El término All American Five (abreviado AA5) es un nombre coloquial para los receptores de radio superheterodinos producidos en masa que utilizaban cinco tubos de vacío en su diseño. Estos aparatos 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 de 1960. [1] [2] Al eliminar un transformador de potencia , el costo de las unidades se mantuvo bajo; Posteriormente se aplicó el mismo principio a los receptores de televisión. Existían variaciones en el diseño para reducir el costo, bandas de onda corta, mejor rendimiento o fuentes de alimentación especiales, aunque muchos conjuntos utilizaban un conjunto idéntico de tubos de vacío.
La radio se llamó "All American Five" porque el diseño normalmente usaba 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.
Fueron fabricados por millones por cientos de fabricantes desde la década de 1930 en adelante, y los últimos ejemplares 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 del suministro eléctrico de 110-117 V. Por lo tanto, no fue necesaria una resistencia cuentagotas adicional. Los diseños sin transformador tenían un chasis metálico conectado a un lado de la línea eléctrica, lo que constituía un peligroso riesgo de descarga eléctrica y requería un gabinete completamente aislado. Las radios sin transformador podían funcionar con CA o CC (en consecuencia, llamados receptores CA/CC ); los suministros de CC todavía no eran infrecuentes. Cuando funcionan con CC, solo funcionan si el enchufe se inserta con la polaridad correcta . Además, si se alimentaba con una fuente de CC, la radio tenía un rendimiento reducido porque el voltaje B+ solo sería de 120 voltios en comparación con 160-170 voltios cuando se operaba con CA. [4]
La filosofía del diseño era simple: tenía que ser lo más barato posible. El diseño fue optimizado para proporcionar un buen rendimiento por el precio. Al menos un fabricante de radios, Arthur Atwater Kent , prefirió cerrar en lugar de intentar competir con diseños AA5 "enanos" o de bajo costo. [5]
Se utilizaron muchos trucos de diseño para reducir los costos de producción de la radio de cinco tubos. Los calentadores de todos los tubos de vacío debían estar clasificados para usar la misma corriente, de modo que pudieran funcionar en serie desde el voltaje de línea. El rectificador y el tubo de salida de audio requirieron más potencia de calentamiento, por lo que cayeron un voltaje mayor que los otros tubos. En muchos diseños, el tubo rectificador tenía un grifo en el calentador para alimentar una luz de dial. La corriente de la placa se enrutaba a través de esa parte del calentador rectificador, para compensar la corriente desviada a la lámpara del dial. Si la lámpara del dial fallara, esa parte del calentador rectificador tendría una corriente mayor que podría quemar el tubo en unos meses. Las primeras radios tenían una red de resistencias para minimizar el problema, pero pronto se eliminó porque el costo de reemplazar el tubo no era problema del fabricante. Al igual que con las luces del árbol de Navidad , si fallara un calentador de tubo, ninguno de los calentadores de tubo funcionaría.
La radio utilizaba 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 un suministro estrictamente de CC, no causó ningún problema.
El mezclador de frecuencia tenía un diseño de convertidor pentágrid para ahorrar el costo de un tubo oscilador separado . El detector y la primera etapa de audio fueron proporcionados por un tubo combinado de doble diodo/triodo. Cuando el detector/primer tubo de audio contuviera un segundo diodo, podría usarse para proporcionar control automático de ganancia (AGC), o la polarización del AGC podría derivarse del diodo detector de audio. [6]
Muchos de los primeros ejemplos de los 'Cinco All-American' representaban un peligro de shock para los usuarios. Al carecer de un transformador de red, el chasis de la radio AA5 estaba conectado directamente a un lado de la red eléctrica. El peligro empeoraba porque el interruptor de encendido/apagado a menudo estaba en el cable de la red eléctrica que estaba conectado al chasis, lo que significaba que el chasis podía estar "caliente" cuando el aparato estaba "encendido" o "apagado", dependiendo de qué manera se insertó el enchufe en la toma de corriente. Muchos enchufes tenían dos clavijas idénticas y podían enchufarse en cualquier sentido. A veces se podía acceder a los tornillos de fijación del chasis de metal desde el exterior de la caja de baquelita o de madera, y hubo muchos ejemplos de propietarios que recibieron una descarga eléctrica al hacer contacto con estos tornillos mientras manipulaban un juego. Los orificios de ventilación podrían ser lo suficientemente grandes como para permitir que los niños introduzcan los dedos u objetos metálicos. El mismo tipo de peligro estaba presente en los aparatos europeos AC/DC, al doble de voltaje.
El peligro se eliminó en conjuntos posteriores mediante el uso de un bus de tierra interno conectado al chasis mediante una red de aislamiento. Underwriters Laboratories requirió la adopción del chasis flotante , como aislamiento de la red eléctrica (no se especificaron los valores exactos del circuito y los componentes, aunque sí la corriente de fuga permitida) para limitar el impacto a un nivel de corriente "seguro". El chasis se mantenía a tierra de RF (para blindaje) mediante un condensador de derivación (normalmente de 0,05 μF a 0,2 μF) generalmente con una resistencia conectada a través de él (normalmente de 220 kΩ a 470 kΩ, aunque a veces se usaban valores tan pequeños como 22 kΩ o el resistencia simplemente se omitió). [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 provocar una descarga eléctrica al usuario.
Aunque se produjeron radios de cuatro, seis e incluso algunas raras radios de ocho tubos, no eran comunes. La versión de cuatro tubos con rectificador de tubo de vacío tenía un rendimiento inferior, ya que normalmente no tenían tubo amplificador de IF , aunque algunos diseños de cuatro tubos con un rectificador de selenio en lugar del tubo rectificador evitaron este problema. Las versiones de seis tubos agregaron un tubo amplificador de RF , un tubo amplificador de potencia de audio push-pull o un tubo oscilador de frecuencia de ritmo (para escuchar código Morse o transmisiones de modulación de banda lateral única ). Sin embargo, estas radios cuestan mucho más y se venden en cantidades más pequeñas. Las versiones de ocho válvulas cuestan aún más, agregando dos o más de las características de las versiones de seis válvulas y, a veces, una válvula amplificadora de IF adicional.
El diseño básico de los 'All-American Five' tuvo su origen en aparatos de bajo coste producidos en los primeros días de la radio.
Los fabricantes de radio se apartaron de los voltajes de calentador tradicionales de 2,5, 5 y 6,3 voltios para obtener una combinación de cinco tubos que funcionaría lo más cerca posible del voltaje de línea de 110 a 120 VCA. Para el año modelo 1935, los diseñadores pudieron conseguir una cadena calefactora de 5 tubos para un total de hasta 78 voltios. Esto significaba que se necesitaba una resistencia de caída o un tubo de lastre de línea para bajar los 35 a 42 voltios restantes. Si se utilizara un tubo de balastro, la radio se comercializaría como una radio de "6 tubos" aunque fuera solo un balastro de caída de voltaje. Otros fabricantes utilizaron una "resistencia de cable de línea", un cable de CA especial hecho con alambre de resistencia que reemplazó una resistencia de alimentación en el chasis de la radio. Estos cables de línea tienden a calentarse al tacto después de que la radio estuvo en uso por un tiempo.
Durante los años modelo 1935-1936, ejemplos de cadenas de series de 5 tubos (base preoctal o tubos de punta) que utilizaban calentadores de 300 mA fueron:
Más tarde, cuando aparecieron tubos más nuevos, otra variante fue:
[9]
El primer conjunto de tubos metálicos producido incluía tubos calefactores de 6 voltios que podían usarse para fabricar una radio de 6 tubos alimentada por un transformador. RCA lanzó su primer juego 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 utilizó los siguientes tubos:
En esta serie las rejillas aparecieron como tapas superiores en los tubos de señal, y el 35Z4 no tenía provisión para una luz de dial.
Los diseños de CA/CC para 110-117 V generalmente utilizan una corriente de calentador de 150 mA.
La matriz de tubos en los primeros días de los tubos octales de un solo extremo era:
Estos equipos se comercializaron por primera vez a finales 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 una potencia de 25 Hz , algunos equipos canadienses tenían condensadores de filtro un poco más grandes.
La línea de tubos Loctal fue:
Después de la Segunda Guerra Mundial, el set fue rediseñado para usar tubos en miniatura de 7 pines y la alineación quedó:
El 50C5, introducido en 1948, es eléctricamente idéntico al 50B5, pero tiene una distribución de pines revisada para abordar las preocupaciones de que un alto voltaje pico entre 4 (calentador) y 5 (ánodo) promovería la avería del enchufe. [1]
En el período de posguerra, algunos fabricantes construyeron decorados con una mezcla de tipos en miniatura, octales y loctales.
Otra variación de baja potencia cambió los calentadores de tubo para que funcionaran con 100 miliamperios en lugar de 150 miliamperios. Estos tubos tardaron un poco más en calentarse:
La distribución de voltaje ha cambiado alrededor de los calentadores de tubo, pero el total sigue siendo un poco más que el suministro de red de 120 voltios. Esta alineación es para una radio Admiral .
Una modificación de la "radio agrícola" (generalmente realizada en el punto de venta) permitió que un AA5 funcionara con 32 voltios CC, comúnmente generados por los molinos de viento agrícolas . Con un recableado relativamente simple, los calentadores de tubo podrían 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 un suministro de 32 voltios, la radio tenía un rendimiento sustancialmente reducido porque el voltaje B+ solo sería de 32 voltios en comparación con 160-170 voltios cuando funcionaba con CA. Con 32 voltios en la placa, la radio tendía a ser insensible. [10] A veces, sólo 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 representaban una carga alta y continua para la batería, mientras que el consumo de voltaje de la placa de la batería era menor e intermitente. A menudo se utilizaba una batería recargable de celda húmeda para calentadores de tubo, recargada en un taller local o intercambiándola con la batería de un vehículo.
Muchas radios agrícolas de 32 voltios se construyeron en fábrica para ese 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 contrafase . Algunas radios de fábrica de 32 voltios utilizaban una fuente de alimentación de vibrador electromecánico para proporcionar un mayor voltaje. También se podría hacer que las fuentes de alimentación de los vibradores funcionen con un suministro de 6 voltios de un cargador eólico exclusivo o con una batería de automóvil prestada de un vehículo agrícola.
Aparecieron otras versiones del equipo, incluidas algunas que tenían un transformador, una versión que funcionaba en un vehículo motorizado con un suministro de 6 voltios, usando un vibrador para convertir el suministro de 6 V CC en CA que podía alimentar un transformador con salida de voltaje más alto y una versión que funcionaba con baterías secas o con la red eléctrica. La versión de batería usaba comúnmente tubos donde el filamento se calentaba mediante una sola celda seca de 1,5 voltios y el voltaje de la placa se suministraba mediante una batería (nominal) de 90 voltios.
Una versión, llamada portátil de tres vías porque puede funcionar de tres maneras: con baterías, con la línea de CA o con la línea de CC; normalmente tenía la siguiente matriz de tubos:
Esta versión utilizaba una batería de 7,5 V A y una batería de 90 V B. Tenga en cuenta que la batería A no necesitaba calentar el tubo rectificador porque, cuando funcionaba con baterías, no era necesario el rectificador.
Cuando funcionaba con baterías, esta versión tenía un calentamiento casi instantáneo debido a que los tubos usaban sus filamentos como cátodos. Esta configuración era común en las radios portátiles de Motorola que comúnmente se asemejaban a "loncheras" de metal.
Dado que el AA5 tenía un diseño minimalista, había mucho espacio para versiones mejoradas, lo que dio como resultado un "AA6":
Incluso hubo algunos diseños "AA4", generalmente conjuntos enanos, que solo se podían usar en áreas metropolitanas con señales fuertes, porque la mayoría no tenía amplificador IF (aunque algunos reemplazaron el tubo rectificador con un rectificador de selenio).
Según varias ediciones del Manual del tubo receptor RCA , la cadena calefactora de una radio CA/CC debe disponerse en un orden particular para minimizar el zumbido. Suponiendo que todas las funciones se realicen mediante tubos separados, los calentadores en la sarta deben disponerse de la siguiente manera:
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, incluido un chasis caliente y calentadores conectados en serie. Los diseños se encontraron principalmente en conjuntos portátiles o económicos que van desde la década de 1950 hasta la serie GE Portacolor, que finalmente se suspendió en la década de 1980. Los primeros equipos tendían a utilizar rectificadores de selenio en lugar de un tubo; conjuntos posteriores utilizaron diodos de silicio. Algunos de estos conjuntos eran híbridos y utilizaban transistores para aplicaciones de pequeñas señales y válvulas de vacío en lugar de los entonces costosos transistores de potencia. Algunos también incluían un diodo rectificador en serie con los filamentos del tubo; cuando el aparato estaba apagado, el rectificador mantenía los filamentos parcialmente calentados, una técnica que recibió diversos nombres como "Instant On".
Dado que el chasis del equipo se puede conectar directamente al lado vivo de la línea eléctrica, los talleres de servicio utilizaron un transformador de aislamiento para proteger a los técnicos del riesgo de descarga eléctrica. Algunos restauradores volverán a cablear el chasis activo para ponerlo en punto muerto en todo momento. Algunos diseños solo requieren polarizar el enchufe, mientras que otros requieren volver a cablear la fuente de alimentación para retirar el interruptor de la tierra del chasis. Los tomacorrientes deben estar cableados adecuadamente para que esta modificación sea protectora.
