Uma Retrospectiva do Radio AC/DC de 5 válvulas AA5 "ALL AMERICAN FIVE"

( RABO QUENTE )

Possivelmente o produto eletrônico mais popular no século 20 e que teve a vida mais longa entre nós foi o Rádio AM de 5 válvulas AC/DC ( Rabo Quente ) devido ao seu tamanho e baixo custo. Virtualmente toda casa tinha um aparelho destes durante as décadas de 30, 40 e 50 . 

Estes rádios eram mais baratos devido a ausência do transformador de "Alta Tensão". Atravez de válvulas com tensão e corrente de filamentos apropriados, cordões de alimentação especiais a este fim e alta tensão derivada da própria rede domiciliar, os projetistas americanos conseguiram desenvolver um rádio de baixo custo para a época.

No inicio da era do rádio nos anos 20, imperavam os rádios de galena e os receptores de "Radio Frequência Sintonizada" , mais conhecidos pela sigla TRF ( Tuned Radio Frequency ), cujo desempenho era bastante adequado para o pequeno número de emissoras. Nesta época, não eram requeridos a complexidade e alto custo de circuitos receptores Superheterodinos. Desta forma, estes circuitos mais complexos só eram usados em receptores de alto desempenho e custos elevados. 

Nos anos 30, a situação muda rapidamente. O rádio desfruta de um crescimento explosivo e o aumento no número de emissoras obrigam os contrutores a idealizarem receptores com maior seletividade, impossível de se conseguir nos antiquados receptores a TRF. Hoje em dia é fácil observar essa rápida mudança de tecnologia, enquando no ano de 1993 um micro computador 386 era o mais avançado, em 1998 eram encontrados milhares na sucata. 

Aliado a isso, na década de 30 o mundo vive uma circunstância econômica extraordinária e os fabricantes de rádios percebem a necessidade em produzir rádios de baixo custo e alto desempenho. Era o momento adequado para aprimorar a ideia do "Superheterodino", reduzindo o número de válvulas e simplificando o circuito. Para reduzir o número de válvulas necessário para tornar o circuito "Superheterodino economicamente viável, os fabricantes projetaram válvulas multifunção. 

Em abril de 1933, a RCA lançou a válvula 2A7. Foi a primeira válvula conversora pentagrade ( 5 grades ) que combinou as funções de amplificadora de RF, misturadora, e osciladora em um único bulbo. Esta válvula pentodo podia ser usada como uma amplificadora de RF/FI, como primeira detectora e pré-amplificadora de audio numa combinação diodo/triodo e como uma amplificadora de audio, construindo-se desta forma um receptor completo. Adicionando ao circuito uma válvula retificadora, tinha-se um rádio de 5 válvulas.

O circuito do rádio proposto inicialmente era composto das seguintes válvulas: 2A7, amplificadora de Rf e conversora; 58, pentodo amplificadora de FI; 55, diodo-triodo detectora e pré amplificadora de audio; 59, amplificadora de audio; e 80 retificadora. Este arranjo usava filamentos de 2.5 volts, exigindo então o uso de um transformador de filamento. Este era o protótipo americano de 5 válvulas conhecido pela sigla "AA5" do inglês "All American Five."

Em 1934 é lançada a válvula 6A7 juntamente com uma série inteira de válvulas com filamento de 6 volt . Agora era possível aos projetistas desenvolverem e construir um rádio de automóvel ou, combinado com uma retificadora 25Z5 ( filamento de 25 volts ), construir um rádio sem transformador. Com a eliminação do transformador de filamento, era agora possível ter um rádio de alto desempenho e baixo custo.

Os filamentos das válvulas eram ligados em série, às vezes com uma " resistência de queda " ("ballast") somada ao circuito para proporcionar a queda de tensão adequada para ser ligada em redes de 117volts. Todas as válvulas precisavam ter a mesma corrente de filamento para que funcionassem adequadamente e ser do tipo catodo de aquecimento indireto. 

Antigas versões dos rádios de cinco válvulas usavam o mesmo tipo de válvulas (RF, FI e PRÉ) empregadas nos receptores com transformador, como as 6A7, 6D6, 75, 6F7 e as mais recentes tais como 6SK7, 6SQ7 e um olho mágico 6E5 se desejado. Todas estas válvulas tinham filamento de 300ma. 

Para fazer um " rádio AC/DC ", você precisaria de válvulas de saida de audio e retificadora especialmente projetadas para trabalhar em circuito série como as 43, 25L6, 25Z5 e 25Z6. Desta forma, aproveitando as válvulas de filamento de 300ma. existentes, os projetistas precisaram desenvolver duas válvulas novas ( uma saida de audio e uma retificadora ). Estas válvulas tinham a tensão de alimentação mais alta porem a mesma corrente ( 300ma. ) como as demais usadas no circuito. Válvulas de saida de audio e retificadoras necessitavam de catodos maiores para suprir a potencia desejada, consequentemente, necessitavam de maior aquecimento no filamento para operar adequadamente. Como a corrente estava limitada em 300ma., optou-se em aumentar a tensão para proporcionar mais potencia no aquecimento do filamento. 

Porem todos os filamentos das válvulas ligados em série não eram suficientes para serem conectados na rede domiciliar, sendo necessário na maioria dos casos adicionar um resistor de queda em série com o circuito de filamento. Para este fim, eram usados resistores de fio que ficavam ao longo do cordão de alimentação ( Rabo Quente ) sendo este recurso eliminado mais tarde dando lugar aos resistores de fio internos ou válvulas especiais conhecidas como "ballast". Uma das válvulas retificadoras mencionadas acima era a 25Z6, formada por um par de diodos, podendo ser usada como dobradora de tensão obtendo-se uma alta tensão "+B" ao redor de 250 - 300 volts.

Mais tarde, para reduzir o desperdício de potencia nos resistores de queda "ballast", foram desenvolvidos as válvulas com filamento de 150 ma. Nesta época, os rádios de 5 válvulas AC/DC já tinham se tornado muito popular, compensando aos fabricantes, desenvolver e fabricar uma nova série de válvulas. Basicamente, os projetistas substituiram os filamentos das válvulas de 6V, 300 ma. por filamentos de 12V, 150 ma., entretanto não fizeram nenhum olho mágico com filamento de 150 ma. para rádios populares. 

A ideia era: "mesma potencia - menor corrente por válvula". E as válvulas 25L6 se tornaram 50L6. Um novo lançamento foi a válvula retificadora 35Z5, com uma derivação no filamento para se ligar uma lâmpada piloto. Desta forma, a soma total dos filamentos das válvulas usadas no novo projeto igualava com a tensão da rede ( 50 + 35 + 12 + 12 + 12 = 121 ), não havendo a necessidade de resistores de queda. Com esta nova ideia, economizava-se 18 watts de potência que eram 18 watts de calor desperdiçado. Todas as válvulas nessa época ( 1940 ) eram do tipo Octal, sendo que versões Loktal também apareceram aproximadamente na mesma época. 

BREVE DESCRIÇÃO DE UM SUPERHETERODINO

A recepção de sinais de rádios em antigos receptores "TRF" se dava atravez da amplificação do sinal de radiofrequência recebido pela antena e numa etapa posterior do circuito, o audio era detetado. Estes receptores se prestavam a receber emissões de sinal de rádio com um certo espaçamento entre si, dentro do espectro de frequências de ondas médias.

Com o aumento do número de emissoras de rádios, os antigos receptores não conseguiam separar adequadamente uma estação da outra (discriminar adequadamente ) devido a sua baixa seletividade, assim como proporcionar boa sensibilidade aos sinais recebidos em função da complexidade em se construir várias etapas de amplificação que tinham que ser todas sintonizadas. 

Com a descoberta do circuito "Superheterodino", os problemas enfrentados no receptor a TRF foram suprimidos, conseguindo-se boa seletividade e sensibilidade a um custo reduzido, sendo ainda hoje o circuito mais usado na construção de modernos receptores.

Um superheterodino básico recebe o sinal ( portadora ) da estação de rádio em uma antena que está ligada a um circuito LC ( bobina/capacitor) sintonizado localizado dentro do rádio, mistura este sinal com uma frequência gerada por um oscilador local tambem localizado dentro do rádio ( normalmente 455 kHz maior que a frequência recebida ) e a diferença da freqüência da portadora da estação e o oscilador local é a freqüência intermediária (FI). Depois desta conversão, é usado um amplificador de FI de banda estreita e fixa que proporciona um ganho no sinal a ser detetado. Nesta etapa é mais fácil projetar e ajustar um circuito de frequência e ganho fixo do que os antigos receptores de Radiofrequência sintonizada. Outro incoveniente eliminado nos receptores superheterodino é o vazamento de RF que é realimentado para a antena nos circuitos a TRF.

Com esta nova técnica de recepção, foram desenvolvidas válvulas especiais para gerar e misturar a frequência do oscilador local com a portadora da estação de rádio, gerando a frequência de FI. As 6A7, 6A8, e 6SA7, e depois a 12SA7 são válvulas " conversoras pentagrade " para este propósito.

Válvulas de ganho variavel foram usados no circuito amplificador de FI, possibilitando o desenvolvimento do controle de volume automático "AVC". Este circuito tem a característica de diminuir o ganho quando o rádio recebe estações fortes consequentemente evitando distorção e aumenta o ganho para estações fracas. Válvulas como 6K7, 6D6, 6SK7, e depois 12SK7 eram válvulas de ganho variável. 

Após a deteção do audio, é necessário prover o rádio com uma etapa amplificadora que forneça potencia sonora razoavel no auto falante. Um estágio amplificador de sinal usando um triodo, excita a válvula de saida de audio, gerando aproximadamente 1 watt de potencia auditiva para o auto-falante. A largura de banda auditiva era bastante estreita comparado aos modernos equipamentos Hi Fi, sendo compensado em parte pelos falantes bastante eficientes na época, não precisando de altas potencias. Para um ouvinte casual, sem muitas exigências, os rádios AA5 possuiam uma resposta rasoavel dentro da faixa de 150 a 5000 HZ comparado ao telefone em um extremo que possue uma banda passante de 300 a 3000 HZ. e no outro extremo os equipamentos Hi-Fi com uma banda passante de aproximadamente 20 a 20000 Hz.

O circuito dos rádios AA5 ( rabo quente ) de cinco válvulas para AM não mudou muito depois do desenvolvimento das válvulas com filamento de 150 ma. introduzidas por volta de 1940. Essa série de válvulas octal eram conhecidas como: 12SA7 osciladora / conversora, 12SK7 amplificadora de FI, 12SQ7 detetora de audio e pré amplificadora de audio, 50L6 amplificadora de audio, e 35Z5 retificadora. 

Logo após a segunda guerra mundial, foi introduzida a válvula miniatura de 7 pinos. Este tipo de válvula foi muito usado em equipamentos militares durante a guerra, mas somente foi disponivel para uso civil após o término dos conflitos. É possivel encontrar alguns modelos de rádio como o EMERSON Mod. 564 que já vinham com as novas válvulas miniatura no inicio da década de 40. A série era formada pelas válvulas 12BE6 conversora, 12BA6 amplificadora de FI, 12AT6 detetora e pré amplificadora de audio, 50B5 amplificadora de audio, e 35W4 retificadora. As válvulas 50B5 tinham o pino da placa muito próximo do pino de filamento tendo em consequência uma grande diferença de potencial entre estes dois pinos fazendo com que as agências de segurança ( UL ) americanas intervissem em sua aplicação. A válvula 50C5 foi uma reestruturação no desenho dos pinos para resolver esta preocupação na segurança.

Outra variação de montagem, as válvulas " loktal ", tiveram suas próprias versões como as, 14Q7, 14A7, 14B7, 50A5, e 35Y4, com suas respectivas funções.

Com o fim da Segunda guerra mundial, milhares de válvulas, muitas delas obsoletas frente às novas opções existentes no mercado fizeram com que aparecessem no mercado uma profusão de tipos de circuitos utilizando uma mistura de tipos diferentes de válvulas. Eram comuns a combinação de válvulas "Octal" com "Loctal" e mesmo "Octal", "Loctal"e "Miniatura" como o Philco 81-122 que usava em seu circuito as válvulas 7A8, 12BA6, 14B6, 50L6 e 35Z5. O provavel argumento para este procedimento era a grande oferta desses tipos de válvulas na época. 

A última versão dos rádios AC/DC a válvula sem transformador "AA5" usavam válvulas com filamento para 100 ma introduzidas nos anos sessenta. Conseguiu-se economizar uma potencia extra de 6 watts, mas as válvulas demoravam mais para aquecer e a potencia de saida de audio era um pouco menor. 

As melhores válvulas para construção de rádios AC/DC foram as que usavam filamento para 18 volts, 100 ma., tendo praticamente o mesmo consumo que a série de válvulas de 12 volts/150 ma. Tinham a mesma configuração de pinagem das válvulas de 150 ma., mas devido a pequenas diferenças em sua construção, receberam nova designação diferente do que se poderia esperar como 18BE6, 18BA6 .......e assim por diante. Passaram a ser designadas como 18FX6 conversora, 18FW6 amplificadora de FI, 18FY6 detetora e pré amplificadora de audio, 32ET5 ou 34GD5 amplificadora de audio, e 36AM3 retificadora. 

No inicio da década de 70 algumas indústrias tentaram lançar rádios e televisões usando uma válvula compactrom 56R9 com 150 ma. de filamento, porem a tecnologia da válvula para este tipo de equipamento já estava totalmente superada.

O exército americano usou válvulas sub-miniatura em vários circuitos de rádio, mas eram muito caras para serem usadas em rádios AM de 5 válvulas AC / DC "AA5" 

O fim do rádio de 5 válvulas AC / DC "AA5" se deu por volta de 1968. Até esta data, muitos aparelhos foram feitos no Japão, assim como muitas válvulas para rádios AC / DC foram fabricadas nesse pais asiático e usadas pelas indústrias americanas na fabricação de rádios e posteriormente na fabricação de televisores. Depois disso, passamos para os circuitos de estado sólido, mais conhecidos como radio transistorizados, e atualmente, rádios com um único CI "circuito integrado" tornando-se a tecnologia preferida nos dias de hoje. 

RÁDIOS AA5- RELAÇÃO DE VÁLVULAS USADAS