VALVOLA KK2  NUOVA ANCORA NELLA SUA CONFEZIONE

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Storia della valvola

Storia della valvola Visto che l'articolo con i consigli sull'uso delle valvole continua ad essere un "best-seller" di wguitars, mi sono documentato ed ho pensato di proporvi un po' di storia della valvola, come nasce e si sviluppa, per capire su quali principi funziona e rendere un po' meno oscura l'apparente complessita' di questi aggeggini magici in vetro e metallo! L'origine della valvola va' ricercata nel periodo in cui Thomas Edison, dopo aver realizzato con successo la prima lampadina a filamento, si chiese cosa sarebbe successo se avesse aggiunto un elemento conduttore nel bulbo della lampadina. Usando un misuratore di corrente, Edison trovo' che, pur non essendo fisicamente connessi, vi era un flusso di corrente tra gli elettrodi. Piu' tardi si sarebbe osservato anche che dando una carica positiva all'elettrodo, chiamato placca (Plate), la corrente aumentava in maniera significativa. Nel 1901, uno studio riporta come, aumentando il livello energetico all'interno del bulbo il movimento degli elettroni aumenta. Un modo per farlo e' aumentando la temperatura degli elettrodi, da cui le "emissioni termoioniche" e piu' tardi "valvola termoionica". Quando poi la temperatura e' sufficientemente alta, gli elettroni sufficientemente veloci, sfuggono alle loro orbite e si allontanano dal metallo; questo e' il principio alla base del funzionamento della valvola. Un altra cosa interessante e' che quando gli elettroni si allontanano dal metallo (emettitore/emitter) vanno a formare una sorta di "nuvola di elettroni"; a causa di questo l'emitter diventa nettamente positivo (meno elettroni nel metallo = piu' elevata carica positiva) e cerca di riattirare a se' gli elettroni sfuggiti. Siccome pero' la carica della nuvola e dell'emettitore sono in equilibrio, la carica finale e' uguale a zero. Ancora, all'aumentare del calore aumenta il numero degli elettroni nella nuvola e anche l'energia potenziale che li accompagna. Una digressione teorica per chi non e' addentro all'elettronica: un elettrone convenzionalmente ha carica negativa (-) e, sempre convenzionalmente, tende a viaggiare dal polo negativo (-) al polo positivo (+). Tanto maggiore e' la differenza di potenziale tra i due poli, tanto maggiore e' l'energia che attira l'elettrone, tanto piu' esso viaggia veloce e con forza. Fine digressione. Il tipo di valvola piu' semplice e' il cosidetto triodo, formato da un elettrodo caldo, detto "catodo", uno freddo detto "placca" e una "griglia", una rete di sottili filamenti posta tra catodo e placca. Siccome un piccolo cambiamento di voltaggio della griglia genera una grossa modifica nel flusso di elettroni tra catodo e placca, si rende cosi' possibile ottenere un'amplificazione. Si e' osservato che dando una carica negativa alla griglia si rallenta il flusso di elettroni, fino a fermarlo. Questo voltaggio negativo della griglia e' definito come il "BIAS". Cio' avviene perche' di suo l'elettrone lascia il catodo per andare verso la placca, ma incontrando una carica negativa sul suo percorso data dalla griglia viene respinto verso il catodo da cui era partito. In questo modo si puo' controllare quanto passaggio di corrente avviene all'interno della valvola. Ma non e' certo finita. Un triodo ha problemi dovuti al cosidetto "effetto Miller"; la griglia introduce una certa capacita', come se fosse un condensatore, e questa aumenta all'aumentare dell'energia. Per evitare questo effetto si aggiunge una seconda griglia (screen grid, grid 2 o G2) a cui viene data una carica positiva minore ripetto a quella della placca. Il risultato e' che la G2 lavora insieme alla placca nell'attirare gli elettroni. La capacita' risulta ridotta per via della superficie trascurabile della G2 (che e' una rete finissima) che e' anche la prima fonte di attrazione, lasciando la placca libera da influenze. Cosi' si e' ottenuto il tetrodo. Ma un altro problema sorge a questo punto ed e' quello delle "emissioni secondarie". Gli elettroni che viaggiano da catodo a placca sono molto veloci e possiedono molta energia. Cosi', quando arrivano a colpire la placca, rimbalzano e colpiscono anche gli elettroni vicini, come in un biliardo. Tutto questo puo' portare ad un effetto a catena che determina una generazione di corrente secondaria. Per porvi rimedio si monta una terza griglia detta di soppressione (G3, Grid 3 o suppressor grid) tra la placca e la G2. Normalmente la G3 e' collegata direttamente a massa, ottenendo di essere sempre negativa rispetto alla placca. Dal momento che la superficie della G3 e' trascurabile, gli elettroni passano e colpiscono la placca senza problemi; quelli che rimbalzano hanno un basso potenziale e poca energia cinetica quindi, tentando di tornare verso la G2 che e' positiva, vengono respinti dalla G3 negativa e sono costretti a tornare verso la placca, annullando di fatto le dispersioni. Questo tipo di valvola e' detto "pentodo". Le valvole pensate per i circuiti di potenza sono pentodi, piu' larghe e grandi dei normali triodi usati ad esempio negli stadi di preamplificazione, ma con una differenza; al posto della griglia di soppressione usano le "beam forming plates". Sono internamente connesse al catodo, entrambi connessi a massa e sono realizzate in un modo tale da canalizzare il flusso di corrente in due canali distinti e canalizzati. Lavorano come una griglia di soppressione senza essere una griglia. Fanno parte di questa famiglia di valvole le EL34, EL84, 7591A eccetera.

La qualità delle valvole del passato È veramente difficile fornire concetti guida che siano sempre validi per il riconoscimento di valvole di qualità, ma cercheremo comunque di dare notizie utili al riguardo. In generale, le valvole di produzione americana sono sempre di qualità elevata. Un marchio che è stato sempre ben commercializzato in Italia (precisamente a Firenze dalla organizzazione GEB) era la General Electric: il livello qualitativo di questo produttore, così come il prezzo delle sue valvole, era sempre più elevato rispetto alle corrispondenti produttrici europee. Difficilmente una valvola G.E. risultava difettosa ed anche la durata era estremamente lunga. Detto questo, l'appassionato non deve però fidarsi ciecamente poiché verso gli anni '80, quando le scorte di magazzino terminarono, la G.E. produsse alcuni tipi di valvole in altri paesi, senza che questo venisse specificato né sul tubo e neppure sulla scatola. Questi tubi risultano avere caratteristiche nettamente inferiori rispetto ai tubi di vecchia produzione e ciò costituì motivo di confusione poiché, come già detto, il paese di provenienza non risultava impresso sulla valvola. A parte queste valvole, anche molti altri costruttori affidarono la costruzione a ditte estere dove il costo della manodopera era molto più basso. Perciò è fondamentale per l'utente capire l'anno di produzione, poiché questo può cambiare notevolmente le cose. Attualmente sono reperibili valvole 6550 marcate G.E. di costruzione anni '90: esse sono prodotte negli Stati Uniti, ma dalla MPD sotto licenza G.E. e dunque non sono G.E. Un altro fattore di cui tenere conto è quello relativo al livello qualitativo assoluto delle valvole stesse, in altre parole del fatto che si tratti di tubi di prima scelta, di seconda scelta, ecc. Potremmo ragionevolmente affermare, senza problemi di smentita conoscendo personalmente l'ex importatore della G.E. stessa, che le valvole di questo marchio presenti allora sul mercato italiano erano tutte di prima scelta (naturalmente escludendo tutte quelle non prodotte negli Stati Uniti). Anche il marchio Sylvania era importato dalla GEB di Firenze e sicuramente le valvole di questo costruttore erano di livello qualitativo elevato. G.E. e Sylvania fornivano anche i data sheet completi delle curve dei tipi da loro prodotti. Questi dati, assieme a quelli di pochi altri produttori (Philips, Telefunken, Siemens, ecc.), venivano in genere consultati dai costruttori di tubi termoionici e dai costruttori di elettroniche valvolari. Il sottoscritto ha potuto constatare personalmente la dotazione della vecchia fabbrica fiorentina di valvole, la gloriosa Fivre, che dopo un periodo iniziale di costruzione di tubi su licenza RCA realizzò in proprio la fabbricazione di innumerevoli tipi di valvole. In questa fabbrica, appunto, venivano utilizzati i data sheet originali dei tubi ed alcuni campioni stessi delle valvole da "clonare"; dopo alcune "radiografie" si procedeva alla copia del tubo stesso in un contesto che molto probabilmente era molto vicino a quello nel quale operano attualmente le fabbriche cinesi (chi fosse interessato ad acquisire i data sheet completi originali G.E. e Sylvania o altri mi contatti attraverso la redazione di Suono). Riprendiamo il "filamento" del discorso. Un altro marchio molto diffuso in Italia era, come tutti sanno, Philips, che costruiva valvole in molti paesi fra cui Italia (Monza), Ungheria (ex Tungsram), ecc. In generale le valvole prodotte dalla Philips erano tutte di buon livello qualitativo, e non dobbiamo scordarci che molte valvole storiche furono a loro tempo progettate e messe a punto dalla Philips stessa. Ma anche questo produttore sul finire dell'epoca valvolare affidò la costruzione dei tubi termoionici alle imprese più svariate; questo implica di nuovo che dobbiamo porre sempre attenzione al periodo di costruzione. Altri marchi europei, meno presenti comunque sul mercato europeo, si comportarono allo stesso modo; addirittura la Siemens continuava (e forse continua tuttora) ad avere in catalogo alcuni dei tipi di più corrente impiego come la ECC82/3, EL34 ecc, che erano sino a pochi anni or sono fabbricate nella ex Germania dell'Est, di buona qualità ma mai come le originali. Da notare che le stesse sono state per molto tempo commercializzate con il marchio National (Richardson). Nel caso delle valvole Siemens è estremamente facile riconoscere il periodo di produzione semplicemente dal colore della scatola: le più vecchie hanno scatole di colore giallo e blu, quelle della seconda generazione hanno scatole di un giallo più pallido e blu ed infine la scatola attualmente in uso è diventata arancione e blu. Nel caso della Telefunken pare invece che una volta cessata la produzione diretta di tubi termoionici questa ditta smise di commercializzare del tutto le valvole e si disfece sia delle catene di montaggio che delle valvole, tanto è vero che in Italia, e precisamente a Firenze (alla GEB), arrivarono migliaia di EL34 Telefunken. Ah, dimenticavo di dire: non cercatele, sono terminate da anni! E comunque non sono le mitiche valvole Mullard o Philips, e non sono niente più che valvole fatte costruire nella Germania Est negli anni del comunismo (ovvero del tipo slim incapaci di funzionare a tensioni elevate come le originali e dunque di scarso valore). Abbiamo sinora parlato delle valvole circolate in Italia e destinate al settore consumer. Non dobbiamo però dimenticarci del mercato del surplus in cui sono finiti da sempre i prodotti, elettronici e non, dei quali l'esercito si disfaceva o che le basi NATO italiane mettevano all'asta. Per quanto riguarda le valvole, in generale si tratta in piccola parte di produzione italiana (Fivre, Sicte), oppure di provenienza americana .