什么是真空管？

什么是真空管？

真空管就是真空电子管，有二极管、三极管等，半导体技术发展之前，通讯行业的主力器件，1946年的第一台计算机就是真空管和继电器构成的。

真空管具有抗辐射能力强、抗宇宙射线、线性放大区域宽等特点，在航空航天领域、高保真音响等方面还有应用。

那什么是电子管呢?

电子管就是一个特殊的灯泡，不过除灯丝以外,还有几个“极”，里面的灯丝与极都有连线与各自的管脚相连。最简单的电子管是二极管，它有两个极（阴极和阳极，有的灯丝还兼作阴极），阴极有发射电子的作用，阳极有接收电子的作用，并有单向导电的特性，可用作整流和检波。增加一个栅极就成了三极管，栅极能控制电流，栅极上很小的电流变化，能引起阳极很大的电流变化，所以，三极管有放大作用。还有多极管，它是在三极管内增加了一个或几个网栅（称为控制栅），主要是增加控制作用。晶体管是一种半导体器件，晶体二极管有负极和正极（相当于电子二极管的阴极和阳极），作用与电子管三极管相同；晶体三极管有三个极集电极、基极、发射极（分别对应于电子管的阳极、栅极和阴极），主要用于放大电路和开关电路。晶体管的体积已比电子管缩小了许多许多，当年用电子管做的有几间屋子大的计算机，用晶体管已缩小为几个机柜了。集成电路是把由晶体管、电阻、电容等等器件组成的电路做到一个模块内，称为集成块。随着科技的发展，集成块的体积越来越小，包含的电路越来越多。所以计算机又由几个机柜的大小，缩小成一个机箱或“笔记本”，甚至更小，而且，功能还扩大了许多许多。

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什么是真空管？有什么作用？

真空管是一种电子元件，在电路中控制电子的流动。参与工作的电极被封装在一个真空的容器内（管壁大多为玻璃），因而得名。在中国，真空管则会被称为“电子管”。

作用

在二十世纪中期前，因半导体尚未普及，基本上当时所有的电子器材均使用真空管，形成了当时对真空管的需求。但在半导体技术的发展普及和平民化下，真空管因成本高、不耐用、体积大、效能低等原因，被半导体取代了。可以在音响扩大机、微波炉及人造卫星的高频发射机看见真空管的身影；许多音响特别使用真空管是因为其特殊音质，在音响界、老旧的真空管常与最新的数字IC共存。部分战斗机如米格二十五为防止敌方的电磁脉冲干扰、机上的电子设备亦采用真空管使其功率高达千瓦以上以便烧出一条沟道。，像是电视机与电脑阴极射线管显示器内的阴极射线管以及X光机的X射线管等则是属于特殊的真空管。

真空管的分类

真空管可被分为2大类别，分别是直热式和旁热式。

直热式真空管是较早诞生的。它有一个致命的缺点，就是阴极容易受到灯丝的温度而改变特性。当灯丝电压变动时，或以交流电供应灯丝时，阴极呈现在不稳定的状态下。

旁热式真空管作工相对较稳定。由于金属套筒的体积与储热量远远大于传统的灯丝，即使灯丝暂时的温度变动，甚至暂时几秒钟的停止加热，金属板的温度变化改变有限，这也就是为什么某些扩大机关机之后，它还能唱十多秒的主要原因，是因为电源供应部分有大容量电容器内部余电未放完。 真空管可被分为二极管、三极管、四极管、四极管束射管、五极管及复合管等很多种类别。依用途区分及常见的型号

整流用二极管12F、81、35W4、25M-K15、5MK9

整流用双二极管80、5Z3、5AR4、5U4、6X4、5Y3、83、82

検波用二极管6AL5、EAA91、6H6

调谐指示管6E5、EM80

电圧放大用三极管6C4

电圧放大用双三极管12AX7、12AU7、12AT7、12BH7A、6DJ8、6SN7

功率放大用三极管45、WE300B、2A3、211、845、8045G

功率放大用双三极管6336A、6080

功率放大用集射四极管UY-807、KT88、6L6、6V6

电圧放大用五极管6AU6、6BA6、6BD6、6267、6SJ7

功率放大用五极管6F6、6CA7、6BQ5、6550、6AR5、42、30A5、50C5

变频用七极管6SA7、6BE6

发射用三极管3-500Z、3-1000Z

发射用四极管4CX250B

发射用五极管6146B、S2001A

旁热式双三极小信号管6922、ECC88、6DJ8

直热式三极功率管

什么是“真空管”和“晶体管”

真空管”（Vacuum

Tube），代表玻璃瓶内部抽真空，以利于游离电子的流动，也可有效降低灯丝的氧化损耗。与晶体管类似可有二极、三极、五极等等。“发烧”圈内也称为“胆管”。

晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于

检波

、

整流

、

放大

、

开关

、

稳压

、

信号调制

和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。

真空管的工作原理

现在，我们更进一步来看看最简单的真空管工作原理。 整理一下刚刚所述，真空管具有几个极，由最内层到最外层分别为灯丝，阴极，栅极，屏极。将一支真空管拆开之后，绘于附图之中，从图可知，当点亮灯丝，灯丝温度逐渐升高，虽然是真空状态，但灯丝温度以辐射热的方式传导至阴极金属板上，等到阴极金属板温度达到电子游离的温度时，电子就会从金属板飞奔而出。此时在电子是带负电的，在屏极加上正电压，电子就会受到吸引而朝屏极金属板飞过去，穿过栅极而形成一电子流。刚刚说到栅极犹如一个开关，当栅极不带电时，电子流会稳定的穿过栅极到达屏极，当在栅极上加入正电压，对于电子是吸引作用，可以增强电子流动的速度与动力；反之在栅极上加入负电压，同性相斥的原理电子必须绕道才能到达屏极，若栅极的结构庞大，则电子流有可能全数被阻隔。

利用栅极可以轻易控制电子流的流量，将输入讯号连接在栅极上，并且加入适当的偏压，并且在屏极串上一个电阻，藉此即可达到讯号放大的目的。真空管也与电晶体一样，具有多种放大组态（事实上，电晶体的放大组态是从真空管延伸过来的应用），结合不同的电子材料如电阻、电感、变压器以及电容等，就可以创造出千变万化的电子产品。别忘了，第一部电脑可是使用真空管制成的，，它只能做简单的加减运算。 至此，真空管的基本工作原理已经报告完毕，还缺少了什么？请观察一下真空管的管壁内部，有一块类似水银的薄膜黏附在玻璃壁上，这是延长真空管寿命的设计。除了极少部份低压真空管外（并非指工作电压低，而是指真空管内部存在低压气体），大部分的真空管必须抽真空才能正常工作。真空管的接脚为金属脚，虽然以玻璃封装，但玻璃与金属接脚之间仍然有漏气的机会。玻璃管内的金属蒸镀物（即消气剂），会与气体进行作用，它存在的目的就在于吸收气体，以维持真空管内部的真空度。这一层薄薄的金属物氧化之后，会变成白色，表示真空管已经漏气不行了，所以若打破真空管时，这一层蒸镀物质也会变成白色。购买老真空管时，也要注意蒸镀物的情况，像水银一样的为佳，若开始苍白、剥落时，就表示这支真空管已经迈入老年了。

使用300B真空管的用家一定有一个经验，将扩大机电源打开，室内灯光熄灭，此时300B的灯丝会发出昏黄的光线，在真空管的顶端，有时候会出现像极光一样的神秘蓝光。蓝光看起来是绵细的、柔软的，略带一些神秘。它像极光一样，有时会扭曲飘动，似有若无的在真空管内发亮。第一次见到蓝光的人不免对它产生好奇，有人说它无所谓，也有人说它是不正常的现象，基本上蓝光的产生基于几个因素。1.内部有低压气体。2.真空管设计或制造不良。3.屏极电压过高。

蓝光的主要来源仍然是电子，当屏极的设计包覆不良，无法吸引电子流吸附在屏极金属板上，就会让电子到处流窜，真空管见到的蓝光就是电子在真空管内流窜的结果。蓝光看起来美丽，却有可能产生辐射，不过笔者并不确定是否对人体有伤害。蓝光的出现也与真空管厂牌有极大的关系，大陆管以及苏联管Sovtek出现蓝光的机会大于其他，而我自己使用的三部300B扩大机，使用四支大陆管与两支WE300B，只有大陆管会发出蓝光，久了也就视为正常了。

1916年为有线电话用途制作的三极管，它是构造最简单的直热式三极管，一根发亮的灯丝，如栅栏状的栅极介于灯丝与屏极之间，而屏极位于最下方，就是一块金属片。