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电子管及胆机基础知识_三_多极管的特殊连接方式_田庆松

基础知识
音 响 技 术AVtechnology
因为要对一些管子变通使用,以获得好的应用效果,对于现在的发烧友来讲,也是为了追求音色而常采用的方法。

常看到将五极管或束射功率管接成三极管使用的例子,这其中相当大部分是为了音色的缘故,因三极管状态的音色细腻而更富音乐性。

同时的确有些电路需要将多极管变通使用以满足电路的要求。

对于束射功率管而言,接成三极管的方法通常是帘栅极通过一只小阻值的电阻(如100 Ω)接往屏极,这只小功率电阻的作用是抑制可能产生的自激。

由于四极管的负阻效应,现在很少看到四极管在电路中应用的实例了。

不过也有例外,如6S6,网上有人将它接成三极管用作耳机输出时有意想不到的音质表现,此接法是将第二栅极接往屏极作为公共屏极使用。

甚至还有七极管接成三极管的实用例子,如1A2,在厂家对其作特性测试时就已经给出了接成三极管后的阳极特性曲线,其在接成三极管后有非常好的表现,表现出这类管子少见的大动态输入(虽然功率小,但它可承受高达12 V 的输入信号电压),其接成三极管后的阳极特性如图1所示。

1A2接成三极管的方法是将除控
制栅和抑制栅(1A2的抑制栅已在管内连接到它的阴极)之外的所有栅极都接往它的屏极。

那么这些多极管在接成三极管时甚至二极管时有什么样的要求呢?会得到一只什么特性的三极管?
1 五极管接成三极管的接法
将五极管接成二极管使用时,它的所有栅极都同电子管的阳极相连(我想,现在大概没有发烧友将五极管接成二极管使用的,不过,据网上传说有个别特别高烧的朋友将300B 接成二极管进行整流,但这终属个别现象)。

而将五极管接成三极管时,呈现的接法种类较多,大概分为如图2所示的3类。

图2(a)是用的最多的一类接法,a 1是一些五极管的抑制栅在管内已经接到电子管的阴极(如五极管6J1),在接成三极管时,将五极管的帘栅极接往电子管的屏极;a 2是一些电子管的抑制栅在管内没有接到阴极(如6J8P、6J4P、6J4等),在接成三极管时,将电子管的帘栅和抑制栅均接到电子管的阳极。

在电子管手册中提供的将五极管接成三极管的曲线绝大部分都是按照图2中的a 1、
a 2类接法进行测试得到的结果。

这类接法的效果是一个中放大系数的三极管。

多极管的特殊连接方式
电子管及胆机基础知识(三)
图1 三极管以后的阳极特性
图2 五极管接成三极管的接法
□田庆松
基础知识音 响 技 术
AVtechnology
五极管接成三极管的第二种接法见图2中的(b),是将抑制栅与阳极相连,而帘栅极与第一栅极相连作为控制栅使用。

从五极管的内部构造知道,由于五极管的帘栅极是很密的,阳极电场几乎不能透过帘栅极,这种情况下栅极即使上很小的信号电压也能使阳流产生很大的变化,即此时得到的是一个高μ值的三极管。

然而,由于电子管的帘栅极很密,导致阳极电场很难透过帘栅极(这时是作控制栅使用的),所以要想电子管在这种接法下正常工作,电子管的栅极必须加正电压才行,否则栅压为负时,电子管的阳流非常小甚至呈截止状态。

当电子管的栅极加上正偏压时,会出现一个恼人的现象,那就是电子管的阳流会非常大,同时电子管的栅极回路中产生栅流,使得放大器的非线性失真大增,所以这种接法很少应用,在音频电路中更是没有丝毫应用价值。

如是玻璃壳的管子,也可采用图2(c)所示的方法进行连接。

此时,将真正阳极接地,而将帘栅和抑制栅连接作为阳极使用。

这种连接方法得到的是一个中μ的三极管,而由于阳极接地,它的圆筒状结构则起着一个屏蔽外来电磁干扰的作用。

当然,有一点要注意的是,由于帘栅和抑制栅作为阳极使用,所以电子管的功耗不得超过它所规定的最大帘栅耗散功率,否则会对电子管造成物理损害。

2 五极管中各电极的作用
关于三极管各电极的作用,稍懂无线电基础的朋友都是知道的。

这里所讲五极管各电极的作用,其实主要是新增添的两个电极的作用。

相对于三极管来说,新增的两个电极就是帘栅极和抑制栅极,这两个极是以所起到的作用来命名的。

图3是五极管管内的电极分布图,也就是通常意义上所说的管脚图。

为什么在已经有了三极管的情况下还要发展四极管、五极管和束射功率管呢?这是因为三极管还有一些特性因其结构的关系而受到了限制,如三极管的各极间的分布电容过大导致三极管不适宜工作于较高的频率,特别是三极管屏栅极间电容C ga是最明显的,工作频率越高,三极管屏栅极间电容容抗就越小,从而限制了三极管在高频范围内的应用。

早期,为了改善三极管的特性,人们在三极管的控制栅极和屏极之间加进了帘栅极,这就是四极管。

加进帘栅极后,因帘栅极的屏蔽作用使得三极管因屏栅电容所造成的不利影响大大减小,所以电子管的工作频率上限得到提高。

由于在电子管的阳极和阴极间加进了一个帘栅极,所以阳极电压对于阴极附近的影响减小,这时,当屏极电压发生改变时引起的阳流变化就很小,相当于电子管的阳极内阻增加了,同时电子管的放大系数也显著增加。

然而,四极管的帘栅极加入后而产生的二次发射效应使电子管的阳流减小。

为了克服四极管的二次发射效应,又在四极管的帘栅极和阳极之间加进了另一个栅极,被称作抑制栅,这就是五极管。

抑制栅通常处于零电位(这也是五极管的标准接法中,抑制栅常常同阴极连在一起的原因)。

由于其电位低于阳极和帘栅极电位,所以从阳极到抑制栅之间电场的电力线是从阳极到抑制栅极的,作用是使二次发射电子重新返回阳极而到达不了帘栅极,所以称其为抑制栅。

同时,由于五极管相比四极管而言又多了抑制栅的屏蔽作用,所以五极管的屏栅极分布电容变得更小,其阳极内阻和放大系数值变的更大。

由于抑制栅的电压通常为零,所以不会有电子打到电子管的抑制栅极上,也就是说抑制栅的电流是等于零的。

3 三极管和五极管的电流分配
在三极管中,由于栅极电位通常比阴极的要低(这就是所谓的栅负偏压的由来),所以电压放大用的三极管管内的电流分配是很简单的,i k=i a。

对于五极管,由于帘栅极的存在而产生了帘栅极电流,所以管内电流分配为:i k=i a+i g2。

图3 五极管的管内电极分布。

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