真空管(英語:Vacuum Tube)是一種在電路中控制電子流動的電子元件。參與工作的電極被封裝在一個真空的容器內(管壁大多為玻璃),因而得名。在中國大陸,真空管則會被稱為「電子管」。在香港和廣東省,真空管會被稱作「膽」。一般來說真空管內都是真空。
在二十世紀中期前,因半導體尚未普及,基本上當時所有的電子器材都使用真空管,形成了當時對真空管的需求。但在半導體技術的發展普及和平民化下,真空管因成本高、不耐用、體積大、效能低等原因,最後被半導體取代了。
雖然有許多原件已經漸漸取代了真空管,但是唯有少部分產品沒有被取代。然而,目前市面上常見的真空管產品就是屬於真空管音響為最多。真空管音響的音質比其它元件所組成的音響來的優美。
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真空管的內部構造
以三極管構造為例子,如下圖所示,A是真空管的內部構造,對照於真空管的電路符號B,而C是真空管的外觀圖。A圖中,包在最外面的是屏極,中間螺旋狀的是柵極,柵極圍繞著陰極與加熱燈絲,在真空管線路裡,一般都在屏極與陰極之間,加上正電壓,那麼將會產生電流經過屏陰極之間,而柵極的功能就是能控制屏陰之間的電流大小。
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真空管的壽命
就真空管本身而言,當發射電子的電極慢慢老化或真空度逐漸破壞之後,真空管就逐步邁向死亡了。與電晶體幾乎一勞永逸的超長壽命相比,真空管的壽命確實短得多。小信號放大器用的真空管,使用壽命大約在數千小時左右,功率管壽命還短一些,大概在數百小時到數千小時的範圍。要說明的是,這裏的壽命是廠家給的一個參考值,到時間以後並不是說管子立即就壞掉了,而是性能有所下降,低於廠家的檢測標準了。所以,管機的壽命問題沒有想像的那麼糟,到時間以後你要繼續用完全沒有問題。而且由於性能下降是個漸變過程,耳朵逐漸適應後還不容易察覺呢。
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為保持管內的真空狀態,真空管中設有一物件,稱為除氣劑。一般由鋇、鋁、鎂等活潑金屬合金製成。在抽出管中空氣後,將管中各元件及除氣劑加熱至紅熱,這樣就可以吸收管內電極所含之氣體。利用一圍繞管子之高頻電磁場而使除氣劑迅速升華,除氣劑就吸收管子中的氣體。在反應過後,玻璃管內壁積存銀色的除氣劑披覆層。若把管體的玻璃管打破或漏氣時,玻璃管內壁積存銀色的除氣劑便會退色,同時也表示該真空管不能被使用。
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真空管的保養
存取注意事項
- 不要用手觸摸印刷,古董管多是粉字,一摸就掉漆了。
- 運作時小心不要被管子燙到了,特別是功率管。
- 小心不要摔破管子,特別是一些高價的管子,不但心痛而且也不見得買得到。
- 原裝盒非常珍貴,應好好保存,常用的管子應用代用盒及薄身雪莉紙包好管子。
- 如沒有鍍金的膽腳,因年代久遠有機會會發黑,入手後應用沙膠筆或羊毛拋光布輕微刷亮,以防止使用時接觸不良。
注意一下管子工作時的狀況,如有:
- 不亮或亮度銳減
- 有異味(如燒焦味)
- 有雜音(如劈劈剝剝聲)
- 紅屏(屏級顏色變得很紅)
以上情況可能管子掛掉(或快掛了),為了避免傷害管機,應停止使用及更換。
如果要更換真空管,請確定:
- 如果型號不同,換的管子是可以直接代用的(如EL84可以代用6BQ5)
- 如果管機是推挽的設計,請確定換的管子有經過配對
- 如果買的是二手管,請確定來源避免買到不堪用者
- 管子插上去的腳位是正確的
- 管子都有插好才開啟電源
各品牌真空管的音色取向
由於真空管有不同的用途,每一個品牌都有自己的獨門技術及銷售客群,主要有以下幾間大廠:
地域 | 主要產地 | 品牌 | 音色取向 |
歐洲 | 荷蘭 | PHILIPS (Miniwatt) | 偏向快速及高頻較響亮 |
歐洲 | 英國 | MULLARD | 溫暖人聲 |
歐洲 | 德國 | Valvo | 偏向濃郁的味道 |
美洲 | 美國 | Amperex | 熱鬧和氣勢的感覺 |
歐洲 | 德國 | Telefunken | 三頻平均,分析力高 |
歐洲 | 德國 | Siemens | 擅長女聲,分析力高 |
歐洲 | 德國 | Lorenz | 嚴謹、精確、人聲甜美 |
歐洲 | 德國 | Tesla | 嚴謹、精確 |
歐洲 | 代工 | GEC | 人聲甜美 |
歐洲 | 代工 | Marconi | 音樂感強、輕快 |
歐洲 | 代工 | Genelex | 人聲甜美、低頻真實、韻味十足 |
歐洲 | 英國 | Mazda | 分析力高 |
歐洲 | 英國 | Brimar | 聲音優雅 |
美洲 | 美國 | Sylvania | 解析力強, 具有現代感表現的音色 |
美洲 | 美國 | GE | 三頻平均,但表現不突出 |
美洲 | 美國 | RCA | 較濃厚的聲音 |
美洲 | 美國 | Western Electric | 中頻滑順聲底厚實韻味十足 |
美洲 | 美國 | Raytheon | 力量型 |
美洲 | 美國 | Tung-Sol | 節奏感強 |