复合电子管应用 电子管8大要点

电子管8大要点

电子管作为“胆机”和各种电子管设备中的关键性枢纽器件，它的质量与工作状态的好坏，将直接关系到“胆机”的音质质量和设备的工作性能。合理正确地选择和使用电子管很重要，下面就向使用者介绍一些必须要掌握的最基本、最有用的知识和技能。

选用电子管时，首先应根据具体应用电路的特点和要求，确定选择合适的产品类型。例如，对于一般放大电路来说，前置级要求有较高的电压增益，应选用高放大系数的电压放大三极管或五极管。三极管的噪声较小，但增益低于五极管；五极管虽然增益高，但失真度大于三极管。因此，放大器的最前级通常是选用五极管，后前级一般采用三极管。又如，在工作信号极小的最前级，如果需要附加信号自动压缩或扩展电路，可采用遥截止式五极管。否则，为了避免波形畸变，尤其是在工作信号较大的后前级，应采用锐截止式五极管。再如，当电子管工作在高频电路时，应选用工作频率符合要求、极间电容较小的高频电子管。

其次，应保证所选电子管的各项参数符合应用电路的要求，尤其是极限参数都要留有足够的余量。比如，用于功率放大级的电子管，应根据输出功率的要求来选择。功率放大管中，三极管的失真度小，内阻亦小；而束射四极管具有功率灵敏度高、需要推动功率小的优点。这就是为什么一般的中、小功率放大级多采用束射四极管的原因。又如，当功率放大级为推挽电路时，应选择两只特性完全相同或非常接近的功率放大管（即“配对管”）。一般说来，三极管的一致性较好，比较容易挑选。而束射四极管由于栅丝间的特殊排列，稍有偏离就会引起特性的偏差，所以尽管型号完全相同，但因静态和动态工作特性的不同常会出现较大差异。

要点二

电子管都是通过专门的管座接入工作电路的。常见管座是用陶瓷或电木等绝缘材料做基座，上面有可插入电子管管脚的插孔与焊接电线的焊接片等。管座为配合不同电子管也相应设计成各式各样的，但其插孔数与相应电子管的管脚数一般是一样的。不过有的电子管只有四只脚，但设计也得适用于八脚管座。图1所示为常见国产小型电子管管座实物图，小型7脚、9脚管座的中间装有一个接地用的管座隔离心，而8脚管座的中心有定位孔（带有小缺口的圆洞），与带有中心“管钥”（即定位插脚）的电子管相吻合，插入电子管时以便保证插对位置。

图1 常用电子管管座的识别

管座插孔的排列次序与电子管管脚一致，即在管座反面（焊片朝上）按顺时针方向，从插孔（小型GZC-7或GZC-9型管座）的最大一个间隔左边第一个插孔开始数1、2、3……，或从中心圆洞（GZ-2C型8脚管座）的小缺口所指左边第一个插孔开始数1、2、3……。如果是从管座正面数，则按逆时针方向，从插孔（小型GZC-7或GZC-9型管座）的最大一个间隔右边第一个插孔开始数1、2、3……，或从中心圆洞（GZ-2C型8脚管座）的小缺口所指右边第一个插孔开始数1、2、3……。

选用管座时，注意采用优质的陶瓷制品，劣质的胶木制品与胶纸制品最好不用，因为各种电子管的屏极电压均达数百伏，如果管座的品质欠佳，就容易引起漏电而产生杂声或交流声。同时管座的接插件必须保有良好的弹性，过松、过紧均不理想，特别是小型管座过紧时，容易造成电子管脚弯曲，严重时可能导致管壳开裂或管脚折断。

常用前置放大管多为拇指管或花生管，如6N1、6N2、6N11、12AX7、12AU7、6C1、6J1等，一般应选用GZC型瓷7脚或9脚管座；普通功率放大管一般为瓶形玻璃管（ST管）或筒形玻璃管（GT管），如6P3P、6L6、6CA7、EL34、KT88、6550型等，一般选用GZ-2C型瓷8脚管座；其他功放管如2A3、300B、211、805、807、811、845等，则采用中型瓷4脚与瓷5脚管座。

要点三

“为了延长电子管使用寿命，在实际应用中必须做到“五不要”：

一

是灯丝电压不要超出额定值的±10%，最好限制在±5%内。如果不按规定供给灯丝电压，就会明显缩短电子管的寿命。例如，对于灯丝标称电压是6.3V的电子管，实际工作电压最好控制在5.9～6.6V以内，不得低于或超出5.7～6.9V。过低会造成阴极“中毒”，过高则造成阴极过热，均会缩短电子管的使用寿命。

二

是任何电子管的运用值都不要超出其最大额定值，而且达到极限值的参数不能多于一个，即使是短时间超出极限值，也将影响使用寿命。例如，屏极损耗功率和帘栅极损耗功率超出其最大允许值时，前者会造成屏极赤热、阴极损伤，从而显着缩短电子管寿命；后者超出时，同样会因过热而缩短电子管寿命。

三

是不要忘记和违反电极加电顺序。比如，束射四极管或五极功率电子管在未加屏极电压前，不得先加帘栅极电压，否则帘栅极电流将很大而使管子过热发红，轻者缩短管子寿命，重者导致管子损坏。又如，提倡设置开机阴极预热，即让阴极通电加热到足够温度后，再先加栅极负电压，后加帘栅极、屏极等高压电源，以防止阴极受损，延长使用寿命。

四

是不要采用非垂直方式安装发热量较大的功率管及整流管，以免影响散热和寿命。但普通小型电子管的安装位置，可不受此限制，不论垂直、水平还是倒装都可以。值得注意的是，少数直热式电子管，如2A3、5Y3GT、5U4G型等，因灯丝结构关系，也必须垂直安装。

五

是不要让电子管受到剧烈震动，不要在过于潮湿和高温的环境下使用。剧烈的震动，会使管内各电极位置变动，引起电气参数的改变，造成管子性能下降，从而影响正常工作；严重时会造成电极相碰，致使管子报废。环境温度升高，管壳过热，会导致电子管芯柱玻璃发生电解，并破坏内部消气剂的工作，造成管子过早损坏。由此可见，在安装功率放大管、整流管时，必须注意采取良好的通风措施，以利散热。

要点四

注意合理选择电子管外围阻容元器件，以保证管子稳定可靠地工作。例如，功率放大管的控制栅极电路所接的直流电阻器，其电阻值不得超出厂家说明书或电子管特性手册给出的最大值，以免控制栅极发射电子而产生所谓的逆栅电流（也称栅极反电流），造成输出减小、失真增大和工作不稳定的后果。一般功率管在自给偏压时的栅极电阻器取500kΩ或以下，在固定偏压时的栅极电阻器大多取47～100kΩ。又如，整流电子管在采用电容器输入滤波电路时，滤波电容器的电容量越大，屏极峰值电流也越大。当滤波输入电容器的电容量过大（5Y3GT型管大于40μF）时，必须增大屏极电源阻抗值至特性手册所限定数值以上（5Y3GT型管为50Ω），以限制屏极峰值电流不超过其额定值。

要点五

外界低频电磁波能够穿透电子管的玻璃壳，对内部电极造成干扰。例如，音频放大管在受到干扰时，扬声器会发出交流哼声。为防止低频电磁场的干扰，有些场合采取在管壳外罩上一个专用铝罩的办法，如图2所示。该罩接机壳或公共地端，被称为电子管屏蔽罩。其作用明显，不仅可避免外界电磁波对管内电极造成的影响，而且还可消除由管子电极发射的电磁波对周围其他元器件所产生的干扰。

图2

要点六

掌握一些电子管的使用技巧，对于初学者来说是大有裨益的。例如：在应用多个电子管的设备中，为了便于灯丝供电，应选择统一的灯丝电压（如都为6.3V或都为12.6V）。并且灯丝的供电如果采用交流，对电子管寿命没有影响，但是容易存在引起噪声的缺点；如果采用直流，则具有噪声小的优点，但是存在对电子管寿命有影响的缺点。针对交流与直流供电存在的优、缺点，作为电路的后级管推荐采用交流供电，前级管推荐采用直流供电。另外，使用五极管时，如果稍降低些灯丝供给电压（如从6.3V降至5.8V左右），不仅可以延长管子使用寿命，而且能减少噪声，这对要求高增益、低噪声的前置放大电路非常有益。

又如，将完全相同的两部分封装在同一管壳内的电子管，称为“孪生管”，它实际上是复合管的一种特殊类型，常见的有双二极管和双三极管。当需要两管具有对称性的工作条件时，使用“孪生管”比使用两只独立的电子管更为有利。包括“孪生管”在内的复合管，内部多设置有静电隔离板（如6N1、6N2双三极管），实际运用中应其将连接该隔离板的管脚接机壳或公共地线。再如，工作在高频状态下的电子管，其屏极与栅极间的固有电容（也叫跨路电容），会造成工作不稳定，甚至产生自激振荡。并且管子的跨导越高，这种现象越严重。为此，除合理排列和布线外，必要时可给电子管加以适当的屏蔽，或在电子管管座的屏极与栅极焊片中间，竖一个连接电路公共地线的屏蔽板。

要点七

在实际制作或维修中，经常会遇到电子管相互代替的问题。对于不同型号电子管的代用，应注意选择同类用途、具有相同特性或特性相近的电子管进行替代。例如，老式遥截止中频电压放大管6SK7、功率放大管6V6，可分别用新式小型管6K4和6P1替代。由于这两种替代电子管的管形不同，所以需要更换管座，并改变管脚连线，但其他可不作更动。又如，功率管6P1与6P14特性相近，仅管脚连线不同，因而只要改变管脚连线，就可以互换。

对于工作特性有较大差别的电子管，一般不宜相互代替。如6N1与6N2，虽然管形、电极引出线和用途类别都相同（均属电压放大管），但6N2的放大系数比6N1大得多，互相代替会使电路的增益过高或不足。如一定要代替，必须对电路作适当调整才行。

五极管的增益比三极管大得多，当不需要太高的增益时，可将五极管连接成三极管使用。具体方法是，将帘栅极和屏极连接在一起，也可将抑制栅极（指有单独引出线时）和屏极连在一起，帘栅极与控制栅极连在一起，或将帘栅极、抑制栅极都和屏极连在一起。例如，五极管6J1改接成三极管后，其特性与双三极管6N1的一个三极部分相类似。但是，改接方法不同时，改接后的三极管特性也略有差别。由此可见，必要时五极管也可以替换三极管。同理，五极管和三极管也可以连接成二极管使用。如电子管收音机中，通常将6N2中的一个三极部分连接成二极管来担任检波工作。

综上所述，虽然电子管的类型不同，但只要掌握了它们的工作原理，就可运用自如，在实践中开辟出广阔的运用途径。

要点八

电子爱好者在接触各种收藏级电子管收音机时，不仅可以见到国产电子管，而且还可见到那个时代苏联、美国等国家生产的电子管。虽然有的电子管在外形上各有所异，但许多同一类型管子的参量数值完全相同或比较接近，在维修中是可以互相代用的。附表列举出若干国产电子管与其他国家电子管产品互换使用的对照表，以方便读者参考。

附表 常见电子管互换表

要点九

从电子管座上拔出电子管时，必须注意先做到关闭设备电源，待管子的玻璃壳温度降下来以后，再用手去拔出，以免发生烫伤。不论插入或拔出电子管，用力方向均应与管座平面垂直，谨防损坏管脚及管壳。对于无管腰的小型花生管，它的管脚只是一根较粗的引线，强度不是很大，插入管座时，一定要对准各管脚位置，且垂直插入，否则很容易把管脚弄弯；拔出管子时，更要当心管顶的抽气“小辫”不要碰撞到机壳等，而且用力不可过猛、过大，稍许摇晃着往上拔即可。在拔取有管腰的管子时，需要特别注意的是，一定要用手指捏住管腰，稍微摇晃着拔取，切忌只捏着玻璃壳拔管，这样极易将管壳和管腰拔脱。万一不慎发生了这样的事故，可用普通胶水与石膏粉拌合成较稀的糊状物，灌进脱开的缝隙里，把管子放在阴凉通风处，待自然干燥后便可粘结实了。

电子管——不能忘却的经典

电子管 曾经是电子电路的主角，被广泛应用在无线电、电子仪器等电路中，如收音机、电视机、示波仪等，它为人类文明的进步做出了不可磨灭的贡献。虽然晶体管 的出现，以其优越的性能迅速在很多领域里代替了电子管，但电子管的工作原理、研制思路、性能等仍然值得我们研究、学习，况且由于电子管负载能力强、线性性能 优于晶体管、在高频大功率区域的工作特性比晶体管要好，因此一些电路中仍然有其身影，比如一些老式的电视机中的显像管，古董级的电子管收音机等。备受推崇的胆机 以其优美的音色、音质 令许多人叹为观止，关键是其使用了电子管，这是晶体管、集成电路无法比拟的，电路结构简单，制作比晶体管机还方便，因此倍受欢迎。还有一些大功率无线电发射机、治疗机、对撞机等仍广泛使用电子管。因此有必要继续研究电子管。作为电子技术爱好者，知识没有新旧，了解其基本结构、原理、用途对于我们研究电子电路大有裨益。

电子管收音机

显像管电视机

胆机

电子管发展简史

1.1883年伟大的发明家爱迪生 在研制电灯时做了大量的试验，一次他在真空电灯泡内部的炭丝附近安装了一小结铜丝，想阻止炭丝的蒸发，但失败了，他无意发现，没有连接在电路里的铜丝中有了电流，当时爱迪生正在潜心研究电灯，没有研究这个现象，但他为这一发现申请了专利，叫做爱迪生效应 。

2.1904年，世界上第一只电子二极管在英国物理学家费来明 的手下诞生了，这样使得爱迪生效应有了实用价值。费来明获得了这项发明的专利。1907美国发明家德福雷斯特在 二极管的灯丝和极板间巧妙的加入了一个极板，从而发明了具有放大作用的真空三极管。

电子管定义 ：是一种在玻璃等气密性封闭容器中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的吸引作用，以获得信号放大或振荡的电子器件。与晶体管相似的地方就是均有电场的参与，通过阳极（正极）、基极（栅极）控制电流的变化。不同之处是电子管的载流子仅仅是电子，而晶体管有空穴、电子两种，当然还有其它许多不同之处。

电子管最大的特点 ：管子是高度真空状态 ，这样做的目的是为了保证不引起气体电离，导致载流子性质发生变化，特性曲线变差，并且电极氧化寿命缩短。因此漏气的电子管就是损坏的管子，不能继续使用了。电子管的缺点是明显的：体积大、功耗大、发热量大，寿命短、结构脆弱，需要高压电源。

世界上第一台计算机于1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生，用了1.8万个电子管，占地167平方米，重达30吨，耗电150kw。

电子管分类， 同半导体器件一样，聪明的人类根据需要制造出了多种多样的电子管，以适应不同的条件，种类很多，分发很多。

1.按电极数：三极管、四极管、五极管.....九极管、复合管，三极以上的电子管成为多极管

2.按冷却方式：水冷、风冷、自然冷却

3.按内部结构：单二极管、双二极三极管、单三极管等

4.按屏蔽方式：锐截止屏蔽电子管、遥截止屏蔽电子管

5.外形：瓶形玻璃管（ST）、橡实管、筒形玻璃管（GT）、大型玻璃管（G式管）、金属瓷管、小型管（花生管或指形管）、塔形管（灯塔管）、超小型管（铅笔型）

6.阴极的加热方式：直热式（电流直接通过阴极使其达到热电子发射状态）、旁热式（通过阴极旁的灯丝发热）

7.用途:电压放大管、功率放大、混频或变频、整流管、振荡管、检波管、调谐指示、稳压管

电子管细分类

1.空间电荷控制管：收信放大管、发射管、调制管、阻尼管、稳流管、整流管、稳压管；

2.电子束管：光电图像器件（摄像管）、阴极射线管（示波管等）

3.微波管：磁控管等

4.光敏器件：光电管等

5.离子管;辉光放电管

6.其它;X射线管等。

电子管内部结构

1.阴极，发射电子的源泉；但是在常温下阴极不会发射电子，需要对其加热才能发射电子，这种通过加热的方式进行发射电子叫做电子的热发射。所有的电子管均是采用这种方式来发射电子的；

2.灯丝：用来加热阴极，直热式的灯丝就是阴极，旁热式的灯丝只负责加热阴极；

3.阳极：接收阴极发射的电子，外接电源正极。

4.栅极：控制到达阳极的电子数量；还有抑制栅极、屏栅极；栅极、抑制栅极加负电压，屏栅极加正电压

5.芯柱：支持管内的各个电极以及把各个电极引出管外；

6.云母片：固定电机和维持电极间的相对位置以及有防止管芯振荡的功能

7.吸气剂：用来吸收管内残余的气体，使管内始终保持高真空状态

8.管底;管脚上装引脚，实现电子管的固定、安装，与外电路连接

9.管壳：用来形成真空，固定内部结构

三极电子管结构

电子管的引脚序号确定方法 ：

具有定位键的电子管：首先把管底向上，然后以定位键左方的第一个为1脚，其余的依次按顺时钟方向确定即可。

小型管：首先把小型管引脚向上，然后以引脚间距离最大的左方一个定为1脚，其余依次按顺时钟方向确定；

典型的双三极管管脚图

电子管管脚识别技巧 ：电子管管内各电极是通过管脚与外部电路连接的，一旦接错了管脚，会使电路无法工作，甚至烧毁管子。

小七脚、小九脚管管脚排列：在电子管收音机、扩音机中，采用的电子管大多是七、八、九脚。其中常用的七脚管有6A2、6K4、6J1、6J2、6G2、6Z4等；常用的九脚管有6P1、6N1、6P14、6U1、6E1、6E2，由于这两类管子都属于玻璃外壳的小型管子，也称为指形管或花生管，而把它们的管脚称为小七脚、小九脚。这些管子的管脚朝向自己，有两只管脚之间的距离较大，我们称这段较大距离为缺口，把缺口左边第一只管脚数为第一脚，然后按顺时针方向依次为第二、第三...。如上图典型的双三脚管管脚图。

八脚管，如6P6P、6J8P、5Z3P等，这些管子的管脚之间的距离是相等的，为了防止插错又设了一个中心管钥其定位作用，管钥左边第一个管脚为第一脚，然后顺时针方向依次为第二脚....如上图所示。

四脚管、五脚管管脚排列，这些管子的管脚中有两只较粗，为灯丝，把管脚超限自己，左边的粗脚为第一脚，然后按顺时针方向依次为第二脚.....

电子管的命名方法 分阴极射线管、收信放大管、发射管、光电管等命名方法不一。下面仅以常见的收信放大管说明

由四部分组成：1234 ,

1表示灯丝电压（v）的数字，如有小数则取其整数部分。

2.表示管子的类型，D-二极管（检波），Z-二极管（小功率整流），H-双二极管，6-双二极管、三极管，B-双二极管-五极管，C-三极管，N-双三极管，F-三极-五极管，S-四极管，J-锐截止五极管和锐截止束射四极管，K-遥截止五极管，T-双四极管或双五极管，P-输出五极管及输出束射四极管，A-变频管，U-三极-六极管-七极管-八极管，E-调谐指示管；

3.表示同类产品序号的数字；

4.表示结构形式的字母，p-玻璃管，k-陶瓷管，j-橡实管-小型管-无代号，超小型管-直径大于11mm-g，直径11-8mmb，直径4mm-8mma，直径＜4mmr，锁式管s，盘封管d

如5Z4P：双二极管整流管

6N9P：间热式双三极管

二极电子管

二极电子管结构：阳极、阴极、灯丝、真空管组成，也叫真空二极电子管，是最先被发明的。灯丝的作用是加热阴极，使其内部热运动增强，阴极是由金属组成，我们知道金属内的自由电子的运动受温度影响较大，当温度增加时会有自由电子从其表面逸出，这就叫做电子的热发射，不同金属的热发射电子的能力不同，我们在阴极上涂抹容易发射电子的物质。当中阳极施加正电压后，就会在阳极、阴极之间形成电场，电场方向由阳极指向阴极，阴极逸出的电子就会在电场力的作用下向阳极运动，这样就形成了电流，电流方向由阳极指向阴极，与自由电子运动方向相反。当在阳极施加负电荷后，会阻挡电子的运动，这样就不会形成电流，这就是二极电子管的工作原理，它有很好的单向导电性，这一点上比晶体二极管要强，但其可以通过的电流较小，阳极电压较高。用它的这个特性可以用来整流，为了发挥其整流效果，人们将阳极做成两个这样就可以组成双二极管，共用一个阴极，可以用来做全波整流。

旁热式二极电子管

三极电子管 ：在二极电子管的阳极和阴极之间靠近阴极的地方加装第三电极g（栅极），就形成了三极管。利用栅极来控制阴极向阳极发射电子的数量。其和晶体三极管的对应关系：阴极相当于发射极，栅极相当于基极，阳极相当于集电极，其电路组成如同晶体三极管基本放大电路，不过栅极加的是负偏压。三极电子管的缺点是极间电容大，放大系数低。

三极电子管

电子三极管放大电路

四极管 ：如果真三极管的阳极和控制栅极之间，另加一个栅极就构成了四极管，这个栅极称为屏栅极，其上加固定的正电压。四极管的缺点是阳极特性曲线存在下凹现象，使其工作范围受到了影响，单一的四极管已经被淘汰了。

五极电子管和束射四极管

五极电子管是在三极管的基础上，再增加两个栅极，成为具有三个栅极的电子管，g1称为控制栅极，g2称为屏栅极，g3称为抑止栅极。其特殊的结构使得极间电容减小，放大系数增加；

束射四极管和五极电子管 的不同之处是，它不用抑止栅极，而在阳极和屏栅极之间，装置了一对和阴极相连的聚束板，使其具有较大的功率。

复合电子管 ;将两个或三个独立的电子管合并装在一个管壳内，就形成了复合管

电子射线示波管 ，广泛应用在电子示波仪中作为显示电学量变化的波形，分：电子枪、偏转板、荧光屏，控制电子流运动轨迹的是电场；

显像管 ：电子枪、偏转线圈、高压极、荧光屏，控制电子流运动轨迹的是电场和磁场。

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