電子管的基礎(chǔ)知識

電子管的基本參數(shù)：

　　1.燈絲電壓：V；
　　2.燈絲電流：mA；
　　3.陽極電壓：V；
　　4.陽極電流：mA；
　　5.柵極電壓：V；
　　6.柵極電流：mA；
　　7.陰極接入電阻：Ω；
　　8.輸出功率：W；
　　9.跨導(dǎo)：mA/v；
　　10.內(nèi)阻:?kΩ。
　　
幾個常用值的計算：

　　放大因數(shù)?μ=陽極電壓Uak/柵極電壓Ugk

　　表示在維持陽極電流不變的情況下，陽極電壓與柵極電壓的比值。

　　跨導(dǎo)?S=陽極電流Ia/柵極電壓Ugk

　　表示在維持陽極電壓不變的情況下，柵極電壓若有一個單位（如mV）的電壓變化時將引起陽極電流有多少個單位的變化。

　　內(nèi)阻?Ri=柵極電壓Uak/陽極電流Ia

　　表示在維持柵極電壓不變的情況下，陽極電流若有一個單位（如mA）的電壓變化時將引起陽極電壓有多少個單位的變化。
　　
　　上面的幾個值也可以表述為?放大因數(shù)?μ=跨導(dǎo)S乘以內(nèi)阻Ri
　　
　　先說這些，各位要是覺得可以瞧下去，下回再說幾種常見的管型和結(jié)構(gòu)工作原理等等等等。?
　　這回就先說電子管的構(gòu)造和工作原理吧。照顧一下咱的老習(xí)慣，以后所涉及的管型和單元電路均以國產(chǎn)管為例，在最后我會結(jié)合自己的使用體會簡要說說部分常見的國產(chǎn)管和進(jìn)口管的各自特點以及代換。
　　在討論之前咱們先得把討論的范圍作一界定，即僅限于真空式電子管。
　　
　　不管是二極，三極還是更多電極的真空式電子管，它們都具有一個共同結(jié)構(gòu)就是由抽成幾近真空的玻璃（或金屬，陶瓷）外殼及封裝在殼里的燈絲，陰極和陽極組成。直熱式電子管的燈絲就是陰極，三極以上的多極管還有各種柵極。
　　
　　先說二極管：

　　考慮一塊被加熱的金屬板，當(dāng)它的溫度達(dá)到攝氏800度以上時，會形成電子的加速運動，以至能夠擺脫金屬板本身對它們的吸引而逃逸到金屬表面以外的空間。若在這一空間加上一個十幾至幾萬伏的正向電壓（踏雪留痕在上面說到的顯象管，陽極上就加有7000--27000伏的高壓），這些電子就會被吸引飛向正向電壓極，流經(jīng)電源而形成回路電流。

　　把金屬板（陰極），加熱源（燈絲），正向電壓極板（陽極）封裝在一個適當(dāng)?shù)臍だ铮瓷厦嬲f的玻璃（或金屬，陶瓷）封裝殼，再抽成幾近真空，就是電子二極管。

　　需要說明的是由于制造工藝，雜質(zhì)附著以及材料本身等原因，管內(nèi)會殘留微量余氣，成品管都在管內(nèi)涂敷了一層吸氣劑。吸氣劑一般使用摻氮的蒸散型鋯鋁或鋯釩材料。目前除特殊用途外（如超高頻和高壓整流等），為便于使用和增加一至性，均為兩只二極管，或二極三極，或三極三極以及二極五極等合裝在一個管殼內(nèi)，這就是復(fù)合管。
　　
　　接下來說三極管：

　　二極管的結(jié)構(gòu)決定了它的單向?qū)щ姷男再|(zhì)，當(dāng)在陰極與陽極之間再加上一個帶適當(dāng)電壓的極點，這個電壓就會改變陰極的表面電位，從而影響了陰極熱電子飛向陽極的數(shù)量，這就是調(diào)制極，一般是用金屬絲做成螺旋狀的柵網(wǎng)，所以又把它稱為柵極。這就是四季青朋友所說的閥門功能了。由此可以知道，當(dāng)作為被放大的信號電壓加在柵極----陰極之間時，由于它的變化必然會使陽極電流發(fā)生相應(yīng)的變化，又由于陽極電壓遠(yuǎn)高于陰極，因此柵陰極間微小的電壓變化同樣能使陽極產(chǎn)生相應(yīng)的幾十至上百倍的電壓變化，這就是三極管放大電壓信號的原理。
　　
　這是顆用于高頻放大的通用雙三極管6N1。1是吸氣劑；2是燈絲陰極和柵極的組合體；3就是陽極。

　　現(xiàn)在打破玻殼，注意吸氣劑顏色的變化，換句話說，一旦管子的吸氣劑變成這種乳白色，不管玻殼破裂與否這顆管子都沒用了。

　　1：陽極；2：柵極，柵極里白色部分是柵極和陰極的絕緣層；3?就是陰極，這是個扁型金屬管，燈絲就包在里面啦。

　　再接下來說說多柵極管：

　　常見的多柵管有四極，五極和七極管，先說五極和七極管，四極較為特殊而且目前在商品功放里超過半數(shù)以上的機種用的就是這東西，放在后面說。

　　五極管的結(jié)構(gòu)類似于三極管，不同的是它比三極管多了兩個柵極，即簾柵極和抑制柵極。

　　在一般應(yīng)用中簾柵極上加的直流電壓與陽極等值，它的作用是幫助陽極共同吸引穿過柵極的電子，使其加速飛向陽極，所以就同體積的電子管而言，加有簾柵極管子的陽極電流要比沒有簾柵極的三極管大。另外簾柵極還起著屏蔽的作用，因此提高了電路工作的穩(wěn)定性。

　　在了解抑制柵極的作用前先說一個現(xiàn)象：二次電子。燈絲在加熱陰極的同時陽極也會被隨之加熱，所以當(dāng)從陰極飛出的電子撞到陽極上時，就會從陽極的極板上打出一部分電子來，這就是二次電子。在實際應(yīng)用中，抑制柵極一定和陰極相連（所以有些管子在內(nèi)部就已經(jīng)將其連接好了），增加抑制柵極的目的就是利用抑制柵極和陰極的等電位抑制二次電子避免其落入簾柵極。在這種狀態(tài)下，二次電子就會重新被陽極吸引而再次飛向陽極。

　　七極管的結(jié)構(gòu)又和五極管相似，但它有五個柵極，一般應(yīng)用在無線電接收的變頻電路中，和音頻放大電路關(guān)系不大，不說它了。

　　折回頭說四極管，實際上純粹意義的四極管只是在電子管的發(fā)展史上作為驗證管出現(xiàn)過而沒有進(jìn)入實用，這是另一話題不去說它，下面就說前面提及的目前在商品功放里超過半數(shù)以上的機種用的這東西----束射四極管。

　　多砸?guī)讉€，那些老板在吧里摔XO，咱就砸MULLARD！?

　　先看下面的圖。
　　束射四極管全部是功率管，對功率管的要求是產(chǎn)生盡可能大的陽極電流。束射四極管在電極的結(jié)構(gòu)上做了一些特殊的安排，使其在保持和其它功率管體積差別不大的前提下，能夠形成比其它功率管更大的陽極電流。

　　從圖中可以看出束射四極管的幾個結(jié)構(gòu)特點：
　　1.?陰極為橢圓型，這就增加了陰極的有效發(fā)射面積，從而增加了熱電子的發(fā)射量。
　　2.?和五極管一樣，在抑制柵極和陽極之間加有簾柵極，作用前面說過了。
　　3.?在簾柵極和和陽極之間加了一對弓型金屬板（說到重點了，注意下面的表述），這就是集束屏。集束屏在管內(nèi)和陰極相連即與陰極等電位，它迫使已經(jīng)越過簾柵極的電子流只能沿弓型金屬板的開口方向成束狀射向陽極。好啦，咱們復(fù)習(xí)一下初中知識即電流的定義：單位時間內(nèi)流過單位截面積的電子流。在這里當(dāng)電子流成束狀射出時密度必然增加，所以陽極電流就這樣被巧妙的加大了。這就是束射四極管在保持和其它功率管體積差別不大的前提下，能夠形成比其它功率管更大的陽極電流的關(guān)鍵。

　　幾種在音頻放大器里常用的電子管圖示一，需要說明的是在管型名稱上既有國產(chǎn)標(biāo)示法也有國外標(biāo)示法，有關(guān)標(biāo)示法的對照互換最后再說：
　　兩顆雙二極管：5Z2P，5Z3P

　　幾種在音頻放大器里常用的電子管圖示二：
　　三顆小功率功率放大管：6P1，6P6P，EL84

　　幾種在音頻放大器里常用的電子管圖示三：
　　三顆中功率功率放大管：6P3P，EL34

　　幾種在音頻放大器里常用的電子管圖示四：
　　兩種管型的中功率功率放大管：6550

　　幾種在音頻放大器里常用的電子管圖示五：
　　大功率功率放大管：805

　　幾種在音頻放大器里常用的電子管圖示六：
　　五顆前置電壓放大管：6N10，12AX7，12AU7，12AX7，12AU7

　　幾種在音頻放大器里常用的電子管圖示七：
　　五顆前置電壓放大管：6N11，6N2，12AU7，6922，6N4

結(jié)合上七圖就著說說管形和管腳稱謂：
　　管形：

　　直棒：5Z2P，EL34，第二顆6550，805；
　　凸肩（又稱為葫蘆管，茄子管）：5Z3P，6P3P。
　　胖腰：第一顆6550。
　　長形拇指管：6P1，EL84。
　　短形拇指管：6N10，12AX7，12AU7，6N11，6N2，6922，6N3。
　　管腳：

　　小九腳：6P1，EL84，6N10，12AX7，12AU7，6N11，6N2，6922，6N3。
　　大四腳：805
　　大八腳：EL34，6550（用七腳），6P3P（用六腳），6P6P（用六腳），5Z2P（用四腳），5Z3P（用四腳）。
　　6550?即?KT88?。早些年香港人稱其為王子，和王845后300B齊名。?就好比音響界的3M和音樂界的3B。但這是顆爭議頗大的管子，喜歡的說它氣勢宏大威風(fēng)堂堂，不喜歡的說它粗糙木納就象喝汽水。