Cinco All Americanos

El término All American Five (abreviado AA5) es un nombre coloquial para los receptores de radio superheterodinos producidos en masa que usaban cinco tubos de vacío en su diseño. Estos equipos de radio fueron diseñados para recibir transmisiones de modulación de amplitud (AM) en la banda de onda media y se fabricaron en los Estados Unidos desde mediados de la década de 1930 hasta principios de la década de 1960. ^{[1] [2]} Al eliminar un transformador de potencia , el costo de las unidades se mantuvo bajo; el mismo principio se aplicó más tarde a los receptores de televisión. Existieron variaciones en el diseño para bandas de onda corta de menor costo, mejor rendimiento o fuentes de alimentación especiales, aunque muchos equipos usaban un conjunto idéntico de tubos de vacío.

La radio se denominó "All American Five" porque su diseño normalmente utilizaba cinco tubos de vacío y comprendía la mayoría de las radios fabricadas para uso doméstico en los EE. UU. y Canadá en la era de los tubos.

Se fabricaron por millones por cientos de fabricantes a partir de la década de 1930, y los últimos ejemplos se fabricaron en Japón. Los calentadores de los tubos estaban conectados en serie, y todos requerían la misma corriente, pero con diferentes voltajes entre ellos. La línea estándar de tubos se diseñó de modo que el voltaje nominal total de los cinco tubos fuera de 121 voltios, un poco más que el voltaje de suministro eléctrico de 110-117 V. Por lo tanto, no se necesitaba una resistencia adicional. Los diseños sin transformador tenían un chasis de metal conectado a un lado de la línea de alimentación, lo que era un peligro de descarga eléctrica y requería un gabinete completamente aislado. Las radios sin transformador podían funcionar con CA o CC (en consecuencia, se las llamaba receptores CA/CC ); las fuentes de CC todavía no eran infrecuentes. Cuando funcionaban con CC, solo funcionaban si el enchufe se insertaba con la polaridad correcta . Además, si funcionaba con una fuente de CC, la radio tenía un rendimiento reducido porque el voltaje B+ solo sería de 120 voltios en comparación con los 160-170 voltios cuando funcionaba con CA. ^[4]

La filosofía del diseño era simple: tenía que ser lo más barato posible de fabricar. El diseño fue optimizado para ofrecer un buen rendimiento por el precio. Al menos un fabricante de radios, Arthur Atwater Kent , prefirió salir del negocio en lugar de intentar competir con diseños AA5 "enanos" o de bajo costo. ^[5]

Se utilizaron muchos trucos de diseño para reducir los costes de producción de la radio de cinco tubos. Los calentadores de todos los tubos de vacío tenían que estar clasificados para utilizar la misma corriente, de modo que pudieran funcionar en serie con el voltaje de línea. El rectificador y el tubo de salida de audio requerían más potencia de calentamiento, por lo que dejaban caer un voltaje mayor que los otros tubos. En muchos diseños, el tubo rectificador tenía una toma en el calentador para alimentar una luz de dial. La corriente de placa se enrutaba a través de esa parte del calentador del rectificador, para compensar la corriente desviada a la lámpara de dial. Si la lámpara de dial fallaba, esa parte del calentador del rectificador tendría una corriente mayor que podría quemar el tubo en unos pocos meses. Las primeras radios tenían una red de resistencias para minimizar el problema, pero esto se eliminó pronto ya que el costo de reemplazar el tubo no era problema del fabricante. Al igual que con las luces del árbol de Navidad , si un calentador de tubo fallaba, ninguno de los calentadores de tubo funcionaría.

La radio usaba un rectificador de media onda para producir un voltaje de placa de 160 a 170 voltios directamente desde la línea de alimentación de CA; el rectificador, aunque no era necesario con una fuente de alimentación estrictamente de CC, no causaba ningún problema.

El mezclador de frecuencias fue diseñado con un convertidor de pentagrama para ahorrar el costo de un tubo oscilador separado . El detector y la primera etapa de audio fueron proporcionados por un tubo combinado de diodo/triodo dual. Cuando el detector/primer tubo de audio contenía un segundo diodo, se podía utilizar para proporcionar control automático de ganancia (AGC), o la polarización de AGC se podía derivar del diodo detector de audio. ^[6]

Muchos de los primeros modelos de la serie "All-American Five" suponían un riesgo de descarga eléctrica para los usuarios. Al carecer de transformador de red, el chasis de la radio AA5 estaba conectado directamente a un lado de la red eléctrica. El riesgo era aún mayor porque el interruptor de encendido y apagado a menudo estaba en el cable de la red eléctrica que estaba conectado al chasis, lo que significa que el chasis podía estar "caliente" cuando el aparato estaba "encendido" o "apagado", dependiendo de la forma en que se insertara el enchufe en la toma de corriente. Muchos enchufes de alimentación tenían dos clavijas idénticas y se podían enchufar de cualquier forma. Los tornillos de sujeción del chasis de metal a veces eran accesibles desde el exterior de la caja de baquelita o madera, y hubo muchos ejemplos de propietarios que recibieron una descarga eléctrica al hacer contacto con estos tornillos mientras manipulaban un aparato. Los orificios de ventilación podían ser lo suficientemente grandes como para permitir que los niños metieran los dedos u objetos metálicos a través de ellos. El mismo tipo de riesgo estaba presente en los aparatos europeos de CA/CC, con el doble de voltaje.

El peligro se eliminó de los conjuntos posteriores mediante el uso de un bus de tierra interno conectado al chasis por una red de aislamiento. Underwriters Laboratories exigió la adopción del chasis flotante , como aislamiento de la red eléctrica (no se especificaron los valores exactos del circuito y los componentes, aunque sí se permitió la corriente de fuga ) para limitar la descarga a un nivel de corriente "seguro". El chasis se mantenía en tierra de RF (para blindaje) mediante un condensador de derivación (normalmente de 0,05 μF a 0,2 μF) normalmente con una resistencia conectada a través de él (normalmente de 220 kΩ a 470 kΩ, aunque a veces se utilizaban valores tan pequeños como 22 kΩ o simplemente se omitía la resistencia). ^{[7] [8]} Con el paso de los años, estos condensadores de papel a menudo presentan fugas y podrían permitir un flujo de corriente suficiente para dar una descarga al usuario.

Aunque se produjeron radios de cuatro, seis e incluso algunas de ocho válvulas, no eran comunes. La versión de cuatro válvulas con rectificador de válvulas de vacío tenía un rendimiento inferior, ya que normalmente no tenían válvula amplificadora de FI , aunque algunos diseños de cuatro válvulas con un rectificador de selenio en lugar de la válvula rectificadora evitaban este problema. Las versiones de seis válvulas añadían una válvula amplificadora de RF , una válvula amplificadora de potencia de audio push-pull o una válvula osciladora de frecuencia de batido (para escuchar transmisiones de modulación de banda lateral única o código Morse ). Sin embargo, estas radios costaban significativamente más y se vendían en cantidades más pequeñas. Las versiones de ocho válvulas costaban incluso más, añadiendo dos o más de las características de las versiones de seis válvulas y, a veces, una válvula amplificadora de FI adicional.

El diseño básico del 'All-American Five' tuvo sus orígenes en los equipos de bajo coste producidos en los primeros días de la radio.

Los fabricantes de radios se apartaron de los voltajes de calefacción tradicionales de 2,5, 5 y 6,3 voltios para obtener una combinación de cinco tubos que operara lo más cerca posible del voltaje de línea de 110-120 V CA. Para el año modelo 1935, los diseñadores pudieron lograr que una cadena de calefacción de 5 tubos alcanzara un total de 78 voltios. Esto significaba que se necesitaba una resistencia de reducción o un tubo de balasto de línea para reducir los 35-42 voltios restantes. Si se usaba un tubo de balasto, la radio se comercializaba como una radio de "6 tubos" aunque una fuera solo un balasto de reducción de voltaje. Otros fabricantes usaban una "resistencia de cable de línea", un cable de CA especial hecho con alambre de resistencia que reemplazaba una resistencia de potencia en el chasis de la radio. Estos cables de línea tienden a calentarse al tacto después de que la radio estuvo en uso durante un tiempo.

Durante los años modelo 1935-36, los ejemplos de series de cuerdas de 5 tubos (base preoctal o tubos de clavijas) que usaban calentadores de 300 mA fueron:

• Detector-Oscilador: 78
• Frecuencia intermedia (FI): 78
• Segundo detector y primer amplificador de audio: 77
• Amplificador de potencia: 43
• Rectificador: 25Z5

Más tarde, cuando aparecieron tubos más nuevos, otra variante fue:

• Convertidor Pentagrid: 6A7
• Frecuencia intermedia (FI): 78 o 6D6
• Segundo detector y primer amplificador de audio: 75
• Amplificador de potencia: 43
• Rectificador: 25Z5

^[9]

El primer conjunto de tubos metálicos que se produjo incluía tubos calefactores de 6 voltios que podían utilizarse para fabricar una radio de 6 tubos alimentada por transformador. RCA lanzó su primer conjunto de estos tubos octales metálicos para este diseño en 1939, utilizando en su lugar calentadores de 12,6 voltios y 150 mA. El diseño original utilizaba los siguientes tubos:

• Convertidor : 12A8
• Amplificador de FI : 12K7
• Detector y primer amplificador de audio: 12Q7
• Potencia de salida de audio : 50L6
• Rectificador : 35Z4

Esta serie tenía las rejillas sobresalientes como tapas superiores de los tubos de señal, y el 35Z4 no tenía una disposición para una luz de dial.

Los diseños de CA/CC para 110–117 V generalmente utilizan una corriente de calentador de 150 mA.

El conjunto de tubos en los primeros tiempos de los tubos octales de un solo extremo era:

• Convertidor: 12SA7
• Amplificador de FI: 12SK7
• Detector y primer amplificador de audio: 12SQ7
• Potencia de salida de audio: 50L6
• Rectificador: 35Z5

Estos equipos se comercializaron por primera vez a fines de 1939. Los equipos canadienses a veces usaban un 35L6 en lugar del 50L6, ya que algunas partes de Canadá usaban 110 voltios como estándar de diseño. Debido a que las áreas cercanas a las Cataratas del Niágara tenían energía de 25 Hz , algunos equipos canadienses tenían capacitores de filtro ligeramente más grandes.

La gama de tubos de los tubos Loctal fue:

• Convertidor: 14Q7
• Amplificador de FI: 14A7
• Detector y primer amplificador de audio: 14B6
• Potencia de salida de audio: 50A5
• Rectificador: 35Y4 o 35Z3

Después de la Segunda Guerra Mundial, el equipo fue rediseñado para utilizar tubos en miniatura de 7 pines y la formación quedó así:

• Convertidor: 12BE6
• Amplificador de FI: 12BA6
• Detector y primer amplificador de audio: 12AV6 o 12AT6
• Potencia de salida de audio: 50C5 o el menos común 50B5
• Rectificador: 35W4

El 50C5, introducido en 1948, es eléctricamente idéntico al 50B5, pero tiene una distribución de pines revisada para abordar las preocupaciones de que el alto voltaje pico entre 4 (calentador) y 5 (ánodo) promovería la ruptura del zócalo. ^[1]

En el período de posguerra, algunos fabricantes construyeron juegos con una mezcla de tipos miniatura, octales y localles.

Otra variante de bajo consumo modificó los calentadores de tubo para que funcionaran con 100 miliamperios en lugar de 150 miliamperios. Estos tubos tardaron un poco más en calentarse:

• Convertidor: 18FX6
• Amplificador de FI: 18FW6
• Detector y primer amplificador de audio: 18FY6
• Potencia de salida de audio: 32ET5 o 34GD5
• Rectificador: 36AM3

La distribución de voltaje ha cambiado alrededor de los calentadores de tubo, pero el total sigue siendo un poco mayor que el suministro de red de 120 voltios. Esta alineación es para una radio Admiral .

Una modificación de la "radio de granja" (que normalmente se hacía en el punto de venta) permitía que una AA5 funcionara con 32 voltios de corriente continua, normalmente generados por molinos de viento de granja . Con un recableado relativamente simple, los calentadores de tubo podían ponerse en serie-paralelo para funcionar con 32 voltios, con los tres calentadores de doce voltios en serie y un 25L6, 35L6 o 43 en paralelo; los tubos seguirían funcionando con el voltaje del calentador algo fuera de especificación. Si funcionaba con una fuente de 32 voltios, la radio tenía un rendimiento sustancialmente reducido porque el voltaje B+ solo sería de 32 voltios en comparación con los 160-170 voltios cuando funcionaba con corriente alterna. Con 32 voltios en la placa, la radio tendía a ser insensible. ^[10] A veces, solo la energía del calentador de tubo se derivaba de un molino de viento, y se conservaban baterías secas para el suministro de voltaje de la placa. La ventaja era que los calentadores eran una carga alta y continua en la batería, mientras que el drenaje de la batería del voltaje de la placa era menor e intermitente. A menudo se utilizaba una batería recargable de celda húmeda para los calentadores de tubos, que se recargaba en un taller local o se intercambiaba con la batería de un vehículo.

Muchas radios agrícolas de 32 voltios se construyeron en fábrica para este propósito. Por lo general, tenían dos tetrodos de potencia tipo 48 que podían funcionar con voltajes B+ tan bajos como 28 voltios. Los pares tipo 48 estaban conectados en paralelo o conectados en push-pull . Algunas radios de 32 voltios de fábrica usaban una fuente de alimentación con vibrador electromecánico para proporcionar un mayor voltaje. Las fuentes de alimentación con vibrador también podían funcionar con una fuente de alimentación de 6 voltios de un cargador eólico dedicado o de una batería de automóvil prestada de un vehículo agrícola.

Aparecieron otras versiones del aparato, incluidas algunas que sí tenían un transformador, una versión que funcionaba en un vehículo de motor con una fuente de alimentación de 6 voltios, utilizando un vibrador para convertir la fuente de alimentación de 6 V CC en CA que podía alimentar un transformador con una salida de voltaje más alta, y una versión que funcionaba con baterías secas o con la red eléctrica. La versión con baterías utilizaba comúnmente tubos en los que el filamento se calentaba con una única pila seca de 1,5 voltios y el voltaje de la placa lo suministraba una batería de 90 voltios (nominalmente).

Una versión, llamada portátil de tres vías porque podía funcionar de tres maneras: con baterías, con la línea de CA o con la línea de CC; normalmente tenía el siguiente conjunto de tubos:

• Convertidor: 1R5 (o 1L6 si el equipo era de onda corta , como el Zenith Trans-Oceanic )
• Amplificador de FI: 1U4
• Detector y primer amplificador de audio: 1U5
• Potencia de salida de audio: 3V4
• Rectificador: 35W4, 117Z3 o un rectificador de selenio

Esta versión utilizó una batería A de 7,5 V y una batería B de 90 V. Tenga en cuenta que la batería A no necesitaba calentar el tubo rectificador porque, al funcionar con las baterías, no era necesario el rectificador.

Al funcionar con baterías, esta versión se calentaba casi instantáneamente porque los tubos utilizaban sus filamentos como cátodos. Esta configuración era común en las radios portátiles Motorola que se parecían a "fiambreras" de metal.

Como el AA5 tenía un diseño minimalista, había mucho espacio para versiones mejoradas, lo que dio como resultado un "AA6":

• Algunos equipos agregaron un 12SK7 adicional como amplificador de RF o FI. Esto requeriría el uso de un 35L6 para mantener el voltaje del calentador.
• O bien, se podría añadir otro tubo amplificador de audio para aumentar la salida de audio. Para mantener el voltaje total del calentador en alrededor de 120 V, los dos tubos de salida tendrían que ser de entre 25 y 35 voltios, como el 35L6 o el 25L6.

Incluso hubo algunos diseños "AA4", generalmente equipos pequeños, que sólo se podían usar en áreas metropolitanas con señales fuertes, porque la mayoría no tenía amplificador de FI (aunque algunos reemplazaron el tubo rectificador con un rectificador de selenio).

Según varias ediciones del Manual de tubos receptores de RCA , la cadena de calentadores de una radio de CA/CC debe estar dispuesta en un orden particular para minimizar el zumbido. Suponiendo que todas las funciones las realizan tubos separados, los calentadores de la cadena deben estar dispuestos de la siguiente manera:

1. Etapa de entrada
2. Tubo de lastre o resistencia
3. Rectificador
4. Amplificador de potencia de salida de audio
5. Amplificadores de RF y FI
6. Convertidor
7. Primer amplificador AF
8. Detector
9. Línea de tierra/B-menos

No todos los fabricantes siguieron esta recomendación.

Muchos receptores de televisión en blanco y negro y en color se construyeron utilizando los principios All American Five, que incluían un chasis caliente y calentadores conectados en serie. Los diseños se encontraron principalmente en televisores portátiles o económicos que van desde la década de 1950 hasta incluso la serie GE Portacolor, que finalmente se discontinuó en la década de 1980. Los primeros televisores tendían a utilizar rectificadores de selenio en lugar de un tubo; los equipos posteriores utilizaban diodos de silicio. Algunos de estos equipos eran híbridos, utilizando transistores para aplicaciones de pequeña señal y tubos de vacío en lugar de los costosos transistores de potencia de la época. Algunos también incluían un diodo rectificador en serie con los filamentos del tubo; cuando el televisor estaba apagado, el rectificador mantenía los filamentos parcialmente calientes, una técnica que recibió una variedad de nombres como "Encendido instantáneo".

Dado que el chasis del equipo puede conectarse directamente al lado energizado de la línea eléctrica, los talleres de servicio utilizan un transformador de aislamiento para proteger a los técnicos de un riesgo de descarga eléctrica. Algunos restauradores vuelven a cablear el chasis energizado para poner el chasis en neutro en todo momento. Algunos diseños solo requieren polarizar el enchufe, mientras que otros requieren volver a cablear la fuente de alimentación para quitar el interruptor de la conexión a tierra del chasis. Las tomas de corriente deben estar cableadas correctamente para que esta modificación sea protectora.

• Radio de utilidad
• Empaquetador popular

• Los cinco All American
• Artículo de Arcane Radio Trivia AA5
• Una revisión de los avances en receptores de radiodifusión de 1933, Radio Engineering (revista), agosto de 1933, páginas 6, 7, 20