Cała amerykańska piątka

Termin All American Five (w skrócie AA5) to potoczna nazwa masowo produkowanych superheterodynowych odbiorników radiowych , które w swojej konstrukcji wykorzystywały pięć lamp próżniowych . Te odbiorniki radiowe zostały zaprojektowane do odbioru audycji z modulacją amplitudy (AM) w paśmie fal średnich i były produkowane w Stanach Zjednoczonych od połowy lat trzydziestych do wczesnych lat sześćdziesiątych. Dzięki wyeliminowaniu transformatora mocy , koszt jednostek został utrzymany na niskim poziomie; ta sama zasada została później zastosowana do odbiorników telewizyjnych. Istniały różnice w projekcie pod kątem niższych kosztów, pasm krótkofalowych, lepszej wydajności lub specjalnych zasilaczy, chociaż wiele zestawów wykorzystywało identyczny zestaw lamp próżniowych.

Philco PT-44 jest przykładem zestawu radiowego All American Five . Ten zestaw różni się od bardziej zwykłego AA5 tym, że zawiera mikser Octode, chociaż nadal działa na zasadzie pentagrid
Tabliczka przedstawiająca rozmieszczenie rur. Ten zestaw wymagałby dodatkowego rezystora szeregowego w łańcuchu grzejników, ponieważ napięcia grzejnika rurowego nie sumują się do 115 woltów .
Widok obudowy z tyłu. Kompaktowa konstrukcja jest wspomagana przez umieszczenie obu transformatorów IF w jednej puszce.
Demonstrator radia AM z pięcioma lampami opisanego poniżej wariantu lampy z pojedynczą końcówką. Zwróć uwagę na ostrzeżenie bezpieczeństwa „Nie uziemiaj”.

Filozofia

Radio zostało nazwane „All American Five”, ponieważ konstrukcja zwykle wykorzystywała pięć lamp próżniowych i obejmowała większość radiotelefonów produkowanych do użytku domowego w USA i Kanadzie w erze lamp.

Były produkowane w milionach przez setki producentów od lat trzydziestych XX wieku, a ostatnie egzemplarze powstały w Japonii. Grzejniki rur były połączone szeregowo, w konsekwencji pobierając ten sam prąd, ale z różnymi napięciami na nich. Standardowy zestaw lamp został zaprojektowany w taki sposób, aby całkowite napięcie znamionowe pięciu lamp wynosiło 121 woltów, nieco więcej niż napięcie zasilania elektrycznego 110-117 V. Dlatego dodatkowy rezystor kroplomierza nie był wymagany. Konstrukcje beztransformatorowe miały metalową obudowę podłączoną z jednej strony linii energetycznej, co stanowiło niebezpieczne zagrożenie porażeniem prądem i wymagało dokładnie izolowanej szafy. Radia beztransformatorowe mogły być zasilane prądem zmiennym lub stałym (nazywane w konsekwencji odbiornikami AC / DC ) - zasilacze prądu stałego nadal nie były rzadkością. Przy zasilaniu prądem stałym działały tylko wtedy, gdy wtyczka była włożona zgodnie z polaryzacją . Ponadto, jeśli działało z zasilacza prądu stałego, radio miało zmniejszoną wydajność, ponieważ napięcie B + wynosiłoby tylko 120 woltów w porównaniu z 160-170 woltami przy zasilaniu z prądu przemiennego.

Filozofia projektu była prosta: musiało być tak tanie, jak to tylko możliwe. Konstrukcja została zoptymalizowana, aby zapewnić dobrą wydajność w cenie. Co najmniej jeden producent radiowy, Arthur Atwater Kent , wolał wycofać się z biznesu niż próbować konkurować z „mikrusami” lub tanimi konstrukcjami AA5.

Zastosowano wiele sztuczek projektowych, aby obniżyć koszty produkcji pięciolampowego radia. Grzałki wszystkich lamp próżniowych musiały być przystosowane do korzystania z tego samego prądu, aby mogły pracować szeregowo z napięciem sieciowym. Prostownik i lampa wyjściowa audio wymagały większej mocy grzejnika, więc spadły większe napięcie niż inne lampy. W wielu projektach rura prostownika miała kurek na grzejniku, aby zasilić lampkę wybierania. Prąd płyty był kierowany przez tę część grzejnika prostownika, aby zrekompensować prąd kierowany do lampy zegarowej. Gdyby lampa zegarowa uległa awarii, ta część grzałki prostownika miałaby większy prąd, który mógłby spalić lampę w ciągu kilku miesięcy. Wczesne radia miały sieć rezystorów, aby zminimalizować problem, ale wkrótce został on wyeliminowany, ponieważ koszt wymiany lampy nie był problemem producenta. Podobnie jak w przypadku lampek choinkowych , jeśli jeden grzejnik rurowy ulegnie awarii, żaden z grzejników rurowych nie zadziała.

Radio wykorzystywało prostownik półfalowy do wytwarzania napięcia płyty od 160 do 170 woltów bezpośrednio z linii zasilającej AC; prostownik, choć nie był potrzebny przy zasilaniu wyłącznie prądem stałym, nie powodował problemu.

Mikser częstotliwości miał konstrukcję konwertera pentagrid , aby zaoszczędzić na kosztach oddzielnej lampy oscylatora . Detektor i pierwszy stopień audio były dostarczane przez lampę z podwójną diodą / triodą . Gdy detektor/pierwsza lampa audio zawiera drugą diodę, można jej użyć do zapewnienia automatycznej regulacji wzmocnienia (AGC) lub odchylenie AGC można wyprowadzić z diody detektora audio.

Potencjalne zagrożenia projektowe

Wiele wczesnych przykładów „All-American Five” stanowiło zagrożenie dla użytkowników. Bez transformatora sieciowego obudowa radia AA5 była bezpośrednio podłączona do jednej strony sieci elektrycznej. Zagrożenie było jeszcze większe, ponieważ włącznik/wyłącznik często znajdował się w przewodzie zasilającym podłączonym do obudowy, co oznaczało, że obudowa mogła być „gorąca”, gdy zestaw był „włączony” lub „wyłączony”, w zależności od w jaki sposób wtyczka została włożona do gniazdka elektrycznego. Wiele wtyczek zasilających miało dwa identyczne styki i można je było podłączyć w dowolny sposób. Śruby mocujące metalową obudowę były czasami dostępne z zewnątrz obudowy z bakelitu lub drewna i było wiele przykładów właścicieli, którzy doznali szoku, dotykając tych śrub podczas obsługi zestawu. Otwory wentylacyjne mogą być wystarczająco duże, aby umożliwić dzieciom wkładanie palców lub metalowych przedmiotów. Ten sam rodzaj zagrożenia występował w europejskich zestawach AC/DC przy dwukrotnie wyższym napięciu.

Zagrożenie zostało wyeliminowane z późniejszych zestawów dzięki zastosowaniu wewnętrznej szyny uziemiającej połączonej z podwoziem siecią izolacyjną. Underwriters Laboratories wymagało przyjęcia pływającej obudowy jako izolacji od sieci (dokładne wartości obwodu i komponentów nie zostały określone, chociaż dozwolony był prąd upływowy ), aby ograniczyć wstrząs do „bezpiecznego” poziomu prądu. Obudowa była utrzymywana na masie RF (w celu ekranowania) przez kondensator obejściowy (zwykle 0,05 μF do 0,2 μF), zwykle z podłączonym do niego rezystorem (zwykle 220 kΩ do 470 kΩ, chociaż czasami używano wartości tak małych jak 22 kΩ lub rezystor został po prostu pominięty). Z biegiem lat te kondensatory papierowe często stają się nieszczelne i mogą pozwolić na wystarczający przepływ prądu, aby wywołać szok u użytkownika.

Wariacje na temat

Chociaż wyprodukowano cztero-, sześcio-, a nawet kilka rzadkich ośmio-lampowych radioodbiorników, nie były one powszechne. Wersja czterorurowa z prostownikiem lampowym miała gorszą wydajność, ponieważ zazwyczaj nie miała IF , chociaż niektóre konstrukcje czterorurowe z selenowym prostownikiem zamiast lampy prostowniczej pozwalały uniknąć tego problemu. Wersje z sześcioma lampami zawierały albo RF , lampę wzmacniacza mocy audio typu push-pull , albo lampę oscylatora częstotliwości dudnienia (do słuchania alfabetu Morse'a lub transmisji z modulacją jednopasmową ). Jednak te radia kosztują znacznie więcej i są sprzedawane w mniejszych ilościach. Wersje z ośmioma lampami kosztują jeszcze więcej, dodając dwie lub więcej funkcji wersji z sześcioma lampami, a czasem dodatkową lampę wzmacniacza IF.

# Rury Wzmacniacz RF BFO Przetwornik JEŚLI wzmacniacz Det/Przedwzmacniacz Wzmacniacz audio Prostownik
4 X X X X
4 X X X X (selen)
5 (standardowe) X X X X X
6 X X X X X X
6 X X X XX (pchaj-ciągnij) X
6 X X X X X X
8 X X X XX (pchaj-ciągnij) XX (pchaj-ciągnij) X
8 X X XX X XX (pchaj-ciągnij) X
8 X X X XX (pchaj-ciągnij) XX (pchaj-ciągnij) X
8 X X X X X XX (pchaj-ciągnij) X

Konkretne wdrożenia

Podstawowy projekt „All-American Five” wywodzi się z tanich zestawów produkowanych we wczesnych latach radia.

Wczesne próby

Producenci radioodbiorników odeszli od tradycyjnych napięć grzałek 2,5, 5 i 6,3 V, aby uzyskać kombinację pięciu lamp, która działałaby jak najbliżej napięcia sieciowego 110-120 VAC. W roku modelowym 1935 projektanci byli w stanie uzyskać 5-rurowy ciąg grzejników o łącznej mocy do 78 woltów. Oznaczało to, że do obniżenia pozostałych 35-42 woltów potrzebny był rezystor zrzutowy lub rura balastowa. Gdyby użyto rurki balastowej, radio byłoby sprzedawane jako radio „6-rurowe”, mimo że jedno było tylko statecznikiem obniżającym napięcie. Inni producenci stosowali „rezystor przewodu liniowego”, specjalny przewód prądu przemiennego wykonany z drutu oporowego, który zastąpił rezystor mocy w obudowie radia. Przewody te mają tendencję do nagrzewania się w dotyku po pewnym czasie używania radia.

W latach modelowych 1935-36 przykładami serii 5-rurowych (podstawa przed ósemką lub rurki z zębami) wykorzystujących grzejniki 300 mA były:

  • Detektor-oscylator: 78
  • Częstotliwość pośrednia (IF): 78
  • Drugi detektor i pierwszy wzmacniacz audio: 77
  • Wzmacniacz mocy: 43
  • Prostownik: 25Z5

Później, gdy pojawiły się nowsze lampy, pojawił się inny wariant:

  • Konwerter Pentagrid: 6A7
  • Częstotliwość pośrednia (IF): 78 lub 6D6
  • Drugi detektor i pierwszy wzmacniacz audio: 75
  • Wzmacniacz mocy: 43
  • Prostownik: 25Z5

Prawdziwa 5-lampowa wersja beztransformatorowa

Pierwszy zestaw wyprodukowanych rur metalowych zawierał 6-woltowe rurki grzewcze, które można było wykorzystać do zbudowania 6-lampowego radia zasilanego transformatorem. RCA wypuściło swój pierwszy zestaw tych metalowych oktalowych do tego projektu w 1939 roku, używając zamiast tego grzejników 12,6 V 150 mA. W oryginalnym projekcie zastosowano następujące rury:

Ta seria miała siatki wyprowadzone jako górne zaślepki na lampach sygnałowych, a 35Z4 nie miał możliwości zamontowania światła wybierania.

Wariant tuby z pojedynczym zakończeniem

Konstrukcje AC/DC dla 110-117 V zwykle wykorzystywały prąd grzałki 150 mA.

Układ lamp we wczesnych dniach lamp ósemkowych z pojedynczymi końcówkami był następujący:

  • Konwerter: 12SA7
  • Jeśli wzmacniacz: 12SK7
  • Detektor i pierwszy wzmacniacz audio: 12SQ7
  • Moc wyjściowa dźwięku: 50L6
  • Prostownik: 35Z5

Zestawy te zostały po raz pierwszy wprowadzone na rynek pod koniec 1939 roku. Zestawy kanadyjskie czasami używały 35L6 zamiast 50L6, ponieważ w niektórych częściach Kanady jako standard projektowy stosowano 110 woltów. Ponieważ obszary w pobliżu wodospadu Niagara miały moc 25 Hz , niektóre kanadyjskie zestawy miały nieco większe kondensatory filtrujące.

Wariant „Loctal”.

Linia rurek Loctal była następująca:

  • Konwerter: 14Q7
  • Jeśli wzmacniacz: 14A7
  • Detektor i pierwszy wzmacniacz audio: 14B6
  • Moc wyjściowa dźwięku: 50A5
  • Prostownik: 35Y4 lub 35Z3

Miniaturowe rurki

Po drugiej wojnie światowej zestaw został przeprojektowany na miniaturowe 7-pinowe rurki i skład wyglądał następująco:

  • Konwerter: 12BE6
  • Jeśli wzmacniacz: 12BA6
  • Detektor i pierwszy wzmacniacz audio: 12AV6 lub 12AT6
  • Moc wyjściowa audio: 50C5 lub mniej popularna 50B5
  • Prostownik: 35W4

50C5, wprowadzony w 1948 roku, jest elektrycznie identyczny z 50B5, ale ma poprawiony układ pinów, aby rozwiązać obawy, że wysokie napięcie szczytowe między 4 (grzałka) a 5 (anoda) może sprzyjać uszkodzeniu gniazda.

W okresie powojennym niektórzy twórcy budowali zestawy z mieszanką typów miniaturowych, ósemkowych i lokalnych.

Wersja „oszczędzania energii”.

Kolejna odmiana o niskiej mocy zmieniła grzejniki rurowe na 100 miliamperów zamiast 150 miliamperów. Te lampy nagrzewały się trochę dłużej:

  • Konwerter: 18FX6
  • Jeśli wzmacniacz: 18FW6
  • Detektor i pierwszy wzmacniacz audio: 18FY6
  • Wyjście mocy audio: 32ET5 lub 34GD5
  • Prostownik: 36AM3

Rozkład napięcia wokół grzejników rurowych uległ zmianie, ale suma nadal jest nieco większa niż w przypadku zasilania sieciowego 120 woltów. Ten skład dotyczy Admiral .

Radia rolnicze

Modyfikacja „radia rolniczego” (zwykle wykonywana w punkcie sprzedaży) pozwoliła AA5 na zasilanie prądem stałym o napięciu 32 woltów, zwykle generowanym przez farmy wiatrowe . Przy stosunkowo prostej zmianie okablowania grzejniki rurowe można by połączyć szeregowo równolegle, aby odprowadzić 32 wolty, z trzema grzejnikami 12-woltowymi połączonymi szeregowo i równolegle 25L6, 35L6 lub 43; lampy nadal działałyby przy napięciu grzałki nieco wykraczającym poza specyfikację. W przypadku zasilania 32-woltowego radio miało znacznie zmniejszoną wydajność, ponieważ napięcie B + wynosiłoby tylko 32 wolty w porównaniu z 160-170 woltami przy zasilaniu prądem zmiennym. Przy napięciu 32 woltów na płycie radio było zwykle niewrażliwe. Czasami tylko moc grzałki rurowej pochodziła z wiatraka, a do zasilania płyty zachowywano suche baterie. Zaletą było to, że grzejniki były dużym i ciągłym obciążeniem akumulatora, podczas gdy rozładowanie akumulatora napięciem płyty było mniejsze i przerywane. Często do grzejników rurowych używany był akumulator z mokrymi ogniwami, ładowany w lokalnym warsztacie lub przez wymianę z akumulatorem pojazdu.

Wiele 32-woltowych radioodbiorników rolniczych zostało zbudowanych fabrycznie w tym celu. Zwykle miały dwie tetrody mocy typu 48, które mogły pracować z napięciami B + tak niskimi, jak 28 woltów. Pary typu 48 były połączone równolegle lub połączone w układzie przeciwsobnym . Niektóre fabryczne radia 32-woltowe wykorzystywały zasilacz wibracyjny, aby zapewnić zwiększone napięcie. Zasilacze wibratorów można również zasilać z 6-woltowego źródła zasilania z dedykowanej ładowarki wiatrowej lub z akumulatora samochodowego pożyczonego z pojazdu rolniczego.

Warianty na baterie

Pojawiło się wiele innych wersji zestawu, w tym niektóre z transformatorem, wersja działająca w pojeździe silnikowym z zasilaniem 6-woltowym, wykorzystująca wibrator do konwersji zasilania 6 V DC na prąd przemienny, który mógł zasilać transformator z wyższe napięcie wyjściowe oraz wersja zasilana z suchych baterii lub z sieci. W wersji bateryjnej powszechnie stosowano lampy, w których włókno było podgrzewane przez pojedyncze 1,5-woltowe suche ogniwo, a napięcie płyty było dostarczane przez (nominalnie) 90-woltową baterię.

Jedna wersja, zwana przenośną trójdrożną, ponieważ można ją obsługiwać na trzy sposoby: baterie, linię prądu przemiennego lub linię prądu stałego; zazwyczaj miał następujący układ rur:

Ta wersja wykorzystywała baterię 7,5 V A i baterię 90 V B. Należy zauważyć, że bateria A nie musiała ogrzewać rury prostownika, ponieważ podczas pracy z baterii prostownik nie był potrzebny.

Podczas pracy na bateriach ta wersja nagrzewała się niemal natychmiast, ponieważ lampy wykorzystywały swoje włókna jako katody. Ta konfiguracja była powszechna w przenośnych radiotelefonach Motorola, zwykle przypominających metalowe „pudełka na lunch”.

Wariacje

Ponieważ AA5 był minimalistycznym projektem, było dużo miejsca na ulepszone wersje, w wyniku czego powstał „AA6”:

  • Kilka zestawów dodało dodatkowy 12SK7 jako wzmacniacz RF lub IF. Wymagałoby to użycia 35L6 do utrzymania napięcia grzałki.
  • Lub można dodać kolejną lampę wzmacniacza audio, aby zwiększyć moc wyjściową dźwięku. Aby utrzymać całkowite napięcie grzejnika na poziomie około 120 V, dwie lampy wyjściowe musiałyby być typu 25 do 35 V, takie jak 35L6 lub 25L6.

Było nawet kilka projektów „AA4”, zwykle zestawów miniaturowych, nadających się do użytku tylko w obszarach metropolitalnych o silnym sygnale, ponieważ większość nie miała wzmacniacza IF (chociaż niektóre zastąpiły lampę prostowniczą prostownikiem selenowym).

Kolejność ciągów serii

Zgodnie z różnymi wydaniami RCA Receiving Tube Manual , łańcuch grzejników radia AC/DC powinien być ułożony w określonej kolejności, aby zminimalizować przydźwięk. Zakładając, że wszystkie funkcje realizowane są przez oddzielne rurki, grzejniki w ciągu należy rozmieścić w następujący sposób:

  1. Stopień wejściowy
  2. Rurka balastowa lub rezystor
  3. Prostownik
  4. Wzmacniacz wyjściowy mocy audio
  5. Wzmacniacze RF i IF
  6. Przetwornik
  7. Pierwszy wzmacniacz AF
  8. Detektor
  9. Linia uziemienia/B-minus

Nie wszyscy producenci zastosowali się do tego zalecenia.

Wpływ na projekt telewizyjny

Wiele odbiorników telewizji czarno-białej i kolorowej zostało zbudowanych przy użyciu zasad All American Five, w tym gorącej obudowy i szeregowych grzejników. Projekty znajdowano głównie w przenośnych lub niedrogich zestawach od lat pięćdziesiątych XX wieku do nawet serii GE Portacolor, która ostatecznie została wycofana w latach osiemdziesiątych. Wczesne zestawy miały tendencję do używania prostowników selenowych zamiast lampy; późniejsze zestawy wykorzystywały diody krzemowe. Niektóre z tych zestawów były hybrydowe, wykorzystując tranzystory do zastosowań z małymi sygnałami i lampy próżniowe zamiast drogich wówczas tranzystorów mocy. Niektóre zawierały również diodę prostowniczą połączoną szeregowo z włóknami lampy; kiedy zestaw był wyłączony, prostownik utrzymywał częściowo rozgrzane włókna, co jest techniką o różnych nazwach, takich jak „Natychmiastowe włączenie”.

Środki ostrożności podczas obsługi

Ponieważ obudowa zestawu może być podłączona bezpośrednio do strony linii zasilającej pod napięciem, warsztaty serwisowe stosowały transformator separacyjny , aby chronić techników przed porażeniem. Niektórzy restauratorzy zmienią okablowanie gorącego podwozia, aby przez cały czas ustawiać podwozie w położeniu neutralnym. Niektóre projekty wymagają jedynie spolaryzowania wtyczki, podczas gdy inne wymagają zmiany okablowania zasilacza w celu usunięcia przełącznika z uziemienia obudowy. Gniazdka elektryczne muszą być prawidłowo okablowane, aby ta modyfikacja zapewniała ochronę.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=All_American_Five&oldid=1094963875 ”