宅男改变世界番外篇——黑盒子（6p1胆机）

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今年最火的综艺节目非“中国好声音”莫属，各路草根达人，梁山好汉悉数登场。激情唱响，扯着脖子大声嚷。扯远了，既然有好音乐，好声音，就要一套失真小，效果好的音响。于是笔者设计并制作了这款电子管功放。电子管又好在哪里呢？任何放大器都会产生失真，晶体管容易产生奇次谐波，而真空管则容易产生偶次谐波，都是失真，但人耳却非常适应偶次谐波失真，正是这种失真的产生，让音色呈现温暖的变化，非常讨好人耳。而晶体管产生的奇次谐波失真会让音色变冷，就是大家常说的“数码声”。 真空管放大器的失真还会产生延时的效果，让信号有产生一个几十到几百毫秒的低强度重复，这有助音场的扩展以及音色厚重感的增加，同时，真空管放大器也具有压限的效果，可以将较小的信号放大而较大信号压缩，以达到更好的平衡，这种效果可以让在小声压下欣赏时带来很明显的听感改善，因为细节被放大了。当然，压限的同时也会压缩动态，真空管也不是万能药。

    笔者制作所使用的是最常见6N1和6P1.一个6n1推两个6P1。原理图如下：

晒图：

正面图

背面接线图：

顶部视图：

工作时可以看到发出红光：

内部结构图？

呵呵~~

本来想学学人家用下搭棚焊，结果成了“飞线焊”，实在太丑，不来出来丢人了。

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沙发自己坐

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下面简单介绍一下电子管（引用别人的）
真空电子管小知识：

什么是电子管
电子管是一种在气密性封闭容器（一般为玻璃管）中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件。早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中，近年来逐渐被晶体管和集成电路所取代，但目前在一些高保_真音响器材中，仍然使用电子管作为音频功率放大器件（香港人称使用电子管功率放大器为“煲胆”）。

电子管的表示
电子管在电器中用字母“V”或“VE”表示，旧标准用字母“G”表示。

电子管的发明
1904年，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。弗莱明为此获得了这项发明的专利权。人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。

说起电子管的发明，我们首先得从“爱迪生效应”谈起。爱迪生这位举世闻名的大发明家，在研究白炽灯的寿命时，在灯泡的碳丝附近焊上一小块金属片。结果，他发现了一个奇怪的现象：金属片虽然没有与灯丝接触，但如果在它们之间加上电压，灯丝就会产生一股电流，趋向附近的金属片。这股神秘的电流是从哪里来的？爱迪生也无法解释，但他不失时机地将这一发明注册了专利，并称之为“爱迪生效应”。后来，有人证明电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的。但最先预见到这一效应具有实用价值的，则是英国物理学家和电气工程师弗莱明。

电子管的优缺点
由于电子管体积大、功耗大、发热厉害、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点，现在它的绝大部分用途已经基本被固体器件晶体管所取代。但是电子管负载能力强，线性性能优于晶体管，在高频大功率领域的工作特性要比晶体管更好，所以仍然在一些地方（如大功率无线电发射设备）继续发挥着不可替代的作用。

电子管的种类

  （一）按用途分类
电子管按其用途的不同可分为电压放大管、功率大管、充气管、闸流管、引燃管、混频或变频管、整流管、振荡管、检波管、调谐指过管、稳压管等。

  （二）按电极数分类
电子管按其电极数的不同可分为电压放大管、三极管、四极管、五极管、六极管、七极管、八极管、九极管和复合管等。三极以上的电管又称为多极管或多栅管。

  （三）按外形分类
电子管按其外形及外壳材料可分为瓶形玻璃管（ST管）、“橡实”管、筒形玻璃管（GT管）、大型玻璃管（G式管）、金属瓷管、小型管（也称花生管或指形管、MT管）、塔形管、超小型管（铅笔形管）等多种。

  （四）按内部结构分类
电子管按其内部结构可分为单二极管、二极管、双二极三极管、双二极管极管、单三极管、功率五极管、束射四极管、束射五极管、双一极管、二极——五极复合管、又束射四极管、三极-五极复合管、三极-六极复合管、三极-七极复合管、束射功率各处室等多种类型。

  （五）按阴极的加热方式分类
电子管按阴极的加热方式可分为直热式阴极电子管（电流直接通过阴极使其达到热电子发射状态）和旁热式阴极电子管（通过阴极旁的灯丝加热阴极）。

  （六）按屏蔽方式分类
电子管按屏蔽方式可分为锐截止屏蔽电子管和遥截止屏蔽电子管。

   （七）按冷却方式分类
   电子管按冷却方式可分为水冷式电子管、风冷式电子管和自然冷却式电子管。  

电子管的基本参数：

1.灯丝电压：V； 2.灯丝电流：mA； 3.阳极电压：V； 4.阳极电流：mA； 5.栅极电压：V； 6.栅极电流：mA； 7.阴极接入电阻：Ω； 8.输出功率：W； 9.跨导：mA/v； 10.内阻: kΩ。

几个常用值的计算：

放大因数 μ=阳极电压Uak/栅极电压Ugk
表示在维持阳极电流不变的情况下，阳极电压与栅极电压的比值。

跨导 S=阳极电流Ia/栅极电压Ugk
表示在维持阳极电压不变的情况下，栅极电压若有一个单位（如mV）的电压变化时将引起阳极电流有多少个单位的变化。

内阻 Ri=栅极电压Uak/阳极电流Ia
表示在维持栅极电压不变的情况下，阳极电流若有一个单位（如mA）的电压变化时将引起阳极电压有多少个单位的变化。

上面的几个值也可以表述为 放大因数 μ=跨导S乘以内阻Ri

先说这些，各位要是觉得可以瞧下去，下回再说几种常见的管型和结构工作原理等等等等。

这回就先说电子管的构造和工作原理吧。照顾一下咱的老习惯，以后所涉及的管型和单元电路均以国产管为例，在最后我会结合自己的使用体会简要说说部分常见的国产管和进口管的各自特点以及代换。

在讨论之前咱们先得把讨论的范围作一界定，即仅限于真空式电子管。

不管是二极，三极还是更多电极的真空式电子管，它们都具有一个共同结构就是由抽成几近真空的玻璃（或金属，陶瓷）外壳及封装在壳里的灯丝，阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极，三极以上的多极管还有各种栅极。

先说二极管：
考虑一块被加热的金属板，当它的温度达到摄氏800度以上时，会形成电子的加速运动，以至能够摆脱金属板本身对它们的吸引而逃逸到金属表面以外的空间。若在这一空间加上一个十几至几万伏的正向电压（踏雪留痕在上面说到的显象管，阳极上就加有7000--27000伏的高压），这些电子就会被吸引飞向正向电压极，流经电源而形成回路电流。
把金属板（阴极），加热源（灯丝），正向电压极板（阳极）封装在一个适当的壳里，即上面说的玻璃（或金属，陶瓷）封装壳，再抽成几近真空，就是电子二极管。
需要说明的是由于制造工艺，杂质附着以及材料本身等原因，管内会残留微量余气，成品管都在管内涂敷了一层吸气剂。吸气剂一般使用掺氮的蒸散型锆铝或锆钒材料。目前除特殊用途外（如超高频和高压整流等），为便于使用和增加一至性，均为两只二极管，或二极三极，或三极三极以及二极五极等合装在一个管壳内，这就是复合管。

接下来说三极管：
二极管的结构决定了它的单向导电的性质，当在阴极与阳极之间再加上一个带适当电压的极点，这个电压就会改变阴极的表面电位，从而影响了阴极热电子飞向阳极的数量，这就是调制极，一般是用金属丝做成螺旋状的栅网，所以又把它称为栅极。这就是四季青朋友所说的阀门功能了。由此可以知道，当作为被放大的信号电压加在栅极----阴极之间时，由于它的变化必然会使阳极电流发生相应的变化，又由于阳极电压远高于阴极，因此栅阴极间微小的电压变化同样能使阳极产生相应的几十至上百倍的电压变化，这就是三极管放大电压信号的原理。

上图上图！老否牺牲了一颗管子，开肠破肚给各位瞧瞧：

这是颗用于高频放大的通用双三极管6N1。1是吸气剂；2是灯丝阴极和栅极的组合体；3就是阳极。
1

现在打破玻壳，注意吸气剂颜色的变化，换句话说，一旦管子的吸气剂变成这种乳白色，不管玻壳破裂与否这颗管子都没用了。


瞧清楚！
1：阳极；2：栅极，栅极里白色部分是栅极和阴极的绝缘层；3 就是阴极，这是个扁型金属管，灯丝就包在里面啦。

再接下来说说多栅极管：

常见的多栅管有四极，五极和七极管，先说五极和七极管，四极较为特殊而且目前在商品功放里超过半数以上的机种用的就是这东西，放在后面说。

五极管的结构类似于三极管，不同的是它比三极管多了两个栅极，即帘栅极和抑制栅极。

在一般应用中帘栅极上加的直流电压与阳极等值，它的作用是帮助阳极共同吸引穿过栅极的电子，使其加速飞向阳极，所以就同体积的电子管而言，加有帘栅极管子的阳极电流要比没有帘栅极的三极管大。另外帘栅极还起着屏蔽的作用，因此提高了电路工作的稳定性。

在了解抑制栅极的作用前先说一个现象：二次电子。灯丝在加热阴极的同时阳极也会被随之加热，所以当从阴极飞出的电子撞到阳极上时，就会从阳极的极板上打出一部分电子来，这就是二次电子。在实际应用中，抑制栅极一定和阴极相连（所以有些管子在内部就已经将其连接好了），增加抑制栅极的目的就是利用抑制栅极和阴极的等电位抑制二次电子避免其落入帘栅极。在这种状态下，二次电子就会重新被阳极吸引而再次飞向阳极。

七极管的结构又和五极管相似，但它有五个栅极，一般应用在无线电接收的变频电路中，和音频放大电路关系不大，不说它了。

折回头说四极管，实际上纯粹意义的四极管只是在电子管的发展史上作为验证管出现过而没有进入实用，这是另一话题不去说它，下面就说前面提及的目前在商品功放里超过半数以上的机种用的这东西----束射四极管。

多砸几个，妈的那些老板在吧里摔XO，咱就砸MULLARD！

先看下面的图。

束射四极管全部是功率管，对功率管的要求是产生尽可能大的阳极电流。束射四极管在电极的结构上做了一些特殊的安排，使其在保持和其它功率管体积差别不大的前提下，能够形成比其它功率管更大的阳极电流。

从图中可以看出束射四极管的几个结构特点：
1. 阴极为椭圆型，这就增加了阴极的有效发射面积，从而增加了热电子的发射量。
2. 和五极管一样，在抑制栅极和阳极之间加有帘栅极，作用前面说过了。
3. 在帘栅极和和阳极之间加了一对弓型金属板（说到重点了，注意下面的表述），这就是集束屏。集束屏在管内和阴极相连即与阴极等电位，它迫使已经越过帘栅极的电子流只能沿弓型金属板的开口方向成束状射向阳极。好啦，咱们复习一下初中知识即电流的定义：单位时间内流过单位截面积的电子流。在这里当电子流成束状射出时密度必然增加，所以阳极电流就这样被巧妙的加大了。这就是束射四极管在保持和其它功率管体积差别不大的前提下，能够形成比其它功率管更大的阳极电流的关键。


几种在音频放大器里常用的电子管图示一，需要说明的是在管型名称上既有国产标示法也有国外标示法，有关标示法的对照互换最后再说：
两颗双二极管：5Z2P，5Z3P

几种在音频放大器里常用的电子管图示二：
三颗小功率功率放大管：6P1，6P6P，EL84

几种在音频放大器里常用的电子管图示三：
三颗中功率功率放大管：6P3P，EL34

几种在音频放大器里常用的电子管图示四：
两种管型的中功率功率放大管：6550

几种在音频放大器里常用的电子管图示五：
大功率功率放大管：805

几种在音频放大器里常用的电子管图示六：
五颗前置电压放大管：6N10，12AX7，12AU7，12AX7，12AU7

几种在音频放大器里常用的电子管图示七：
五颗前置电压放大管：6N11，6N2，12AU7，6922，6N4

结合上七图就着说说管形和管脚称谓：

管形：
直棒：5Z2P，EL34，第二颗6550，805；
凸肩（又称为葫芦管，茄子管）：5Z3P，6P3P。
胖腰：第一颗6550。
长形拇指管：6P1，EL84。
短形拇指管：6N10，12AX7，12AU7，6N11，6N2，6922，6N3。

管脚：
小九脚：6P1，EL84，6N10，12AX7，12AU7，6N11，6N2，6922，6N3。
大四脚：805
大八脚：EL34，6550（用七脚），6P3P（用六脚），6P6P（用六脚），5Z2P（用四脚），5Z3P（用四脚）。

6550 即 KT88 。早些年香港人称其为王子，和王845后300B齐名。 就好比音响界的3M和音乐界的3B。但这是颗争议颇大的管子，喜欢的说它气势宏大威风堂堂，不喜欢的说它粗糙木纳就象喝汽水。

有朋友给咱指出帖首几个常用值的计算有误，这一部分是凭记忆弄上去的。查了一下资料，主要错在下面几处：一是没有说明以三极管为例，二是内阻公式里写漏了增量△ ，所以应为Ri=△Ua/△Ia(Ug固定)。

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这是楼主的作品~？~这么大个！

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{:soso_e179:}{:soso_e179:}欢迎有好东西继续在论坛分享

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xinxincaijq 发表于 2013-1-17 15:32
这是楼主的作品~？~这么大个！

呵呵，没有办法。要用到三个变压器。电源变压器个头大，就用了这么大个盒子。内部布线太乱，不好意思打开给大家看

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kira王子 发表于 2013-1-17 15:40
呵呵，没有办法。要用到三个变压器。电源变压器个头大，就用了这么大个盒子。内部布线太乱，不好意思打开 ...

有嘛不好意思的！大胆亮出来吧！！~

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呵呵……都是大牛……

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不错不错                       

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wyzamazon 发表于 2013-1-17 18:09
楼主强悍啊啊   上视频看看效果啊   也能听见啊

听不出来吧，没有录过。请了一个师兄来听。说低音不好，噪声大。跟喇叭也有关系