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交流声的可能性大为降低，以利于提高放大35Z4器的信噪比。普通音响放大器采用的电子管数目不是很多，一般都可按上述原则实现灯丝的串联AC 117VC1供电，即使采用高压变压器提供直流整流电12SC735C535C5B(悬浮地)压和整流管灯丝电压，也使电源变压器功率RI大为减小。欧洲生产的电子管大多数型号都底板地有参数完全相同、灯丝供电不同的同类管，图1-2电子管灯丝串联供电电路如电视机行输出管PL500、EL500,场输出管EC186、PCL86等。音响放大器输出管也是如此，例如EL84、UL84等。这使电子管选用十分方便。对于大型音响和电子管电视机，由于电子管数目太多，有时还采用两组灯丝串联供电、再并联接人市电的方式。串联灯丝供电，各电子管的灯丝电压允许有较大的不同，但灯丝电流则应完全相等，有时不得已串联接入一只灯丝电流比电路总电流小的电子管，则需在该管灯丝两端接人电阻R分流，使其与串联电路电流相等。显然，在串联供电电路中接人灯丝电流比总电流更大的电子管是不适宜的，为了一只电子管的灯丝电流过大将所有电子管灯丝电路并联接入分流电阻，功耗必然十分惊人。采用灯丝串联供电时，若串联电压值和市电有效值相差过大，则需采用串联降压电阻供电电路。此方法最早应用在美国的PHLCO交/直流两用收音机和小型放大器中。所谓直流是指，当时某些国家地区的城市中市电采用直流。在20世纪50年代前，仅中国的武汉、天津、沈阳等涉外较多的城市中就存在多种不同的市电供电，交流市电有220V和110V两种，直流市电有110V;即使是交流市电，频率也不同，有25Hz和50Hz之分。另外，不同国家的企业当时在中国都按自己既定的规定提供市电，这种情况一直延续到解放初期，才被逐步统一于220V/50Hz。电压不同，频率不同（频率50Hz的电源变压器就不能用于25Hz的交流电)，给电子管设备供电造成困难。所以在这个时期，欧美生产的收音机、放大器，都采用灯丝申联的交/直流110V/220V两用的型式。该类收音机放大器用于110V/220V的转换，也大多采用电阻降压的方式，将另配电阻组件插入设于市电输入端处（图1-2的x与y之间）。当用于AC/DC110V时，x与y之间通过电阻组件内连接线短路。用于AC/DC220V时，将电阻组件转一方向插入，短路线断开，同时电阻串联接人电路。该电阻插件的插座为有两个互呈90°对准插槽的标准8脚管座，按两个插槽插入后，电阻组件金属网上标有110V和220V的醒目标记对准底板上的红色箭头，以防误插。上述电压变换供电方式，一直沿用到20世纪70年代初才消失。目前电子管的串联灯丝应用方式极少，但在欧洲产的个别音响放大器中仍有应用。3.直热式电子管灯丝供电电路直热式电子管其实有两大类别，第一类既可以用交流供电，也可以用直流供电。此类电子管多用于各种放大器、振荡器的功率输出级，如常用的2A3、300B。而大型发射管几乎均采用碳化钨材料的直热式结构，因此都可以用交流或直流供电。第二类则专用电池供电设计的直热式电子管，功率都比较小，灯丝供电功耗也极小，灯丝电流常在20~100A之7间，因此只能用纯直流电源供电。目前，第一类仍被各种音响放大器、射频C类放大器和功率振荡电路所采用，而第二类则基本被半导体器件所取代，应用极少。直热式电子管的灯丝既为电子发射的加热体，又为电子发射的阴极，因此灯丝供电方式有其特殊性。既然是阴极，电子管的阳极电流、第二栅极电流必然要流经灯丝。而直热式灯丝构成的阴极，并非一等电位的导体，相对于阳极而言，灯丝的每一点电位并不相同。为了使直热式电子管的阴极成为近似的等电位，AC/DC两用的直热式电子管都采用较低的供电电压，使灯丝电压仅为阳极电压的1%左右，以减小灯丝表面电位差的不同给阳极和灯丝之间静电场均匀性造成的影响。实用中一般以灯丝中点电位作为各电极电压的基准点，所以阳极和灯丝（阴极）间静电场的不均匀性仅占灯丝电压的1/2，即不大于阳极电压值的0.5%。所以即使采用交流电供电，灯丝电压的1/2等效串联于阳极至阴极电路中，而阳极电流的交流成分也不会增大。以常用的2A3为例，灯丝供电为2.5V/2.5A,应用电路如图1-3所示。图中将灯丝电路的中点作为阴极电路接地端，灯丝供电电压由A、B点接人管内灯丝。而阳极电流I。沿灯丝表面电子发射层，由外电路平衡电阻R、R汇集于一点，构成阳极电流的通路。由阳极电流的流经途径可见，R。=R。阳极电压只有相对于灯丝的中点方可认为是有效的B十电压值，相对于管内灯丝A或B的位置，瞬时阳极电压有一附加的1.25V交流电压串联在十B供电回路中，由于此电压很低，一般用于输出级可以被图13灯丝电路和。通路忽略。但用于前级类驱动级则必须考虑，此交流纹波输入到末级放大后将产生一定的交流声。尽管AB2类、B类功率放大以及C类的RF功率放大最适合用低内阻三极管作为功率驱动级，但由于2A3一类直热式三极管的灯丝在前级电路中不能采用交流供电方式，因此即使千瓦级的C类放大器一般也极少采用直热式小功率管作为功率驱动级。此类电子管的灯丝供电选用低电压、大电流，除上述原因以外，还考虑到直热式灯丝的结构。以大电流供电时，采用的灯丝直径必然较大，相应的灯丝热容量也较大，当交流电瞬时值变化时灯丝表面温度惰性也较大，温度来不及与正弦波形的交流电呈正比变化，因而发射电子数量不会受到交流电的调制。目前，老式电子管300B已有改进产品，将灯丝电压由5V改为2.5V,以增大灯丝电流，使热容量更大，放大后的信号噪声将进一步减小。严格地说，直热式电子管灯丝中流过的电流不只是供电本身的电流，其中还包括阳极电流，但因为此类电子管的灯丝供电电流远大于阳极电流，故一般可以忽略。例如2A3,灯丝电流为2.5A,阳极最大电流仅100mA,经灯丝两端后，每端电流只有50mA,只占灯丝电流的1/50。此类功率输出管虽以交流供电，但仍保留原始的直热式结构是有其原因的。首先，对功率型电子管来说，管内温度高，灯丝消耗功率大，阴极的生产工艺也难免复杂化，省掉阴极，既简化了生产工艺又提高了可靠性。再者，直热式阴极结构的热效率远高于旁热式阴极，这点对灯丝功率消耗较大的输出管来说是必须考虑的。2A3曾一度被改成旁热式结构，但性能却大打折扣。例如，美国RCA公司由2A3改进生产的旁热式三极管6A3G,尽管灯丝供电采用6.3V/1.6A,但灯丝功耗为10W,比2A3灯丝功耗(6.25W)增大了近40%,跨导仅达到3.6mA/V,远小于2A3的5.25mA/V,同时内阻增大到1.1k,而2A3仅为8002，最后还是被2A3所淘汰。8虽说第二类电池供电的直热式小功率管已被半导体器件所淘汰，但最近国内电子刊物中仍有将其用于音响的介绍，理由是“直热式电子管最靓声…”此理论是否成立暂且不说，既然有人对这种电子管感兴趣，此处不妨对其应用稍加介绍。由电池供电的直热式电子管，最大优点就是节能。一般用于收音、放大类直热式电子管，除2V电压灯丝由蓄电池供电外，1.2一1.4V电压灯丝，均由单节锰锌干电池供电。小信号放大管的灯丝电流不超过50mA,输出管不超过100mA。可见，灯丝直径相当小，采用交流供电时灯丝放射电子必然会随交流电瞬时值变化。再者，此类电子管的灯丝也极为脆弱，对过电压、过电流极为敏感，直接由电池供电，电池最高电压只有1.55V(全新的ZnM干电池)，安全性得到保障。如果采用交流市电降压、整流供电，电压允许变动范围约0.2V左右，不加入稳压电路是难以满足要求的。此类直热式电子管极少用于交流供电设备中，但对于一些老式珍贵设备、仪器，改装为交流整流后供电还是可以的，但改装中必须注意以下问题。在目前来说，此类设备改用交流供电，由半导体整流稳压电路提供阳极90V纯直流电压还是比较简单的，麻烦的是灯丝供电。有些早期的可移动的电子医疗设备和电子测量仪器等，由于采用电子管较多，灯丝电路不仅要求提供稳定的1.2一1.4V,而且要求电流高达几安培。对于如此要求的低电压、大电流的稳定精度，即使采用半导体整流滤波器件也难以达到。因此，大多数改装者都往往将原机中电子管灯丝供电由并联改为串联，以高电压、小电流供电。但此时有些问题常被忽视，以致造成不良后果。笔者遇到的此类事例较多，不妨从理论上进行剖析。首先，电池供电的直热式电子管灯丝电压是有规定极性的，对多数小七脚管来说，①脚为负极端，⑦脚为正极端，在测试其他各极电压时应以①脚为基准点。此规定的意义是，因为五极管的控制栅G3或束射四极管的束射极都接在①脚一侧，电子管工作时阳极电流的中心点可以认为是灯丝的中点，那么这种接法实际上使G的负电压为灯丝电压的1/2，可以有效发挥抑制阳极二次电子放射的作用。如果手册中未注明灯丝供电的正负极，则以接人G3的一端为负极（此类小信号放大管极少有三极管）。如果全部电子管采用并联方式，供电电压为1.4V,则可以将G3接共地端。其实，此类小信号电压放大管的灯丝供电和栅负压的关系完全与旁热式电子管不同，当采用上述接法时，阳极电流的通路为灯丝的中心点，而灯丝却是以负极接地，因此对灯丝中心部位发射的电子来说，与①脚共地端有灯丝电压值1/2的负电压。当电子管控制栅极直流通路（控制栅极电阻或IC回路）接共地时（即①脚），第一栅极将得到灯丝电压值1/2的栅负压，而不必另设栅负压供给电路（功率管的栅负压较高者除外）。所以在电子管手册上，无论高、中频放大还是低频电压放大的小信号放大管（如国产1K2、1B2等），规定栅负压一栏均为0V,但实际上已由灯丝分得0.60.7V的栅负压。对于此类功率放大管，由于栅负压较高，则采用Rk、Ck从灯丝中心抽头处，或由两只小阻值电阻串联代替灯丝中心抽头取得栅负压。一般电池供电的功率管输出功率大多只有50~200W,栅负压为一3V左右。直热式电子管，特别是由电池供电灯丝电流极小的电子管，用于流动器材上有时采用灯丝串联供电，以减小供电电池组的放电电流，延长电池的使用寿命。但切勿以为和旁热式电子管一样，只要灯丝电流相等，串联后接入适当电压即可正常工作。直热式电子管的灯丝又是阴极，当电子管串联供电后，前一只电子管的阳极电流从本级灯丝流向下一只电子管的灯丝，最后到供电负极。由此可见，各管的灯丝电流不可能相等，距参考地最近的电子管，灯9丝流过的电流将包括整机所有电子管的阳极电流。所以直热式电子管采用串联灯丝供电时，必须加装分流器，将前面电子管的阳极电流分流到参考地，才能使各极电子管的灯丝电流相等。图1-4为交流/直流/电池三用短波收音机的串联灯丝供电电路。该电路中共用了6只电子管，其中射频放大管为1T4,变频管为1R5,中频放大管为1T4,功率放大管为3V4,复合管1U5的二极管作为检波，五极管作为电压放大。该机的特殊之处是，无论117V为交流电还是直流电，整流管并不退出电路。所以当117V为直流时，电源必须上端为正，下端为负，否则整流管不导通，电路不工作。1U5T43V4R2R3+----HAC/DC图14交直流/电池三用供电电路该电路采用灯丝串联供电是无奈之举，因为当时尚无大电流整流二极管。5只电子管的灯丝电流均为50mA,若并联供电将达到300mA(其中3V4为1.5V/100mA)。电路中整流管VT采用117Z3,灯丝可直接由117V交/直流供电，整流输出电流最大为90mA,灯丝串联供电为50mA,各管总阳极电流不超过20mA,能够满足电路需要。但是用电池供电时，灯丝电源也需要9V电池。灯丝电路中，R1一R为将阳极电流分流而设。很明显，如果未设R4,功放级3V4的阳极电流将经过其后4只电子管的灯丝。除R是3V4的自给栅负压电阻外，应计算使其他4只电阻的阻值刚好将前级阳极电流和第二栅极电流分路，以免各管灯丝电流增大。然而，为了保证准确的1.5V灯丝电压，无论计算或实际调整R,~R都是相当麻烦的，因此这种供电方式已被淘汰，此处不作详细介绍，只是提醒音响发烧友，在采用电池供电的直热式电子管时应注意其特殊性。4.旁热式电子管灯丝供电引起干扰的抑制旁热式电子管用于音、视频设备中，由灯丝交流供电引起的50Hz交流声是雅免的，因此电路中必须采取适当的措施（特别是低电平输人的音响设备），否则将无法正常工作。旁热式电子管灯丝交流供电引起的干扰途径主要有：其一，灯丝与阴极间的电阻性漏电；其二，灯丝与阴极间的分布电容、电感在阴极上形成的感应电势；其三，灯丝本身热电子放射的电子被带正电的阳极吸收而形成的随灯丝交流电变化的电子流。对于前两项漏电来说，虽然漏电流极小，但放大器增益很高时不允许忽视。避免的方法是，设计电路时应尽量使高增益放大器的第一级电子管阴极为低频信号的地电位。当采用阴极自给栅负压电路时，10