實(shí)用真空管

引擎運(yùn)轉(zhuǎn)必須要有燃料，真空管的動(dòng)作動(dòng)力為電能。真空管的電極當(dāng)中，最重要的應(yīng)屬陰極，它負(fù)責(zé)將電子釋放出來(lái)，作為一切動(dòng)作的基本。最早的真空管由于構(gòu)造及理論簡(jiǎn)單，直接將燈絲充當(dāng)陰極使用，換句話說(shuō)，當(dāng)燈絲點(diǎn)亮?xí)r，由于燈絲溫度提高，電子就從燈絲釋放出來(lái)，經(jīng)過(guò)柵極直奔屏極。這種真空管就叫做"直熱式真空管"，這次專題的主角300B，就是屬于這類型的真空管，相較于其他現(xiàn)代化的五極真空管，300B的構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能好，輸出功率也低。

燈絲(Filament)可以使用不同的材質(zhì)制成，由于直熱式三極管直接將燈絲當(dāng)作陰極，因此燈絲的特性直接影響著直熱式真空管的性能?；旧希婵展艿臒艚z主要可分成三種材質(zhì)構(gòu)成，第一 種當(dāng)然是耐高溫的鎢絲。將純度高的鎢絲抽成細(xì)絲，卷繞成狀在真空管的最內(nèi)層，通電之后即可發(fā)出溫度。但鎢絲必須加溫到兩千余度時(shí)，電子才能發(fā)散，因此以鎢絲制成燈絲的真空管點(diǎn)燃時(shí)，會(huì)發(fā)出光輝耀眼的亮度，同時(shí)溫度高得嚇人。別意外，不是真空管要燒掉了，而是它本如此!但將鎢絲點(diǎn)亮需要消耗較大的電力，唯一的優(yōu)點(diǎn)是鎢絲甚為耐用，普遍運(yùn)用于較大功率或長(zhǎng)壽命的真空管上。筆者經(jīng)常聽(tīng)到人說(shuō):"那支真空管點(diǎn)起來(lái)那么亮，一定兩三下就掛點(diǎn)了"。其實(shí)并不然，在某些情況下這種真空管的壽命可達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)，拿來(lái)當(dāng)作家里的燈泡，既耐用又有裝飾的作用，一舉數(shù)得!

另一種燈絲采用釷鎢合金，它只需將燈絲加溫至千余度即可工作，相較之下較省電力。最常使用的應(yīng)為氧化堿土燈絲，它的作法是在燈絲外，涂上一層厚厚的氧化堿土，看起來(lái)接近白灰色的物質(zhì)，它只需要加溫至約700度(看起來(lái)約暗紅色)，即可獲得足量的電子，因此工作溫度最低、也最節(jié)省電力，一般而言只須供應(yīng)6.3V左右的直流，就可以正常工作。

直熱式真空管當(dāng)然有它天生的優(yōu)點(diǎn)，但卻有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，那就是陰極容易受到燈絲的溫度而改變特性。當(dāng)燈絲電壓變動(dòng)時(shí)，或以交流電供應(yīng)燈絲時(shí)，陰極呈現(xiàn)在不穩(wěn)定的狀態(tài)下。因此有人主張直熱式真空管應(yīng)采用直流供電，也有人強(qiáng)調(diào)必須以交流供電以免損傷陰極，這種爭(zhēng)論過(guò)去在音響界早已成為一個(gè)爭(zhēng)論不休的話題。筆者無(wú)意在此引起話題，反正各方堅(jiān)持各有道理，只要聽(tīng)起來(lái)沒(méi)問(wèn)題，管子耐用好聽(tīng)就行了。如果您有研究上的心得，筆者相當(dāng)樂(lè)于接受。

傍熱式真空管的穩(wěn)定度較高

為了解決直熱式真空管的燈絲問(wèn)題，真空管設(shè)計(jì)者決定讓燈絲與陰極分家獨(dú)立，在燈絲的旁邊套上一圈金屬套筒，讓燈絲直接對(duì)金屬板加熱，電子從金屬板散發(fā)出來(lái)，這種加熱方式就稱為"傍熱式真空管"。

如此，真空管似乎就穩(wěn)定許多了，由于金屬套筒的體積與儲(chǔ)熱量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的燈絲，因此即使燈絲暫時(shí)的溫度變動(dòng)，甚至?xí)簳r(shí)幾秒鐘的停止加熱，金屬板的溫度變化也有限，這也就是為什么某些擴(kuò)大機(jī)關(guān)機(jī)之后，它還能唱個(gè)十幾秒鐘的主要原因。既然陰極與燈絲獨(dú)立，陰極板必須由燈絲間接加熱，于是燈絲再度改成鎢絲材質(zhì)，以求耐久性，并在鎢絲外層涂上一層白磁，一方面絕緣，另一方面也有定型的效果。由于間接加熱效果較差，陰極金屬板上會(huì)涂上釷、鋇或其他有利于電子發(fā)散的物質(zhì)。也因此，真空管的金屬極板看起來(lái)總是灰黑色，不像正常的金屬板，也由于制作組裝時(shí)必須仰賴手工，因此金屬板上總會(huì)留下許多細(xì)小的 刮痕，用家購(gòu)買真空管時(shí)不必意外擔(dān)心。

直熱式真空管與傍熱式真空管使用上的差異，對(duì)于一般使用者而言是不必在乎直熱式真空管與傍熱式真空管的不同，但對(duì)于設(shè)計(jì)者而言，傍熱式真空管由于間接加熱的關(guān)系，燈絲電流通常較大，而且傍熱式的結(jié)構(gòu)必須對(duì)陰極金屬板加溫，因此開(kāi)機(jī)后有一段緩慢的加溫期，如果是前級(jí)，則必須做好延遲設(shè)計(jì)，以免開(kāi)機(jī)的脈沖傷了后級(jí)。

依據(jù)發(fā)展的過(guò)程來(lái)看，最早的真空管當(dāng)然是直熱式的設(shè)計(jì)，二極管是首先被發(fā)展出來(lái)的，二極管的功能猶如現(xiàn)在的二極體，具有整流以及收音機(jī)內(nèi)部檢波的功能，二極管經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，也可以成為穩(wěn)壓管，作用如現(xiàn)在的濟(jì)納二極體(Zener Diode)。由于真空管的動(dòng)作原理很簡(jiǎn)單，因此第一支真空管被成功的制造出來(lái)之后，就有許多科學(xué)家加入研發(fā)的工作。第一支三極管在1907年被一位美國(guó)科學(xué)家成功制造，從此便開(kāi)啟了無(wú)線電時(shí)代的來(lái)臨，告別留聲機(jī)，進(jìn)入擴(kuò)大機(jī)時(shí)代。

真空管可被分為2大類別，分別是直熱式和旁熱式。

直熱式真空管是較早誕生的。它有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是陰極容易受到燈絲的溫度而改變特性。當(dāng)燈絲電壓變動(dòng)時(shí)，或以交流電供應(yīng)燈絲時(shí)，陰極呈現(xiàn)在不穩(wěn)定的狀態(tài)下。

旁熱式真空管作工相對(duì)較穩(wěn)定。由于金屬套筒的體積與儲(chǔ)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的燈絲，因此即使燈絲暫時(shí)的溫度變動(dòng)，甚至?xí)簳r(shí)幾秒鐘的停止加熱，金屬板的溫度變化改變有限，這也就是為什么某些擴(kuò)大機(jī)關(guān)機(jī)之后，它還能唱十多秒的主要原因，是因?yàn)殡娫垂?yīng)部分有大容量電容器內(nèi)部余電未放完。

大部份市售的真空管，其管壁為玻璃制。而軍用等特殊型式則為金屬制。

真空管可被分為二極管、三極管、四極管、四極管束射管、五極管及復(fù)合管等很多種類別。依用途區(qū)分及常見(jiàn)的型號(hào):

整流用二極管:12F、81、35W4、25M-K15、5MK9

整流用雙二極管:80、5Z3、5AR4、5U4、6X4、5Y3、83、82

検波用二極管:6AL5、EAA91、6H6

調(diào)諧指示管:6E5、EM80

電圧放大用三極管:6C4

電圧放大用雙三極管:12AX7、12AU7、12AT7、12BH7A、6DJ8、6SN7

功率放大用三極管:45、WE300B、2A3、211、845、8045G

功率放大用雙三極管:6336A、6080

功率放大用集射四極管:UY-807、KT88、6L6、6V6

電圧放大用五極管:6AU6、6BA6、6BD6、6267、6SJ7

功率放大用五極管:6F6、6CA7、6BQ5、6550、6AR5、42、30A5、50C5

變頻用七極管:6SA7、6BE6

發(fā)射用三極管:3-500Z、3-1000Z

發(fā)射用四極管:4CX250B

發(fā)射用五極管:6146B、S2001A

旁熱式雙三極小信號(hào)管:6922、ECC88、6DJ8

直熱式三極功率管