引擎運轉必須要有燃料,真空管的動作動力為電能。真空管的電極當中,最重要的應屬陰極,它負責將電子釋放出來,作為一切動作的基本。最早的真空管由于構造及理論簡單,直接將燈絲充當陰極使用,換句話說,當燈絲點亮時,由于燈絲溫度提高,電子就從燈絲釋放出來,經過柵極直奔屏極。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的構造簡單,性能好,輸出功率也低。
直熱式
燈絲(Filament)可以使用不同的材質制成,由于直熱式三極管直接將燈絲當作陰極,因此燈絲的特性直接影響著直熱式真空管的性能?;旧?,真空管的燈絲主要可分成三種材質構成,第一
種當然是耐高溫的鎢絲。將純度高的鎢絲抽成細絲,卷繞成狀在真空管的最內層,通電之后即可發(fā)出溫度。但鎢絲必須加溫到兩千余度時,電子才能發(fā)散,因此以鎢絲制成燈絲的真空管點燃時,會發(fā)出光輝耀眼的亮度,同時溫度高得嚇人。別意外,不是真空管要燒掉了,而是它本如此!但將鎢絲點亮需要消耗較大的電力,唯一的優(yōu)點是鎢絲甚為耐用,普遍運用于較大功率或長壽命的真空管上。筆者經常聽到人說:“那支真空管點起來那么亮,一定兩三下就掛點了”。其實并不然,在某些情況下這種真空管的壽命可達數(shù)萬小時,拿來當作家里的燈泡,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,看起來接近白灰色的物質,它只需要加溫至約700度(看起來約暗紅色),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6.3V左右的直流,就可以正常工作。
直熱式真空管當然有它天生的優(yōu)點,但卻有一個致命的缺點,那就是陰極容易受到燈絲的溫度而改變特性。當燈絲電壓變動時,或以交流電供應燈絲時,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采用直流供電,也有人強調必須以交流供電以免損傷陰極,這種爭論過去在音響界早已成為一個爭論不休的話題。筆者無意在此引起話題,反正各方堅持各有道理,只要聽起來沒問題,管子耐用好聽就行了。如果您有研究上的心得,筆者相當樂于接受。
傍熱式
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題,真空管設計者決定讓燈絲與陰極分家獨立,在燈絲的旁邊套上一圈金屬套筒,讓燈絲直接對金屬板加熱,電子從金屬板散發(fā)出來,這種加熱方式就稱為“傍熱式真空管”。
進一步發(fā)展
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熱量遠大于傳統(tǒng)的燈絲,因此即使燈絲暫時的溫度變動,甚至暫時幾秒鐘的停止加熱,金屬板的溫度變化也有限,這也就是為什么某些擴大機關機之后,它還能唱個十幾秒鐘的主要原因。既然陰極與燈絲獨立,陰極板必須由燈絲間接加熱,于是燈絲再度改成鎢絲材質,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,陰極金屬板上會涂上釷、鋇或其他有利于電子發(fā)散的物質。也因此,真空管的金屬極板看起來總是灰黑色,不像正常的金屬板,也由于制作組裝時必須仰賴手工,因此金屬板上總會留下許多細小的
刮痕,買家購買真空管時不必意外擔心。
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