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电磁问题

发布时间:2013/7/16 19:44:10 访问次数:624

    灯丝电流产生的磁场,会令电子飞行的轨迹产生弯曲,因此,有一些电子偏离了阳极。当灯丝是AC供电时,电子飞行轨迹的弯曲方向,会随着灯丝电流的极性方向而变。因此,这个机理所产生的哼声,其频率等于市电频率。
    人们已试验了很多种的AC供电方式,但结果证明,AZ1086T-5.0解决以上这些问题的最佳办法是阴极采用旁热(indirectly heated)方式[12]。即是以敷有发射表面涂层的金属套管作为阴极,阴极又套在灯丝上。因此,灯丝(filament)又称作heater(加热器)。犀管该专利没有作明确说明,但其中的关键之处是,如果阴极有足够的热质量,它就不会因为灯丝过于幼细,而容出现温度的起伏。又由于阴极不流过加热用的电流,阴极表面的各个点将处于同一电位上——这种阴极也被称为等电位阴极(unipotential cathode),因此,就可以解决前述的静电问题。如果阴极是由磁性材料制成,比如由镍制成,则可以对灯丝产生的磁场起屏蔽作用,使得电磁问题减轻。
    采用旁热阴极的主要目的是减少哼声。为避免灯丝的AC供电与阴极上的信号产生电气关联,因此,必须要将灯丝与阴极作绝缘隔离。不幸的是,电气绝缘性好的隔离物往往有较大的热阻,当采用氧化铝作为绝缘隔离物时,灯丝温度必须要达到1 650K,才能令阴极温度达到1100K。所以,旁热式电子管的灯丝功率高于直热式电子管,预热时间也更长。对于小信号电子管来说,能够减小哼声是极其重要的,因此,在预热时间和灯丝效率这两方面,可以容忍他们有一些损失。
    阴极的发射表面是喷涂到镍套管的外层上的,灯丝则用回纯钨制成。即便是在这样的较低工作温度下,纯钨灯丝仍在一定程度上存在离子发射问题,此时对于灯丝来说,阴极有些像是阳极。如果允许有电流从灯丝流到阴极,那么,这些电流就会加进到真正的阳极电流中,导致产生崞声。幸好的是,这一问题可通过提升灯丝的电位,容易获得解决。即是将一个不是很高的DC电压(高于10V可能已足够)叠加到灯丝电源上,使得灯丝电位高于阴极电位,从而令灯丝与阴极之间无意中形成的寄生二极管关闭。美国的RCA公司是一家设计和生产电子管的公司,在其众多的公开资料中,很多电路都采用+15V至+40V之间的DC叠加电压。
    尽管已采取了前述的所有降哼声措施,但由于有漏电电流进入到信号电路中,以及阴极镍套管在磁场屏蔽上的不足,灯丝仍会带来哼声。为进一步减小哼声,EF86的灯丝特意绕成螺旋形,以便将灯丝电流形成的磁场抵消掉。
    要消除灯丝所引入的哼声,唯一的办法是采用没有任何AC成分的DC电源为灯丝供电。这也意味着灯丝电源需做成稳压电源,并可从中获得其他好处。由于阴极的发射能力非常依赖于温度,因此,关键是要保证灯丝电压准确。Mullard公司指出,灯丝电压的最大允许偏差为土5%,而在英国,现行的标准规定是市电的波动和偏差不能超出标称值的+10%和-6%(译注:中国则为+7%和-10%),这会导致AC供电时,有可能出现超过灯丝电压容许值的情况。灯丝采用稳压电源供电,则可以不受市电电压波动的髟响,令电子管的特性表现稳定化;并且,阴极表面不再存在热的循环变化,从而减小了由此带来的低频噪声。
    作者曾经使用一台自动交流稳压器(Automatic Voltage Regulator,简称AVR-译注:这种稳压器由伺服电机作为执行机构,通过控制自耦变压器与碳刷的接触位置,使输出电压自动调整到额定值并达到稳定状态),为AVO的VCM163电子管测试供电,以便减轻市电波动的影响。这台交流稳压器工作最繁忙时,转速为4pm至llpm。这是否可以证明,Hi-Fi音响在深夜时(译注:此时市电电压较稳)重放的声音会更好呢?
    所有的末代小信号电子管都是采用旁热式阴极,而直热式阴极,现在只用于大功率发射管。
    灯丝电流产生的磁场,会令电子飞行的轨迹产生弯曲,因此,有一些电子偏离了阳极。当灯丝是AC供电时,电子飞行轨迹的弯曲方向,会随着灯丝电流的极性方向而变。因此,这个机理所产生的哼声,其频率等于市电频率。
    人们已试验了很多种的AC供电方式,但结果证明,AZ1086T-5.0解决以上这些问题的最佳办法是阴极采用旁热(indirectly heated)方式[12]。即是以敷有发射表面涂层的金属套管作为阴极,阴极又套在灯丝上。因此,灯丝(filament)又称作heater(加热器)。犀管该专利没有作明确说明,但其中的关键之处是,如果阴极有足够的热质量,它就不会因为灯丝过于幼细,而容出现温度的起伏。又由于阴极不流过加热用的电流,阴极表面的各个点将处于同一电位上——这种阴极也被称为等电位阴极(unipotential cathode),因此,就可以解决前述的静电问题。如果阴极是由磁性材料制成,比如由镍制成,则可以对灯丝产生的磁场起屏蔽作用,使得电磁问题减轻。
    采用旁热阴极的主要目的是减少哼声。为避免灯丝的AC供电与阴极上的信号产生电气关联,因此,必须要将灯丝与阴极作绝缘隔离。不幸的是,电气绝缘性好的隔离物往往有较大的热阻,当采用氧化铝作为绝缘隔离物时,灯丝温度必须要达到1 650K,才能令阴极温度达到1100K。所以,旁热式电子管的灯丝功率高于直热式电子管,预热时间也更长。对于小信号电子管来说,能够减小哼声是极其重要的,因此,在预热时间和灯丝效率这两方面,可以容忍他们有一些损失。
    阴极的发射表面是喷涂到镍套管的外层上的,灯丝则用回纯钨制成。即便是在这样的较低工作温度下,纯钨灯丝仍在一定程度上存在离子发射问题,此时对于灯丝来说,阴极有些像是阳极。如果允许有电流从灯丝流到阴极,那么,这些电流就会加进到真正的阳极电流中,导致产生崞声。幸好的是,这一问题可通过提升灯丝的电位,容易获得解决。即是将一个不是很高的DC电压(高于10V可能已足够)叠加到灯丝电源上,使得灯丝电位高于阴极电位,从而令灯丝与阴极之间无意中形成的寄生二极管关闭。美国的RCA公司是一家设计和生产电子管的公司,在其众多的公开资料中,很多电路都采用+15V至+40V之间的DC叠加电压。
    尽管已采取了前述的所有降哼声措施,但由于有漏电电流进入到信号电路中,以及阴极镍套管在磁场屏蔽上的不足,灯丝仍会带来哼声。为进一步减小哼声,EF86的灯丝特意绕成螺旋形,以便将灯丝电流形成的磁场抵消掉。
    要消除灯丝所引入的哼声,唯一的办法是采用没有任何AC成分的DC电源为灯丝供电。这也意味着灯丝电源需做成稳压电源,并可从中获得其他好处。由于阴极的发射能力非常依赖于温度,因此,关键是要保证灯丝电压准确。Mullard公司指出,灯丝电压的最大允许偏差为土5%,而在英国,现行的标准规定是市电的波动和偏差不能超出标称值的+10%和-6%(译注:中国则为+7%和-10%),这会导致AC供电时,有可能出现超过灯丝电压容许值的情况。灯丝采用稳压电源供电,则可以不受市电电压波动的髟响,令电子管的特性表现稳定化;并且,阴极表面不再存在热的循环变化,从而减小了由此带来的低频噪声。
    作者曾经使用一台自动交流稳压器(Automatic Voltage Regulator,简称AVR-译注:这种稳压器由伺服电机作为执行机构,通过控制自耦变压器与碳刷的接触位置,使输出电压自动调整到额定值并达到稳定状态),为AVO的VCM163电子管测试供电,以便减轻市电波动的影响。这台交流稳压器工作最繁忙时,转速为4pm至llpm。这是否可以证明,Hi-Fi音响在深夜时(译注:此时市电电压较稳)重放的声音会更好呢?
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