電子管,是一種最早期的電信號(hào)放大器件。被封閉在玻璃容器(一般為玻璃管)中的陰極電子發(fā)射部分、控制柵極、加速柵極、陽極(屏極)引線被焊在管基上。利用電場(chǎng)對(duì)真空中的控制柵極注入電子調(diào)制信號(hào),并在陽極獲得對(duì)信號(hào)放大或反饋振蕩后的不同參數(shù)信號(hào)數(shù)據(jù)。早期應(yīng)用于電視機(jī)、收音機(jī)擴(kuò)音機(jī)等電子產(chǎn)品中,近年來逐漸被半導(dǎo)體材料制作的放大器和集成電路取代,但目前在一些高保真的音響器材中,仍然使用低噪聲、穩(wěn)定系數(shù)高的電子管作為音頻功率放大器件(香港人稱使用電子管功率放大器為“膽機(jī)”)。
電子管使用過程中應(yīng)注意的問題:
電子管非不得已不可在極限參數(shù)下使用,雖然極限參數(shù)狀態(tài)下仍能保持工作正常,但電子管壽命會(huì)迅速縮短,應(yīng)該在額定參數(shù)狀況下使用電子管。
使用旁熱式電子管時(shí),陰極和燈絲間的電位差不能超過規(guī)定的極限值,為此,常采用專用的燈絲變壓器供電,為了消除漏電流不穩(wěn)定的影響,在不妨礙電路工作的條件下,可在陰極和燈絲間接上一個(gè)約幾歐的分路電阻。
正確選擇第一柵極電路電阻很重要,這個(gè)電阻應(yīng)當(dāng)盡量地小,對(duì)高跨導(dǎo)的電子管尤其是這樣。通常,宜采用自給偏壓,而不用固定偏壓電路,對(duì)于高跨導(dǎo)(大于10毫安/伏)的電子管,可在陰極電路中接入一個(gè)較正常偏壓所需阻值較大的電阻,但要注意,此時(shí)陰極電位較高,為了保證需要的柵極負(fù)偏壓,必須供給柵極一比陰極電位低的正電壓,使柵壓對(duì)陰極為負(fù)值。
使用屏蔽罩時(shí),應(yīng)保證管殼能靠空氣的作用把熱量傳導(dǎo)出去,而且屏蔽罩表面的熱反射要?。ɡ绾谏钠帘握郑?。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),電子管的工作穩(wěn)定性取決于管殼發(fā)熱最大部位的溫度,管殼的溫度決定于電子管熱輻射、熱傳導(dǎo)、對(duì)流及散熱面積,以及電子管周圍物體的溫度,因此在設(shè)計(jì)電子裝置時(shí)應(yīng)考慮。
裝置中各元件的位置安排,應(yīng)有利于電子管的散熱。要控制電子管的管殼溫度,各種電子管的玻璃殼允許溫度是不相同的。例如,功率輸出管在工作時(shí)的允許極限溫度,原則上不就超過90℃。
除了只有特殊結(jié)構(gòu)的高可靠性電子管能在較高的加速度下工作以外,其它的收信放大管只能短時(shí)承受較小的震動(dòng),因此,在使用時(shí)要注意電子管的減震。
使用小型管(姆指式)及其它無管基的電子管(但具有管針)時(shí),要使用電子工業(yè)部規(guī)定的電子管管座。防止玻璃殼破裂或損壞。插拔電子管時(shí),其方向應(yīng)與管座平面垂直。插入電子管時(shí),應(yīng)防止管座插孔內(nèi)接觸簧片的正常位置受到損壞,避免利用管座的空腳作連接焊片使用。
電子管各電極的損耗功率,不允許超過極限值。電子管應(yīng)該在額定燈絲電壓條件下使用。盡量避免采用燈絲串聯(lián)電路,若避免不了時(shí),燈絲的電流特性要相同,以防止各陰極的加熱不均勻。
電子管出廠前經(jīng)過激活、老化和測(cè)試,出廠后不允許對(duì)電子管進(jìn)行機(jī)械和電氣狀態(tài)的老化,但允許對(duì)其電氣性能和參數(shù)時(shí)行檢測(cè)。
1.電子管各極的電壓應(yīng)嚴(yán)格按順序進(jìn)行接入即:燈絲-偏壓-陽壓-簾柵壓-激勵(lì)信號(hào), 關(guān)機(jī)時(shí)按相反的順序進(jìn)行。電子管的燈絲特別是碳化釷鎢燈絲是很脆弱的, 頻繁的開關(guān)機(jī)對(duì)燈絲的影響是致命的, 燈絲的冷態(tài)、熱態(tài)電阻值差異較大, 會(huì)產(chǎn)生一定的電磁引力, 大多數(shù)電子管都是在頻繁開、關(guān)機(jī)時(shí)碰極。因此在給燈絲加電壓最好是逐漸和分檔加, 對(duì)延長(zhǎng)管子的使用壽命是很有好處的 。
2.燈絲電壓應(yīng)在額定值的允許誤差范圍內(nèi)使用通常允許范圍為5 %, 若能保持在±1%內(nèi)對(duì)延長(zhǎng)壽命是有利的。氧化物陰極電子管燈絲電壓偏高時(shí), 會(huì)加速氧化鋇的分解而縮短陰極壽命;燈絲電壓偏低時(shí), 鋇原子不能迅速地?cái)U(kuò)散到陰極表面, 會(huì)使陰極“中毒” 也就是電子管的發(fā)射能力不能再恢復(fù)。碳化釷鎢燈絲陰極的電子管燈絲電壓偏高時(shí)燈絲中的釷原子會(huì)很快蒸發(fā)掉, 縮短陰極壽命, 燈絲電壓偏低時(shí), 也會(huì)使陰極受正離子轟擊而失效。實(shí)踐證明使用直流燈絲電源的發(fā)射管, 在工作一段時(shí)間后把燈絲正負(fù)極性變換一次, 以使整個(gè)陰極能夠均勻損耗, 同時(shí)把燈絲輸入端對(duì)地接的電解電容極性也隨之改變, 有助于延長(zhǎng)管子壽命。對(duì)于使用壽命已知的管子, 因陰極發(fā)射量不足而功率下降,可適當(dāng)提高燈絲電壓, 加大其燈絲電流來延長(zhǎng)使用壽命 。
3.貯存電子管的庫房要求干燥無塵、防潮、防震、通風(fēng)良好不得放有易揮發(fā)性腐蝕物品。室溫在+5℃ ~ +35 ℃之間, 相對(duì)濕度不大于80%。電子管應(yīng)垂直放置, 陽極向下,管上不得承受重量。貯存期一般不超過3 年, 以防真空度下降。長(zhǎng)期存放的電子管, 內(nèi)部會(huì)放出一些氣體, 使管內(nèi)真空度下降, 因此在使用時(shí)應(yīng)老煉。將電子管加50 %燈絲電壓保持10min~ 15min , 然后加額定燈絲電壓保持30min , 然后加偏壓, 再加50%額定陽極電壓保持20min~ 30min , 再將陽極電壓加到額定值。此老煉過程可延長(zhǎng)管子的使用壽命。一般老煉可將電子管加上燈絲額定工作電壓保持2h 以上,但此法不如上面燈絲、陽壓分檔加壓老煉效果好。
4.電子管安裝前應(yīng)檢查外觀不應(yīng)有汽泡、油污、裂縫和任何機(jī)械性損傷, 金屬件不得有銹蝕陶瓷上的污跡可用酒精擦除;金屬件上的銹蝕先用沙紙擦除, 再用酒精擦凈。檢查絕緣電阻時(shí)應(yīng)用萬用表R×10K檔檢查即可, 用于1KW 以上的管子可用500VMΩ表檢查,用于10KW 的大功率管子用1000VMΩ表檢查。安裝時(shí)要小心緩慢地進(jìn)行, 避免受力振動(dòng)而損壞, 要軸向垂直放置, 保持陽極的垂直同心度。各極與腔體簧片要接觸良好, 否則易出現(xiàn)高壓打火或管子工作不穩(wěn)定 。
5.工作當(dāng)中發(fā)射管各極都要保持良好的通風(fēng)和其他冷卻溫度過高會(huì)降低電子管的壽命, 甚至損壞, 對(duì)于風(fēng)冷要注意風(fēng)道暢通防塵;對(duì)于水冷系統(tǒng)、蒸發(fā)冷卻要注意一定要采用軟化水或蒸餾水, 水量要充足。不允許有堵塞、漏風(fēng)、漏水、漏氣現(xiàn)象。經(jīng)常檢查發(fā)射機(jī)工作狀態(tài), 不允許發(fā)射機(jī)出現(xiàn)高頻打火、機(jī)器失諧、寄生振蕩等現(xiàn)象, 盡量避免柵流過大, 短時(shí)間的柵流過大也可能損壞管子。
電子管的選用:
1.按用途合理選擇電子管的類型
電子管的種類繁多,功能各異。選用時(shí),應(yīng)根據(jù)應(yīng)用的電路的具體要求(例如,是電壓放大管還是功率放大管)來選擇合適的類型及型號(hào)。在功率放大器中,電壓放大管可選用*、6N8P、6N11.12AX7.6922、6DJ8等型號(hào);電壓驅(qū)動(dòng)管可選用12AU7.12AT7、6SN7.6DJ6.6CG7.6NP8.ECC82.6N6等型號(hào);功率輸出管可選用KT88.EL34、300B、6650C等型號(hào)。
2.根據(jù)電路要求選用電子管的主要參數(shù)
電子管在使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵照產(chǎn)品手冊(cè)中規(guī)定的各極電壓值(包括燈絲電壓、屏極電壓和簾柵極電壓等)。選用哪種型號(hào)的電子管,還應(yīng)根據(jù)應(yīng)用電路的工作電壓值、電流值等參數(shù)而定。所選電子管的各極電壓值應(yīng)與應(yīng)用電路的工作電壓值相同或相近,否則會(huì)縮短電子管的使用壽命。