12AX7电子管的内部结构
欧洲常见的电子管介绍
欧洲常见的电子管介绍(转)一、前述1904年，英国人弗莱明发明的具有划时代历史意义的电子二极管标志着人类进入了无线电时代。
在半导体器件未得到广泛应用之前的半个多世纪中，胆管在无线电广播通讯、音频放大、仪器仪表和其他工业自动化控制方面扮演着“独一无二”的角色，为人类的文明进步立下了“赫赫战功”。
许多人可能不知，1946年美国人发明的世界上第一台电子计算机ENIAC就是由18000多个胆管构成的。
今天，用着摆在桌面上的电脑，不禁浮想联翩。
恰巧今年是胆管诞辰一百周年的日子，理应庆贺一番才是。
西欧是胆管的发源地之一，也是世界上生产胆管最集中的地方。
据不完全统计，鼎盛时期的西欧胆管品牌过百，每年生产的各类胆管遍及世界各地，多不胜数。
随着半导体器件的广泛应用，西欧的胆管生产厂早在二十多年前已陆续停产。
众多的著名胆管品牌也因此或改弦易辙，或随之消失。
幸好如今还能在NOS管上一见其昔日的风采。
胆管逐渐淡出绝大部分应用领域后，一般的人只能在音频这块“绿洲”中还能见到胆管的“靓影”。
就音频用管而言，人们公认西欧上世纪五六十年代（凡“年代”均指上世纪，下同）生产的胆管品质超群，无与伦比，一些发烧友更非“西胆”不听。
也许有人会问，随着科技的进步，越近期的产品其质量应越好才是。
其实不然，胆管的生产工艺在那时已达到了炉火纯青的地步，改进的余地很有限。
加上当时正值胆管火红的年代，各品牌之间竞争激烈。
在某些领域如国防、仪器仪表也需要高质量的胆管。
从七十年代起，胆管需求已逐渐衰落，生产成本能省则省，品质控制也大不如以前。
在西欧各胆管生产厂相继关闭后，一些品牌虽还在发行胆管，但产品已非原厂产，而是来自“五湖四海”，难循其踪，质量更是无法保证。
这种情况连一些著名品牌也未能幸免。
因此，玩胆者在搜罗胆管时，把目光投向早期的产品不无道理。
可惜因停产多年，这些NOS管存货日减而价格年复一年不断上涨。
某些牌子响、年份早的音频用管已属“古董”，不少拥有者只作收藏而不舍得上机。
电子管的基本知识机制做准备工作
电子管的基本知识机制做准备工作电子管又叫真空管，美国人称为Tube，英国人称为Valve。
J.A.Fleming于1904年制造出第一只二极管Diode，使整流直流电源的使用成为现实；De Forest Lee于1907年在二极管的基础上研制出三极管Triode，使放大器从此登上了历史舞台；之后衍生出的五级管Pentode和束射四极管Beam Tetrode，使电子管可以工作于更高的频率和输出更大的功率。
实际上还有其他类型的电子管，由于跟本文关系不太紧密，所以略过不提。
相对于晶体管放大器，电子管放大器体积大、重量重、效率低，而且从指标上来讲失真大，所以当上世纪60年代晶体管放大器面世时电子管遭受了人们的冷遇。
直到1970年情况才有了改观，美国Audio Research公司的William Zane Johnson先生在美国HiFi大展上展出了他研制的电子管放大器，引领了电子管放大器的伟大复兴。
历史的必然在于电子管放大器虽然有自身固有的缺点，但是也有难以替代的优势。
电子管的非线性失真指标虽然高，但大多发生在低次谐波上，实际上对听感的恶化不大，反而往往更加好听；晶体管的非线性失真则有发生在高次谐波上，对听感的恶化较大。
电子管有助于声音的人性化，甜美自然的声音听来更加让人愉悦放松，同时电子管的失真特性也有利于掩盖音源的不足；而电子管的不足在于低频控制能力稍欠和大电流输出能力不足，不过在推动耳机时的表现不会让人无法接受。
电子管电路的特点则是构架简洁，用管数量和放大级数都少，很有些Simple is the best的味道，也可以让我们集中财力拿下尽量好的管子。
下面尽量简单地说一下电子管工作原理，了解这些原理将直接有助于处理实际电路问题。
电子管由外部的玻璃壳体、内部的几个电极和连接电极的管脚组成。
二极管是最简单的电子管，里面有灯丝Filament （跟白炽灯的灯丝看起来差不多，通常用f表示）、阴极Cathode（紧靠灯丝的一块金属板或者灯丝本身，通常用K表示，直接使用灯丝作阴极的电子管叫直热式，有独立阴极的则叫旁热式）和屏极Plate（位于最外面的一块金属板，通常用P表示）。
用300B胆管制作单端A类合并式功放
1.关于300B胆管1930年，由美国Wester Electric(西部电器公司，简称西电公司)生产出了举世闻名的古典直热式三极电子管300及300A，当时的灯丝电流有1.0A、1.2A、1.4A等多种，电子管的功率也分8W、10W、1 2W等数种，随后经过数年的多次优化改进，于1934年定型为300B，沿用至今已有约80年的历史。
由于该电子管内部结构设计合理、功率适中、内阻较低、线性极佳，几乎达到了完美无瑕的理论设计极限，用它组装的单端A类功率放大器推动当时的高效率号筒扬声器，能播放出行云流水般的声音，倾倒了一代又一代的发烧友及爱乐者。
难怪当今有发烧友把它喻为发烧的至高境界，一颗镶嵌在音响文化皇冠上的宝石，而且断言“没有听过300B声音就算不上胆机发烧友”，此话固然有些停激，但也说明了300B 营造出的清澈透明、甜美莼真的音质、音色的魅力所在。
30OB的准确叫法应为WE300B3，因为它是西电的专利产品，其他如欧洲的、俄罗斯的或者是我国的300B均属仿制品。
虽然品种目前已不下30个，但不管从技术指标上看还是从听感上讲，和WE300B相比，至今无出其右者。
WE300B在它的发展历史道路也是一波三折，在晶体管盛行并全国取代电子管的1988年，这个世界电子管发展历史中曾经辉煌了将近60年的WE300B的生产线元奈地停产了，停产进仅存的3万余只电子管很快被眼光深造的日本人和法国人抢购一空。
由于货物的日渐减少，成了无源之水，致使其价格迅速飙升，在美国WE300B被炒到了750美元/只，在亚洲更是高达1250美元/只，就这还是有价无货。
连美国一些高烧难退的胆机爱好者也不得不回过头来求助于日本人或法国人，以高出原来数倍的甚至十多倍的价格购回。
直到1992年，AT&T集团(WE的母公司)在电子管东山再起的历史大背景下，在各方音响迷的要求下，曾经是超级发烧友的高层决策者们也看到了市场的广阔前景，决定斥资500万美元重建西电公司，召回WE300B生产线的总工程师和多位均能独当一面的熟练技师，重整旗鼓。
6N11电子管前级放大器
6N11电子管前级放大器2018年2月21日17:066N11电子管前级放大器电子管放大器的音色是发烧友们所喜好的，下面介绍一个用6N11制作的胆前级。
放大器分前级和后级，我们常说的功放是将两者合二为一的机器。
前级主要作用是对输入的微弱信号进行电压放大，以推动后续的功率放大管。
一般情况下。
前级放大器因工作电流较小，元器件比较简单，材料容易购买而制作相对容易。
自制放大器时线路的选取很重要，考虑到业余条件的限制，DIY时选取简洁线路较容易取得成功。
在设计电压放大级时主要考虑是有足够的增益，频响和失真、噪声等特性。
在晶体管(俗称“石”)和电子管(俗称“胆”)放大器中，由于电子管的放大因数(μ)很大，往往用一个电子管就相当于用几个晶体管构成的电路，因此两者比较电子管功放制作的成功率远高于晶体管机。
用于前级电压放大的电子管，一般有6N1、6N3、6N11、12AX7、12AT7、12AU7、6SL7、6SN7、6SJ7和EF86等多种三极管和五极管。
由于等效输入噪声较大，6SJ7、EF86等五极管现在一般已不常采用。
了解一只电子管的特点和衡量它的性能，常用跨导(S)、内阻(Ri)、放大因数(μ)表示，其中跨导是电子管栅压对屏流的控制能力；内阻是当栅极电压为定值时，屏极电压的变化量与相应的屏极电流变化量之比，内阻越小，电子管的负载能力、频响方面要好些，应优先采用；放大因数是用来表示放大品质的量。
跨导、内阻、放大因数三者的关系是：μ=S×Ri。
前级电压放大用电子管，常常按它们的放大因数分成高μ、中μ、低μ类型。
μ值大于35的叫高μ管。
如以上列举的12AX7、12AT7、6SL7。
μ值大的管子，放大倍数较大，但输入范围较小。
适合做小信号前级和功放的第一级。
μ值在20-35之间的称为中μ管.如12AU7、6SN7、6N3、6N11等，它们的特点是输入范围要大一些，有相对较小的失真。
6N11(国外同类产品称为6DJ8或6922)是高频低噪声双三极九脚电子管。
音响用电子管的参数及其选用
音响用电子管的参数及其选用电子管的参数与晶体管有很大的区别，同一型号的晶体管其各种参数允许有较大范围的差异，例如β值及截止频率等，均不可能有准确的数值。
电子管则不同，某一型号的电子管其基本参数误差值可以做到极小，小到实用中可以忽略的程度。
为厂不同的使用目的，各国都将电子管分成不同的档次。
如国产电子管，即分成T(特级)、J(军级)、Z(专用级)、M(民用级)级。
但这些级别的含义并不是按电子管的质量好坏排列，主要指基本参数的误差范围及某些特殊要求。
专用级的电子管可按用户的要求，使S达到±0．1Ma/V，μ可以达到5％的精确度。
例如M级6N8P，其栅极—阴极间绝缘电阻≥10MΩ，而T级6N8P则要求≥100MΩ，同时还要求两个板极的电流差值≤2mA(M级无此要求)，另外还要有较好的抗震性。
因此，根据电路要求选择电子管，主要应以其基本参数为准，至于名胆或靓胆，还要看用在什么电路中。
虽然，12AX7称得上音响中的名胆，但其μ≈100，最大栅极信号振幅<2VP-P，如果用在驱动级绝无好声之说。
电子管和晶体管一样，也有一系列极限参数，使用中绝对不允许任何一项指标超过极限值。
最近，某刊的一制作稿中为了提高单级增益，采用大阻值板极负载电阻，将6N1的板极供电电压竟提高到600～700V……。
本文以下对电子管的极限参数、基本数据的含意、应用中选择的数据作一简要说明。
电子管极限参数的意义电子管手册中，对电子管各电极最大电压或电流均给出极限值，使用中如果超出极限参数，一是使电子管过早衰老，二是使电路不能正常工作。
对各级电压、电流极限值的意义无需解释，因为和晶体管的极限值相同，仅是电子管瞬间超过极限参数，其损坏的过程不像晶体管那么快。
而有的电极电压、电流超过极限值，只是使其衰老速度加快。
所以，多数人对电子管极限参数的规定不十分注意，常见的误解有：1．极限板压不是RC耦合放大器中的实测板极电压因为RC耦合放大器的板极负载电阻RC常取200kΩ—470kΩ的高阻值，放大器：工作时板极电流的平均值在RC上产生较大压降，所以测试板极电压远低于板极供电电压。
民用电子管
赏析几款热门6DJ8/69226DJ8（6NII、ECC88）电子管原本用于旧电视机或旧电子管电脑高频VHF放大的Cascode线路。
该管制作非常精致，二层带齿的云母片、单柱圆表除气环，尤其是方形灰色短屏使它和别的管子不同，由于三极部分距离很近，因此用不锈钢片屏蔽将它们隔离开，并与9脚相接，使二边串扰减到最小。
为使噪音低、左右声道隔离度好，焊机时9脚要妥善接地，该管的管脚排列见（图1）所示。
图1 6DJ8管脚图英国音响电子管权威杂志《Class Audio》曾有过两篇文章讨论过这个电子管的优劣。
其中一篇的作者以测量多款6DJ8的特性数据来证明该电子管用于音响时在各方面表现都不理想，例如它在屏流偏置于15mA时，互导率高达12500microhms,但一般的音频放大电路都选择偏置于1-3mA，而此时6DJ8的互导率只为750-1100mictohms,所以该文作者表示这个电子管只能用在高偏流的阴极输出线路上。
而另一位作者表示应测试更多牌子的同类电子管才可作定论。
虽然这个电子管被人争议颇多，但是现代很多电子管名厂如Audio Research、Conrad Johnson、Sonic Frontiers及近期的几个品牌的国产前极都使用该管，由此可见它的声音自然有可取之处。
6DJ8的同类国产管名称为6N11，6N11的最大屏极电压为130V，灯丝供电为6.3×0.34(V×A),它的最大屏极耗散功率为2.2W,最大阴极电流22mA，灯丝与阴极间击穿电压为+/-150V，屏极工作电压为90V，屏极电流约16mA，阴极电阻为90欧，跨导为12.5gm;放大因数约30u，这些数据都与6DJ8相近，因此，6DJ8与6NII可以互相代换。
近几年来该管在电子管放大器应用日见频繁，尤其是在SRPP（分流调节推挽线路）前极放大器中，土炮烧友对其已达到“非用不可”的地步，由于媒介的大力渲染以及市场的需要，一枚国产6N11售价已由八九元炒至三四十元。
再次制作和田茂氏前级放大器
1．为什么要再做和田茂前级前级放大器的作用是对来自音源的弱信号进行放大和/或阻抗匹配再送入后级功率放大器。
由此作用可知，在一套音响系统中，前级非常重要。
它的好坏对整套系统的音质、音色起着决定性的作用。
在发烧友中历来就有“前级出声、后级出力”之说。
电子管前级因没有胆后级价昂难做的输出变压器，元件也较少，历来是胆机发烧友们的竞相制作的对象。
然而，做出一台音质、音色俱佳的好前级却决非易事，因前级的放大对象是微弱信号，又处在系统的前端，它的些许音色变化和音质失真均会对整个系统的声音产生严重的影响。
所以，它往往被发烧友称之为“出声容易校声难”。
以本人为例，虽然也做过几台前级，但仍对其心存畏惧。
但DIY的精神就应是不断挑战自我、不怕失败，不断实践。
在有限的条件下精益求精,穷其心智和技艺追求完美的作品。
在DIY胆机发烧友的制作实践中，被大家做的比较多的前级有SRPP、马兰士7、马蒂斯、Audio-Note7、和田茂氏等线路。
上述几个线路我大都做过，也在不同场合听过其它烧友或厂家的机器，应该说是各有千秋，这一点胆艺轩的文章《经典电子管前级线路的特色》文和《高保真音响》1996.10期何远大先生《5款常用电子管前级各有不同音效》的文章应该说总结的较为全面了。
在这几款线路中，让我最钟情的还是和田茂氏线路。
喜欢它的原因有：（1）其线路、结构合理、完善，（2）声音比较平衡、全面，（3）噪音控制比较容易。
上图为发表于日本刊物ラジオ1969年2月号上的和田茂前级(含RIAA及线性放大)由上述线路分析可知：和田茂前级放大器从本质上讲还是Marantz7的变型。
在当时，它的设计思想颇为先进，如：①废除了音调控制电路以及其它滤波器；②输入输出端子全用金属插座而不采用针型插孔；③不再采用以母线一点接地而改用就近接地；④除信号外，不让一切交流分量流入底板；⑤注意控制残留噪声⑥精确设定均衡曲线。
实际上，这些原则在目前现代电子管前级放大器上仍正在广泛应用。
一款性能卓越的5881A电子管推挽功放电路及制作
一款性能卓越的5881A电子管推挽功放电路及制作一次偶然的机会，从一烧友处见识了一台来自宝岛台湾的某知名品牌6L6GC推挽胆机，其电路程式与国内无异：前级为12AX7接成SRPP电路； 12AU7长尾倒相；6L6GC自给偏压推挽功放电路。
其音效通透流畅、卓尔不凡，令人难忘。
该机最大的特点是：电源变压器以后的双声道电路，自整流滤波至输出电路完全独立、镜像对称结构，全手工搭棚焊接工艺，用料上乘，制作精良。
鉴于此，笔者在保留其基本电路不变的前提下，对原机局部改良、参照其结构进行验证性制作。
经过近一年的推敲、构思、准备，获得圆满成功，与大家分享（改良后的电路见图1，整机外观见图2）。
一、电路改良1、原机6L6GC功放电路为自给偏压，现改为固定偏压电路，以提高整机的动态特性；改功放管为5881A。
由于笔者手头刚好有4只全新的曙光5881A电子管，与6L6GC同属束射四极管，具有相同的特性且屏极功耗更大，可获得更大的输出功率。
2、增设高压延时电路，以增加电子管使用寿命。
电源指示灯改为红绿双色发光二极管，由高压延时继电器控制，以准确指示工作状态。
二、元器件选择1、电容器电源滤波：C7、C8分别为日本红宝石、飞利浦；前级退偶C1、C2选用EPCOS西门子轴向电容（与原机一致）；信号部分：C4选用法国苏伦（0.22UF/630V，大S电容）；C5、C6选用美国VC铜膜油浸电容（0.1UF/1000V），以取得通透、柔润的音色。
2、滤波扼流圈：原机滤波电路采用2只5H/250mA扼流圈，现用工艺扎实的松下筒灯拆下的13W/220mA镇流器暂代，推算其电感量约为2H（计算略）。
电感量虽然小了些，但实际使用效果良好。
3、前级电子管：全部用俄罗斯EH管子（原机为JJ复刻管）；电源牛、输出牛全部为品牌成品牛。
三、整机结构布局1、整机底盘横向分成上下二块区域：上半部安装电源、输出牛、栅负压/延时电路；下半部单独使用一块可拆卸衬板，安装电子管放大电路。
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12AX7电子管的内部结构
2018年2月21日10:39
12AX7
【用途应用】旁热式阴极双三极管/低频电压放大和倒相【性能参数】灯丝电压（Uf)=12。
6V; 灯丝电流（If)=0。
15A；阳极电压（Ua)=250V; 阳极电流(Ia)=1。
2mA; 栅极电压（Ug）=﹣2V；跨导（S)=1.6mA/V; 内阻（Ri)=62kΩ; 放大系数(μ）=100。
(极限数据) 最大阳极电压(Uamax)=300V；最大栅极电压（Ugmax）=﹣50V；最大灯丝与阴极间电压（Uf—kmax)=±180V; 最大阴极电流(Ikmax）=8mA；最大栅极电阻(Rgmax)<；2MΩ；最大阳极耗散功率(Pamax)=1W. 我们经常会说起前级管，比如最常见的就是12AX7、12AT7、12AU7、12AY7等，还有他们的代用管，如ECC83、7025、5751、ECC81、ECC82
和6072等等(五级管和八脚管暂且不表）。
这些都是双三级管,都有各自的声音特性和技术参数，但他们的结构都是类似的.下面我们就以一种12AX7为例子，来看看管子里面究竟藏了些什么秘密.
先来看看管子底部管脚的编排：如图一
管子圆周分成十等份，其中一份没有管脚，其余九份各对应一只引脚,形成一个带缺口的圆，正是这样，管子插到管座时
才不会插错脚。
两个放大单元各有自己的阴极、栅极和屏极，占去1、2、3和6、7、8六只脚，两组灯丝本来是四端,但其中有两端连接起来接9脚，还有两端接4、5脚.
再来看管子内部的结构，如图二:
图中左边是一只完好的12AX7，可以看到顶部的玻璃内侧有一层近似于“银镜”的消气剂，这种消气剂保证管子内足够真空的状态,如果“银镜”面积变小，说明管子慢慢漏气了，如果“银镜”变白色或者消失了，管子基本就报废了。
但也有极个别的管子的消气剂设计在管侧或者底部,俗称“光头”.图中右边是管子的内部结构，其中消气环是造玻璃外壳前放置消气剂用的;上下两片绝缘的云母片能固定好各个电极部件;图中最明显的部件就是灰色的屏极和9支管脚。
再细拆,如图三
拆去上云母片，就可以看到两个放大单元的内部结构了，再把其中一只屏极卸去，可以看见里面的栅极和阴极。
阴极是一根圆管,里面是给它加热的灯丝，外面两根圆柱绕了一圈一圈的细丝，就是控制栅极。
这里简单介绍一下它的工作原理。
当打开音箱的电源（Power)开关,电子管的灯丝通电（6。
3伏）,慢慢亮起来，并且发热，把热传导到阴极；打开音箱Standby开关，屏极才接通高压电(例如250伏），在这个高压电场的作用下，阴极开始发射电子，这些电子会经过栅极飞向屏极，而栅极的
作用，就是控制有多少电子能飞到屏极,也就是控制屏极的电流。
如下动图: 最后来看看把所有部件拆卸下来的图：
12AX7电子管的内部结构。