膽機:電子管的放大器-中文百科頻道

優點

在晶體管産生後，由于其體積小，耗電省很快便取代了電子管，技術的進步，導緻電子管從興旺走向衰敗，令人大有“無可奈何花落去”之感，但是由于近年來人們對電聲技術的提高發現電子管放大器能夠發出晶體管所不能比拟的音色，所以時至今日電子管在音頻領域又迅速走紅。

由于電子管是電壓控制放大器件，其失真成分絕大多數均為偶次失真，這在音樂表現上剛好是倍頻程諧音，故而即使用儀器實測諧波失真較大（一般為0.3%），聽起來非但沒有生硬刺耳的失真感，反而有一種黃玫瑰般溫柔厚實、甜膩動人的韻味，特别适合于播放田園詩般舒緩優雅的古典樂和中國民樂。尤其在表現如（高山流水）、“漁舟唱晚”，“胡笳十八拍”、“平沙落雁”等古筝古琴的空靈、通透、飽滿、飄逸上，确有一種超凡脫俗、纖塵不染，甚至靓到不食人間煙火而返樸歸真的感覺。

随着現代科技的進步，電子管（特别是一些老牌子電子管廠如長沙曙光、北京、PHILIPS以及前蘇聯生産的優質名管）的壽命得以數倍延長，更使得聽厭了冷硬、幹澀的數碼的老一輩發燒友對電子管那種久違了的甜潤柔美倍加懷念。加上衆多生産廠家的因勢利導、推波助瀾，終于使這個已有大半個世紀生命的耄耋老人重振五十年代的赫赫聲威！

使用

注意事項

1.接通電源前應先接好負載（音箱），切忌接通電源後，送信号而不接負載，或負載短路。

2.使用電源不要太高或太低，電源電壓最好能在規定電壓的5%以内，使用市電經常超過此電壓值的最好能配合使用交流穩壓電源。

3.膽機工作時溫度較高，擺放注意通風、散熱。

4.在開機中或剛關機一段時間内（30分鐘内）不要把液體灑在電子管上。

在使用中一般中注意上述幾個問題，膽機是能可靠工作的。

器材的搭配

使用膽機搭配什麼樣的音箱非常重要，但是很難找出一個搭配原則，一般來說搭配英國箱和意大利等靈敏度超87db的歐美音箱最佳。如英國的HARBETH、ROGERS、SPENDOR、PROAC、B&W、KEF、TANNOY；法國的JMLAB；意大利的CHARIO、SOUNS FABER。有些靈敏度低的小音箱用膽機推音色也特别好，如：LS3/5A、PROAC TABELETTE III。另有些高靈度的号角箱，如：ALTLC、KLIPSCH、WESTLAKE等用小功率的單管甲類膽機推也有特别的韻味。國産箱可選“美之聲”“小旋風”的一些型号。音箱的搭配在無經驗的情況下，可以找些已有搭配的例子或實際搭配試聽後再确定。

故障

輸出功率

1 功率管老化。可以測量功率管的屏流。用100mA的直流電表，負表筆接屏極，正表筆接輸出變壓器，開啟高壓就能從電表中讀出屏流數。在偏壓正常情況下，如測得屏流小于正常值，就可以說明功率管衰老。如測得的屏流大于正常值，則可能有幾種情況：A、功率管屏壓過高，特别是簾栅極壓過高；B、功率管本身質量有問題，本身屏耗大，輸出功率勢必減少。如果測不到屏流，說明功率管已經損壞。

2 偏壓不正常。在自給栅偏壓的功放電路中，常見栅偏壓的故障有：A、無偏壓，造成這種情況的原因有功率管失效無屏流、陰極電阻兩端無電壓降，陰極旁路電容器被擊穿等幾種。B、偏壓小，原因為功率管衰老或屏壓低。C、偏壓高，原因有屏壓增高、特别是簾栅壓增高使屏流增大、陰極電阻阻值增大、栅極交連電容器漏電或擊穿使栅極上加有正電壓等幾種。此外，陰極電阻開路也會使偏壓增大，此時屏流很小，線路存在寄生振蕩。

3 出變壓器局部短路。将造成屏流增大，而使屏極發紅、輸出減少且失真增大。如果是初級局部短路，那麼在空載時輸出電壓不會減少，在接上負載或負載很輕的情況下，隻要栅極激勵電壓達到額定值時，則功率管全部屏極發紅，這是個典型現象。檢查輸出變壓器初級是否局部短路時，可将輸出變壓器初次級接線與電路全部斷開，從初級端上送進220V交電，用萬用電表交流擋測量兩個初級端與B+中心頭的電壓，正常時，兩線端電壓相等。有局部短路時，則一線端電壓低于另一線端電壓。如果一接上220V交電就立刻燒毀保險絲，則說明局部短路很嚴重，必須更換輸出變壓器。

檢查輸出變壓器次級有無短路故障前，首先要檢查次級上并聯的高頻抑制電路和負反饋電路元件有無變質、失效和擊穿等情況，然後再檢查次級線與鐵芯之間有無擊穿短路。

4 動級激勵電壓（或功率）不足。功率管栅極激勵電壓（或功率）不夠，無論功率管工作狀态怎樣正常，仍不能有額定的功率輸出。

5 管并聯推挽工作，其中一隻或數隻管的屏極抑制電阻或栅極抑制電阻開路，此時不僅失真大，而且輸出功率小。

6 給栅偏壓的陰極旁路電容器失效形成開路，産生電流負反饋，對某些膽機來說，可能影響輸出功率。

功率放大

高壓加不上有兩種情況：一是通電時，保險絲立即燒斷，二是膽機在工作過程中突然發生燒斷保險絲而切斷高壓電源。将放大器的輸出變壓器中心頭高壓B+與高壓電源連線斷開，然後開啟高壓，如果此時仍然燒斷保險絲或不能啟動高壓，則故障不在功率放大電路，而在電源電路；若斷開高壓B+連線後，能啟動高壓，那麼可以肯定故障在功率放大級。

功率放大級的高壓電源加不上應從以下幾方面着手檢查：

1 察或測試功率管内部是否各電極相連。

2 測輸出變壓器是否擊穿短路。常見是初級或次級線圈間被擊穿短路。

3 載過重或負載短路。負載過重或短路能緻使屏流增大而過載，燒斷保險絲或加不上高壓。

寄生振蕩

放大器出現如“嘶啦嘶啦”的高頻振蕩和“撲、撲”的低頻振蕩等寄生振蕩聲時，輕則屏耗增大，屏極發紅，輸出減少，重則不能工作。産生寄生振蕩的原因有以下幾種：

1.反饋電阻等元件變質或損壞。

2.出變壓器次級并聯的旁路電容器開路或擊穿引起高頻振蕩。

3.管并聯推挽工作的屏、栅極電阻損壞或變質也容易引起振蕩。置換栅極電阻，千萬不可用線繞電阻，因為它的電感将引起振蕩。

4.率管尤其是高互導式功率管及抑制振蕩電路中的元件使用日久後參數變化，也容易産生振蕩。

5.源電壓過高。因供電電壓過高，破壞了功率管正常工作狀态也能引起振蕩。

屏極發紅

放大器在正常工作時，如果在較明亮的環境中看到屏極發紅，就是不正常的現象。引起屏極發紅的原因可能是：

1.負載過重引起屏流過大。這種現象比較常見，主要是由于揚聲器阻抗配接不當，或外線有短路、或輸出變壓器初級線圈局部短路。

2.負栅偏壓減少，或無負栅偏壓，或出現正栅偏壓。

負栅偏壓減少的原因可能是：負偏壓電源濾波電容器失效或容量減少；分壓負載電位器中心滑片調得過低；整流管衰老；偏壓電源變壓器次級局部短路；自給栅偏壓的陰極旁路電容器漏電嚴重；輸入變壓器的初級和次級（或耦合電容器）輕微漏電等問題。

無負栅偏壓的原因可能是：輸入變壓器中心抽頭斷路；偏壓電源濾波電容器短路；偏壓負載電阻損壞。整流管或偏壓電源變壓器損壞；自給負栅偏壓陰極旁路電容擊穿；栅極電阻或輸入變壓器次級斷路；管座損壞，使栅極管腳與管座脫離。

3.後級功率管的屏壓或簾栅壓升高，使屏流增加，屏極發紅。

屏壓升高的原因可能是：A、高壓電源變壓器初級線圈局部短路，使次級高壓線圈的交流電壓升高；整流後輸出直流電壓增加；B、洩放電阻斷路，輸出電壓升高。C、濾波扼流線圈局部短路，電感量減少，降壓減少，輸出電壓升高。

簾栅電壓升高（指采用束射四極管和五極管做功率放大級的機器），吸收電子的能力增強，使屏流增加，屏極發紅。其中的幾種原因可能是：A、高壓電源變壓器初級局部短路，使次級高壓升高，整流輸出直流電壓增加。B、次級高壓電位器調整不當。C、次級高壓濾波扼流圈匝間局部短路，使輸出電壓升高。D、洩放電阻斷路，輸出電壓升高。

4.超音頻或高頻寄生振蕩，緻使屏極發紅。這兩種寄生振動蕩是由于後級的總寄生電容的正反饋引起的。有效的判斷方法是，當屏極發紅時，将負載阻抗換成放大器輸出功率1/20左右的電阻，阻值等于輸出阻抗。開機不送入訊号，幾分鐘後，手摸電阻如果感到發熱，那麼就存在高頻寄生振蕩了。

5.推挽管衰老，破壞推挽平衡，引起屏極發紅。在推挽功放中，尤其是在并聯推挽（如150W的擴音機中一般用KT－88管每兩隻并聯）中，其中一邊的管子衰老，内阻增加屏流減少，沒有衰老的管子負擔過重，屏流增加，屏極發紅。

6.輸出變壓器的初級線圈的一邊局部短路，破壞了推挽平衡，使該邊的屏流增加，屏極發紅。

7.輸入訊号過大，使輸出電流和電壓超過額定值，引起屏極發紅。

80有些放大器本身設計不當。因屏壓、簾栅壓、燈絲電壓過高，或負栅偏壓太小，靜态屏流過大，甚至靜态時，也會使屏極發紅。

失真

所謂失真，是指經放大器的輸出與輸入波形相差過大，放大器放大出來的聲音與原來輸入的聲音不一樣。主要幾種原因分析如下：

1.推挽功率管或推動級推挽管有一隻衰老（或損壞），使兩管的增益不一樣，或者輸出變壓器初級（或輸入變壓器的次級）一邊局部短路或開路；屏極和栅極的防振電阻變值，也會破壞推挽平衡，引起失真。

2.有的放大器推挽與前級是用阻容耦合的，當一邊的耦合電容器變值（容量變小、失效、漏電等）時産生失真。如果該電容漏電，還會使下一級電子管的負栅偏壓變小，甚至變成正電壓，産生栅流，引起失真。

3.固定負栅偏壓過高或過低，使電子管的工作點發生變化，或輸入訊号過大等，都能使電子管工作于非線性部分，引起失真。

4.小功率放大器功率管一般都工作于AB1類（或A類）推挽放大，如果輸入訊号電壓峰值大于負栅偏壓時，功率管将出現栅流，由于這類工作狀态的栅路内阻較大，因此容易引起失真。

5.在中功率以上的放大器中，功率管一般都工作于AB2類（或B類）推挽放大，如果推動級的輸出功率不足或由于推動管衰老使内阻太大時，會引起失真。推動級要用内阻小的電子管，并用降壓變壓器進行倒相，才能獲得穩定的輸出電壓。

6.屏極負載電阻、陰極電阻或簾栅極電阻變值，使電子管的工作點變化，工作于非線性區，引起失真。栅極電阻斷路，引起阻塞失真。同時負載阻抗太輕或太重，使電子管的輸出阻抗不匹配引起失真或音輕等。

7.源電壓不穩定或過高過低，都會改變各級電子管的工作點，引起失真。

交流聲

一般來講，由于後級電壓放大倍數不大，因此，由功率放大級故障引起的交流聲不十分明顯，但有幾種故障卻能出現明顯交流聲。

1.功率管内部栅陰兩極短路或漏電，陰極與燈絲連極短路，燈絲電源變壓器接地不良。

2.固定偏壓濾波不良。

3.推動變壓器初次級間漏電，或栅極交連電容器漏電使栅極帶正電等。

4.整機接地不良。特别是搭棚焊接和燈絲用交流電供電的膽機對接地要求很高，在調試過程中要不斷試用各個接地點以獲得最佳信噪比，另外接地點的電阻越小越好。

調整

一栅負壓電路

電子管是電壓控制元件，三大主要電極(燈絲、栅極和屏極)是要供給适當電壓的，供給燈絲的稱甲電，供給栅極的稱丙電，供給屏極的稱乙電。栅極電壓一般是接的負壓，習慣上稱“栅負壓”或“栅偏壓”。為了使膽管工作穩定，栅負壓必須用直流電來供給。

按膽管的工作類别不同，栅負壓的供給有二種方法：一種是利用電子管屏流(或屏流+簾栅流)流經陰極電阻所産生的電壓降，使栅極獲得負壓，則稱自給式栅負壓，一般用在屏流較穩定的甲類放大電路上。另一種是在電源部分設一套負壓整流電路，供給栅負壓，稱作固定栅負壓，主要用于屏極電流變化大的甲乙2類或乙類功率放大級。使用自給式栅負壓，膽管比較安全，采用固定式栅負壓時，當負壓整流電路發生故障，膽管失去栅負壓後，屏流會上升過高而燒壞膽管，因此沒有自給式栅負壓工作可靠。

自給式栅負壓産生的過程如下：表示電路中電流的流經過程，當電子管工作時，屏極和簾栅極吸收電子，電流從電源高壓的負極經陰極電阻RK、屏極、輸出變壓器初級線圈和簾栅極的電流一起到高壓的正極，成為一個負荷回路，當電流流過RK時，RK就産生一個電壓降，RK兩端的電壓，在地線的一端為負極，在陰極的一端為正極。這樣，陰極和地線間就有了RK所産生的電位差，栅極電阻R1将栅極和地線連接，所以栅極和陰極間也就有了RK所産生的電位差。

由于不同的電子管所需要的栅負壓不同，陰極電阻的阻值也不同，如6V6的陰極電阻300Ω，而6L6的陰極電阻170Ω。陰極電阻的阻值可用歐姆定律求得：陰極電阻=栅負壓/放大管電流(屏極電流+簾栅極電流)。當栅極輸入信号時，屏流立即被控制而波動，陰極電阻上的電流也就是波動的，所産生的電位差也是波動的，陰極電阻上電壓波動的相位恰巧和輸入的信号相反，因而減弱了輸入信号，這種情況通常稱本級電流負反饋，這種作用減低了本級放大增益。

還有一種産生栅負壓的方式，稱接觸式栅負壓，産生的過程見圖2，這種栅負壓是電子管自己産生的，當電子從陰極奔向屏極時，經過栅極，如果栅極上沒有任何負壓時，電子經過栅極就沒受到拒斥，則在奔向屏極的路上就不時碰到栅極上，碰到栅極上的電子就由栅極電阻R回到陰極，電子流動方向是從栅極到陰極，所以電子流過R時産生電壓降，栅極是負端，陰極是正端，因為碰觸到栅極的電子很少，造成的電流還不到1μA，雖然R的阻值很大，以10MΩ計算，但所産生的電壓不過1V左右。這種栅負壓供給的方式見得較少，隻能用在輸入端小信号放大電路，輸入信号小于1V的放大級，如拾音器輸出隻有幾mV，用此栅負壓電路很合适。

調整

電壓放大級擔負全機的主要放大任務，不能有失真，所以要求工作在甲類狀态。甲類狀态時，它的工作點在栅壓－屏流特性曲線的線性段的中間，此時，栅負壓是放大管最大栅負壓的一半，工作電流應在放大管最大屏流的30%～60%之間為宜，不應過小。

調整方法很簡單，隻要調整陰極電阻的阻值即可，首先将電流表(最大量程稍大于該管最大屏極電流，如6SN7屏流為8mA，可用10mA的電流表)串在陰極回路中，如圖3a V1的陰極回路中所示，電流表正極接陰極電阻，負極接底盤，若陰極電阻無旁路電容，為了避免電流表和接線對該級工作狀态不發生影響，最好在電流表兩端并聯一隻100μ/50V的電解電容，圖中的虛線CA。若陰極電阻RK有旁路電容，電流表的接法見，也可以将電流表串入屏極電路中。然後改變RK的阻值或V1的屏壓，使V1的工作點達到最佳狀态。也可以用測量陰極電阻RK兩端電壓的方法，再用歐姆定律(A=V/R)算出電流。

不同的放大管所需要的工作電流不一樣，如6SN7可調到3～4mA，膽管屏流增大，聲音溫暖、豐厚，但噪聲也會增大，噪聲是電壓放大級的重要指标，噪音不能大，所以在調整時一定要噪聲和音色兼顧。具體到某一台膽機上，屏極電流調到多少為宜，也可以通過邊調邊聽音來找到一個音色最佳的工作點。

當屏極負載電阻R2的阻值用得比較高時，失真小，但這時必須整流輸出有較高的電壓才行，有條件者，可以将RK和R2用不同的阻值組成幾組試聽，找出噪音小，聲音醇厚、豐滿而通透度又好的一組組合換上。

栅負壓應大于輸入信号電壓的擺動幅度，如用6SN7作電壓放大，輸入信号來自CD機，CD機輸出電壓為0～2V，則6SN7的栅負壓應調到－3V以上。如12AX7.6N3管的栅負壓設計為－2V，若輸入信号電壓較高，可以在輸入端設置信号衰減分壓電阻，見圖4，使輸入信号電壓适當降低，保持不失真放大。

倒相級

調整倒相級的目的是要輸出端的上、下二個輸出信号對稱相等，以減小失真。

屏－陰分負載式倒相電路，此電路是公認的好聲電路，國内外有相當多的名機采用此種電路，電路中V的屏極與陰極輸出電壓相位相反，而且流過R2.RK的音頻電流相等，所以隻要R2和RK相等，則屏極和陰極的輸出電壓大小相等，因而得到相位相反、振幅相等的輸出信号，因此一般線路圖中都要求此兩隻電阻要數值相同并配對使用，但實際上由于輸出阻抗并不相同，使負載上的輸出電壓也不是相等的，所以用同一阻值的負載不一定是最佳狀态，因此要采用略有差别的阻值，無儀器測量時，可以通過試聽是否有明顯的失真來判斷。

本刊1997年舉辦膽機制作大獎賽時，采用的電路中RK的阻值取43k，稍大于R2(36k)，可以得到對稱的輸出，減小失真。

陰極耦合倒相電路，又稱長尾式倒相電路，這個電路的頻率特性非常平坦，也是很多名機采用的倒相電路，一般要求兩個屏極負載電阻(R1.R2)也要相同，如果測得上、下兩個輸出電壓振幅差較大，或放大器有失真，經調整各管的工作點，失真未能徹底消除時，可試将RK的阻值加大5%～10%左右，可能失真就會小些。

四功率放大級

甲類功率放大級，功放管的工作點是在栅壓與屏流特性曲線的直線部分，栅極的輸入信号的擺動不超過負壓範圍值，超過時将發生失真。甲類功率放大的特點是工作電流在強信号或弱信号輸入時，保持不變，工作穩定而失真低，利用這一特性可檢驗功放級的工作點是否合适。檢驗時，将電流表串在功放管的屏極回路中，當栅極有信号輸入時，如果功放管的屏流升高，則說明栅極負壓過低，若屏流降低，則表明栅負壓過高，必須調整到屏流變化最小為止。屏流的大小要适當，屏流大時，音質聽感好，失真小些，屏流小時，對膽管的壽命有利，可根據需要來調整。

調整時要注意，不要超過功放管的最大屏耗，甲類工作狀态時，功放管的屏壓×屏流等于它的靜态屏耗，超過後屏極會發紅，時間一長就會燒壞功放管，一般要求膽管用到極限值的參數不得多于一個，更不能超過極限參數，屏流一般調到最大屏流的70%～80%為宜。

調整方法是調整陰極電阻R5的阻值，R5的阻值是根據放大管的栅負壓、屏流和簾栅極電流的總和而定的，圖3a中6V6的屏流可調到30mA左右(最大屏流為45mA)，陰極電壓10V，屏壓280～300V。當屏壓較高時(300V以上)，簾栅壓的變化對屏流的影響較大，可适當的調整簾栅壓和栅負壓選取工作點，有條件者可以将簾栅壓采用穩壓電路，使功放管工作更穩定。

推挽放大級的調整是使兩隻推挽功放管要平衡，兩隻功放管的栅負壓和屏流要相等，栅負壓不相等時，調整栅負壓電位器RP，屏流不一樣時，将屏流大的功放管陰極電阻加大或再串上一隻電阻，如圖7中的RK，如果屏極電流相差較大，說明功放管不配對，應換一隻功放管。有的線路圖上，功放管陰極接一隻10Ω電阻，它是為了檢查功放管的工作狀态的，調整時隻要測量此電阻的電壓降，就可以知道屏流的增減。

調整屏流時，還應該注意B+電壓的變化，如果屏流較大時，B+電壓降低很多，則說明電源部分的裕量不夠或電源内阻較大，濾波電阻阻值大，扼流圈的線徑細或電感量大，可減小濾波電阻阻值或将去功放管屏極的B+接線，改接到濾波電路的輸入端，這時雖然B+的紋波較大，但對整機的交流聲影響不大，仍可以在能夠接受的水平。

負反饋

線路有了負反饋後，會減少諧波失真，但會影響到瞬态表現變差，因此負反饋量不宜過大，一般有6dB左右為宜，調整方法是改變負反饋電阻的數值，如圖3a中R6，中的Ra，反饋量的大小根據放音效果如音場、定位、人聲的甜美、音樂感等來決定，以耳聽滿意為準。如果負反饋電路剛一接通，放大器便發生叫聲，這是反饋的極性接反了，隻要将負反饋的連接線改接在輸出變壓器的另一端上，此端改為接地即可。有的負反饋回路并聯一隻小電容，這隻電容如果數值選擇不當，可能會引起失真或自激。