Categoria: radiotecnica

     Decade Voltage Divider Type 654-A N° 130.
Acquistato il 19/11/1938 presso la S.A. Ing. S. Belotti, Milano, come risulta nell`inventario D del 1937 al n° 923 per ₤ 2450, e come si legge su una targhetta sulla cassetta di legno.
Sullo strumento si legge: “Decade Voltage Divider Type 654-A Serial N° 130 General Radio Co. Cambridge Mass. U.S.A.”.
Dal catalogo “General Radio Catalog K 1938” riportiamo le caratteristiche di questo oggetto: « USES: The type 654-A Decade Voltage Divider will supply exact voltage ratios between 0.001 and 1.000 in steps of 0.001, and so is useful on the input of amplifiers and similar high-impedance circuits for reducing the input voltage by a definitely known ratio which can be varied in very small steps. DESCRIPTION: This instrument is equivalent to a pair of TYPE 602 Decade – Resistance Boxes connected in series and so manipulated that as resistance is taken out of one box it is added to the other to maintain the total resistance constant at 10,000 ohms. This action is accomplished through the use of two TYPE 510 Decade-Resistance Units operated from each control knob by means of a chain drive. FEATURES: The TYPE 654-A Decade Voltage Divider covers a very wide range of voltage ratios. It is possible to obtain 1000 different ratios from 0.001 to 1.000, and each one is known with excellent accuracy. The input resistance remains constant regardless of dial settings, and so reaction on the input voltage is eliminated. SPECIFICATIONS
Range: Voltage ratios from 0.001 to 1.000 in steps of 0.001 can be obtained by setting up the desired value on the three switches. Accuracy: Each individual resistor is adjusted within 0.1%, so the error in voltage ratio is never greater than 0.2%. Frequency Characteristics: If the external capacitance which is placed across the output terminals is less than 20 μμf, the frequency error is less than 0.1% for all frequencies below 10,000 cycles. Input Impedance: The input impedance is a constant resistance of 10,000 ohms regardless of the ratio setting. This value is engraved on the panel. Output Impedance: The voltage divider is accurate only when the output impedance is essentially infinite.
Maximum Voltage: The maximum allowable input voltage for a 40° Centigrade temperature rise is 230 volts. This value is engraved on the panel. Temperature Coefficient: The temperature coefficient of the resistors is less than ± 0.002% per degree Centigrade at normal room temperatures. Terminals: Jack -top binding posts are provided and standard ¾-inch spacing is used. The shield is connected to one terminal of both input and output which is marked G. Mounting: The decades are mounted on an aluminum panel which is enclosed in a shielded walnut cabinet. Dimensions: Panel, (length) 13 × (width) 7 inches. Cabinet, (depth) 5¼ inches, over-all. Net Weight: 8¼ pounds».
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni e ricerche di Fabio Panfili.

 

 

 

 

 

 

 

 

Diapason elettromagnetici.
L`esemplare delle Officine Galileo Firenze, che porta incisa la scritta: “La<sub>3</sub>, 864 VS N° 100032”, è riportato nell`inventario del 1926 al n° 717-2299 dove si legge:  “Officine Galileo Firenze. Diapason elettromagnetico” (prima foto).
L`esemplare della Allocchio Bacchini & C-Milano N° 21521 è nell`inventario D del 1937 col n° 475 (seconda foto).
Quello della Phywe (128 Hz) non risulta inventariato (terza foto).
Il diapason elettromagnetico delle Officine Galileo presenta un particolare curioso: 864 Vibrazioni Semplici che corrispondono a 432 Vibrazioni Complete (Hz). All`epoca, il diapason La<sub>3</sub>, detto corista, aveva una frequenza di oscillazione di 435 Hz, come era stato fissato nel Congresso internazionale di Vienna del 1885. Oggi invece il La<sub>3</sub> corrisponde a 440 Hz.
Essi sono privi della cassetta di risonanza, ma è sufficiente appoggiarli su un tavolo per ottenere un suono persistente di una certa intensità.
Il diapason elettromagnetico della Allocchio Bacchini & C. ha le caratteristiche di un dispositivo avente lo scopo di generare una corrente alternata di frequenza costante (1000 Hz), uguale a quella propria del diapason e di forma molto prossima a una sinusoide.
L`esemplare della Phywe è un semplice elettrodiapason da dimostrazione, esso risuona a 128 Hz, che corrisponde al Do₂ dell`epoca (era il primo Do del violoncello). Il graffietto, presente all`estremità di un rebbio, serve per visualizzarne la vibrazione poiché lascia una traccia su un vetrino affumicato, opportunamente mosso. Il Do₂ odierno ha una frequenza di 132 Hz.
Un sistema meccanico per oscillare deve avere elasticità e inerzia e per metterlo in vibrazione basta una sollecitazione iniziale, ma le sue oscillazioni non sono persistenti poiché l`inevitabile perdita di energia ne produce lo smorzamento, come accade nel diapason. Se invece le sollecitazioni si succedono in accordo col periodo proprio del sistema, allora l`oscillazione si mantiene. Come accade ad esempio con l`altalena.
L`elettrodiapason ottiene questa persistenza nel modo seguente (vedi figura sopra). Quando i rebbi si allargano la lamina L tocca la punta della vite V di regolazione, chiudendo il circuito elettrico della pila P. La corrente passa così nell`avvolgimento dell`elettrocalamita SN che attrae i rebbi avvicinandoli; il circuito allora si apre, i rebbi si allontanano l`uno dall`altro per elasticità e continuando poi per inerzia superano la posizione di riposo. Essi verrebbero comunque richiamati verso la posizione di riposo dalla forza elastica, ma nel frattempo la lamina tocca di nuovo la punta della vite, la forza magnetica accentua l`avvicinamento dei rebbi e il processo si ripete. Se non ci fosse la forza magnetica, i rebbi continuerebbero a vibrare di moto armonico smorzato per qualche tempo, invece il sistema elettromagnetico interviene con lo stesso periodo proprio del diapason, producendo oscillazioni forzate persistenti.
Questo apparecchio all`epoca poteva venire usato: per la taratura di strumenti elettroacustici, come modulatore nei generatori ad alta frequenza, per la taratura di strumenti di misura, per orologi elettrici, per la stabilizzazione di frequenza nei radiotrasmettitori, ecc., oltre naturalmente, a scopo didattico, per riprodurre fenomeni di interferenza, battimenti ecc. .
Intorno al 1860, H. von Helmholtz a R. Koenig inventarono e costruirono un diapason elettromagnetico che per la prima volta forniva un suono continuo ad una data frequenza. Secondo altri autori la sua invenzione si deve invece a M. Mercadier e avvenne intorno al 1873.

La figura dell’elettrodiapason delle Officine Galileo-Firenze è tratta da Notizie per i Laboratori Scientifici e Industriali a cura delle Officine Galileo – Firenze, N. 71-72 Marzo-Maggio 1933. Apparecchi Speciali per lo Studio delle moderne Applicazioni Elettriche. Generatore a Diapason.
La ditta costruiva due tipi di generatori a diapason. Uno di precisione, corredato da un amplificatore termoionico e un termostato, forniva una corrente alternata di forma quasi sinusoidale e frequenza costante conminima percentuale di armoniche. Un altro assai più semplice da dimostrazione, per uso scolastico, per il cui funzionamento occorreva una f.e.m. di 4 V. “L’elettrodiapason è montato su una spessa lastra di ebanite incassata in una solida casseta di noce lucidata a spirito”.

La figura H 734 è tratta dal catalogo Apparecchi per l’Insegnamento della Fisica a cura del prof. R.
Magini, Officine Galileo, 1940.

La figura 2197 è tratta da Catalogue des Appareils pur l’Enseignement de la Physique construits par E.
Leybold’s Nachfolger Cologne, 1905, rinvenibile all’indirizzo:
http://cnum.cnam.fr/PDF/cnum_M9915_1.pdf
Bibliografia.
Notizie per i laboratori scientifici e industriali, Officine Galileo-Firenze, marzo-maggio 1933, n° 71-72.
G. Castelfranchi, Fisica sperimentale e applicata, Vol. I, U. Hoepli, Milano 1941.
Scheda di istruzione N° 184 della Paravia, del Gabinetto di Fisica del Montani.
M. Michetti, Fisica, Vol. I, Canova, Treviso 1972, da cui è stata tratta la figura senza numero.
I primi due diapason elettromagnetici sono esposti al Museo MITI su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Federico Balilli, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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Il tubo 872A della RCA è un diodo a vapore di mercurio progettato per essere utilizzato come raddrizzatore a semionda in radiotrasmittenti e per dispositivi di riscaldamento in radio frequenza.
La bassa caduta di tensione interna, permettendo al tubo di condurre a tensioni applicate relativamente basse, contribuisce ad un funzionamento efficiente.
Per frequenze da 25 a 150 Hz presenta tensione anodica inversa di picco di 10 kV con corrente anodica media di 1,25 A.
Le sue caratteristiche generali sono: tensione di filamento 5,0 V, corrente di filamento 7,5 A, tempo minimo di riscaldamento del filamento 30 s.
Prima di applicare la tensione anodica, deve essere consentito un tempo sufficiente per portare il mercurio, condensato in basso, alla temperatura di esercizio; la temperatura è riferita al bordo superiore della base.
Se il mercurio non è condensato in basso, bisogna tenere acceso il filamento per 15 – 30 minuti prima di dar tensione alla placca.
La caduta di tensione interna del tubo è approssimativamente di 10 V. Corrente massima anodica istantanea (da 25 a 150 Hz) 5,0 A; corrente anodica media 1,25 A per un tempo medio di 15 s.
Le sue dimensioni sono di 20 × 6 cm.
La presenza di campi elettrostatici o magnetici è dannosa per la durata e per il corretto funzionamento del tubo, pertanto in simili casi esso va schermato e si deve provvedere ad una sua adeguata ventilazione e a mantenere la temperatura del mercurio condensato nei valori normali. Nei diodi a vuoto gli elettroni che fuoriescono dal catodo per effetto termoionico, si dirigono verso l’anodo accelerati dal campo elettrico dovuto alla differenza di potenziale anodo-catodo.
Ma se questa è assente, si forma nelle vicinanze del catodo una nube di elettroni (zona di carica spaziale) che vengono attirati dal catodo diventato positivo.
Se invece la tensione anodica è applicata ma non è molto grande una parte della nube elettronica permane per due motivi: nelle vicinanze del catodo la densità della corrente anodica è massima e la velocità degli elettroni è minima. Questa carica spaziale negativa costituisce una sorta di schermo al potenziale anodico.
La densità di carica spaziale dipende dunque dalla velocità degli elettroni e dunque, all’aumentare della tensione anodica la carica stessa diminuisce e la corrente aumenta fino alla saturazione.
Nei normali diodi a vuoto vi sono decine di miliardi di molecole di gas per centimetro cubo, eppure un elettrone può percorrere varie decine di metri senza urtare nessuna molecola.
Siccome la distanza tra anodo e catodo è assai piccola, praticamente la presenza di gas residui non ha alcun effetto sul comportamento del tubo.
Ma se al suo interno aggiungiamo delle goccioline di mercurio, quando il filamento è acceso esso evapora parzialmente facendo aumentare notevolmente il numero di molecole libere. Di conseguenza il libero cammino medio di un elettrone diviene dell’ordine di un millimetro e l’urto diventa molto probabile.
Gli elettroni che, partendo da catodo si dirigono verso l’anodo urtano le molecole del vapore e, se hanno sufficiente energia cinetica dovuta la potenziale anodo-catodo, riescono a ionizzare dette molecole che divengono positive.
Gli elettroni ottenuti per ionizzazione sono poco numerosi rispetto a quelli forniti dal catodo e non influenzano il comportamento del tubo; ma la presenza degli ioni positivi, che lentamente (data la loro massa ben più grande di quella dell’elettrone) si dirigono verso il catodo, forma una carica spaziale che neutralizza quella elettronica descritta sopra.
Il comportamento del diodo cambia notevolmente:
1) È sufficiente una tensione anodica relativamente piccola per ottenere correnti elevate.
2) La potenza dissipata nel tubo, a parità di corrente, è molto minore che nel diodo a vuoto per la minore tensione richiesta.
3) La caduta di tensione ai capi del tubo è dell’ordine di 10-20 volt.
4) La tensione inversa che il tubo può sopportare è molto più alta che nei diodi a vuoto.
Si ricorda che la massima tensione inversa è quella oltre la quale tra anodo e catodo si innesca una scarica che danneggia il tubo.
La corrente-media-anodica è il valore ottenuto integrando la corrente anodica istantanea rispetto ad un tempo specificato e mediando il risultato. Il limite massimo della corrente-media-anodica indica la più alta corrente media che può essere permessa di fluire nel tubo nella direzione di normale conduzione.
Informazioni più complete si trovano ai seguenti indirizzi:
https://frank.pocnet.net/sheets/049/8/872A.pdf
oppure
http://ds.agavaceae.ru/docs/872-A.pdf
istruzioni della RCA da cui sono tratte le tre figure.
ed anche
https://frank.pocnet.net/sheets/081/8/866A.pdf 
e inoltre
http://electronbin.com/sheets/026/8/872A.pdf .
Per avere altre informazioni sul diodo a vapori di mercurio, cercare le schede dedicate al tubo Mullard RG3 e al diodo Fivre 872A alla voce Radiotecnica.
Nota: il mercurio fonde a – 38,83 °C e bolle a 356,73 °C
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo a cura di Fabio Panfili.
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Diodo allo xenon 4B32 Siemens.
È un tubo raddrizzatore a mezz`onda allo xenon progettato per operare in circuiti ad alta tensione in condizioni ambientali di temperature estreme, avendo la capacità di funzionare entro un range di temperatura ambiente da − 55 °C a + 70 °C.
Inoltre è adatto per apparati mobili poiché la sua costruzione permette che possa essere montato in qualsiasi posizione; non servono ventilatori o termostati per uno stretto controllo della temperatura di esercizio.
[È bene ricordare che i diodi a mercurio debbono essere sempre posti e tenuti in verticale e una scossa può comprometterne l`uso immediato, richiedendo una attenta procedura per la riattivazione; sono inoltre molto sensibili alla temperatura ambiente.]
Le sue dimensioni sono: lunghezza 216 mm e diametro massimo 59 mm.
Lo zoccolo B4F è a 4 piedini. Funzione dei piedini: 2, filamento e schermo; 4, filamento. Il contatto superiore dotato di collare isolante è per l`anodo.
Il filamento è rivestito di ossido.
Elenchiamo alcune caratteristiche. Tensione inversa massima 10 kV; corrente anodica massima 5 A. Tensione di filamento 5 V; corrente di filamento 7,5 A. Corrente media anodica massima 1,25 A. Sopporta un massimo di criticità di 50 A per un tempo di 0,1 s. La caduta di tensione massima è di 16 V, caratteristica dei tubi a gas. Frequenza massima di impiego 150 Hz. Tempo minimo di riscaldamento del catodo 30 s.
Le caratteristiche sono state tratte da un dépliant datato May 1957 della STC (Standard Telephones and Cables Limited, Valve Division) che nel 2018 si può trovare all’indirizzo:
https://frank.pocnet.net/sheets/061/2/2G-472B.pdf.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni e ricerche di Fabio Panfili.
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Diodo raddrizzatore a vapori di mercurio Fivre 872A.
Catodo ad ossidi; accensione: 5 V – 7,5 A. Massima tensione inversa 13.500 V. Corrente media raddrizzata 1,5 A. Tempo di riscaldamento 60 s. Temperatura Hg condensato +25 °C ÷ +60 °C.
La caduta di tensione interna è in media di 12 Volt.
Il filamento deve essere acceso almeno un minuto prima di dare tensione alla placca. Il mercurio deve essere condensato in basso, se non lo fosse tenere acceso il filamento per 15 ÷ 30 minuti.
Si ricorda che la massima tensione inversa è quella oltre la quale tra anodo e catodo si innesca una scarica che danneggia il tubo.
La corrente-media-anodica è il valore ottenuto integrando la corrente anodica istantanea rispetto ad un tempo specificato e mediando il risultato.
Il limite massimo della corrente-media-anodica indica la più alta corrente media che può essere permessa di fluire nel tubo nella direzione di normale conduzione.
Nei diodi a vuoto si forma una nube di elettroni nelle vicinanze del catodo (carica spaziale) che ostacola il passaggio di elettroni tra catodo e anodo.
In essi, per ridurre la formazione della carica spaziale occorre aumentare la tensione anodica che, aumentando la corrente, fa diminuire gli elettroni tra catodo e anodo. Per ridurre al massimo la formazione di questa carica spaziale, sono state realizzate delle valvole raddrizzatrici contenenti una piccola quantità di mercurio.
Non appena il catodo raggiunge una determinata temperatura, il mercurio vaporizza e i suoi atomi si diffondono all`interno del tubo.
Dopo un tempo opportuno si applica la tensione anodica e gli elettroni, che accelerano dal catodo verso l`anodo, urtano gli atomi (le molecole) di mercurio ionizzandoli. Il vapore diventa in tal modo positivo e neutralizza la carica spaziale facilitando la corrente anodica.
Questo accade perché gli ioni si dirigono lentamente (per la loro massa relativamente molto più grande di quella dell`elettrone) verso il catodo negativo.
La ionizzazione dei vapori di mercurio si manifesta con l`emissione di una fluorescenza azzurro-verdastra.
Le valvole raddrizzatrici a vapori di mercurio hanno una caduta di tensione relativamente piccola, anche con forti erogazioni di corrente anodica, data la bassa resistenza interna della valvola quando al suo interno vi è una data temperatura.
Questo tipo di valvola viene usato prevalentemente quando il carico è variabile.
La Fivre (acronimo di Fabbrica Italiana Valvole Radio Elettriche) nacque nel 1932 quando in Italia non esisteva alcun brevetto sulle valvole.
Per avere altre informazioni sui diodi a vapori di mercurio,  cercare le schede dedicate al tubo Mullard RG3 e al diodo RCA 872A che costruttivamente è identico.
Bibliografia.
J. Bossi, Le Valvole Termoioniche, Il Rostro S.A.E., Milano 1935.
Dati tecnici di alcuni tubi elettronici trasmittenti prodotti dallo stabilimento II° “F.I.V.R.E.” di Firenze. Tubi Trasmittenti e Speciali, Milano, 1939.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo a cura di Fabio Panfili.
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