三極管是最基本的電子管
電子管又稱「真空管」 （Vacuum Tube），代表玻璃瓶內(nèi)部抽真空，以利于游離電子的流動，也可有效降低燈絲的氧化損耗。二極管、三極管、五極管，從字面意義代表電子管內(nèi)部基本「極」的數(shù)量。電子管擁有三個最基本的極，第一是「陰極」（Cathode,以K代表）：陰極當然是陰性的，它是釋放出電子流的地方，它可以是一塊金屬板或是燈絲本身，當燈絲加熱金屬板時，電子就會游離而出，散布在小小的真空玻璃瓶里。第二個極是「屏極」（Plate，以P代表），基本上它是電子管最外圍的金屬板，眼睛見到電子管最外層深灰色或黑色的金屬板，通常就是屏極。屏極連接正電壓，它負責(zé)吸引從陰極散發(fā)出來的電子（利用異性相吸的原理），作為電子游離旅行的終點。第三個極為「柵極」（Gird,以G代表），從構(gòu)造看來，它猶如一圈圈的細線圈，就如同柵欄一般，固定在陰極與屏極之間，電子流必須通過柵極而到屏極，在柵極之間通電壓，可以控制電子的流量，它的作用就如同一個水龍頭一般，具有流通與阻擋的功能。
引擎運轉(zhuǎn)必須要有燃料，電子管的工作動力為電能。電子管的電極當中，最重要的應(yīng)屬陰極，它負責(zé)將電子釋放出來，作為一切工作的基礎(chǔ)。
最早的電子管由于構(gòu)造原理簡單，直接將燈絲充當陰極使用，換句話說，當燈絲點亮?xí)r，由于燈絲溫度提高,電子就從燈絲釋放出來,經(jīng)過柵極直奔屏極。這種電子管就叫“直熱式電子管”。 300B，就是屬于這種類型的電子管，相較於其他現(xiàn)代化的五極電子管， 300B 的構(gòu)造簡單，輸出功率也低。
燈絲（Filament）可以使用不同的材質(zhì)制成，由于直熱式三極管直接將燈絲當作陰極，因此燈絲的特性直接影響著直熱式電子管的性能?；旧希娮庸艿臒艚z主要可分成三種材質(zhì)構(gòu)成，第一種當然是耐高溫的鎢絲。將純度高的鎢絲抽成細絲，卷繞在電子管的最內(nèi)層，通電之後即可升高溫度。但鎢絲必須加溫到兩千多度時，電子才能發(fā)散，因此以鎢絲制成燈絲的電子管點燃時，會發(fā)出光輝耀眼的亮度，同時溫度高得嚇人。別意外，不是電子管要燒掉了，而是它本來如此！但將鎢絲點亮需要消耗較大的電力，優(yōu)點是鎢絲甚為耐用，普遍運用于較大功率或長壽命的電子管上。在某些情況下這種真空管的壽命可達數(shù)萬小時，拿來當作家里的燈泡，既耐用又有裝飾的作用，一舉數(shù)得！ 另一種燈絲采用釷鎢合金，它只須將燈絲加溫至一千多度即可工作，相較之下較省電力。最常使用的應(yīng)為氧化鹼土燈絲，它的作法是在燈絲外，涂上一層厚厚的氧化鹼土，看起來接近白灰色的物質(zhì)，它只需要加溫至約70度（看起來約為暗紅色），即可獲得足量的電子，因此工作溫度最低、也最節(jié)省電力，一般而言只須供應(yīng)6.3V左右的直流，就可以正常工作。
直熱式電子管當然有它天生的優(yōu)點，但卻有一個致命的缺點，那就是陰極容易因燈絲的溫度變化而改變特性。當燈絲電壓變動時，或以交流電供應(yīng)燈絲時，陰極呈現(xiàn)在不穩(wěn)定的狀態(tài)下。因此有人主張直熱式電子管應(yīng)采用直流供電，也有人強調(diào)必須以交流供電以免損傷陰極，這種爭論過去在音響界早已成為一個爭論不休的話題。
光電二極管、光電三極管是電子電路中廣泛采用的光敏器件。光電二極管和普通二極管一樣具有一個PN結(jié)，不同之處是在光電二極管的外殼上有一個透明的窗口以接收光線照射，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，在電路圖中文字符號一般為VD。光電三極管除具有光電轉(zhuǎn)換的功能外，還具有放大功能，在電路圖中文字符號一般為VT。光電三極管因輸入信號為光信號，所以通常只有集電極和發(fā)射極兩個引腳線。同光電二極管一樣，光電三極管外殼也有一個透明窗口，以接收光線照射。
光電二極管與光電三極管外殼形狀基本相同，其判定方法如下：遮住窗口，選用萬用表R*1K擋，測兩管腳引線間正、反向電阻，均為無窮大的為光電三極管。正、反向阻值一大一小者為光電二極管。
光電二極管檢測：首先根據(jù)外殼上的標記判斷其極，外殼標有色點的管腳或靠近管鍵的管腳為正極，另一管腳為負載。如無標記可用一塊黑布遮住其接收光線信號的窗口，將萬用表置R*1 K擋測出正極和負極，同時測得其正向電阻應(yīng)在10K~20K間，其反向電阻應(yīng)為無窮大，表針不動。然后去掉遮光黑布，光電二極管接收窗口對著光源，此時萬用表表針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度大小說明其靈敏度高低，偏轉(zhuǎn)角度越大，靈敏度越高。
光電三極管檢測：光電三極管管腳較長的是發(fā)射極，另一管腳是集電極。檢測時首先選一塊黑布遮住起接收窗口，將萬用表置R*1 K擋，兩表筆任意接兩管腳，測得結(jié)果其表針都不動（電阻無窮大），在移去遮光布，萬用表指針向右偏轉(zhuǎn)至15K~35K，其向又偏轉(zhuǎn)角度越大說明其靈敏度越高。
檢測結(jié)果凡符合以上規(guī)律的光電二極管、光電三極管可初步認為其能滿足使用需要。
真空管/電子管
什么是真空管?
電子管從根本上說就是控制電子流量的閥門。它的外觀有點像燈泡(通常由玻璃制成)，其中已經(jīng)被抽至幾近真空。在這個近乎真空的密閉腔體內(nèi)有兩個主要設(shè)備：一個被稱為加熱極，位于電子管的中央位置，在電子管工作時會發(fā)出橙色的光(某些真空管有不止一個加熱極)；另一個是由陰極、金屬柵極和金屬板(也被稱為陽極)組成。陽極板是您能在電子管中看到的最大的金屬構(gòu)件。所有元件都用云母和陶瓷墊片定位和分隔。
電子管玻璃上的銀色物質(zhì)是什么?
銀色物質(zhì)被稱為"吸氧劑"，它的目的是幫助增加電子管內(nèi)的真空度。不同真空管的顏色可能會有所不同。有時吸氧劑在真空管工作時會流動，甚至能夠薄薄的平均分布在整個真空管的腔體內(nèi)。吸氧劑的邊緣往往會變成棕色。但這些都不會影響到電子管的正常工作和穩(wěn)定性。
真空管的工作原理
讓我們一起來看一下真空管的工作原理?，F(xiàn)代的真空管共由4種基本構(gòu)件組成：極對燈絲(Filament) (加熱用)、陰極(Cathode)、柵極(Grid)和陽極(Anode)。當極對燈絲連上電壓對陰極加熱，激發(fā)陰極電子通過柵極打在陽極上。通過這樣的電子流，電子管可以將較小的交流電放大成較強的信號，實現(xiàn)信號放大功能。在信號放大的同時，通過控制柵極電壓可以控制電子流量，因而獲得所需的電子特性。
電子管是怎樣工作的
電子管的發(fā)明與盤尼西林以及輪胎的發(fā)現(xiàn)一樣具有戲劇性：在實驗室中靠近窗戶幾個未清洗的實驗皿，不經(jīng)意從窗外飄來一些霉菌落在實驗皿上，科學(xué)家驚訝的發(fā)現(xiàn)某些落入實驗皿中的霉菌，可以抑制壞菌的擴散與成長，加以實驗分析之後這種霉菌就成為了有效且使用廣泛的抗生素之一；同樣的情景也發(fā)生在研究橡膠的實驗中，偶然打破裝在玻璃杯里的硫黃，倒入融化的橡膠液體中，凝固後橡膠變成了堅硬且頗富韌性的材質(zhì)。電子管當然不是無緣無故做幾片金屬板封裝在抽真空的玻璃瓶里進行實驗的，它與發(fā)明大王愛迪生有著一段故事。
電流與電子流動的方向恰巧相反
在此之前試問一個小問題：電路分析上「電流」的方向與實際上「電子」流動的方向是否相同？答案是否定的，電流與電子流的方向是恰巧相反的。過去的科學(xué)家無法觀察電子流動的方向，于是統(tǒng)一說法，將電池的某一極設(shè)定為正極，其電壓為正電壓，電流由正極流至負極而形成一個封閉的回路。由於大家統(tǒng)一說法與作法，因此多年來并沒有發(fā)生任何沖突之事，直到了近代科學(xué)家有了更精良的設(shè)備，觀察之後遂推翻了之前的說法：「原來電子是由電池的負端流出來的」?。〒Q言之，電子是從擴大機的喇叭負端流出，而從喇叭正端回流的）
身為使用者并不需要在意何者為真，只要按照科學(xué)家的結(jié)論行事就可以了。說這一段就是因為當初愛迪生發(fā)明燈泡之後，發(fā)現(xiàn)他生產(chǎn)的燈泡燈絲老是從正極端燒斷，于是進一步實驗在燈泡中加入一塊小金屬板，點燈之後將金屬板連接電表，分別施以正電壓以及負電壓，觀察電流的情形。
對于當時的科學(xué)而言，位于真空狀態(tài)下且不連接的金屬板，不論如何連接是不可能產(chǎn)生電流的，但怪事發(fā)生了，愛迪生發(fā)現(xiàn)某種物質(zhì)（其實就是電子）會透過金屬板，會從電池的負極騰空「跳」到正極，此發(fā)現(xiàn)當然激起更大的實驗動機，此現(xiàn)象便稱為「愛迪生效應(yīng)」。這也是科學(xué)家首次質(zhì)疑電流流動的方向，以及自由電子在空間中流動的現(xiàn)象。
金屬之所以能導(dǎo)電，就是因為金屬的自由電子較多，便于電子的相互流動，因此電子材料必須由導(dǎo)電性佳的材質(zhì)制成。電子還有個特性，帶負電的電子容易受到正電壓的吸引，所謂同性相斥、異性相吸。又從愛迪生效應(yīng)中得知，當加熱金屬物質(zhì)時，活躍于質(zhì)子外圍的自由電子容易產(chǎn)生游離現(xiàn)象，溫度高導(dǎo)致電子活性增強，此時若空間中有一正電壓強力吸引，游離的電子就會在空間中流動?；哆@幾個當時已被了解的知識，弗來明（J．A. Fleming）于1904年制造出第一支二極電子管，李德科士（De Forest Lee）將二極管加以改良，于1907年制造出第一支三極管，既然成功研發(fā)了二極管，電子管的應(yīng)用開始實現(xiàn)，電子管的發(fā)展從此一日千里。
