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关于设立电子管互换资料的建议,并长期置顶.
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zhchce
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发表于: 2004-09-12
— 本帖被 sanyue 从 动手一族和玩家 show 移动到本区(2010-01-10) —
老赵啊,三越的鸡蛋用户也不少了,应该设立一个关于电子管相关资料的专贴,将不同时期,不同品牌的电子管资料集中在一起,并给予主观的评价,作为店主推荐,包括价格、参数、背景资料、互换范围、注意事项等。
请店主考虑!!
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发表于: 2004-09-12
同感,可请勇哥帮忙!
尤其是可直接互换的电子管(各国家型号不同),
因不用修改电路,谁都可以尝一下换胆乐趣
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设计开发,生产,代工音频产品.联系QQ 784085999
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zhchce
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发表于: 2004-09-12
重新认识KT88/6550[转帖]
向来我提起KT88/6550这只管子,有点敬而远之。
这大概源于早年刚涉足音响自作的时候,惨痛的教训吧。印象中,早期国产曙光KT88/6550是出奇的不稳定,增益太高,很容易出大大声,但也很容易屏红,闹不好就冒烟,打火......当年可是电子管十分珍贵的时代,我手里的几只,是通过那时任职尖端行业的“曾大师”才好不容易买到的,这样容易就OVER了,我都受不了,人何以堪?
所以,我很快就改为选择稳定可靠的6P3P。K6的诞生和15年的长寿设计,端赖于选择了性格忠厚质朴的6P3P。否则,继续和刁蛮的KT88/6550缠下去,决非上策。
同时,我也就把早年试作的样品机打入冷宫,任其成为尘封的少年往事。
我当然知道,在国际HI END圈,KT88/6550有着显赫的名声,历数名器,就有MCINTOSH
和JADIS,都以KT88/6550成名,ARC和C-J也出过许多用KT88/6550的大作,所以,从道理上说,KT88/6550应该不是那么无法驾驭。在某种意义上来说,曾先生,和许多国内开发胆机的厂家,之所以和曙光厂,柳州厂合作,在很长时间把KT88/6550当作高档胆机的代名词,也是看重了KT88/6550的国际名声。
然而,大家齐齐追求这个豪门艳妇的结果,应该承认都是铩羽而归。我是放弃了,转而专攻6P3P,后来是2A3;老于,欧博集中精神搞EL34。K6作为6P3P推挽机的代表,2A3“3瓦”作为小音量美学的代表,M100作为EL34的代表,“3个代表”是实至名归的。但KT88/6550呢?哪台机器,能为KT88/6550光大门楣,称得上金屋藏娇?时至今日,国人胆机中,随便那一家都好像有用KT88/6550的,而且现在中国也WTO了,国门敞开中外交流,休说湖南,广西的,就是俄罗斯,捷克的,不照样来咱们这里找生意?来得容易就不希奇,好像随便就可以搞一下,其结果就是似乎所有人都尝过KT88/6550的滋味,“KT88/6550?我试过!就那么回事!”由是KT88/6550名声大落,在中国人手里,生生把个豪门艳妇,变成廉价路边货色,想起《复活》和《日瓦戈医生》的往事,真令人不胜唏嘘!
KT88/6550是那么糟糕么?面对如今,我有时还想起当年在香港“臂王甄”那里和KT88/6550的初次邂逅......
万事都是缘分。近来,恰巧有机会,先后接触到一台国产“路边级”KT88/6550功放,和一台ARC当年的成名之作D76,为了对比,也趁搬家之机,重新把自己的少作从尘封中出土,玩了几天,深有感触。好像十年参禅,一朝顿悟,KT88/6550的真面目,真性情,原来如此!
听那台同样有代表性的国产KT88,声音真是又粗又亮,果然是街边本色。
看里边,“补品”用料倒不少,但用的地方,都不知所云。
套句于大胡子的经典名句,“把声音做成这样,也不容易……”
客观地说,这只能说是用KT88/6550做响了的一种机器,离音响的基本概念还很远。
如果因为这样的机器也用KT88/6550,就说“KT88/6550胆机,我听过,就那么回事”,倒也不能说毫无根据。但,岂不冤哉?
巧在不久,另有朋友拿ARC的D76来修理,在治好了伤风感冒后,我们仔细听到现在。
名器果然是不凡。
声音以“凝练”两字概括,最恰当。
因为D76是纯后级,所以配我的KI82出声,CD用的欧博CD120,喇叭以3/5A为主,有时候接CELESTION 700来对照参考。喇叭线用老AN-B,讯号线普通中价线。
D76很典型是早期ARC声音,音场比较深,乐器形体收的比较小,但仍然很鲜明。小提琴娇艳而适度,钢琴也玲珑而同时内敛,可以说是一种有修养,有阅历,经过修饰,亲切又有分寸的,成熟的声音。
这和那个国产货,完全不是一种境界。
D76给我们一个难得的好参考,让我把自己那台KT88/6550搬出来,由于是自己的机器,可以随意变化。果然,KT88/6550的老脾气还在,打火,屏红是调整中的常事。但我现在不是当年了,十余年经手千台机器,什么事情还能让我慌乱?就在这几天的摸索中,终于悟出了KT88/6550的真相。
我们常用的旁热功率管,可以笼统算3种,就是中跨导束射4级管6L6/6P3P族,高跨导五级管EL34/6CA7族,和高跨导束射4极管KT88/6550族。
相应的声音倾向,把握和控制的方法,认真讲来,大有不同焉。
6L6是最古老的东西,是束射4级功率管的鼻祖。正因为早期设计,参数很保守,跨导中等(在当年已经比那些直热管高了),工作曲线和缓。电流也因此不算大。放在现在的音响应用上,它在可以正常工作的区域内调整起来,主要是功率,效率的变化,安全调整的范围比较大。相应,6L6对于推动电路的变动也不敏感。换言之,用什么电路,6L6还是那种声音感觉。之所以给人一种淳厚朴实的味道,这是根本原因。所以K6用简单的DYNACO线路,而把功力放在认真,重本的输出变压器和电源变压器上,是恰巧选择了顺其本性的做法,成功并非偶然。
而EL34,KT88/6550都是2战后的“新科技”,属于电子管黄金岁月的后期产物。其共通之处,是追求大电流,低内阻,高跨导,以及相对小巧的外观。结构上采用“盘状封底”,实际等于放大了的小九脚管子。资深玩家大概知道一种叫PL509的管子,使用裸露管脚的“大九脚”结构,其实EL34,KT88/6550的底封与之相同,只是在外面套上传统的大八脚管托。
采用这种结构,灯丝功率比较容易做大,同时管子结构支撑强固,更妙的是管腿同时能靠管座簧片导热,增大屏耗功率。现在分析,这应该算是典型的2战后“军转民”作法。
增大屏耗,便容易实现高跨导,而有了大屏耗,高跨导的管子,推动起来就比较容易;而同样的闭环增益下,有高的开环增益者负反馈必定深,相应谐波失真就可以降到更低。当时人们对负反馈的复杂作用还缺乏认识,从仪表数据得出的结论,非常符合“科学主义”的概念,而这种思想方法,2战后在全世界风靡数十年,现在看来,流弊危害甚烈。
然而同样是大电流,低内阻,高跨导的功率管,EL34和KT88/6550血脉又不同。EL34是功率五极管,相应的父辈是6F6,祖辈是42。而KT88/6550是6L6的后裔。所以相形之下,EL34天性细致,典雅,而KT88/6550则更有束射四极管强劲的电子束带来的热烈狂放。有趣的是,这种区别非常直观。在调整工作点,超出功耗之时,EL34和KT88/6550的屏红形式,明显不同。EL34是比较均匀的全屏红,而KT88/6550则是典型的束射管,屏极集中红亮一条,正是电子束轰击的靶区!
人的性格有千差万别,“知人善任”乃不易之道。知“管”善用,理所相通。
之所以50年来,用EL34,KT88/6550于音响者比比皆是,但往往流于平庸,真正成为一代名器者,不但中国,国际上也仅有那几家。十余年前我曾经有听过甚负盛名,工艺极佳的日本名机,觉得声音刻板拘谨的经验,也曾经听过某些流于粗豪的VTL,TVA的型号,甚至包括ARC,JADIS也有一些平庸的出品,其余更难言矣!知“管”善用,诚非易事,所谓“STATE OF THE ART”岂徒言哉?
事实上,真正的设计者,要有眼前有管,心中无管的境界,不应为管所拘,为管所役,亦不可为管所迷。此种关系,若以导演与演员在电影作品中的关系来理解,比较类似。一方面要体味其特点,另一方面要寻找发挥其特点的形式,切磋默契毫不勉强,最终还要为主题服务,天时地利人和,方才有不朽之作品。这种境界,岂是外行者堆砌技术,挥洒金钱,喧嚣吵作能梦见的?“我就不信……”云云,这种大干快上的结果,在历史上,留下多少笑柄?
而这在KT88/6550上,就愈发如此。对于EL34,体味不深,尚能够凭借其5极管的天生文雅细致,作出端正规矩的机器,当个乖学生,所谓“刻鹄不成尚类鹜”。而对付KT88/6550,把握不住,就只见其刁蛮顽劣,生生个“坏女孩”,只能靠强压镇服,用深度反馈来逼出个低失真,稳定就是一切。僵硬死板,别扭暴躁,活象熬着等退休的国企员工。这样的结果,就是“画虎不成反类犬”了,既然如此又何苦来?
所以,多年实践的经验教训,KT88/6550恰恰最难搞好,最不适合经验修养肤浅的厂家来用。而当年这边的朋友,抱着拉海外明星为名,吸引投资上市的运作概念来搞KT88/6550,失败正是理所当然。可惜的是,就此败坏了KT88/6550的名声。
那么,现在我的理解又如何?
KT88/6550是敏感,娇纵的,天性不适合平凡。需要的是宽裕,甚至豪奢的环境。所以万不可抱着用KT88/6550来装点贫寒,提高便宜机器档次的概念。换句话,KT88/6550不适合穷人。而且KT88/6550是要演主角的,既然要用,机器就是体会她的脾气,专门为她设计的,一切就要为之量体裁衣,决不可随便搞个万能线路,妄想没钱时用6P3P,有钱了再买套KT88管子来“升级”。
其次KT88/6550的声音,调整起来,色彩变化很大,但同时也就非常难把握。怎样把KT88/6550调整出既不辱没其高贵血统,又有本门自家特色的声底,这对设计者的修养,要求甚高。在这方面,没有对HI END的深刻认识,没有对现有流派的洞悉,休想靠堆砌原材料就能有什么奇迹。如果说象300B单端机器,还可以比较容易倚重补品,百尺竿头再更进一步;那么KT88/6550这样的机器,首先就要搭好一个完整的设计理念,而这是没有捷径的。
拿这些尺度,就很容易看明白,常见的国内从DIY套件到厂机出品的KT88/6550机器,到底是什么概念了。
闲话说到此。到底什么是我认为能把KT88/6550的真面貌表现出来的机器?且看这次老关出手,为KT88/6550平反。
这是一个多月之后的文字了。说到老关这次解开KT88/6550的秘密,还要从这种大电流管子的基本理念出发。国人搞KT88,当年多是看重其理论上的大功率输出能力,抱着“只要推得动DYNAUDIO一族喇叭,自然能够征服天下”的肤浅认识,于是往往将屏压和簾栅压都用得很尽,以便取得近100W的大功率。在这种工作状态下,如果负压比较浅,会非常不稳定,管子损耗很快。为了稳定,厂家于是把负压加深,同时施加比较深的负反馈。而同时出于设计者的水平,电源往往不理想,仅够勉强工作。而输出变压器也限于成本和设计水平,往往兼用普通30-40W的5K输出变压器,仅靠用大管子,高电压强制提高输出功率。这样几方面下来,机器虽然在假负载正弦波测试状态也能够输出大功率,但真实配搭喇叭时带复杂负载能力很差,空有表面的技术指标,徒具虚名。
这就是早期几种国产KT88胆机,享有“胆机石声之美誉”的根本原因。
此后,一些厂家转入传统的电子工业模式,走回工程团计算设计,仪表验收的路,基本上不懂得配搭国外经典喇叭来校声。而此时300B已夺走“胆王”之称号,KT88在音响市场上沦于失宠,厂家也就平常视之,生产KT88机型,不过是聊备一格罢了,甚至是为了消化零件库存也未可知,如此哪里会有什么佳作。
而近年另一些港台发烧商家在大陆OEM的出品,又走了一条在国内原有那几家OEM厂的现成东西上特别定制,加补品零件校声的路。比如用古老味道的电容,用电子管整流,扼流圈滤波,等等。说实话,以我的经验,这套方法就是搬用300B单端直热机的一套“摩机大法”,放在KT88这种大电流管子上,恰恰暴露了一种忽视理念,盲目实践的作法。结果把KT88的优点埋没,虽然减少了那种凶恶气,但又往往陷入一种矫柔扭捏的劲里边去,声音很不痛快。
这样的结果,往往是用料高级,声音并不高级,和K6那样淳朴真诚的声底一比,就明白我批评的是什么了。
而我听用KT88的几台欧美名器,声音味道虽有不同,但都有一种痛快淋漓的弹跳感,收放自如绝不拘谨做作,我以为这正是KT88与别的胆管不同的根本之处。
与我听过的国产KT88机相比,这就是有设计的作品和照葫芦画瓢的仿制之不同。
因此,我这次搞我的KT88/6550机器―――“K88”,首先就是要明确这种立意,不是做那种
“XX机型的豪华改版”,而是度身定制,专门为KT88/6550打造最佳平台。
首先我从电源入手,500W级音频矽钢片来做电源变压器,高达1000MA的电流供应,为减低内阻,尽量发挥KT88的大电流特色做了充裕的后备。同时,坚决放弃电子管整流,改用3A的超快速二极管,不用扼流圈,都为尽量打开通畅的电流通路服务。
簾栅用晶体稳压,对KT88这种大电流管子十分有效,为其建立了理想的环境,从根本上保证了雄伟的声音气势。
推动级采用难度较高,需要正负电源的阴极输出直接耦合,用上我喜爱的大电流双三极管,荷兰产E182CC,保证KT88在任何状态下都能获得源源不绝的驱动供应。
前端则用12AX7和12AU7接成长尾倒相,简洁通畅,好管子来源广泛,免除用家的后顾之忧。
说实话,一个好的,立意明确而深刻的电路框架设计,决定了一台优秀的扩音机之基础。当然,纵使有了线路图,没有恰当的零件,工艺结构配合,照样会失败,许多仿制名机的东西作成非驴非马就是例证;但反过来没有好的电路设计,在一个概念混乱,目的矛盾的线路上企图靠乱用补品来产生奇迹,绝无可能。我们国人造扩音机,比那些历史名器的差距,主要就是在这里。这就是学养,功力在起作用,整体系统概念在起作用,而不仅仅是那些名器具体用了什么秘方诀窍。
坦率讲,中国高级音响从系统概念设计的水平说,北京领先于其他地方很多,是唯一在设计上有些好东西能和国际HI END对话的环境。其主要原因,就是唯有北京之文化传统能够抵御南边以“食文化”“补品文化”出发的发烧狂潮,能够理性地分析判断,正确吸取国外HI END之精髓,建立起基于文化的声音评价体系,既不至于陷入象江南品牌那样对电子技术的琐碎迷恋,也不至于陷入象岭南品牌那样对昂贵原料,精密加工本身的崇拜。与美国和欧洲不同,中国尚没有身居小城镇而文化环境能和国际接轨的条件,所以如果不搞真正的HI END则罢,如果要搞真正的HI END而不是搞那些闭门造车,称斤买铁的东西,则唯有尊重北京的文化优势,承认北京的基于音乐概念的设计能力。当然,我说的这个“北京的文化优势”,是指唯北京有创造HI END品牌的潜力;我当然明白同样在北京,也有中国音响发烧中最糟糕的东西,而且正是因为在北京,就做得特别令人不齿。抄袭模仿,拉大旗当虎皮,炒作空洞的概念,一个也不少!而且,正所谓“如果你爱一个人,就把他送到纽约,因为那里是天堂;如果你恨一个人,就把他送到纽约,因为那里是地狱”,这种极HI的对比,在中国也只有北京。
闲话扯远了。谈回K88本身。经过反复努力,多次失败,我们终于找到了所要的声音。那是一种跌宕大气的声音,和我2A3单端的3W,绝然不同,但又都有一脉相承的地方:高贵的声底,丰富的空气感,细致而充满弹性的质感。K88最主要的声音标志,是中音质感的细密贴切,弦乐,钢琴非常过瘾,比之于喇叭,仿佛ATC那种感觉。而正是因为细节足够细致飘逸,所以大动态起来的时候,那种石破天惊的重量感,才分外动人心魄。K88是感性十足的,在她面前,你无法不沉迷于音乐的酣畅淋漓中,除非一曲终了,你无法平静激动的心灵。有了K88,我自己都重新把尘封已久的那些萧斯塔科维奇拿出来听,那种烈火与鲜血,仿佛又回到15年前亲身经历的一切之中。记得衣修伍德曾经有个著名的比喻,“飞舞在暴风雨前的一只蝴蝶”,我每每用K88,CELESTION 700来听老萧的弦乐交响曲,深同此感。
如果说我的晶体机MF-1的校声喇叭为TABLETTER 2,2A3校声的喇叭是3/5A,这次K88的校声喇叭则是英国书架箱中另一个经典,以声音平衡,淡雅,而有些“性冷淡”著称的CELESTION 700。当然700已经只有2手了。我选择700为目标,其实除了因为在高级玩家圈中近来2手700不少,另一个目的是让她充当“D系喇叭”的模拟。
英国某些书架箱经典中,有一种“蓝袜子”(注)味,讲究的是含蓄典雅,书卷气,而700是一个典型。这些年香港经济不景,原价20000的700仔不少流落大陆,许多人冲着名声买下,但就因为这种“性冷淡”的声底,虽然清雅,但有些枯淡,很难找到合适的匹配,往往不讨人喜欢,转手很快。我之所以用700来配K88校声,虽然有缘分的原因,也是正好要检验K88的魅力。700果然具有染色极少的参考价值,许多在配3/5A时觉得听的过的录音都显得平淡许多。配K6,显然700的感觉是在虚应故事,毫不热情。而这种情况,如果企图仅仅换其他功率强劲的扩音机,则连基本的韵致都没有,还要糟糕。许多人都会怀疑,这样的声音,怎么值 20000?这也就是为什么700常常被抛弃的原因。
700就不吃这一套?讲句笑话,“蓝袜子”据说常常有“LL倾向”,这也就是她们不感兴趣大男人的原因,你看看简.爱……这次倒要看看K88的另类魅力了。
在几经调校下,700终于在K88的魅力下投降了。在K88的推动下,700失去了矜持,相反表现出一种理性和感情的平衡,动态爆发时热情跌宕,酣畅淋漓,细致温柔时清雅可人,韵致宛然。郑州的杨名兄是LOWTHER和CELESTION 700的玩家,他对K88推700的印象,极为深刻。
顺便拿出一张我最近在校园小店淘到的李斯特第一,第二,弹钢琴的鬼妹和乐队,指挥都素所未闻,但录音有天碟级素质,演奏华丽,略有点发烧味,但绝对过瘾。
我近来听的发烧级录音,一是这张,二是一张鲁宾斯坦和瓜内里四重奏的莫扎特,鲁宾斯坦晚期录音,都极光彩照人。
同时恰逢家兄关乃忠回国指挥,顺便带他们两夫妇新录的发烧古琴CD《古琴新韵》来听。由于时间匆忙,家叙为主,为省心我本来接MF-1晶体机给他们听,已经觉得十分出色。后来K88调校完成时他们路过,一听,失声道:这才是当时的感觉!比我们家里还象!须知,我哥哥关乃忠一辈子搞古典和民族音乐,多年站在指挥台上,同时又是我发烧的领路人,家里玩MG3屏风20年,用我的211两台电子分音,所以虽然我没有机会去温哥华实听,声音水准之权威,绝对不容怀疑。他们这样肯定K88,很说明问题。
此后,我搬着K88,匹配过从A7号角,到MINI乌托邦,K88的声音硬是赢许多价格昂贵数倍的美国,欧洲胆石名机,我现在最感兴趣的是找机会和JADIS DEFY 7,MCINTOSH 275这两台新老名器来交流一下。
不着急,不着急,等忙完香港展览会再说,K88不是一时一事的东西。现在我唯一担心的是怎样长期找到E182CC这只管子,或者我能找到用新管子6H30出好声音的状态?
注:“蓝袜子”是英国俗语,指女才子,女学究;她们常常是老处女。
以上仅为转贴,请大家发表意见.
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生生不息的真空管——赖英智
回顾百年音响史,真空管可以说是「死而复活」的奇特产品。从一次大战后急速发展,二次大战后进入黄金时期, 1965年后却被视为落伍的东西,90年代兴起一股直热式三极管风潮,连最古董的真空管都被拿出来献宝,我们只能说它是生生不息。
真空管的发明不但为音响回放开启新页,也带动录音从机械时代进入电气时代,它温热而充满生命感的声音,多年来一直掳获人心,谁能想到这么重要的发明,是无心插柳柳成荫的呢!
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真空管的发明
当爱迪生在研究电灯泡时,他做了管壁的防尘防烟实验,1880年无意间发现在灯泡管内插入独立电极的地方与灯丝之间,在某种条件下会产生电流。这个现象被称为「爱迪生效应」,爱迪生本人没有继续探讨,J.W. Swan(Swan灯泡公司创始人)等人则开始研究此一现象的奥秘。1904年英国佛莱明在横越大西洋无线电通信发报机中,才首次利用「爱迪生效应」发明了佛莱明管(二极检波管)。佛莱明出生于英格兰的兰卡斯特,在伦敦大学与皇家化学学院毕业后,1892年到1898年间先后担任了爱迪生、Swan、Ferranti电力公司的工程师与顾问。佛莱明在白热灯、电表、发电机等方面有许多改良,并且发明了佛莱明左手定律。1899年起担任马可尼无线电电报公司顾问,1901年马可尼首次进行横越大西洋传送,当时所使用的器材大部份都是佛莱明制作的。1904年他寻找一个可靠的无线电侦测器,想到「爱迪生效应」,于是制作了一个在灯丝与真空管四周有金属圆筒的制品,这是真空管的原型。当时的佛莱明管只有检波与整流的功用,而且并不稳定。<图1>耶鲁大学毕业后即进入西屋公司WE服务的美国年轻工程师Le de Forest,对「爱迪生效应」同样感兴趣,1899年他的毕业论文是「由并行线终端赫兹波的反射」,而在1900年就开始着手研究真空管,1906年申请到二极管的专利(使用电池)。同时他提出许多新的构想,例如在灯丝两边加入白金侧翼,灯丝材料指定用白金、钽和碳丝,因为钨丝当时还未上市,他认为佛莱明管可用在整流,而自己的真空管可作为继电器。1906年底,他在二极管中多加入一个栅极,让真空管具有放大与振荡的功能,他同时委托灯泡工厂生产,称为Audion。此专利在1908年2月18日通过,但我们通常认定1906年是真空管元年,而Le de Forest就成了「真空管之父」。
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发表于: 2004-09-12
真空管的改良
最早的真空管都是采用直流电,只能在业务与及少数业余玩家间流通,因此真空管的第一次改良就是让它省电。不过电池实在不方面,而且价格也高,所以第一次大战后就有人尝试让真空管以交流电来工作。为了解决哼声问题,包括使用钨氩灯管、灯丝DC点火,用大型管如210发射射线以高周波点火等,都被拿出来实验。GE公司为了提高电话线安定性,从1913年起着手研究交流真空管,终于在1923年获得专利。西屋公司也在1921年获得不同样式的专利,并由McCullough在1925年推出第一号成品。之后两年,有许多改良式收音机推出,但基本上还是电池式,只是加上旁热式变压器与线路,方便直接使用AC插头而已。西屋公司早于1913年开始研究旁热管,并在1915年提出申请,不过一直到1927年,RCA才推出旁热管UY-277(成为美国旁热真空管的标准规格);英国MOV也在同年推出Cosmos AC/R(建立世界旁热式真空管的标准制造方式),使交流器材得以普及化。最早GE从事电灯泡制造,藉此之便,他们将钨丝混入少量的二氧化钍。有一次,这个配方被误用在真空管中,结果却使放射能力大增。1921年Irvin Langmuir开发出钍钨灯丝,大大的提高了电子发射能力,但是用了这种灯丝,如果管内有残余氧气,效果立即打折,最后又研究出各种收氧剂来改良真空效果。当时西屋推出的UX-245、250与245,都已经不是球型灯泡管了,而是气泡状的玻璃管,之后再改良才变成后来所看到的可乐瓶型形状ST管。多极管陆续出现另一波改良是多极管的出现。德国西门子很早就开始动作,希望推出电压更低、动作更有效率的空间电荷栅极管(Space Charge Grid),西门子的萧特基博士发明双栅极管,一次大战后1923年正式推出作为手提收音机的检波管。马可尼公司则为了减低栅极与屏极间容量,提高放大率,开发了廉栅极(Screen Grid)高频放大用四极管。四极管可用于高周波放大,却无法用在低周波上,荷兰Philips在1927年实验将廉栅极和阳极中间插入另一条栅极,成功开发五极管。第一号产品是B443,为电池式收音机的输出管,和该公司的2502型收音机一起销售。得力于B443的成功,Philips在1929年推出AC电源用的C443直热管,巩固了其输出管的领导地位。<图2>1926年德国Loewe发表了2HF与3NF的复合管,成为复合管的鼻祖。所谓复合管是把两个或两个以上的真空管装入一个管子内,同时各自有其独立的功能。由于德国使用收音机必须课税,课税标准以真空管数量为标准,为减低管数,所以有了复合管的诞生。此外英国的Ediswan、美国爱默生的Multi value也都生产复合管。一次大战后英国的MOV开始开发金属管,希望改善玻璃管易碎的缺点,第一支发信管CAT的推出是一项重大突破,美国RCA从CAT偷学技术,1935年也推出金属管,之后还有GE与许多小厂加入,但金属管复杂且昂贵,所以很快就消失了。
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英国真空管发展
1838年,英国法拉第对1mm/Hg低压空气放电、发光、电导度等加以研究,可以说开启了真空管技术的序幕。二极管的发明人佛莱明也是英国人,他在马可尼公司从事横越大西洋传讯实验时,收信装置相当原始。他试制作磁石收信机,但无法使用:佛莱明的听觉不佳,所以还开发了把收信机讯号记录,用眼睛解读的装置。当时感度最高的电流指示计为德逊保指示计,为了利用它,必须有能将高频率电流转换成直流的整流机,但他尝试过各种低周用整流器都没有用。1904年他把爱迪生实验用装有电极的电灯泡拿来改装,发明了二极管(他称为振荡管),现在英国以Valve称呼真空管,即引用佛莱明的命名。当时已经知道管内的真空度越高,整流作用越佳,但只能以加热方式排出管内空气。<图3>最初佛莱明检波器与矿石检波器一样没有阳极,不久就加入电阳极,可惜提出专利的时间比Le de Forest稍晚,把真空管之父的美誉拱手让人。由于英国不像美国那么迫切需要长途电话,所以真空管的开发脚步并不急。1911年马可尼公司的兰尼首度开发出三极管,多用于军方的无线电收信机,但由于管内真空无法长期保存,工作很不稳定,后来从美国引进球型真空管的排气,才改良了安定性。1916年BTH推出Type R管,与法国的TM管几乎一样。一次大战中,英国海军致力开发发信管,生产大型真空管,1917年Marconi-Osram Valve所生产的Type T1,是最早的大型发信管。1937年,与RCA有关系的马可尼与GEC两家公司,发表了International Octal系列真空管,以KT(Kinkless Tetrode)这个型号加入束射功率管的行列,也为英国真空管开辟了另一片天空。不论与6V6同级的KT61,或者与6L6相近的KT66,都获得许多人的喜爱。稍后所开发的KT88,成为与RCA 6550鼎足而立的产品。
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法国的真空管
1908年,Le de Forest到法国宣传他的新球型管Audion,会见当时法国通信部队负责人菲力上校,争取到在巴黎艾菲尔铁塔上展示发射机的机会。菲力上校对三极管很感兴趣,但示范并不成功,所以没有采用。不过法国本身没有设计真空管的经验,而德国军力扩充迅速,随时有爆发欧战的可能,通信部队的需求迫在眉睫。1914年大战前夕,一位美国人保罗皮森,受德律风根的指派在美国收集最新通信器材情报,当他准备返回德国而在伦敦过境时,德国已经对法宣战。保罗潜入法国被捕,他被引见菲力将军,并从口袋拿出Audion真空管详述其优点,菲力将军立刻安排他在通信部队成立真空管紧急开发项目,这是法国真空管的起源。保罗找到里昂一家灯泡厂Grammont合作,推出原筒型的三极管,成品称为Fotos。虽然法国很晚才加入,但Fotos中的设计精巧,充分发会法国人的创意天分,所以推出后订单如雪。另一家曾试做过佛莱明管的Generale des Lampes公司也紧急加入生产,产品命名为Metal,而产品编号就以负责开发的法军通信队的缩写-TM(Telegraph Military)命名。TM管是一次大战中公认最好的三极管,英国马可尼公司战后买下专利生产。它所采用的管座/插座设计,可轻易的分离开来,也是真空管的一大突破,四脚结构也在欧洲被长期采用。
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德国真空管的起源
1903年,德国人威奈特将放电管上面涂以钡钙等碱性金属氧化物,开发出氧化膜热阴极的原型,这项发明对后来的佛莱明二极管有很大的启示。1906年利班由Braun管得到灵感,以阴极射线Relay的名称申请专利,日后经过多次改良,在1911年8月发表了新的真空管。新真空管在柏林大学举行发表会,结果AEG/德律风根、西门子等公司愿一起合作进行改良,他们的完成品叫LRS Relay。LRS Relay易受温度等外在环境与电源电压的影响,杂音多,灯丝氧化膜也容易剥落,但一次大战前却是长距离电话线的主角。<图4>德国在1914年决定为民间电话线路开发新真空管,克服LRS Relay的缺点,最后西门子的Type A获选。Type A师承球型三极真空管,1916年开始发售,一部份用于战场上窃听敌军通信用的手提放大器。之后德国真空管就由西门子与德律风根两家公司为主导,陆续推出许多真空管。
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美国西屋公司的贡献
美国由于幅员广阔,对长距离电话特别需要,国营的AT&T与他的制造商西屋电器WH(Westinghouse),也因此很早就投入相关研究,甚至将触角延伸到欧洲。西屋公司曾是家电大厂也参与最早的有声电影开发,并积极介入电话相关制造业。Le de Forest尝试把他的三极管用在低周波放大而没有成功,直到1912年终于有些成果,他立刻把中继放大器权利卖给AT&T/WE,并向西屋公司展示其Audion。当时Audion讯号增强会有失真,管内残留气体,阳极电压提高后容易失控,灯丝寿命极短,物理特性不易维持,每个Audion规格都不固定。这个情况对电话中继放大器并不合适,曾经在芝加哥大学研究真空技术,同时在西屋公司从事水银弧光灯中继器研究的阿诺博士,却看出Audion的潜力。阿诺博士首先强化Audion电极的结构,再采用氧化皮膜灯丝,降低工作温度,提高真空度,结果使Audion寿命提高到一千小时。1918年10月,这项成果实际用于费城、纽约、华盛顿间的电话线上,这是世界首度将真空管运用于商用通信电路中,真空管的编号为Type A。之后西屋继续研究,推出广为收音机使用的UV管(Unit Vacuum Tube),比欧洲的四脚管早一年。第一个附有管座的Type M,用于1915年开放的纽约-旧金山大陆横断电话线路中,寿命约400小时。1915年推出的Type L灯丝为Type M的两倍长,寿命则延长为4500小时。一次大战期间,美国政府责成西屋优先投入军用真空管开发。军用管需承受严酷的温度变化、震动、电压不稳等考验,西屋公司最有名的军用管为VT-1与VT-2。最初西屋的电话真空管称为Telephono Repeater Element,军用管则称Vacuum Tube。1920年匹兹堡成立了世界第一家无线广播局,在KDKA开播,引起很大回响,西屋以Aeriola的品牌投入家用收音机制造。不过以西屋为名所开发的真空管数量并不多,美国主要的直热式三极管都是Radiotron的产品,有人认为是RCA制造,实际上像112、171、250、245等都是出自西屋手中,西屋在低周波功率管方面技术领先。
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