.......di Orso Giacone Giovanni

Nel sottotitolo del nostro Organo Ufficiale Radio Cota è scritto: “RADIOAMATORI   e quant’altro attiene alla storia delle telecomunicazioni”.

Questa frase mi ha fornito lo spunto per descrivere la storia di una valvola che tutti abbiamo avuto fra le mani ma di cui non tutti conoscono l’evoluzione storica e tecnologica. Ho preso in considerazione la 6J7 e anche queste brevi note su di essa ritengo possano far parte della storia delle telecomunicazioni.

Per più di venti anni la 6J7 è stata la più utilizzata valvola amplificatrice di tensione audio e la più nota di un ampia famiglia l’origine della quale risale al primo vero pentodo RF a bassa tensione d’interdizione ( sharp cutoff) del 1932.

La storia parte, in realtà, più o meno dal 1929 in USA quando, dopo lunghe ricerche e tentativi, venne prodotto un tetrodo RF a riscaldamento indiretto munito di griglia schermo. Questo fu il tipo 224 con accensione a 2,5 V che divenne, in seguito, il modello 24A e che, insieme al circuito supereterodina, rivoluzionò il progetto dei ricevitori.

Circa un anno dopo venne messa in commercio la 236, una versione a 6,3 V di accensione, utilizzata per le prime autoradio e per i ricevitori radio alimentati in corrente continua; all’inizio del 1932 venne annunciata l’uscita di un pentodo RF a “μ variabile” con accensione a 6,3 V, tipo 239 e 244 e fu solo una questione di tempo prima della comparsa dei pentodi a bassa tensione d’interdizione.

Pentodi a bassa tensione d’interdizione

Dal giugno 1932 venne messa in produzione (sempre negli USA) il tipo 57 a 2,5 V di accensione come pentodo a bassa tensione d’interdizione che sostituiva i modelli precedenti 224/24A. Assieme al modello similare, però a “μ variabile” tipo 58, la 57 era una valvola innovativa. Invece di utilizzare il bulbo di vetro tradizionale, a forma di pera rovesciata, venne adottata una nuova forma per il bulbo (ST) con la sommità a cupola che ben presto caratterizzò tutti i tipi di valvole che seguirono.

Internamente lo schermo cilindrico di lamierino perforato, che caratterizzava i precedenti modelli di valvole RF, fu rimpiazzato da un leggero schermo a rete, posizionato nella sezione a cupola, attorno agli altri elementi. Questo tipo di costruzione e la particolare altezza del bulbo ST12 era limitato ai modelli 57 e 58 e, curiosamente, ai modelli di pentodi RF costruiti in Australia, ad accensione diretta a 2,0 V, inclusi i tipi 1K5 G, 1K7 G e 1M5 G. Un altro collegamento con l’Australia fu quello per cui la 57 e la 58, assieme con la 2A5 e l’80, furono le prime valvole costruite dalla australiana Amalgamated Wireless Valve Co.

Quasi contemporaneamente comparvero un paio di pentodi con accensione a 6,3 V, denominati rispettivamente 77 e 78. Questi conservavano il tradizionale schermo perforato e presentavano la forma del bulbo raccorciato che diventò il futuro disegno standard ST12.

Un’ampia famiglia

Benché fisicamente differenti, a prescindere dalla loro tensione di accensione, le caratteristiche    della    57   e    della    77   erano    praticamente    identiche,    un    fatto    non frequentemente citato, per diversi anni, nei manuali dell’epoca delle valvole. Con una conduttanza mutua  (1) superiore del 25% e una prestazione  più stabile di quella dei tetrodi, esse diventarono popolari come mixer, rivelatrici, CAV e, con un impiego limitato, come amplificatrici audio. In  quegli anni non venne fatto alcun riferimento sulle loro prestazioni quando venivano collegate come triodo. Questo fatto risulta incomprensibile in quanto già esistevano validi ed economici triodi, ma questa nuova applicazione fu riconsiderata solo alcuni anni dopo.

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(1) – La conduttanza mutua è il rapporto fra il coefficiente di amplificazione di una valvola termoionica μ=∆Va/∆Ia, essendo ∆Va, ∆Vg e ∆Ia variazioni della tensione anodica, tensione di griglia e corrente anodica. Indicando la conduttanza mutua con S, avremo allora S =μ/ρ = (∆Va/∆Vg) x (∆Ia/∆Va) = ∆Ia/∆Vg. In definitiva, possiamo affermare che S è il rapporto fra una variazione ∆Ia della corrente anodica e la variazione ∆Vg che la determina.

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Pressioni commerciali e di distribuzione ben presto fecero sorgere varie complicazioni. Fece la sua comparsa una 57 A che aveva un’accensione a 6,3 V/0,4 A ed era destinata alle autoradio. La Majestic, sola fra le fabbriche USA, adottò la pratica europea di ricoprire le loro valvole con una vernice di schermatura metallizzata e produsse la 57 con un rivestimento metallizzato connesso con il piedino del catodo, denominandola 57 S. Per le autoradio venne prodotta una versione a 0,3 A, la 6D7, ma diede a questa un piedino separato per lo schermo su uno zoccolo a 7 piedini. La schermatura ottenuta con vernice spray, esclusiva della Majestic, rappresentò un problema per gli altri costruttori che desiderando mettere in commercio una gamma completa di valvole di ricambio, realizzarono una riproduzione dei modelli Majestic con adeguati schermi realizzati con un lamierino.

La ditta canadese Rogers, associata con la Majestic, poté invece utilizzare la vernice spray di schermatura e, da metà del 1932, mise in produzione una 57s. Tuttavia, in questo modello, la schermatura non era collegata al catodo, ma faceva affidamento su una laminetta elastica di contatto, montata sul telaio, per la messa a massa. Ben presto furono anche realizzate le versioni della 57 con accensione a 6,3 V/0,4 A, denominata 87s con una corrente di accensione di 0,4 A e la 77s con una corrente di accensione di 0,3 A. È da notare che la Majestic utilizzava per le sue valvole, come suffisso, una lettera maiuscola “S” mentre, generalmente la Roger impiegava, come suffisso, la “s” minuscola”.

Dopo l’introduzione dei pentodi RF, tutte le valvole prodotte dalla R.M.A. erano costruite con due tensioni di accensione, rispettivamente 2,5 V e 6,3 V, come, per esempio, la 2A7 e la 6A7.

Le serie a 2,5 V erano inizialmente destinate ai ricevitori domestici alimentati da reti a corrente alternata mentre i modelli a 6,3 V venivano destinati ai ricevitori alimentati a corrente continua e alle prime autoradio.

Dal 1934, la diffusione commerciale esigeva qualche rinnovo per i modelli obsoleti. Alcuni fabbricanti, incluso il gigante Philco, avevano già intuito, da circa due anni, che le serie a 2,5 V rappresentavano un anacronismo, così standardizzarono i tipi a 6,3 V per tutte le classi di ricevitori, utilizzando in alcuni modelli da esportazione la 77 E che sembrava identica alla 77. Da allora furono messe in primo piano solamente le valvole a 6,3 V. La sola necessità di modifica necessaria in molti modelli di radio consisteva in una diversa tensione di riscaldamento ottenuta riavvolgendo il secondario BT del trasformatore di alimentazione oppure inserendo un piccolo autotrasformatore elevatore di tensione sulla linea di accensione delle valvole. Benché la 77 e la 78 fossero assolutamente idonee per i nuovi ricevitori, vennero in qualche modo rinnovate. Di conseguenza la 57 e la 58, fornite di un filamento che si accendeva con 6,3 V, vennero rispettivamente denominate 6C6 e 6D6.

I pentodi a bassa tensione d’interdizione furono, da allora, spodestati dai convertitori pentagriglia e dai diodi triodi e il loro principale impiego, in seguito, fu quello di amplificatori audio con accoppiamento resistivo, impiego che rappresentò un minore utilizzo rispetto a quello originale.

Le valvole metalliche

Una svolta storica nella produzione delle valvole fu l’introduzione, a metà del 1935, delle valvole metalliche con zoccolo octal, costruite dall’RCA.

Con l’intenzione originale di realizzare una serie completa di valvole metalliche, venne realizzata per prima, la 6J7, con caratteristiche di un pentodo a bassa tensione d’interdizione che, probabilmente, fu quella che, più della similare e successiva 6SJ7, fece abbandonare il gruppo 57/77/6C6. Questo progetto fu, invece, in parte un insuccesso in quanto i tipi di valvole già esistenti furono utilizzate in molte delle nuove serie, con  il risultato che la 77 fu utilizzato come sostituta della 6J7. I manuali dell’epoca delle valvole riportavano la equivalenza della 77 con la 6C6 e anche se la 6J7 aveva la struttura interna della 77, essa veniva considerata identica alla 6C6. Precedentemente l’impiego dei pentodi a bassa tensione d’interdizione era in calo, ma poiché la serie di valvole metalliche non comprendeva valvole multiple con inseriti anche i diodi, quando veniva richiesto uno stadio audio separato si utilizzava la 6J7.

Il numero delle stazioni radio in aumento e anche quello delle industrie di amplificatori audio fece sì che si utilizzasse in gran numero la 6J7 mentre un altro suo rilevante impiego fu quello di oscillatore locale in abbinamento con la nuova convertitrice 6L7.

La poco comune 6C5

Un’ulteriore svolta in questa saga delle valvole è stata la comparsa di un triodo di impiego generale. Per risparmiare tempo, una soluzione fu quella di utilizzare le eccellenti caratteristiche della 6J7 per produrre la 6C5. Oltre a eliminare la griglia di soppressione, vennero utilizzati integralmente gli elettrodi che servivano per la 6J7 ma con la griglia schermo connessa internamente con l’anodo. Questa costruzione non venne mai modificata e, quando successivamente comparve la versione in vetro, venne mantenuta la griglia schermo col risultato di avere una inusuale struttura per un triodo.

 Ancora molte altre varietà

La famiglia era già cresciuta a una dozzina di tipi ma molte fabbriche di valvole, inclusa la AWV, non erano equipaggiate per fabbricare le serie metalliche. Qualche fabbrica adottò una base octal e un piccolo cappuccio per la griglia sulla 77 per creare la 6J7 G. Altre realizzarono le valvole metalliche convertendo i tipi equivalenti e inserendoli in uno schermo cilindrico di ferro, A queste venne dato il suffisso MG ma, ben presto, queste ultime scomparvero dal mercato.

Più di tre versioni furono prodotte negli USA. La serie completa “GT” apparve nel 1939 e incluse la 6J7 GT e, per i ricevitori alimentati in AC/CC, il modello 12J7 GT con tensione di accensione di 12,6 V e 0,15 A. Finalmente fu completata la serie americana con la valvola per funzionare con alimentazione a batterie e con l’accensione del filamento a 6,3/0,15 A, lo zoccolo octal, versione della 6C6 denominata 6W7 G.

 Modelli non realizzati in USA

Come già in passato, vennero presentate valvole non di serie. La risposta alla 6J7 fu la 77 M e una 6J7 M ricoperta da una vernice metallizzata nero. Queste valvole avevano uno zoccolo octal ma conservavano in testa un cappuccio di grandi dimensioni per il collegamento alla griglia controllo.

Le compagnie inglesi che avevano stretti legami commerciali con l’USA, produssero la loro personale versione della famiglia della 6J7. La Marconi/Osram produsse due modelli, la KTZ 63 simile alla 6J7 G e la Z63 a forma tubolare allungata, basata sulla struttura interna della 6C6.

La STC, oltre che fabbricare su licenza la serie standard sotto l’etichetta “BRIMAR”, realizzo tre versioni insolite della 6J7: la 8D2 che aveva una base inglese (B7) a 7 piedini e il filamento a 13 V/0,2 A e due modelli “miniatura” noval a 9 piedini, in scala minore ed elementi non microfonici, la 6BR7/8D5 e quella professionale 6BS7/6059 con un cappuccio in testa per la griglia.

Modelli professionali

Gli impieghi professionali in aree come quelle delle stazioni trasmittenti e dell’industria dei film, trovarono una valida alternativa in questo tipo di famiglie di valvole.

In questi particolari utilizzi, contava relativamente poco il costo mentre aveva molta importanza l’affidabilità e la costanza delle caratteristiche. La produzione delle valvole professionali era condizionata dalla riduzione drastica della microfonicità e del rumore interno e ai collaudi rigorosi delle caratteristiche. Queste valvole venivano selezionate accuratamente e venivano contrassegnate con sigle di identificazione scelte dai singoli costruttori. La RCA, per esempio, produsse la 6C6 selezionata denominandola 1603 e la 6J7 metallica denominandola, come valvola professionale, 1620. La AWV che non fabbricava valvole metalliche, denominò la versione selezionata della 6J7 A, da loro prodotta, come 1603/1620.

I tipi professionali che sono riuscito a identificare in questa sommaria ricerca, sono elencati nella tabella 2.

Mi meraviglierei se nell’anno 1932, i progettisti della 57 avessero pensato che nel 1960 la 6J7 sarebbe stata ancora essenzialmente la stessa valvola inserita nel catalogo della RCA, ciò grazie, in parte, alla produzione della versione metallica ma anche per la sua qualità come amplificatrice audio.

In questa evoluzione del pentodo a bassa tensione d’interdizione, l’Italia seguiva la produzione USA acquisendo il diritto di riprodurre i loro modelli, senza mai sviluppare un progetto originale. La F.I.V.R.E. realizzò alcuni modelli ma a distanza di uno o due anni dall’uscita di quelli USA e fu solo epigona e mai prodroma nella produzione delle valvole, anche rispetto a quelle prodotte dalla Telefunken e dalle altre case tedesche e inglesi.

 Tabella 1 – Principali valvole della famiglia della 6J7, raggruppate in base allo zoccolo e alla tensione di accensione

Tabella 2 – Le più comuni valvole industriali o professionali della famiglia della 6J7