電子管，是一種最早期的電信號放大器件。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。利用電場對真空中的控制柵極注入電子調(diào)制信號，并在陽極獲得對信號放大或反饋振蕩后的不同參數(shù)信號數(shù)據(jù)。早期應(yīng)用于電視機、收音機擴音機等電子產(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”）。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1.電子管的陰極

陰極是用來放射電子的部件， 分為氧化物陰極和碳化釷鎢陰極。一般來說氧化物陰極是旁熱式的， 它是利用專門的燈絲對涂有氧化鋇等陰極體加熱， 進行熱電子放射。壽命一般在1000 ～ 3000 小時。碳化釷鎢陰極一般都是直熱式的，通過加熱即可產(chǎn)生熱電子放射， 所以它既是燈絲又是陰極。理論上碳化釷鎢陰極比氧化物陰極壽命長得多， 一般在2000 ～ 10000 小時以上。大功率發(fā)射管應(yīng)用最為廣泛的是碳化釷鎢陰極， 氧化物陰極一般在輸出功率為1kW 以下的發(fā)射管中應(yīng)用。

近年來采用網(wǎng)狀陰極的大功率發(fā)射管較多。網(wǎng)狀陰極是用較細的釷鎢絲做成圓筒狀， 其優(yōu)點是：

1）由于它用很多根釷鎢絲編成， 所以導(dǎo)流系數(shù)較大。

2）易于實現(xiàn)較小的陰柵間距， 有利于提高跨導(dǎo)。

3）由于燈絲是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 單根燈絲的電流較小， 局部磁場較弱， 從而陰極電流所產(chǎn)生的交流聲也較小。

2.電子管的柵極

電子管的柵極根據(jù)它們在管中所起的作用不同分為一柵、二柵， 有時也稱為控制柵、簾柵。第一柵的主要作用是控制陰極電流， 二柵的作用是屏蔽板極對第一柵的影響。柵極結(jié)構(gòu)關(guān)系到本身的機械強度和散熱效果， 關(guān)系到管子可否穩(wěn)定工作。為了減小電子的渡越時間， 柵陰間距作的很短甚至不到1mm , 因此廠商多采用機械強度高、導(dǎo)熱系數(shù)高、輻射系數(shù)好以及溶點高的材料來做柵極， 以閉免在很小的間距下發(fā)生熱碰極。一柵和二柵應(yīng)嚴格對柵， 這樣簾柵對電子截獲小， 可減小簾柵耗， 改善電流分配提高性線。

3.電子管的陽極

陽極是收集陰極發(fā)射出來的大部分電子的電極。電子管工作時， 由于電子管轟擊板極表面， 以及其它電極的熱輻射， 在板極產(chǎn)生大量熱能， 因其板極的耗散功率密度是每平方厘米幾十瓦到幾百瓦， 這樣大的功率密度采用自然輻射或傳導(dǎo)的冷卻已不能勝任。故須采用強制冷卻方式。常用的有風冷、水冷和蒸發(fā)冷卻等。

電子管引腳

優(yōu)缺點

由于電子管體積大、功耗大、發(fā)熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結(jié)構(gòu)脆弱而且需要高壓電源的缺點，它的絕大部分用途已經(jīng)被固體器件晶體管所取代。優(yōu)點：1、電子管負載能力強2、線性性能優(yōu)于晶體管3、工作頻率高4、高頻大功率領(lǐng)域的工作特性要比晶體管更好，所以仍然在一些地方（如大功率無線電發(fā)射設(shè)備，高頻介質(zhì)加熱設(shè)備）繼續(xù)發(fā)揮著不可替代的作用。

種類

（一）按用途分類

電子管按其用途的不同可分為電壓放大管、功率放大管、充氣管、閘流管、引燃管、變頻管、整流管、檢波管、調(diào)諧指示管（電眼）、穩(wěn)壓管等。

（二）按電極數(shù)分類

電子管按其電極數(shù)的不同可分為電壓放大管、三極管、四極管、五極管、六極管、七極管、八極管、九極管和復(fù)合管等。三極以上的電管又稱為多極管或多柵管。

（三）按外形分類

電子管按其外形及外殼材料可分為瓶形玻璃管（ST管）、“橡實”管、筒形玻璃管（GT管）、大型玻璃管（G式管）、金屬瓷管、小型管（也稱花生管或指形管、MT管）、塔形管（燈塔管）、超小型管（鉛筆形管）等多種。

（四）按內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類

電子管按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為單二極管、二極管、雙二極三極管、雙二極管極管、單三極管、功率五極管、束射四極管、束射五極管、雙一極管、二極——五極復(fù)合管、又束射四極管、三極-五極復(fù)合管、三極-六極復(fù)合管、三極-七極復(fù)合管、束射功率各處室等多種類型。

（五）按陰極的加熱方式分類

電子管按陰極的加熱方式可分為直熱式陰極電子管（電流直接通過陰極使其達到熱電子發(fā)射狀態(tài)）和旁熱式陰極電子管（通過陰極旁的燈絲加熱陰極）。

（六）按屏蔽方式分類

電子管按屏蔽方式可分為銳截止屏蔽電子管和遙截止屏蔽電子管。

（七）按冷卻方式分類

電子管按冷卻方式可分為水冷式電子管、風冷式電子管和自然冷卻式電子管。

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，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。在功率放大器中，電壓放大管可選用*、6N8P、6N11.12AX7.6922、6DJ8等型號；電壓驅(qū)動管可選用12AU7.12AT7、6SN7.6DJ6.6CG7.6NP8.ECC82.6N6等型號；功率輸出管可選用KT88.EL34、300B、6650C等型號。

2.根據(jù)電路要求選用電子管的主要參數(shù)

電子管在使用時應(yīng)嚴格遵照產(chǎn)品手冊中規(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，否則會縮短電子管的使用壽命。

使用中應(yīng)注意的問題

1.電子管各極的電壓應(yīng)嚴格按順序進行接入

即：燈絲-偏壓-陽壓-簾柵壓-激勵信號， 關(guān)機時按相反的順序進行。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)機對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)機時碰極。因此在給燈絲加電壓最好是逐漸和分檔加， 對延長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)對延長壽命是有利的。氧化物陰極電子管燈絲電壓偏高時， 會加速氧化鋇的分解而縮短陰極壽命；燈絲電壓偏低時， 鋇原子不能迅速地擴散到陰極表面， 會使陰極“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燈絲中的釷原子會很快蒸發(fā)掉， 縮短陰極壽命， 燈絲電壓偏低時， 也會使陰極受正離子轟擊而失效。實踐證明使用直流燈絲電源的發(fā)射管， 在工作一段時間后把燈絲正負極性變換一次， 以使整個陰極能夠均勻損耗， 同時把燈絲輸入端對地接的電解電容極性也隨之改變， 有助于延長管子壽命。對于使用壽命已知的管子， 因陰極發(fā)射量不足而功率下降，可適當提高燈絲電壓， 加大其燈絲電流來延長使用壽命。

3.貯存電子管的庫房要求干燥無塵、防潮、防震、通風良好

不得放有易揮發(fā)性腐蝕物品。室溫在+5℃ ～ +35 ℃之間， 相對濕度不大于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。長期存放的電子管， 內(nèi)部會放出一些氣體， 使管內(nèi)真空度下降， 因此在使用時應(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。安裝時要小心緩慢地進行， 避免受力振動而損壞， 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.工作當中發(fā)射管各極都要保持良好的通風和其他冷卻

溫度過高會降低電子管的壽命， 甚至損壞， 對于風冷要注意風道暢通防塵；對于水冷系統(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、漏水、漏氣現(xiàn)象。經(jīng)常檢查發(fā)射機工作狀態(tài)， 不允許發(fā)射機出現(xiàn)高頻打火、機器失諧、寄生振蕩等現(xiàn)象， 盡量避免柵流過大， 短時間的柵流過大也可能損壞管子。

延長方法

自70年代電子管放大器復(fù)出重登音響舞臺以來，已占有一定市場，但在電子管音響產(chǎn)品中，電子管引起的故障－－包括歐美電子管在內(nèi)，并不少見，使人產(chǎn)生一種電子管壽命短的看法，然而這卻往往并非電子管本身的問題，而是電路設(shè)計存在缺陷和使用上的問題。須知品質(zhì)良好的電子管，還得有正確設(shè)計的電路，充分的散熱，周到的避震。

在使用上，電子管要有良好的通風散熱，溫度的過熱必然縮短電子管壽命，所以要盡可能使電子管保持較低的溫度。電子管怕振動，所以采取防震措施盡量避免振動也是很重要的。若做到這兩點，電子管的使用壽命至少可提高一倍。為此，電子管設(shè)備的周圍要有適當?shù)目臻g，尤其是它的上方，以便有良好的對流通風，可能的話可用風扇幫助散熱。

電子管陰極在尚未達到要求溫度即加上高壓電源時，它的陰極將受到損害，同樣會縮短電子管壽命。所以電子管設(shè)備若有預(yù)熱裝置的話，一定要使用，例如先開燈絲低壓電源預(yù)熱，后開緩慢施加高壓電源。假如沒有預(yù)熱裝置，那你不要急著將輸入信號接入，可將音量關(guān)到最小，待先開機20～30分鐘進行溫機再使用。如果使用旁熱式整流管供給整機高壓，那正好提供了簡單又有效的高壓延時。另外，在正常使用時，不要頻繁開關(guān)電源。

當然，如果對電子管電路進行正確的設(shè)計，避免錯誤運用，就能使電子管不致“英年早逝”，電子管使用數(shù)以千計的聆聽時數(shù)應(yīng)是正常的。電路設(shè)計中最常見的錯誤有電子管燈絲與陰極間的電位差過高、電子管屏極或簾柵極電壓運用至最大值、電子管控制柵極懸空，電子管燈絲電壓過低或過高、電子管安裝位置不當造成電極過熱及高壓電源沒有延時裝置等。

檢測

外觀檢查

1.觀察電子管頂部的顏色 正常的電子管，其頂部的顏色是銀色或黑色。若頂部已變成乳白色或淺黑色，則說明該電子管已漏氣或老化。

2.觀察管內(nèi)是否有雜物 輕輕搖動或用手指輕彈電子管玻殼，再上下顛倒幾下仔細觀察內(nèi)是否有碎片、白色氧化物、碎云母片等雜物。若電子管內(nèi)有雜物，則說明該管經(jīng)過居中烈振動，其內(nèi)部極間短路的可能性較大。

用萬用表檢測

1.測量燈絲電壓 用萬用表R×1檔，測量電子管的兩個燈絲引腳的電阻值，正常值只有幾歐姆。若測得阻值為無窮大，則說明該電子管的燈絲已斷。

2.檢測電子管是否衰老 通過用萬用表測量電子管陰極的發(fā)射能力，即可判斷出電子管是否衰老。檢測時，可單獨為電子管的燈絲提供工作電壓（其余各極電壓均不加），預(yù)熱2min左右，用萬用表R×100檔，紅表筆接電子管極陰，黑表筆接柵極（表內(nèi)1.5V電池相當于給電子管加上正偏柵壓），測量柵、陰極之間的電阻值。正常的電子管，柵、陰極之間的電阻值應(yīng)小于3kΩ。若測得電子管柵、陰極之間的阻值大于3 kΩ，則說明該電子管已衰老。該電阻值越大，電子管的衰老程度越嚴重。