmente 0,05 μF a 0,2 μF), geralmente com um resistor conectado através dele (normalmente 220 kΩ a 470 kΩ, embora valores tão pequenos quanto 22 kΩ fossem às vezes usados ​​ou o resistor foi simplesmente omitido). Com o passar dos anos, esses capacitores de papel costumam apresentar vazamentos e podem permitir um fluxo de corrente suficiente para causar um choque no usuário.

Variações sobre o tema

Embora quatro, seis e até mesmo alguns raros rádios de oito tubos tenham sido produzidos, eles não eram comuns. A versão de quatro válvulas com retificador de válvula a vácuo teve desempenho inferior, já que normalmente não tinha válvula amplificadora IF , embora alguns designs de quatro válvulas com um retificador de selênio no lugar da válvula retificadora evitassem esse problema. As versões de seis tubos adicionaram um tubo amplificador de RF , um tubo amplificador de potência de áudio push-pull ou um tubo oscilador de frequência de batida (para ouvir o código Morse ou transmissões de modulação de banda lateral única ). No entanto, esses rádios custam significativamente mais e são vendidos em quantidades menores. As versões de oito válvulas custam ainda mais, adicionando dois ou mais recursos das versões de seis válvulas e às vezes uma válvula amplificadora IF extra.

# Tubos RF Amp BFO Conversor IF Amp Det / Pré-amplificador Amp de áudio Retificador
4 X X X X
4 X X X X (selênio)
5 (padrão) X X X X X
6 X X X X X X
6 X X X XX (push-pull) X
6 X X X X X X
8 X X X XX (push-pull) XX (push-pull) X
8 X X XX X XX (push-pull) X
8 X X X XX (push-pull) XX (push-pull) X
8 X X X X X XX (push-pull) X

Implementações específicas

O design básico do 'All-American Five' teve suas origens em conjuntos de baixo custo produzidos nos primórdios do rádio.

Primeiras tentativas

Os fabricantes de rádio abandonaram as tensões de aquecedor tradicionais de 2,5, 5 e 6,3 volts para obter uma combinação de cinco válvulas que operasse o mais próximo possível da tensão de linha de 110-120 VCA. Para o ano do modelo de 1935, os projetistas conseguiram fazer com que uma coluna de aquecedor de 5 tubos totalizasse até 78 volts. Isso significava que um resistor de queda ou tubo de lastro de linha era necessário para descarregar os 35-42 volts restantes. Se um tubo de lastro fosse usado, o rádio seria comercializado como um rádio de "6 tubos", embora um fosse apenas um lastro de queda de tensão. Outros fabricantes usaram um "resistor de cabo de linha", um cabo CA especial feito com fio de resistência que substituiu um resistor de alimentação no chassi do rádio. Esses cabos de linha tendem a ficar quentes ao toque depois que o rádio fica em uso por um tempo.

Durante os anos modelo de 1935-36, os exemplos de cadeias de séries de 5 tubos (base pré-octal ou tubos de pino) usando aquecedores de 300 mA foram:

  • Detector Oscilador: 78
  • Frequência intermediária (IF): 78
  • Segundo detector e primeiro amplificador de áudio: 77
  • Amplificador de potência: 43
  • Retificador: 25Z5

Mais tarde, quando os tubos mais novos foram lançados, outra variante foi:

  • Conversor Pentagrid: 6A7
  • Frequência intermediária (IF): 78 ou 6D6
  • Segundo detector e primeiro amplificador de áudio: 75
  • Amplificador de potência: 43
  • Retificador: 25Z5

Versão sem transformador de 5 tubos verdadeira

O primeiro conjunto de tubos de metal produzidos incluía tubos aquecedores de 6 volts que poderiam ser usados ​​para fazer um rádio de 6 tubos alimentado por transformador. A RCA lançou seu primeiro conjunto desses tubos octais de metal para este projeto em 1939, usando aquecedores de 150 mA de 12,6 volts. O projeto original usou os seguintes tubos:

Esta série teve as grades apresentadas como tampas superiores nos tubos de sinal, e o 35Z4 não tinha uma provisão para uma luz de mostrador.

Variante de tubo de extremidade única

Projetos AC / DC para 110-117V geralmente usam corrente de aquecedor de 150mA.

A matriz de tubos nos primeiros dias de tubos octais de extremidade única era:

  • Conversor: 12SA7
  • Amplificador IF: 12SK7
  • Detector e primeiro amplificador de áudio: 12SQ7
  • Potência de saída de áudio: 50L6
  • Retificador: 35Z5

Esses conjuntos foram comercializados pela primeira vez no final de 1939. Os conjuntos canadenses às vezes usavam um 35L6 no lugar do 50L6, já que partes do Canadá usavam 110 volts como padrão de projeto. Como as áreas próximas às Cataratas do Niágara tinham potência de 25 Hz , alguns aparelhos canadenses tinham capacitores de filtro um pouco maiores.

A variante "Loctal"

A linha dos tubos Loctal foi:

  • Conversor: 14Q7
  • Amplificador IF: 14A7
  • Detector e primeiro amplificador de áudio: 14B6
  • Potência de saída de áudio: 50A5
  • Retificador: 35Y4 ou 35Z3

Tubos em miniatura

Após a Segunda Guerra Mundial, o conjunto foi redesenhado para usar tubos de 7 pinos em miniatura e a linha tornou-se:

  • Conversor: 12BE6
  • Amplificador IF: 12BA6
  • Detector e primeiro amplificador de áudio: 12AV6 ou 12AT6
  • Potência de saída de áudio: 50C5 ou o menos comum 50B5
  • Retificador: 35W4

O 50C5, lançado em 1948, é eletricamente idêntico ao 50B5, mas tem uma pinagem revisada para resolver as preocupações de que a alta tensão de pico entre 4 (aquecedor) e 5 (ânodo) poderia causar a quebra do soquete.

No período pós-guerra, alguns fabricantes construíram conjuntos com uma mistura de tipos em miniatura, octal e local.

Versão "Power-Saver"

Outra variação de baixa potência mudou os aquecedores de tubo para funcionar com 100 miliamperes em vez de 150 miliamperes. Esses tubos demoraram um pouco mais para aquecer:

  • Conversor: 18FX6
  • Amplificador IF: 18FW6
  • Detector e primeiro amplificador de áudio: 18FY6
  • Potência de saída de áudio: 32ET5 ou 34GD5
  • Retificador: 36AM3

A distribuição de tensão mudou em torno dos aquecedores de tubo, mas o total ainda é um pouco mais do que o fornecimento de energia elétrica de 120 volts. Esta formação é para um rádio Admiral .

Rádio agrícola

Uma modificação de "rádio de fazenda" (geralmente feita no ponto de venda) permitiu que um AA5 funcionasse com 32 volts DC, normalmente gerado por moinhos de vento em fazendas . Com uma religação relativamente simples, os aquecedores de tubo podem ser colocados em paralelo em série para funcionar com 32 volts, com os três aquecedores de 12 volts em série e um 25L6, 35L6 ou 43 em paralelo; os tubos ainda funcionariam com a tensão do aquecedor um pouco fora da especificação. Se executado a partir de uma fonte de 32 volts, o rádio tem um desempenho substancialmente reduzido porque a tensão B + seria de apenas 32 volts em comparação com 160-170 volts quando operado em CA. Com 32 volts na placa, o rádio tendia a ser insensível. Às vezes, apenas a energia do aquecedor de tubo era derivada de um moinho de vento, e baterias secas eram mantidas para o fornecimento de voltagem da placa. A vantagem era que os aquecedores eram uma carga alta e contínua na bateria, ao passo que o dreno da bateria da voltagem da placa era menor e intermitente. Freqüentemente, uma bateria recarregável de célula úmida era usada para aquecedores de tubo, recarregada em uma garagem local ou trocada por uma bateria de veículo.

Muitos rádios agrícolas de 32 volts foram fabricados para esse fim. Eles geralmente tinham dois tetrodos de potência do tipo 48 que podiam operar com tensões B + tão baixas quanto 28 volts. Os pares do tipo 48 foram conectados em paralelo ou conectados em push-pull . Alguns rádios de fábrica de 32 volts usavam uma fonte de alimentação de vibrador eletromecânico para fornecer maior tensão. As fontes de alimentação do vibrador também podem ser feitas para funcionar com uma fonte de 6 volts de um carregador eólico dedicado ou de uma bateria de carro emprestada de um veículo agrícola.

Variantes operadas por bateria

Uma série de outras versões do conjunto apareceram, incluindo algumas que tinham um transformador, uma versão que operava em um veículo motorizado com uma fonte de 6 volts, usando um vibrador para converter a fonte de 6 V CC em CA que poderia alimentar um transformador com saída de tensão mais alta e uma versão que funcionava com baterias secas ou com alimentação de rede. A versão de bateria comumente usa tubos em que o filamento era aquecido por uma única célula seca de 1,5 volts e a tensão da placa era fornecida por uma bateria (nominalmente) de 90 volts.

Uma versão, chamada de portátil de três vias, porque podia ser operada de três maneiras: baterias, linha CA ou linha CC; normalmente tinha a seguinte matriz de tubo:

  • Conversor: 1R5 (ou 1L6 se o conjunto for de ondas curtas , como o Zenith Transoceânico )
  • Amplificador IF: 1U4
  • Detector e primeiro amplificador de áudio: 1U5
  • Potência de saída de áudio: 3V4
  • Retificador: 35W4, 117Z3 ou um retificador de selênio

Esta versão utilizado um V 7.5 Uma bateria e um 90 V da bateria B . Observe que a bateria A não precisa aquecer a válvula retificadora porque, ao operar a partir das baterias, o retificador não é necessário.

Quando operando com baterias, essa versão tinha aquecimento quase instantâneo, pois os tubos usavam seus filamentos como cátodos. Essa configuração era comum em rádios portáteis da Motorola, comumente semelhantes a "lanchas" de metal.

Variações

Como o AA5 era um design minimalista, havia muito espaço para versões aprimoradas, resultando em um "AA6":

  • Alguns conjuntos adicionaram um 12SK7 extra como um amplificador RF ou IF. Isso exigiria o uso de um 35L6 para manter a tensão do aquecedor.
  • Ou, outro tubo amplificador de áudio pode ser adicionado para aumentar a saída de áudio. Para manter a tensão total do aquecedor em torno de 120 V, os dois tubos de saída teriam que ser do tipo de 25 a 35 volts, como 35L6 ou 25L6.

Havia até mesmo alguns designs "AA4", geralmente conjuntos anões, utilizáveis ​​apenas em áreas metropolitanas de sinal forte, porque a maioria não tinha amplificador IF (embora alguns substituíssem a válvula retificadora por um retificador de selênio).

Ordem das cordas da série

De acordo com várias edições do Manual do tubo receptor RCA , a coluna do aquecedor de um rádio CA / CC deve ser organizada em uma ordem específica para minimizar o zumbido. Assumindo que todas as funções são realizadas por tubos separados, os aquecedores na coluna devem ser dispostos da seguinte forma:

  1. Estágio de entrada
  2. Tubo de lastro ou resistor
  3. Retificador
  4. Amplificador de saída de potência de áudio
  5. Amplificadores RF e IF
  6. Conversor
  7. Primeiro amplificador AF
  8. Detector
  9. Linha terrestre / B menos

Nem todos os fabricantes seguiram esta recomendação.

Efeito no design da televisão

Muitos receptores de televisão em preto e branco e em cores foram construídos usando os princípios do All American Five, incluindo um chassi quente e aquecedores com fio em série. Os designs foram encontrados principalmente em conjuntos portáteis ou baratos, desde a década de 1950 até a série GE Portacolor, que foi finalmente descontinuada na década de 1980. Os primeiros conjuntos tendiam a usar retificadores de selênio no lugar de um tubo; conjuntos posteriores usaram diodos de silício. Alguns desses conjuntos eram híbridos, usando transistores para aplicações de pequenos sinais e válvulas de vácuo no lugar dos então caros transistores de potência. Alguns também incluíram um diodo retificador em série com os filamentos do tubo; quando o set estava desligado, o retificador mantinha os filamentos parcialmente aquecidos, técnica que recebia vários nomes como "Instant On".

Precauções de manutenção

Uma vez que o chassi do aparelho pode ser conectado diretamente ao lado ativo da linha de força, as oficinas de serviço usavam um transformador de isolamento para proteger os técnicos de choques elétricos. Alguns restauradores religarão o conjunto de chassi quente para colocá-lo em neutro o tempo todo. Alguns projetos exigem apenas a polarização do plugue, enquanto outros exigem a reconexão da fonte de alimentação para remover a chave do aterramento do chassi. As tomadas elétricas devem ser instaladas corretamente para que esta modificação seja protetora.

Veja também

Referências

links externos