真空管音響燈絲電路設計及配線要領－歐吉桑的真空管世界

資訊科技發達的今日，要DIY組裝一部真空管機並非難事，只要稍微認識一些電子電路，並上網下載合適電路找妥元件就可以動手組裝了。歐吉桑看過無數的所謂國內外”專家”的大作，不但配線凌亂而且燈絲電路更是一蹋糊塗，簡直糟蹋了管機的美名，即使用再好的管子、被動元件組裝出來的音響，也只不過是一部”會響的機器”，更稱不上是好音響。
燈絲配線不僅是為搭棚美觀而已，重要的是為了杜絕交流哼生產生，同時也提高了雜訊比和降低總諧波失真度。而真正要組裝好一部一部好的真空管音響並非那麼困難，不管燈絲採交流供電或直流供電，而只要做好基本功從燈絲配線做起，就已經是功成一半了。至於搭棚配線方面只要記得信號元件遠離交流配線，並且盡可能與交流元件垂直，把握線路越短越好的原則一切就OK了。
以下是歐吉桑簡單的整理分析一下燈絲電路和配線供管友參考：
一、真空管燈絲的加熱形式：分為直接熱式與間皆加熱式(或旁熱)等兩種。

直熱式真空管構造圖旁熱式燈真空管構造圖

直熱式燈絲即是陰極，一般應用在大功率整流管或功率輸出放大三極管上，諸如5U4、5Y3GT、2A3、300B、845等。直熱式陰極的缺點是陰極容易受到燈絲的溫度改變特性。當燈絲電壓變動時或以交流電供應燈絲時，陰極容易呈現在不穩定的狀態，同時也易於感染60Hz交流哼聲。

旁熱式燈絲與陰極分開設計，陰極為獨立金屬套筒套在燈絲外面，通常與燈絲絕緣其應用則較為廣泛，如整流、電壓放大、功率放大，5AR4、12AX7、6CG7、KT88等。旁熱式真空管熱量經燈絲加熱儲存於陰極金屬套筒上，體積與儲熱量遠遠大於傳統的燈絲，因此即使燈絲電壓、溫度稍有變動，金屬板的溫度變化改變有限，所以旁熱式則相對於直熱式較穩定。

二、以燈絲供電方式區分：分成直流供電加熱與交流供電加熱兩種模式。

交流供電模式是將交流電施直接加給燈絲，線路簡單成本較低，較常應用在電壓及後級功率放大上。因為是交流供電所以常受交流哼聲問題所困擾，但是若能處理得宜的話亦能避免交流哼聲產生。為了消除交流哼聲最有效的方法是在變壓器的燈絲線圈設置一中心抽頭，抽頭接地，從而把電子管燈絲上對地的電壓從Uf分裂為±Uf／2，每一暫態都等量而反相，結果使作用在電子管輸入柵極上的雜訊干擾電流就可以抵消，通常直熱式的功率放大級用此模式就可以獲得很好的效果，如下圖(a)所示。如果變壓器燈絲線圈無中心插頭，可以用電阻組成平衡橋路，也有簡單的異曲同工之效，如下圖(b)所示。若用電位器代替電阻，能精密地找出電橋的平衡點，使交流聲影響最小，如下圖(c)所示。

交流燈絲供電在配線上尤其要注意使用對絞線，並且盡量遠離信號元件保持具垂直配線。

真空管整機的燈絲配線。

若是無中心抽頭的燈絲電壓，則每組線圈增加二個100Ω電阻作為平衡電橋電路。

直流供電模式是將交流電先整流成直流並給予平滑濾波，然後再施加到燈絲上。因需配置整流綠波電路線路稍微複雜成本較高，通常應用在前級擴大機或高級真空管擴大機上。直流供電的濾波平滑電路又可使用RC濾波和RC濾波加穩壓迴路，配線上要求就比沒有那麼嚴苛。一般RC濾波整流電路較常用於電壓或功率放大級電路，直流穩壓迴路則較常應用在前級(置)放大電路上。

三、真空管機燈絲接地配線
一般真空管的燈絲電流相當高，小則0.3A(12AX7)大則5~6A(6336A)，所以不可以與訊號接地混接，配線必須採獨立迴路單點皆地為宜，通常皆地點採在電源變壓器電壓輸出端子附近。下圖即為銘機Dynaco-ST70燈絲單點接地配置，個人對於Dynaco-ST70電路雖不甚喜愛，但對於接地設計是相當欣賞，尤其是左右聲道燈絲電壓分離，並以中間抽頭接地，唯有與一般接地設計不同的是接地端是以一只0.02uF電容隔離直流成分，簡潔有力的配線更是初學者參考的範本。