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真空管2A3, 45, 30和6V6的趣味介绍

 迷糊128 2014-11-05


真空管2A3, 45, 30和6V6的趣味介绍

电子管:2A3

 在30年代早期,还没有发明束射四极管,三极管还是如日中天,美国RCA公司改良了WESTINGHOUSE在20年代末开发的UX-245功率管,推出2A3功率管。此管一经推出,广泛应用于各种场合,成为30年代早期最最著名的小功率管。RCA公司的多款顶级收音机都用RCA 2A3作为推挽功率输出。各个厂家也纷纷制作,苏联和欧洲也有类似产品问世,并且有多种变形产品问世。时至今日,仍然可以找到RCA,GE等公司的产品,在许多爱好电子管的朋友中也多有使用。我国的长沙电子管厂,以美国RCA公司的标准产品为蓝本,制作的2A3电子管出售。以百元一只的价格,仍有大量朋友购买使用,足见此管之深入人心。

    敝人是个技术派,对于一些迷信的东西并不赞同。但是,三极管功率放大器在历史上发挥过极其重要的作用是不争的事实。一直到二战结束以前,虽然五极管、束射四极管已经广泛应用,不过当时一些专业设备以及业余爱好者还多用三极管作功率放大。翻开以前的一些杂志,甚至可以看到2A3应用在高频丙类放大的图纸。现在,只要您喜欢,您用2A3做功率放大没有人会反对。

    最早的2A3电子管并不类似于今天我们见到的2A3,最早的2A3是单屏极电子管。后来,改为双屏极。标准RCA量产版的2A3有一个显著的特征:2A3的灯丝没有采用悬挂,而是直接靠云母片来固定,类似于常见的5Z2P。我国产品也如此。但是有很多厂家的产品就不是这样,比如日本东芝2A3采用弹簧悬挂灯丝,也有采用吊钩悬挂灯丝的。从技术来看,RCA这种方法并不好,没有灯丝悬挂对于直热电子管而言容易引起震动噪音。故此,如果用RCA或者曙光等产品就要注意,电源变压器的噪音是否会传递到电子管座,不过通常还不太严重。RCA的2A3据我见到的都用的是涂敷石墨屏极,我们知道这是一种古老的做法。有少数2A3,如STC的产品,两个并联的屏极是横向排列,而不是纵向排列。不过相信这些结构的差别并不会影响电子管的电气参数。

    6.3V灯丝的此种电子管6A3和6B4G,用法和2.5V灯丝的相同。2A3电子管甲类单管满功率输出所需推动电压大概在近50伏特,所以推动问题显得很重要。有许多电路设计采用高放大系数的五极管来推动,这是比较简单的办法。用在小功率放大器中,如果讯号源的输出在伏特数量级没有问题。但是如果用于收音机中则不合用。如果有朋友希望在自己做的收音机中用2A3来做功率放大。敝人建议低频放大用两级比较合适,第一级用电压放大五极管,比如6J8P或者6B8P的五极管部分。第二级用低放大系数的三级管,比如6C5P,6J5等等。这样就会有足够的增益,并且可以加入负反馈和音调控制。

    2A3的推挽运用一直是一个被广大无线电爱好者喜爱的电路,太多太多的书籍报刊中都有介绍。三极管开环失真小的特点的确非常可爱,尤其在做推挽放大使用,加上很小量的负反馈就可以让整个电路达到非常好的电气参数。


电子管:45

    1929年,美国的经济开始萧条,UX250没有全面获得家用收音机的市场。西屋公司缩小了UX250,推出UX245。

    西屋公司的大部分245都打印RCA的商标,这也是协议的要求。同时其它电子管公司也开始生产45号,如同10号一样,45号风靡一时。45使用更方便、价格更低。所以,不仅是音频功率放大,一些爱好者还将其用于高频功率放大和震荡,早期杂志上常常可以看到用45做高频放大或者倍频的电路。

    早期45的结构一如早期其它小功率管一样,尽管大师们又有许多可以“研究”的部分,但敝人还是不想多说,实在不想同流合污。不过有一点可以肯定,那种洋话说得越多的,水平自然高不了,只能是贻笑大方罢了。说到此,不得不提到一个台湾省的柯大夫,拼命地使用300B单端扩音机和英国双纸盆喇叭,然后拼命地撰文夸耀300B如何如何好、英国双纸盆喇叭如何好。继而请了“李大师”为他特制用了银线输出变压器、丹麦J牌银箔油浸电容器的300B扩音机,然后购买了最贵的英国双纸盆喇叭做了音箱。再配上他的40年代西电300B电子管、40年代西电274电子管。抱着来听,大喊听一辈子没问题。可是没过两年,范了毛病,偏偏嫌他的300B单管功率太大,于是非常上火,不得不寻找小功率的管子用,而这路“大师”都是非直热管不用的大爷。香港的“大师”陈瑛光看到柯大夫着急上火,给出了个主意说:“老柯为什么不用2A3呢?2A3是直热啊。”柯大夫就说:“陈大师,2A3是不错,可内部是两个并联的,犯忌!俺不能用啊。”陈大师又说:“2A3有单屏极的,找一对来不就OK了?”柯大夫说:“单屏2A3太贵了,也不好找,您就别那添乱,我有办法。”不久以后,柯大夫乐滋滋地撰文说他找到一种小管子,比300B更古老,价格也合适,而且他已经拿到好几对新品,名字不能说,以防卖货的趁机涨价。然后又说听了以后非常满意,功率正好云云。您如果以为他说找到了6V6您就错了,他是用上45了,果不其然,不久以后245的机器便取代300B出现在柯大夫的文章上。

    不得不多说一句的是在1929年LOFTIN-WHITE电路风靡起来,这是一个小功率扩音机的套件,这个KIT设计非常特别,在当时很少有人采用此种设计,它用一个24来做直接耦合推动45,80整流。时至今日,仍然有人痴迷这个小东西,找12AX7和2A3来做直接耦合。据闻“中国第一电子管高手”的北京关乃忻大师做成功了6N4直接耦合2A3,然后撰文扯着嗓子喊好。

    还真不错,巴別二世做了北京6N4直接耦合曙光2A3,如果他要是做了RCA 224耦合RCA UX245,真就要“出大事了”。


电子管:30号

    在早期业余无线电爱好者之中,用得最多的一个电子管就是30。不论是初学者装制再生收音机,还是资深专家装配便携接收-发射机,都少不了这个管子。直到现在,我们常常在我们能找到的图纸上看到有用30的电路。

    说到30的开发,还是和RCA公司有密切的关系。在20年代,电池电子管还主要是199,109之类的天下。这些管子有着节省电力的特点,不过它们的性能并不太好。这样在1931年RCA公司开发系列的电子管有30,31,32,33,34这五种管子,电力仍然节省,效率却高很多。其中30电子管被作为万能管广泛使用,它的用途简直说不完。

    30用作再生检波、低频放大、振荡、整流、甚至用于高频电压放大,我们都可以看到。比如MP-15通信机的接收部分就用了多个30管。还有许多此处不再赘述。

    我国在1936年曾经少量试验生产过一些管子,其中最主要的就是30号电子管,不过因为极其稀少,所以现在根本看不到国产的30管。解放以后,我国没有生产30电子管,在1955年的无线电管理条例中将30列为管制电子管。故此30在我国的应用日益减少,随着我国新型电池管的生产,在60年代30管在我国就已经推出了历史舞台。

    关于电子管外壳,我简单说几句:RCA的30管是热气球形管,术语谓之S管;飞歌的30是直桶玻璃管,术语谓之T型管;后面的管子是瓶型的,是从S管和T管发展而来称为ST管。ST管散热比T型管好,采用云母固定电极、顶云母和管颈接触,耐震性能好,特性更稳定。关于电子管各个厂商,绝非三言两语可以说明白,如果日后有时间,敝人再撰文详述。

    敝人撰文之时,虽多有参看日美欧诸国文献,但绝非单纯翻译。希图言简意赅,故此疏漏甚多,请诸位一定不吝赐教。


电子管:6V6号

曾经说过,在RCA公司电子管开发历史上有两个相似的现象。第一个是1928年的UX-250和1929年的UX-245,另外一个就是1937年的6L6和1937年的6V6。

    1937年,RCA公司缩小了6L6,造就的6V6。一样的束射结构,一样优异的性能。让6V6这个管子瞬间成为广大无线电爱好者竞相使用的新品种。当时,旁热小功率电子管的主要产品是6F6和6K6,这两种管子用在收音机中都非常合适。两相比较,6F6用的略微要普遍一些,主要原因是6F6的功率稍大。而6V6可以得到更大一些的功率,并且6V6的功率灵敏度要比6F6大,同时两者的售价相近,故此业余爱好者多使用6V6。此外还有一个原因,6V6用作高频震荡、调制、发射非常合适。所以不仅业余爱好者,许多专业的厂家在自己的发射机中也用了6V6,比如BC-610型400瓦短波发射机的震荡采用6V6、倍频是6L6。

    40年代,6F6、6K6、6V6这几种小功率电子管在成品收音机中都有应用,6K6省电、6F6生产厂家众多、6V6特性优异。各有特色、各成一派。当时,我国的产品收音机中用6V6的还并不多。

    解放以后,我国南京电子管厂率先生产6V6GT电子管。当时没有生产6F6和6K6也是基于一些考虑。6V6GT性能优异,取代上述两种电子管没有任何问题。品种的标准化对于生产和维修都有很多很多好处。所以我国仅生产6V6GT电子管。

    有些朋友认为6V6GT的音质要好于6P1,其实这个问题也是见仁见智。两种管子的主要特性近乎完全相同,但是特性曲线和一些参数有差异。一般说来,差别对于一般使用没有任何影响。总有一些朋友认为不同结构、不同材料的电子管会有不同声音,对于这个问题我不这样认为。许多精密仪器、超高频电子设备中,用相同型号不同厂家的电子管来替换,只要是正品,没有任何差异。除非“大师”的耳朵比仪器更精密。


电子管6V6的结构:

    6V6电子管不同厂家的产品有比较大的差异,加之生产厂家众多,所以有很多不同。此处仅仅以6V6GT来简单说说:

   我国和苏联产品:包括我国南京、曙光、苏联思维特拉那、新西伯利亚等品牌的产品。采用的是冲压成型的半椭圆镀镍铁屏极、采用梳芯柱、底部除气,苏联产品管壁多喷厚石墨、我国有的喷有的不喷,苏联管多有信号栅极涂敷石墨镍散热片,我国的有的有而有的没有。

    美、日的6V6GT多采用半圆形屏极、有镀镍铁和覆铝铁两种。晚期日本的产品采用大半椭圆覆铝铁屏极,透明管壁,盘芯柱,顶部除气。

    对于6P6P而言,玻璃是否喷碳很重要。试验表明,玻璃喷碳的管子要比外壳不喷碳的管子性能稳定许多。如果没有喷碳,有可能有一些电子轰击到玻璃外壳,引起玻璃的二次放射,同时玻璃上电位的不同会导致电子管玻璃出现放电现象,导致兰光和杂音。玻璃的二次放射可能会影响到管子的特性参数,所以喷碳的6P6P要比透明的好。日本后期的一些6V6GT没有喷碳,不知道是否是设计上采用了特别的技术,如果没有特别设计的话,不喷碳的6V6GT不如喷碳管好。

    如果是应用在高频发射、振荡。还是采用盘芯柱的管子好些,如果是用于脉冲电路或者有栅流其它电路,信号栅极的散热片非常有用。这些都应该是设计厂家的问题,我们通常不用考虑。

    在使用上,我不需要多说,大家都非常清楚。许多非常有名的电路都采用6V6这个电子管,在推挽状态下使用效果非常好,通常甲乙1类运用,输出功率在10瓦特左右,这也是许多落地收音机经常采用的一种电路方式,如果在甲乙2类工作条件下工作,功率可以更大,当然从音质的角度考虑,一般我们自己不这样运用。标准接法单管可以输出大于2A3的功率,非常和用。

    还有一点,6V6三极管接法的声音非常好、开环失真小。使用相同的输出变压器条件下,可以得到更好的低频。虽然输出功率仅仅1瓦特左右,如果您希望用来推动耳机或者小音量听音,是非常合适。我自己就使用了一台6V6三极管接法的小功率放大器来听音乐,电路简单到极点,用了一个曙光的6N9P推动两个南京的喷碳玻璃6V6GT,整流用普通的晶体管。听巴赫、亨德尔、维瓦尔蒂古典音乐非常之悠扬悦耳、舒缓宜人。

    6V6的寿命很长,在正常使用条件下,有上千小时没有问题,关于电子管的寿命问题,其实是一个非常复杂的系统工程,在此不多赘述。依我自己的经验,我的6V6三极管接法单管功率放大器:电源电压在290伏特、阴极电阻350欧姆、采用晶体管整流、没有任何开机预热等手段。从1990年开始至今,平均每月使用50小时左右,没有更换过电子管,所采用的南京1964年6P6P至今外观尚好,放射性能虽然略有减低,但仍然在正常范围以内。足可见其性能之优异。


 

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