Casquillo para tubo

Los zócalos para tubos son conectores eléctricos en los que se enchufan los tubos de vacío (válvulas electrónicas), manteniéndolos en su lugar y proporcionando terminales para cada uno de los pines, que se pueden soldar al circuito. Los zócalos están diseñados para permitir la inserción de los tubos en una sola posición. Se utilizaban en la mayoría de los equipos electrónicos de tubos para facilitar su extracción y reemplazo. Cuando los equipos de tubos eran comunes, los comercios, como las farmacias, disponían de comprobadores de tubos de vacío y vendían tubos de repuesto. Algunos tubos Nixie también se diseñaron para usar zócalos.

A lo largo de la era de las válvulas, a medida que la tecnología se desarrollaba, a veces de forma diferente en distintas partes del mundo, se empezaron a utilizar muchas bases y zócalos para válvulas. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Los zócalos no son universales; diferentes válvulas pueden encajar mecánicamente en el mismo zócalo, aunque es posible que no funcionen correctamente y que se dañen.

Los zócalos de los tubos se montaban normalmente en orificios de un chasis de chapa metálica, y los cables u otros componentes se soldaban manualmente a las lengüetas de la parte inferior del zócalo. En la década de 1950, se introdujeron las placas de circuitos impresos y se desarrollaron zócalos cuyos contactos podían soldarse directamente a las pistas de cableado impresas. Al observar la parte inferior de un zócalo, o, de forma equivalente, de un tubo desde abajo, los pines se numeraban en el sentido de las agujas del reloj, comenzando en una muesca o espacio de índice, una convención que se ha mantenido hasta la era de los circuitos integrados .

En la década de 1930, los tubos a menudo tenían la conexión a la rejilla de control a través de una tapa metálica en la parte superior del tubo. Esta conexión se realizaba mediante un clip con un cable. Un ejemplo sería el convertidor pentagrid 6A7 . Posteriormente, algunos tubos, en particular los utilizados como amplificadores de potencia de radiofrecuencia (RF) o amplificadores de deflexión horizontal en televisores, como el 6DQ6, tenían el cable de placa o ánodo sobresaliendo a través de la envoltura. En ambos casos, esto permitía aislar el circuito de salida del tubo del circuito de entrada (rejilla) de forma más eficaz. En el caso de los tubos con la placa conectada a una tapa, esto también permitía que la placa funcionara a voltajes más altos (más de 26 000 voltios en el caso de rectificadores para televisión en color, como el 3A3, así como tubos reguladores de alto voltaje). Algunos tubos inusuales tenían tapas tanto para la rejilla como para la placa; las tapas estaban colocadas simétricamente, con ejes divergentes.

Los primeros tubos, como el Audion Esférico Deforest ^{[ 3 ]} de alrededor de 1911 , usaban el típico portalámparas Edison para el calentador y cables libres para los demás elementos. Otros tubos usaban directamente cables libres para todos sus contactos, como el AudioTron Cunningham de 1915, ^{[ 4 ]} o el Oscillion Deforest . ^{[ 5 ]} Los tiratrones de xenón tipo C6A , usados ​​en servos para el Elemento Estable Mark 6 de la Armada de los EE. UU. , tenían una base de tornillo mogul y cables rígidos en forma de L en la parte superior para las conexiones de rejilla y ánodo. ^{[ 6 ]} Los conectores de acoplamiento eran pares mecanizados de bloques de latón con tornillos de sujeción, unidos a cables libres (colgantes).

Cuando los tubos se popularizaron y se añadieron nuevos electrodos, se requirieron más conexiones. Se crearon bases especialmente diseñadas para satisfacer esta necesidad. Sin embargo, debido a la Primera Guerra Mundial y al incipiente desarrollo de la nueva tecnología electrónica, los diseños estaban lejos de estar estandarizados. Por lo general, cada empresa tenía sus propios tubos y zócalos, que no eran intercambiables con los de otras compañías. A principios de la década de 1920, esta situación finalmente cambió y se crearon varias bases estándar. Estas consistían en una base (de cerámica, metal, baquelita , etc.) con entre tres y siete clavijas, con una distribución irregular o con una o dos clavijas de mayor diámetro que las demás, de modo que el tubo solo podía insertarse en una posición determinada. En ocasiones, contaban con una bayoneta en el lateral de la base. Ejemplos de esto son las bases estadounidenses muy comunes UX4, UV4, UY5 y UX6, y las europeas B5, B6, B7, B8, C7, G8A, etc. Los tubos en los EE. UU. normalmente tenían de cuatro a siete pines en una disposición circular, con pares adyacentes de pines más grandes para las conexiones del filamento.

Antes del desarrollo de las radios alimentadas por corriente alterna (CA), algunos tubos de cuatro pines (en particular, el muy común UX-201A ('01A)) tenían un pasador de bayoneta en el lateral de una base cilíndrica. El zócalo utilizaba ese pasador para sujetar el tubo; la inserción se completaba con un ligero giro en el sentido de las agujas del reloj. Unos resortes de lámina, prácticamente todos en el mismo plano, presionaban hacia arriba la parte inferior de los pines, manteniendo también el pasador de bayoneta acoplado.

El primer tubo de rayos catódicos de cátodo caliente, el Western Electric 224-B, tenía una base de bayoneta estándar de cuatro pines, y el pin de bayoneta era una conexión activa. (Cinco pines efectivos: era de tipo electrostático con enfoque de gas, con un cañón de diodos y deflexión de un solo extremo. El ánodo y las otras dos placas eran comunes).

Una excepción temprana a este tipo de bases es la Peanut 215, que en lugar de usar puntas tenía una pequeña base de bayoneta con cuatro contactos en forma de gota. Otra excepción es la serie europea de contactos laterales, comúnmente conocida como P, que en lugar de usar una punta, utilizaba contactos laterales a 90 grados del eje del tubo, con entre cuatro y doce contactos.

Debido a la omnipresencia del zócalo octal, muchos otros componentes lo utilizaron para su configuración de pines, incluidos relés (no mostrados), vibradores (arriba), osciladores de cristal (abajo) y transformadores de pequeña señal (no mostrados).

En abril de 1935, General Electric Company introdujo una nueva base de tubo de ocho pines con sus nuevos tubos de envoltura metálica. ^{[ 7 ] [ 8 ]} La nueva base se conoció como base octal . ^{[ 9 ]} La base octal proporcionaba un conductor más con un tamaño total de la base menor que la línea anterior de bases de tubo estadounidenses que había proporcionado un máximo de siete conductores. Las bases octales, como se definen en IEC 60067, ^{[ 10 ]} diagrama IEC 67-I-5a, tienen un ángulo de 45 grados entre pines, que forman un círculo de 17,45 mm ( 1 1/16 pulg ) de diámetro alrededor de un poste con chaveta de 7,82 mm ( 5/16 pulg ) de diámetro (a veces llamado espiga ) en el centro. Los zócalos octales fueron diseñados para aceptar tubos octales; la nervadura en el poste con chaveta encajaba en una ranura de indexación en el zócalo para que el tubo solo pudiera insertarse en una orientación.    

Cuando se utilizaban en tubos metálicos, el pin 1 siempre se reservaba para la conexión a la carcasa metálica, que generalmente se conectaba a tierra para fines de blindaje. Esta reserva impedía que tubos como los triodos dobles 6SL7/6SN7 se suministraran con envolturas metálicas, ya que dichas válvulas necesitan tres conexiones (cátodo, rejilla, ánodo) para cada triodo (seis en total) más dos conexiones para los filamentos en paralelo. La base octal pronto se popularizó para los tubos de vidrio, donde el gran poste central también podía alojar y proteger la "punta de evacuación" del tubo de vidrio. Los ocho pines disponibles permitieron construir tubos más complejos que antes, como los triodos dobles, sin necesidad de una conexión de tapa superior. La envoltura de vidrio de un tubo de base octal se cementaba en una base de baquelita o plástico con un poste hueco en el centro, rodeado por ocho pines metálicos. Los cables del tubo se soldaban a los pines y la punta de evacuación quedaba protegida dentro del poste.

También se fabricaron conectores compatibles que permitían utilizar los zócalos de los tubos como conectores eléctricos de ocho pines ; para ello, se podían aprovechar las bases de los tubos desechados. Los zócalos octales se utilizaban para montar otros componentes, en particular conjuntos de condensadores electrolíticos ^{[ 11 ]} y relés eléctricos ; los relés de montaje octal siguen siendo comunes. ^{[ 12 ]}

La mayoría de las válvulas octales que siguen el sistema de designación europeo tienen el penúltimo dígito "3", como en ECC34 (para más detalles, consulte el artículo sobre la designación de válvulas Mullard-Philips ). También se la conoce como octal internacional. Existe un tipo de válvula octal alemana diferente, totalmente obsoleto, anterior a la Segunda Guerra Mundial. La válvula octal de Mazda es más grande (Octal-8 GB, K8B, MO).

Los tubos octales y miniatura todavía se utilizan en amplificadores de audio de alta fidelidad y de guitarra de tipo tubo . Históricamente, los relés se fabricaban en forma de tubo de vacío, ^{[ 13 ]} y los relés de grado industrial continúan utilizando la base octal para su configuración de pines. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

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  Un tubo de base octal, soviético 6Π3C, similar al 6L6 .
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  Base octal de un 6SN7
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  Un zócalo octal

Una variante de la base octal, la base loctal B8G o base de bloqueo (a veces escrita "loktal"  — marca registrada de Sylvania), fue desarrollada por Sylvania para aplicaciones robustas como las radios de automóviles. Junto con la B8B (una designación británica obsoleta en 1958), estas bases de bloqueo de ocho pines son casi idénticas y los nombres generalmente se toman como intercambiables (aunque hay algunas diferencias menores en las especificaciones, como el material del vástago y la conicidad del vástago, etc.). ^{[ 16 ]} La geometría de los pines era la misma que para la octal, pero los pines eran más delgados (aunque encajan en un zócalo octal estándar, se tambalean y no hacen buen contacto), la carcasa de la base era de aluminio y el orificio central tenía un contacto eléctrico que también bloqueaba mecánicamente (de ahí "loctal") el tubo en su lugar. Los tubos loctal solo fueron ampliamente utilizados por unos pocos fabricantes de equipos, sobre todo Philco , que utilizó los tubos en muchas radios de mesa. Los tubos Loctal tienen una pequeña marca de indexación en el lateral de la base; no se sueltan fácilmente de sus zócalos a menos que se empujen desde ese lado. Dado que los pines son en realidad los cables de salida Fernico o Cunife del tubo, son propensos a conexiones intermitentes causadas por la acumulación de productos de corrosión electrolítica debido a que el pin tiene una composición metálica diferente a la del contacto del zócalo.

La estructura del tubo loctal se sostenía directamente mediante los pasadores de conexión que atravesaban la base de vidrio en forma de botón. Las estructuras del tubo octal se apoyaban en un "pinzamiento" de vidrio, formado al calentar la parte inferior de la envoltura hasta la temperatura de fusión y luego comprimirlo. Al sellar el pinzamiento, los cables de conexión quedaban incrustados en el vidrio y se creaba un sellado hermético al vacío. Los cables de conexión pasaban a través de los pasadores huecos de la base, donde se soldaban para establecer conexiones permanentes.

Los tubos loctales tenían conexiones más cortas entre los pines del zócalo y los elementos internos que sus homólogos octales. Esto les permitía operar a frecuencias más altas. La llegada de los tubos miniatura de siete y nueve pines, fabricados completamente en vidrio, superó tanto a los octales como a los loctales, por lo que el potencial de alta frecuencia de estos últimos nunca se explotó por completo.

Los números de tipo de tubo Loctal en EE. UU. suelen comenzar con "7" (para tipos de 6,3 voltios) o "14" para tipos de 12,6 voltios. Esto se solucionó especificando el voltaje del calentador como nominalmente 7 o 14 voltios para que la nomenclatura del tubo encajara. ^{[ 17 ]} Los tipos de batería (principalmente de 1,4 voltios) se codifican como "1Lxn", donde x es una letra y "n" un número, como "1LA4". Los Loctal rusos terminan en L, por ejemplo, 6J1L. Las designaciones europeas son ambiguas; todos los Loctal B8G tienen números en el rango:

• 20–29, (como EBL21, ECH21, EF22) excepto los primeros tubos de la serie: DAC21, DBC21, DCH21, DF21, DF22, DL21, DLL21, DM21 que tienen bases B9G u octales, el cambio al estándar locktal de Sylvania llegó en 1942 ^{[ 18 ]}
• o 50–59 (bases especiales, incluida la base de bloqueo europea de 9 pines), pero otros tipos están en el mismo rango (por ejemplo, mientras que el EF51 es B8G loctal, el EF55 es de 9 pines loctal, B9G, y el EL51 tiene una base de contacto lateral P8A).

Los intentos por introducir tubos pequeños en el mercado se remontan a la década de 1920, cuando experimentadores y aficionados fabricaban radios con los llamados tubos de cacahuete ^{[ 19 ],} como el Peanut 215 mencionado anteriormente. Debido a las técnicas de fabricación primitivas de la época, estos tubos eran demasiado poco fiables para su uso comercial.

RCA anunció nuevos tubos en miniatura en la revista Electronics , que demostraron ser fiables. Los primeros, como el triodo doble VHF 6J6 ECC91 , se presentaron en 1939. Las bases comúnmente denominadas "miniatura" son el tipo B7G de siete pines y el B9A (Noval) de nueve pines, que apareció un poco más tarde. Los pines están dispuestos uniformemente en un círculo de ocho o diez posiciones equidistantes, con un pin omitido; esto permite insertar el tubo en una sola orientación. La selección mediante la omisión de un pin también se utiliza en tubos de 8 (subminiatura), 10 y 12 pines ( Compactron ) (una variante de 10 pines, "Noval+1", es básicamente un zócalo de nueve pines con un contacto central añadido).

Al igual que con los tubos loctal, los pines de los tubos miniatura son cables rígidos que sobresalen por la parte inferior de la envoltura de vidrio y se conectan directamente al zócalo. Sin embargo, a diferencia de todos sus predecesores, los tubos miniatura no tienen bases separadas; la base es parte integral de la envoltura de vidrio. El pequeño orificio de evacuación de aire se encuentra en la parte superior del tubo, lo que le da su aspecto característico. Se puede incluir más de una sección funcional en una sola envoltura; la configuración de doble triodo es particularmente común. Los tubos de siete y nueve pines eran comunes, aunque posteriormente se introdujeron tubos miniatura con más pines, como la serie Compactron, que podían albergar hasta tres elementos amplificadores. Algunos zócalos para tubos miniatura tenían una falda que se acoplaba a un escudo electrostático metálico cilíndrico que rodeaba el tubo, provisto de un resorte para mantenerlo en su lugar si el equipo estaba sujeto a vibraciones. A veces, el escudo también estaba equipado con contactos térmicos para transferir el calor de la envoltura de vidrio al escudo y actuar como disipador de calor , lo que se consideraba que mejoraba la vida útil del tubo en aplicaciones de alta potencia.

Los efectos electrolíticos de las distintas aleaciones metálicas utilizadas para los pines de los tubos miniatura (generalmente Cunife o Fernico ) y la base del tubo podrían provocar contactos intermitentes debido a la corrosión localizada, especialmente en tubos de corriente relativamente baja, como los que se usaban en los receptores de radio a pilas. En ocasiones, los equipos averiados con tubos miniatura pueden volver a funcionar extrayendo y volviendo a insertar los tubos, lo que altera la capa aislante de corrosión.

Los tubos miniatura se fabricaron ampliamente para uso militar durante la Segunda Guerra Mundial, ^{[ 20 ]} y también se utilizaron en equipos de consumo. La Sonora Radio and Television Corporation produjo la primera radio que utilizaba estos tubos miniatura, la "Candid", en abril de 1940. ^{[ 21 ]} En junio de 1940, RCA lanzó su modelo BP-10 alimentado por batería , el primer receptor superheterodino lo suficientemente pequeño como para caber en un bolso o bolsillo de abrigo. ^{[ 22 ] [ 23 ]} Este modelo tenía la siguiente configuración de tubos: 1R5  — convertidor pentagrid ; 1T4  — amplificador de FI ; 1S5  — detector / AVC / amplificador de AF ; 1S4  — salida de audio. El BP-10 resultó tan popular que Zenith, Motorola, Emerson y otros fabricantes de radios produjeron radios de bolsillo similares basadas en los tubos miniatura de RCA. ^{[ 21 ]} Varias de estas radios de bolsillo se introdujeron en 1941 y se vendieron hasta la suspensión de la producción de radios en abril de 1942 durante la Segunda Guerra Mundial. ^{[ 24 ]}

Después de la guerra, se siguieron fabricando tubos en miniatura para uso civil, independientemente de cualquier ventaja técnica, ya que eran más baratos que los octales y loctales. ^{[ 20 ]}

Para 1935, se requerían nuevas tecnologías de tubos para el desarrollo del radar y las telecomunicaciones. Los requisitos de UHF limitaban severamente los tubos existentes, por lo que se implementaron ideas radicales que afectaron la forma en que estos tubos se conectaban al sistema anfitrión. Aparecieron dos nuevas bases, el tubo bellota y el tubo faro, ambos resolviendo los mismos problemas pero con enfoques diferentes. Thompson, GM Rose, Saltzberg y Burnside de RCA crearon el tubo bellota utilizando electrodos mucho más pequeños, con conexiones radiales cortas. ^{[ 26 ]} Los diseñadores del tubo faro adoptaron un enfoque diferente, como la base octal 2C43 , ^{[ 27 ]} que se basaba en el uso de contactos metálicos cilíndricos concéntricos en conexiones que minimizaban la inductancia, permitiendo así una frecuencia mucho más alta.

Los nuvistores eran muy pequeños, lo que reducía las capacitancias parásitas y las inductancias de los cables. Su base y zócalo eran tan compactos que se utilizaron ampliamente en sintonizadores de radio UHF y VHF en Estados Unidos durante algunos años. También podían emplearse en aplicaciones de señales débiles a frecuencias más bajas, como en el Ampex MR-70, una costosa grabadora de estudio cuya sección electrónica se basaba íntegramente en nuvistores.

Existen muchos otros tipos de enchufes, entre los que se incluyen:

• Calcomanía base B10B (IEC 67-I-41a) 10 pines con 1,02  mm de diámetro en un  círculo de 11,89 mm de diámetro, por ejemplo PFL200
• Base Decar B10G (IEC E10-73) Un décimo pin añadido al centro de una base miniatura estándar de 9 pines, por ejemplo, 6C9.
• Base Magnoval B9D (IEC 67-I-36a) de 9 pines con  un diámetro de 1,27 mm en un  arco circular de 17,45 mm de diámetro, por ejemplo, EL503, EL509, PD500, etc. - no confundir con...
• Base Novar B9E, 9 pines con  un diámetro de 1,02 mm en un  arco circular de 17,45 mm de diámetro, uno de los varios tipos de Compactron, que se parece a Magnoval (pero un tubo Novar en un zócalo Magnoval no hará buen contacto con los pines, y un tubo Magnoval en un zócalo Novar puede dañar el zócalo).
• Base Sub-Magnal B11A (americana), 11 pines. También se utiliza como zócalo para relés industriales y fuentes de alimentación de alta tensión. Amphenol / WirePro (WPI) / Eaton serie 78, zócalo (hembra), número de pieza: 78-S-11. El conector macho correspondiente tiene el número de pieza: 86-CP-11.
• Base Neo Eightar (IEC 67-I-31a) 8 pines en un  círculo de 15,24 mm de diámetro
• Base B5A subminiatura de 5 pines con terminales de cable (sin zócalo; por ejemplo, EA76)

En Pacific TV se enumera y describe una amplia variedad de zócalos para tubos y similares, con algunas notas de aplicación informales, ^{[ 28 ]} incluyendo nuvistor, subminiatura de ocho pines, vidicón, klistrón réflex, tipo octal de nueve pines, miniatura de 10 pines (dos tipos), submagnal de 11 pines, diheptal de 14 pines y muchos tubos de visualización como Nixies y fluorescentes de vacío (y aún más). Además, cada zócalo tiene un enlace a una imagen de alta calidad.

Algunos tubos subminiatura con cables flexibles que salían todos en el mismo plano estaban conectados mediante conectores subminiatura en línea.

Algunos klistrones réflex de baja potencia, como el 2K25 y el 2K45, tenían salidas coaxiales rígidas de pequeño diámetro paralelas a los pines de la base octal. Para alojar el cable coaxial, uno de los contactos se sustituyó por un orificio de separación.

Los tubos de vacío para aplicaciones de alta potencia a menudo requerían diseños de zócalos personalizados. Se utilizaba un zócalo jumbo de cuatro pines para diversos tubos industriales. Un zócalo especializado de siete pines (Septar o B7A), con todos los pines dispuestos en círculo y uno más ancho que los demás, se utilizaba para tubos transmisores. Los tubos subminiatura con cables largos, introducidos en la década de 1950, a menudo se soldaban directamente a las placas de circuitos impresos. Se fabricaron zócalos para los primeros transistores , pero rápidamente cayeron en desuso a medida que se consolidó la fiabilidad de estos. Esto también sucedió con los primeros circuitos integrados; posteriormente, los zócalos para circuitos integrados se utilizaron únicamente para dispositivos que pudieran necesitar actualizaciones.

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• Nuvistor
• Compactron
• Amphenol
• Lista de tubos de vacío