第7节 Combination Tubes (修订中)
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[与集成电路](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/experiments/chpt- 三极管 (opens new window)。鉴于电源全波整流器设计总是需要多个二极管,在单个外壳内安装成对二极管的想法很有意义。
当然,将数千个管元件组合成一个管壳是完全不可能的,就像数千个晶体管可以蚀刻在一块硅上一样,但工程师们仍然尽最大努力推动管的小型化和合并。其中一些管子,异想天开地称为_压缩器_,在一个信封内容纳四个或更多完整的管子元件。
有时,两个不同管的功能可以集成到一个组合管中,其工作方式比两个管更优雅。这方面的一个例子是_五角网格转换器_,通常称为七极管,用于一些超外差无线电设计。这些管子包含七个元素:5 个网格、一个阴极和一个板。其中两个网格通常保留用于信号输入,另外三个用于屏蔽和抑制(性能增强)功能。将振荡器和信号混频器的超外差功能结合在一个管中,这两个阶段之间的信号耦合是内在的。振荡器没有单独的振荡器和混频器电路,而是产生交流电压 (opens new window)混合器将该电压与另一个信号“混合”,五角网格转换器的振荡器部分产生了一个电子流,该电子流在强度上振荡,然后直接通过另一个网格与另一个信号“混合”。
同一管有时以不同的方式使用:通过向其中一个控制栅极施加直流电压,可以改变管的增益以适应施加在另一个控制栅极上的信号。这被称为_可变 mu_操作,因为管的“mu”(μ)(其放大系数,测量为板到阴极电压变化与栅极到阴极电压变化与恒定板电流的比率)可以通过直流控制电压信号随意改变。
进取的电子工程师还发现了利用诸如四极管和五极管等“较小”管的多变量能力的方法。其中一种方法是所谓的_超线性_音频功率放大器,由一对名叫 David Hafler 和 Herb Keroes 的工程师发明,利用四极管与“抽头”输出变压器相结合,显著改善放大器线性度(降低在失真水平)。考虑一个“单端”三极管放大器,其输出变压器将功率耦合到扬声器:

如果我们在这个电路中用一个三极管代替一个三极管 (opens new window),我们将看到由屏幕提供的静电屏蔽带来的电路增益改进,防止了板和控制栅极之间不需要的反馈:

然而,四极管的屏幕可以用于其他功能,而不仅仅是将网格与板屏蔽。它也可以用作另一个控制元素,就像网格本身一样。如果在变压器的初级绕组上有一个“抽头”,并且这个抽头连接到屏幕,屏幕将接收到一个电压 (opens new window),该电压会随着被放大的信号(反馈)而变化。更具体地说,反馈信号与变压器铁芯中磁通量的变化率 (dΦ/dt) 成正比,从而提高了放大器在扬声器端子处再现输入信号波形的能力,而不仅仅是在初级绕组中变压器:

这种信号反馈会显著改善放大器的线性度(因此会导致失真),只要采取预防措施,防止使用相对于阴极的过大正电压“压倒”屏幕。作为一个概念,超线性(屏幕反馈)设计展示了单个管内的多个网格元件所赋予的操作灵活性:半导体元件很少能匹配的能力。
一些管设计以最经济的方式结合了多个管的功能:双板和一个阴极,每个板的电流由单独的控制栅极组控制。这些管的常见示例是_三极管-七_极管和_三极-六极_管(六极管是具有四个网格、一个阴极和一个板的管)。
其他管设计只是将单独的管结构合并在单个玻璃外壳内,以获得更大的经济性。双二极管(整流)管很常见,双三极管也是如此,尤其是当每个管的功耗相对较低时。

12AX7 和 12AU7 型号是双三极管的常见示例,均为低功率额定值。12AX7 在电吉他放大器电路中作为前置放大器管特别常见。
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