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Las válvulas de vacío

En 1904, un investigador inglés llamado John Ambrose Fleming, que trabajaba para la empresa Marconi Wireless, construyó el primer tubo de vacío. Se trataba del diodo, basado en el llamado Efecto Edison, quien en 1880 se había dado cuenta que si colocaba una placa metálica en el interior de un bombilla de incandescencia, y dicha placa se conectaba al polo positivo de la batería, pasaba una débil corriente por el cable, lo cual indicaba que "algo" capaz de portar electricidad atravesaba el espacio vacío entre el filamento y la placa.

Del diodo de Fleming derivó tres años más tarde el triodo, o válvula de tres electrodos, desarrollado por el estadounidense Lee de Forest, que en un principio lo presentó únicamente como un "detector sensible" de ondas de radio, sin darse cuenta que era capaz de amplificar de forma proporcional las señales eléctricas.

Esta característica, descubierta en 1912 por investigadores de la Federal Telegraph y de la empresa telefónica ATT, causó una auténtica revolución en las telecomunicaciones, permitiendo que en pocos años quedaran obsoletos los sistemas de comunicación inalámbrica basados en chispas y la telefonía pasiva, y apareciera la radiodifusión de calidad, los sistemas automáticos, el radar y la televisión.
La Electrónica nació con el triodo, y tanto esta lámpara como sus evoluciones posteriores, el tetrodo, el pentodo y otras más complejas, sentaron la base del vertiginoso desarrollo que experimentó dicha materia en los sesenta años siguientes.



 

En los años 30 y 40 las características muy mejoradas, tanto por la calidad de las nuevas lámparas como por la sensibilidad y estabilidad de sus circuitos, dieron lugar a excelentes sistemas de comunicaciones.




En 1947, las válvulas de vacío permitieron iniciar una nueva rama de las aplicaciones electrónicas, la computación basada en circuitos digitales capaces de adoptar sólo dos posiciones definidas, un concepto totalmente distinto de la electrónica analógica utilizada hasta entonces. El ENIAC fue el primer computador enteramente electrónico de uso general, y fue construido en la Universidad de Pensylvania por Presper y Mauchly. Sus paneles, con 17.486 válvulas de vacío, 1.500 relés, 70.000 resistencias y 10.000 condensadores, eran capaces de realizar operaciones a velocidades nunca vistas, aunque resultaba muy complejo de programar y desarrollaba tanto calor que la temperatura del local en donde estaba alojado subía por encima de los 50 Cº.




 

Los aparatos equipados con válvulas de radio han sido construidos y utilizados por millones durante la primera mitad del siglo XX, y hasta la invención del transistor semiconductor en 1947, fue el único componente que permitió la generación, amplificación y modulación controlada de las señales eléctricas. A mediados de los 60 las válvulas comenzaron a sustituirse de forma creciente por semiconductores, excepto en los emisores de potencia de radiodifusión y de TV, en que incluso hoy en día siguen siendo insustituibles en los pasos de salida. Las válvulas de radio están además retornando a los amplificadores de sonido de alta gama, ya que sus especiales características otorgan a la música un matiz suave al oído que los entendidos echan a faltar en los aparatos convencionales de estado sólido de última generación.




Las cajas didácticas y elementos modulares de montaje

Yo empecé en el mundo de la electrónica precisamente con las válvulas de radio, y siempre me he sentido atraído por su maravillosa sencillez, porque tanto su funcionamiento como los circuitos asociados son de fácil diseño y comprensión. Mi idea de crear una caja Multikit a Válvulas de Vacío, con el que puedan montarse un cierto número de circuitos funcionales con esta tecnología, no es nueva, pero de sí su realización, nacida de unos comentarios cruzados entre compañeros del foro de cientificosaficionados.com
Entre los muchos antecedentes de este tipo de cajas didácticas podemos encontrar el kit de trasmisor y receptor de radio a chispas y cohesor de Branly de George Carette de 1897, la caja de montaje para experiencias de electrotécnia que la casa Siemens vendía en los años 30 y 40, o su equivalente con válvulas de vacío, aunque siempre enfocadas a aulas de enseñanza y con unas pocas y sencillas experiencias.


 




 




Aunque sin duda, la más difundida y donde yo personalmente encontré una inagotable fuente de inspiración fue en el "Ingeniero Electrónico Philips", un apasionante juego didáctico que me regalaron a los 14 o 15 años y que permitía el montaje de una veintena de circuitos con transistores de germanio; receptores, amplificadores, osciladores, alarmas, etc. Puedo afirmar sin temor a exagerar que este juego me hizo descubrir mi verdadera vocación profesional.




Con posterioridad, y siempre para montajes con transistores, aparecieron el Scatron y el Aypetronic, aunque al intentar convertir los componentes individuales en módulos interconectables, adolecían de ocupar mucho espacio y sólo poder montar circuitos muy sencillos.

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El MULTIKIT a válvulas de Vacío


El nuevo Multikit a Válvulas de Vacío debería ser un sistema modular de fácil montaje sin necesidad de herramientas especiales. En principio descarté la típica configuración con elementos enchufables, como los entrenadores de las aulas de enseñanza, porque por este método los circuitos necesitan tanto espacio para plantearse que sólo permiten montajes muy sencillos. Además obligan a que todos los componentes, incluidos los convencionales, como resistencias y condensadores, tengan una base estándar con terminales tipo "banana" en cada extremo. Y por si fuera poco, otros componentes de patas múltiples, como los zócalos o conmutadores, ni siquiera pueden conectarse por este medio, y es necesario insertarlos de forma fija en el chasis, dificultando aún más la distribución racional del resto.





Las bases hembra monopolo de conexión son otro punto a considerar en este sistema, ya que se necesitan 4 ó 5 por cada punto de inserción, lo que probablemente ocasionaría un gasto considerable, y más aún por ser un tipo de material que casi ya no se utiliza ni siquiera en la industria eléctrica y que por tanto es difícil de encontrar.

Otro handicap añadido es que, a menos que se utilicen bases aisladas individualmente, el chasis ha de ser de algún material no conductor, como el metacrilato, lo cual creará problemas de capacidades y de blindaje, especialmente en altas frecuencias y por la alta impedancia (altas tensiones y muy bajas corrientes) habituales en los circuitos con lámparas.

A partir de aquí comencé a pensar cómo podía llevar adelante mi idea. Con el Multikit tendría que poder montar circuitos más complejos, con tres o cuatro lámparas, como transmisores-receptores o incluso receptores superheterodinos. Debería además ser expandible y divisible, es decir, poder añadir espacio de montaje o dividirlo para montar aparatos independientes.
Los componentes deberían ser normales y de fácil adquisición, lo cual puede representar un problema porque algunos de ellos llevan tres o cuatro décadas sin usarse, y sería sin duda difícil encontrarlos en comercios del ramo.
Los condensadores y resistencias aún pueden conseguirse fácilmente, pero algunos otros, como los transformadores, serían sin duda imposibles de encontrar a menos que se acudiera a desguaces de aparatos antiguos, lo cual a veces no es posible. Sin embargo, para sustituirlos se pueden utilizar transformadores fabricados para otras funciones, como los de alimentación, que si bien no serán perfectos, servirán como generadores de alta tensión, de alimentación de filamentos e incluso de acoplo entre etapas.
Otros componente electromecánicos, como los condensadores variables, aún se pueden encontrar en comercios de electrónica, especialmente en los dedicados a radioaficionados, y los interruptores y conmutadores pueden conseguirse o bien nuevos o en desguaces de aparatos de pocos años atrás.Por Internet no es difícil encontrar válvulas de radio y zócalos, especialmente en eBay, aunque el precio va a verse notablemente incrementado por los portes ya que muchas de las ofertas vienen de Estados Unidos.


Una vez descritas las generalidades de la idea, pasaremos a los detalles concretos:

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