Il termine All American Five (abbreviato AA5) è un nome colloquiale per i ricevitori radio supereterodina prodotti in serie che utilizzavano cinque tubi a vuoto nella loro progettazione. Questi apparecchi radio sono stati progettati per ricevere trasmissioni di modulazione di ampiezza (AM) nella banda di onde medie e sono stati fabbricati negli Stati Uniti dalla metà degli anni ’30 fino all’inizio degli anni ’60. [1] [2] Eliminando un trasformatore di alimentazioneil costo delle unità è stato mantenuto basso; lo stesso principio è stato successivamente applicato ai ricevitori televisivi. Esistevano variazioni nella progettazione per costi minori, bande corte, prestazioni migliori o alimentazioni speciali, sebbene molti set usassero una serie identica di tubi a vuoto.

Filosofia

La radio fu chiamata “All American Five” perché il design rappresentava la maggior parte delle radio prodotte per uso domestico negli Stati Uniti e in Canada nell’era dei tubi. Sono stati prodotti in milioni da centinaia di produttori dagli anni ’30 in poi, con gli ultimi esempi realizzati in Giappone. I riscaldatori dei tubi erano collegati in serie, il che comportava di conseguenza la stessa corrente, ma con diverse tensioni su di essi. La linea standard di tubi è stata progettata in modo che la tensione nominale totale dei cinque tubi fosse di 121 volt, leggermente superiore alla tensione di alimentazione di 110-117V. Non era quindi richiesto un resistore contagocce supplementare. I design senza trasformatore avevano un telaio metallico collegato a un lato della linea elettrica, che rappresentava un pericoloso pericolo di scossa elettrica e richiedeva un armadio completamente isolato.Ricevitori AC / DC ) -Le forniture DC non erano ancora rare. Se utilizzati su DC, funzionano solo se la spina è stata inserita con la polarità corretta . Inoltre, se eseguito da un alimentatore DC, la radio ha prestazioni ridotte perché la tensione B + sarebbe solo di 120 volt rispetto a 160-170 volt quando utilizzata da CA. [3]

La filosofia del design era semplice: doveva essere il più economico possibile. Il design è stato ottimizzato per fornire buone prestazioni per il prezzo. Almeno un produttore di radio, Arthur Atwater Kent , ha preferito andare fuori mercato piuttosto che tentare di competere con i modelli “midget” o AA5 a basso costo. [4]

Molti trucchi di progettazione sono stati utilizzati per ridurre i costi di produzione della radio a cinque valvole. I riscaldatori di tutte le valvole a vuoto dovevano essere classificati per utilizzare la stessa corrente, in modo che potessero essere azionati in serie dalla tensione di rete. Il raddrizzatore e il tubo di uscita audio richiedevano più potenza del riscaldatore, quindi hanno lasciato cadere una tensione maggiore rispetto agli altri tubi. In molti design il tubo del raddrizzatore aveva un colpetto sul riscaldatore per alimentare una luce quadrante. La corrente della piastra è stata instradata attraverso quella parte del raddrizzatore, al fine di compensare la corrente deviata verso la lampada quadrante. Se la lampada quadrante non funziona, quella parte del raddrizzatore avrebbe una corrente più grande che potrebbe bruciare il tubo in pochi mesi. Le prime radio avevano una rete di resistenze per minimizzare il problema, ma questo fu presto eliminato poiché il costo della sostituzione del tubo non era il problema del produttore. Come conLuci dell’albero di Natale , se un tubo di riscaldamento non funzionava, nessuno dei riscaldatori a tubo funzionava.

La radio utilizzava un raddrizzatore a mezza onda per produrre una tensione di piastra da 160 a 170 volt direttamente dalla linea di alimentazione CA; il raddrizzatore, pur non essendo necessario con una fornitura rigorosamente DC, non ha causato alcun problema.

Il mixer di frequenza era del modello del convertitore pentagridico per risparmiare il costo di un tubo oscillatore separato . Il rivelatore e il primo stadio audio erano forniti da un tubo combinato a doppio diodo / triodo. Quando il rivelatore / primo tubo audio conteneva un secondo diodo, poteva essere usato per fornire il controllo automatico del guadagno (AGC), o il bias AGC poteva essere derivato dal diodo del rivelatore audio. [5]

Potenziali rischi del design

Molti dei primi esempi di ‘All-American Five’ posto una scossa pericolo per gli utenti. Mancando un trasformatore di rete, il telaio della radio AA5 era collegato direttamente a un lato della rete elettrica. Il pericolo è stato aggravato dal fatto che l’interruttore on / off era spesso nel filo della rete elettrica collegata al telaio, il che significava che il telaio poteva essere “caldo” quando il set era “acceso” o “spento”, a seconda in che modo la spina è stata inserita nella presa di corrente. Molte prese di corrente avevano due pin identici, e potevano essere collegati in entrambi i modi. Le viti di fissaggio del telaio metallico erano talvolta accessibili dall’esterno della bacheliteo cassa di legno, e ci sono stati molti esempi di proprietari che hanno ricevuto uno shock entrando in contatto con queste viti mentre gestivano un set. I fori di ventilazione potrebbero essere abbastanza grandi da permettere ai bambini di colpire con le dita o con oggetti metallici. Lo stesso tipo di rischio era presente nei set AC / DC europei, con il doppio della tensione.

Il pericolo è stato eliminato dai set successivi mediante l’uso di un bus di terra interno collegato allo chassis da una rete di isolamento. Underwriters Laboratories ha richiesto l’adozione del telaio mobile , come isolamento dalla rete (non sono stati specificati i valori esatti del circuito e dei componenti anche se è stata specificata la corrente di dispersione consentita) per limitare lo shock a un livello di corrente “sicuro”. Il telaio è stato mantenuto a terra RF (per schermatura) da un condensatore di bypass (tipicamente da 0,05 μF a 0,2 μF) solitamente con un resistore collegato su di esso (in genere da 220 kΩ a 470 kΩ, sebbene a volte sono stati utilizzati valori di soli 22 kΩ o la resistenza è stata semplicemente omessa). [6] [7] Nel corso degli anni, questi condensatori di carta spesso perdono e potrebbero consentire un flusso di corrente sufficiente a dare all’utente uno shock.

Variazioni sul tema

Sebbene fossero state prodotte quattro, sei e persino rare radio a otto tubi, non erano comuni. La versione a quattro tubi con raddrizzatore a tubi sottovuoto era di prestazioni inferiori, in quanto normalmente non avevano un tubo amplificatore IF , sebbene alcuni modelli a quattro tubi con un raddrizzatore al selenio al posto del tubo raddrizzatore evitassero questo problema. Le versioni a sei valvole aggiungevano un tubo amplificatore RF , un tubo amplificatore di potenza audio push-pull o un tubo oscillatore a frequenza di battimento (per ascoltare il codice Morse o la modulazione a banda laterale singola).trasmissioni). Tuttavia, queste radio costano molto di più e sono vendute in quantità minori. Le versioni a otto valvole costano ancora di più, aggiungendo due o più delle caratteristiche delle versioni a sei tubi e talvolta un tubo amplificatore IF extra.

# Tubi Amplificatore RF BFO Converter IF Amp Det / Pre-amp Amplificatore audio Rectifier
4 X X X X
4 X X X X (selenio)
5 (standard) 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

Implementazioni specifiche

Il design di base degli “All-American Five” ha avuto origine in serie a basso costo prodotte nei primi giorni della radio.

Primi tentativi

I produttori di radio hanno tentato di deviare dalle tradizionali tensioni di riscaldamento di 2,5, 5 e 6,3 volt per provare e utilizzare uno schema di riscaldamento a 5 tubi per ottenere una tensione di linea più vicina a 110-120 VCA. Per l’anno modello del 1935, i progettisti furono in grado di ottenere una stringa di riscaldamento a 5 tubi fino a un massimo di 78 volt. Ciò significava che era necessario un resistore cadente o un tubo di zavorra per far cadere i restanti 35-42 volt. Se fosse usato un tubo di zavorra, la radio sarebbe stata commercializzata come una radio a “6 tubi” anche se una era solo una zavorra a caduta di tensione. Altri produttori hanno utilizzato una “resistenza del cavo di linea”, uno speciale cavo CA realizzato con un filo di resistenza che ha sostituito una resistenza di potenza nel telaio della radio. Queste corde tendono a scaldarsi al tatto dopo che la radio è stata utilizzata per un po ‘.

Durante gli anni di modello 1935-1936, esempi di 5 tubi (base pre-ottale o tubi a becco) di stringhe serie che utilizzavano riscaldatori da 300 mA erano:

  • Detector-Oscillator: 78
  • Frequenza intermedia (IF): 78
  • Secondo rivelatore e primo amplificatore audio: 77
  • Amplificatore di potenza: 43
  • Raddrizzatore: 25Z5

Più tardi, quando nuove valvole uscirono, un’altra variante fu:

  • Convertitore Pentagrid: 6A7
  • Frequenza intermedia (IF): 78 o 6D6
  • Secondo rivelatore e primo amplificatore audio: 75
  • Amplificatore di potenza: 43
  • Raddrizzatore: 25Z5

[8]

True transformerless versione a 5 tubi

Il primo set di tubi metallici prodotti includeva tubi riscaldatori da 6 volt che potevano essere utilizzati per realizzare una radio a 6 tubi con trasformatore. RCA pubblicò il loro primo set di questi tubi ottali in metallo per questo progetto nel 1939, usando invece riscaldatori da 12,6 volt 150 mA. Il design originale utilizzava i seguenti tubi:

  • Convertitore : 12A8
  • Amplificatore IF : 12K7
  • Rivelatore e primo amplificatore audio: 12Q7
  • Potenza audio in uscita: 50L6
  • Raddrizzatore : 35Z4

Questa serie aveva le griglie messe in evidenza come tappi superiori sulle valvole di segnalazione, e la 35Z4 non disponeva di una predisposizione per il quadrante.

Variante del tubo single ended

I modelli CA / CC per 110-117 V di solito utilizzano la corrente di riscaldamento 150 mA.

L’array di tubi nei primi giorni di tubi ottali single ended era:

  • Convertitore: 12SA7
  • Amplificatore IF: 12SK7
  • Rivelatore e primo amplificatore audio: 12SQ7
  • Potenza audio in uscita: 50L6
  • Raddrizzatore: 35Z5

Questi set furono commercializzati per la prima volta alla fine del 1939. I set canadesi a volte usavano un 35L6 al posto del 50L6, in quanto parti del Canada usavano 110 volt come standard di progetto. Poiché le aree vicine alle cascate del Niagara avevano una potenza di 25 Hz , alcuni set canadesi avevano condensatori di filtro leggermente più grandi.

La variante “Loctal”

La linea del tubo dei tubi Loctal era:

  • Convertitore: 14Q7
  • Amplificatore IF: 14A7
  • Rivelatore e primo amplificatore audio: 14B6
  • Potenza audio in uscita: 50A5
  • Raddrizzatore: 35Y4 o 35Z3

Tubi in miniatura

Dopo la seconda guerra mondiale, il set è stato ridisegnato per utilizzare i tubi miniaturizzati a 7 pin e l’allineamento è diventato:

  • Convertitore: 12BE6
  • Amplificatore IF: 12BA6
  • Rivelatore e primo amplificatore audio: 12AV6 o 12AT6
  • Potenza audio in uscita: 50C5 o meno comune 50B5
  • Raddrizzatore: 35W4

La 50C5, introdotta nel 1948, è elettricamente identica alla 50B5, ma ha un pinout rivisto per rispondere alle preoccupazioni che l’alta tensione di picco tra 4 (riscaldatore) e 5 (anodo) promuova la rottura della presa. [1]

Nel dopoguerra, alcuni costruttori costruirono serie con una miscela di tipi in miniatura, ottale e loctal.

Versione “Power-Saver”

Un’altra variazione a bassa potenza ha cambiato i riscaldatori del tubo per funzionare su 100 milliampere anziché 150 milliampere. Queste valvole impiegarono un po ‘più a riscaldarsi:

  • Convertitore: 18FX6
  • Amplificatore IF: 18FW6
  • Rivelatore e primo amplificatore audio: 18FY6
  • Potenza audio in uscita: 32ET5 o 34GD5
  • Raddrizzatore: 36AM3

La distribuzione della tensione è cambiata attorno ai riscaldatori del tubo, ma il totale è ancora un po ‘più di 120 volt. Questa line-up è per una radio Admiral .

Farm radio

Una modifica “farm radio” (di solito effettuata nel punto vendita) consentiva a un AA5 di funzionare a 32 volt DC, generati comunemente dai mulini a vento della fattoria . Con un ricablaggio relativamente semplice, i riscaldatori del tubo potrebbero essere messi in parallelo in serie per funzionare a 32 volt, con i tre riscaldatori a dodici volt in serie e un 25L6, 35L6 o 43 in parallelo; i tubi funzionerebbero ancora con la tensione del riscaldatore un po ‘fuori specifica. Se eseguito da un’alimentazione a 32 volt, la radio aveva prestazioni sostanzialmente ridotte perché la tensione B + sarebbe solo di 32 volt rispetto a 160-170 volt quando azionata da CA. Con 32 volt sul piatto, la radio tendeva ad essere insensibile. [9]A volte solo la potenza del riscaldatore del tubo era derivata da un mulino a vento e le batterie a secco venivano conservate per l’alimentazione di tensione della piastra. Il vantaggio era che i riscaldatori erano un carico elevato e continuo sulla batteria, mentre lo scarico della batteria della tensione della piastra era più piccolo e intermittente. Spesso una batteria ricaricabile a cella umida è stata utilizzata per riscaldatori a tubi, ricaricata da un garage locale o scambiandosi con una batteria del veicolo.

Molte radio da 32 volt sono state costruite in fabbrica per lo scopo. Di solito avevano due tetrodi di potenza tipo 48 che potevano funzionare con tensioni B + fino a 28 volt. Le coppie di tipo 48 erano collegate in parallelo, o collegate in push-pull . Alcune radio a 32 volt di fabbrica utilizzavano un alimentatore elettromeccanico del vibratore per fornire una tensione maggiore. Gli alimentatori del vibratore potrebbero anche essere fatti funzionare da un’alimentazione di 6 volt da un caricatore del vento dedicato o da una batteria di automobile presa in prestito da un veicolo dell’azienda agricola.

Varianti a batteria

Apparvero un certo numero di altre versioni del set, tra cui alcune che avevano un trasformatore, una versione che operava in un veicolo a motore da un’alimentazione a 6 volt, usando un vibratore per convertire l’alimentazione da 6 V CC a CA che poteva alimentare un trasformatore con uscita a tensione più elevata e una versione che funziona sia con batterie a secco che con l’alimentazione di rete. I tubi comunemente usati per la versione a batteria in cui il filamento era riscaldato da una singola cella a secco da 1,5 volt e la tensione della piastra erano alimentati da una batteria (nominalmente) da 90 volt.

Una versione, denominata portatile a tre vie perché poteva funzionare in tre modi: batterie, linea CA o linea CC; in genere aveva il seguente array di provette:

  • Convertitore: 1R5 (o 1L6 se il set era a onde corte , come lo Zenith Trans-Oceanic )
  • Amplificatore IF: 1U4
  • Rivelatore e primo amplificatore audio: 1U5
  • Potenza audio in uscita: 3V4
  • Raddrizzatore: 35W4, 117Z3 o un raddrizzatore di selenio

Questa versione utilizzato un 7,5 V Una batteria e 90 V batteria B . Si noti che la batteria A non ha bisogno di riscaldare il tubo del raddrizzatore perché, quando funzionava con le batterie, il raddrizzatore non era necessario.

Quando funzionava a batterie, questa versione aveva un riscaldamento quasi istantaneo a causa dei tubi usati come filamenti. Questa configurazione era comune sulle radio portatili Motorola che assomigliano alle “scatole da pranzo” in metallo.

Variazioni

Dato che l’AA5 era un design minimalista, c’era molto spazio per le versioni avanzate, risultando in un “AA6”:

  • Alcuni set hanno aggiunto un 12SK7 in più come amplificatore RF o IF. Ciò richiederebbe l’utilizzo di un 35L6 per mantenere la tensione del riscaldatore.
  • Oppure, è possibile aggiungere un altro tubo amplificatore audio per aumentare l’uscita audio. Per mantenere la tensione totale del riscaldatore a circa 120 V, i due tubi di uscita dovrebbero essere di tipo da 25 a 35 volt, come il 35L6 o il 25L6.

C’erano anche alcuni progetti “AA4”, di solito set midget, utilizzabili solo nelle aree metropolitane con segnale forte, perché la maggior parte non aveva un amplificatore IF (anche se alcuni hanno sostituito il tubo del raddrizzatore con un raddrizzatore al selenio).

Sequenza di serie

In base alle varie edizioni del manuale del tubo di ricezione RCA , la stringa del riscaldatore di una radio AC / DC deve essere disposta in un ordine particolare per ridurre al minimo il ronzio. Supponendo che tutte le funzioni siano eseguite da tubi separati, i riscaldatori nella stringa devono essere disposti come segue:

  1. Fase di ingresso
  2. Tubo di zavorra o resistenza
  3. Rectifier
  4. Amplificatore di potenza audio
  5. Amplificatori RF e IF
  6. Converter
  7. Primo amplificatore AF
  8. Rivelatore
  9. Linea terra / B-meno

Non tutti i produttori hanno seguito questa raccomandazione.

Effetto sul design televisivo

Molti ricevitori televisivi in ​​bianco e nero ea colori sono stati costruiti utilizzando i principi di All American Five, tra cui un riscaldatore caldo e riscaldatori cablati in serie. I modelli sono stati trovati principalmente in set portatili o poco costosi che vanno dagli anni ’50 fino ad arrivare anche alla serie GE Portacolor, che è stata finalmente interrotta negli anni ’80. I primi set tendevano ad usare raddrizzatori di selenio al posto di un tubo; più tardi imposta diodi di silicio usati. Alcuni di questi set erano ibridi, usando transistor per applicazioni di segnale di piccole dimensioni e valvole a vuoto al posto di transistor di potenza costosi. Alcuni includevano anche un diodo raddrizzatore in serie con i filamenti del tubo; quando il set era spento, il raddrizzatore manteneva i filamenti parzialmente riscaldati, una tecnica data da una varietà di nomi come “Instant On”.

Precauzioni di manutenzione

Poiché lo chassis del set può essere collegato direttamente al lato live della linea elettrica, i negozi di servizi hanno utilizzato un trasformatore di isolamento per proteggere i tecnici da un rischio di scossa elettrica. Alcuni restauratori ricableranno il set caldo del telaio per mettere il telaio sempre in folle. Alcuni progetti richiedono solo la polarizzazione della spina, mentre altri richiedono il ricablaggio dell’alimentatore per rimuovere l’interruttore dalla massa dello chassis. Le prese di corrente devono essere cablate correttamente affinché questa modifica sia protettiva.

Vedi anche

  • Utility Radio
  • Volksempfänger

Riferimenti

  1. ^ Salta a:b “Storia della radio a valvole AM ​​AA5 (All American 5ive)” . Wa2ise . Retrieved 2017-01-11 .
  2. Salta su^ Richard McWhorter,The All American Five Radio: Comprendere e restaurare le radio senza trasformatore degli anni ’40, ’50 e ’60, Sonoran Publishing, 2003,ISBN 1886606196,, pagina v.
  3. Salta su^ Da un’alimentazione a 120 volt CC, la tensione più alta disponibile per i circuiti della radio è di 120 volt DC. Tuttavia, con un’alimentazione a 120 volt CA, la corrente alternata raggiunge un valore di picco di 170 volt per ogni ciclo, quindi il raddrizzatore e il condensatore di filtro della radio possono fornire fino a 170 volt CC con un’alimentazione di 120 volt.
  4. Saltate^ Douglas, Alan,radio Produttori di 1920Vestal, New York (Vol. 1): Vestal Press, Ltd. (1988); Schiffer, Michael,La radio portatile nella vita americana, Tucson: Univ. di Ariz. Press (1991)
  5. Salta su^ F. Langford Smith, The Radiotron Designer’s Handbook , Third Edition, (1940), The Wireless Press, Sydney, Australia, senza ISBN, nessuna carta Library of Congress, Capitolo 19
  6. Salta su^ Schema tipico di una radio AC / DC del modello 1948 con un resistore di isolamento da 220K.
  7. Salta in alto^ Negli schemi più vecchi, “M” era usato per indicare “mille” e non “megohm”. Più tardi, “K” per “kilo” o “mille” e “Meg” per “mega” o “milioni” divennero lo standard, con “M” cancellato per evitare confusione. Oggi i simboli sono kΩ e MΩ.
  8. Salta su^ “Mallory Radio Service Encyclopedia- 6 Ed 1948, di PR Mallory & Co Inc”
  9. Salta su^ Lewis Coe,radio senza fili: una breve storia,ISBN di Mcfarland 19960-7864-0259-8, pagina 39

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