Válvulas Eletrônicas de potência 6L6, histórico, características e equivalentes

Histórico

Apesar de introduzida no mercado em 1936 pela RCA, a história da válvula eletrônica 6L6 tem suas origens duas décadas antes. Até 1916, os triodos reinavam absolutos, quando dois pesquisadores trabalhando independentemente, Langmuir e Schottky, perceberam que o acrescimo de uma grade extra, com potencial positivo, acelera os elétrons provenientes do catodo, aumentando a corrente de anodo. Na abordagem de Langmuir, essa grade extra era posicionada entre o cátodo e a grade de controle e na abordagem de Schottky, entre a grade de controle e o anodo. Com a abordagem de Schottky, e um perfeito alinhamento entre as espiras da grade de controle e da nova grade auxiliar, a corrente drenada pelo eletrodo extra podia ser minimizada, criando um novo dispositivo amplificador. Nascia, assim, a válvula tetrodo.

O emprego de tetrodos nos estágios de potência de amplificadores e transmissores foi rapidamente disseminado, apesar de um problema evidente com a nova tecnologia. O intenso bombardeio de elétrons no anodo faz com que este também passe a emitir cargas, num fenômeno chamado de emissão secundária. Por conta disso, há situações durante a operação que a corrente do anodo tem uma variação abrupta, ou "coice" (do inglês kink). O fenômeno pode ser claramente identificado por um degrau nas curvas características dos tetrodos, como visto na figura abaixo. A operação na região do coice causa instabilidades e oscilações, limitando o emprego dos tetrodos.

A solução para a emissão secundária apareceu em 1926, nos laboratórios da Philips, com a introdução de uma terceira grade, entre a auxiliar e o anodo, com potencial igual ao do catodo. A recém criada grade supressora repelia de volta ao anodo os elétrons oriundos da emissão secundária, eliminando o coice e estabelecendo a supremacia dos pentodos como válvulas de potência.

Para não pagar direitos por usar a patente do pentodo, a RCA investiu no desenvolvimento de um tetrodo sem coice. Este objetivo foi atingido com a inserção de deflectores no interior da válvula de modo a dirigir os elétrons, formando um feixe. O forte campo negativo criado pelo feixe de elétrons produz um efeito análogo ao da grade supressora. Em 1936 a 6L6 chega ao mercado como o primeiro tetrodo de feixe dirigido (beam tetrode) ou tetrodo sem coice (kinkless tetrode). Toda a série de válvulas KT, entre elas a KT88 e a KT66, são tetrodos de feixe dirigido.

A válvula 6L6 original era bem diferente das que temos disponíveis hoje. Tinha invólucro metálico, e não de vidro. Como uma das utilizações da válvula 6L6 seria a tranmissão de rádio, o invólucro metálico, então conectado ao pino 1, servia como blindagem além de ser mais resistente a choques mecânicos, permitindo seu uso em equipamentos portáteis. Já na decada de 1940 uma versão com invólucro de vidro foi lançada com o código 6L6G, onde o G especifica vidro (do inglês glass). A versão metálica, específica para uso em transmissores, passou a ser comercializada com o código 1614.

Várias modificações foram feitas ao projeto original ao longo dos anos, com a expansão dos limites de operação da peça. Na década de 1950 aparece a 6L6GA, com um desenho mais compacto, e a 6L6GB, agora com invólucro cilíndrico. Alguma evolução significativa no projeto ocorreu em 1957 quando a RCA lançou a 5881, que novamente é a 6L6G, mas com um invólucro mais báixo e uma dissipação de placa expandida para 23W. A grande revolução ocorre em 1960 com o surgimento da 6L6GC, que teve seus limites bastante ampliados, passando de uma dissipação máxima de anodo de 19W para 30W e tensão máxima de 360V para 500V. Se não fosse pela compatibilidade de operação com as versões anteriores, poderia ser considerada uma válvula completamente diferente.

Outras versões da válvula 6L6 surgiram no mercado para usos mais específicos. A válvula 807, por exemplo, é o conjunto eletrônico da 6L6G montada em um invólucro com conector de topo para a placa. O uso deste tipo de conexão permite ampliar a tensão máxima de placa para 600V, ideal para transmissores. A válvula 1614 por outro lado, tem um limite de tensão de 375V por conta da proximidade dos terminais na base. Outra equivalente exótica da válvula 6L6G é a 6BG6G, lançada pela Sylvânia em 1957 para ser usada como válvula de saída horizontal em televisores a cores e preto e branco.

Atualmente estão em produção as versões 6L6GC, pela JJ, Svetlana, Shuguang e Reflector, e a versão 6L6GB, na forma da sua equivalente russa 6P3S produzida pela Reflector.

Filamentos

Diferente de outros modelos de válvulas, a 6L6 tem apenas uma tensão de filamento.

Base

Todas as válvulas da família 6L6 utilizam soquete octal de 8 pinos e seguem o seguinte diagrama de conexão:

Capacitâncias inter-eletródicas

Os valores das capacitâncias inter-eletrôdicas para as diversas versões da válvula 6L6 divergem ligeiramente, mas não são siginificativos para aplicações em áudio. Para aplicações em RF, recomenda-se consultar a ficha técnica do fabricante para o modelo específico usado no projeto

Máximos absolutos

Os valores máximos absolutos da válvula 6L6 variam de um modelo para outro e não devem ser ultrapassados em nenhuma situação para o tipo específico. Estes valores já contemplam margem de segurança, portanto a válvula 6L6 pode trabalhar confortavelmente em uma situação em que estes valores tenham sido usados como parâmetros de projeto.

Máximos do pentodo

* Estas válvulas possuem pinagem diferente da 6L6 padrão.

Características típicas da Válvula 6L6

Pentodo

Modos de operação da válvula 6L6

Operação Pentodo em classe A Single End (SE)

Nos pontos em que se omite o resistor de catodo, a polarização da válvula 6L6 é feita por tensão negativa fixa aplicada à grade de controle do pentodo

*Valores entre parênteses indicam máximos ou picos.

Operação em push-pull (2 válvulas)