【大象选管】浅谈测管配对，方法心得、数据记录、以及一些有趣的图表

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【大象选管】浅谈测管配对，方法心得、数据记录、以及一些有趣的图表

前年空闲时间比较多，到去年近两年时间里，我测了可能有上千只各种管子，前几天在矿坛看到一个帖子（http://www.crystalradio.cn/forum ... ead&tid=2095607），其中坛友们对测管配对的讨论很有同感和共鸣，所以今天发个帖说几句，以及提供一些实测记录供大家参考。

先列个目录，今年忙，有时间就陆续写一些。
一、        配对的意义
1.为什么要配对
2.直流配对和交流配对（静态配对和动态配对）
3.不同电路架构对配对的要求（单端、推挽、并联单端）

二、        自己测管的方法

三、        一些数据记录
高跨导管的实测和散点分布
三极管的实测和散点分布
同批次和不同批次的实测对比

四、        一些图表和心得归纳
1.        预热问题，工作电流的时间函数
2.        灯丝热态电阻与冷态电阻，常用电子管灯丝电阻实测
3.        一个彩蛋，灯丝加热的过冲与起伏

五、总结

（下图是测过的一箱13DR7）

QLB191

厉害了！
愿闻其详

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四、        一些图表和心得归纳
1.预热问题，实测工作电流的时间函数


这是6Z10通电1分钟、5分钟、10、15、20、25、30分钟测的阴极电压值。可以看出，通电十分钟后参数大致稳下来，通电20分钟后基本保持不变（微小变化可以忽略不计）

一个小结论：测管，至少要预热十分钟以上，预热十五~三十分钟更好。
注意：其他型号小管可能会有不同但大致类似，大管可能和小管差异较大，我测过6P3P但是没有找到记录文档，有兴趣的兄弟可以实测一下跟帖补充。

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四、        一些图表和心得归纳
3.一个彩蛋，灯丝加热的过冲与起伏
先看上面的曲线，通电时间和屏流大致的关系是：
刚通电：无屏流
通电十多秒左右：屏流开始缓步上升
通电四十秒~一分钟左右：屏流达到最大值
通电一分钟~五分钟左右：屏流较快下降
通电五分钟~三十分钟：屏流缓慢下降，最终稳定下来。
大致是这个过程。但是，其中还有波折。
由于灯丝电阻-电流-温度也有一个逐步稳定的过程，并且与屏流的变化时间并不同步，所以会出现一些过冲与反弹，下面是某管（看阴极电压7.2v，大约是6p14或者6Z10，或者PCL86，我这份记录文档上没有标注型号）通电后每隔一分钟测一次阴极电压的记录和曲线。


关于测管，以及屏流这种起伏，我前年在我的群里做过详细解说和数据发布，当时针对这个问题，用13DR7管子进行过更详细精确的记录。
非常遗憾，这个记录我一下子翻不到了，只找到上面这份比较简单的数据记录，不过已经能够说明：
在上述屏流的大致下降趋势中，还会有小的起伏，有精确详细测试的话可以看到一个类似于阻尼震荡的波形，随着管子进入热稳定状态而消失，大约需要五~十分钟时间。
而且，每一只管子这个波动情况还不完全一样，时间上不同步。
所以，在稳定下来之前，某个时间点上测的数值误差较大，不同管子还不一样。

结论：同前，建议通电十分钟以上，管子进入稳定工作状态再测值。
所以，如果用测管机，插上一两分钟测值，快固然是快了，但是误差较大。

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四、        一些图表和心得归纳
2.灯丝热态电阻与冷态电阻，常用电子管灯丝电阻实测
灯丝在冷态时电阻较小，发热后电阻较大，所以刚通电时灯丝电流较大，热稳定后灯丝电流较小。


上表中各型号管子的灯丝热态电阻是根据手册额定灯丝电压和额定灯丝电流计算所得。（也可以实测灯丝的电压电流来计算，不怕烦的兄弟不妨实测一下跟帖补充，先谢过）
表中冷态电阻是直接用万用表测了八种常用管的电阻值，有两组数据是因为测完后发现万用表两个表笔短接有一欧姆左右的读数，所以用万用标的校准功能后冲新测了一次，第二组应该更精确些。

前面所述的阻尼震荡，我估计是这样一个过程：灯丝加热电流较大-温度升高-电阻变大-电流变小-温度降低-电阻变小……这样逐步稳定下来。灯丝的温度（热容相关）变化和阻值电流变化有一个相关而非同步过程。
不过这个变化不是很明显的，前述这个屏流的小波动实际很小，阴极电压波动大致在+-0,3v以内，可以忽略，所以称之为一个小彩蛋，有兴趣的兄弟可以研究一下。

本段的结论：灯丝稳定工作时的热态电阻大约是冷态电阻的4~7倍，刚开机时灯丝电流很大，所以建议电源灯丝绕组功率容量至少应为实际工作电流的两倍以上。如果不多留一些裕量的话，结果是开机通电后管子热启动时间变长，变压器灯丝绕组也容易过热。

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二、自己测管的方法
1.我采用最“土”的方法测管，就是@顽童50 坛友说的：
“先做一台单端机，然后挑选屏流、负栅压能保持一致的两只管子为一对、两队尽量相符就行了。当然很费时、需要好几天......”

第一步首先焊一片单端板，功率管阴极电阻我都精确配对到0.1欧姆（实际功放无此必要，只是为了保证测管的精度），用一对配对过的乐潘输出牛，接好工作电路。
第二步设定好闹钟，通电20分钟，记录阴极电压测值，然后播放一首歌，声音正常就OK，如果有异常就记下报废。
第三步重启闹钟，等20分钟管子冷却了再换管，回到第二步重复，重复，重复。（管子冷却未必需要20分钟，但是设两个闹钟很麻烦易出错，统一按20分钟实际更可行）
第四步按上述步骤测五十只以上之后，再把所有管子按照测值排队，找偏差小的组对。

2.为什么不用测管机
首先，贫穷限制了我的欲望。
其次，我对测管机并不信任，具体后面会谈到，上面帖子里坛友也有说起。（论坛里有过测管机的电路，大家看一下就明白，这东西没什么高科技）
再次，我玩的都是冷门管和复合管，测管机只适合常用管，不合适。

3.土法测管的优势和缺点
优点是可信，自己操作，结果可信，不会被糊弄。
优点是可靠，完全是实际工作状态，经过充分预热，不会出现机器测值和实际工作点对不上的情况。
缺点是，上述方法只测了直流静态工作点，没有测跨导，不能进行动态配对。
实际上要测跨导也行，把栅负压换个值，所有管子重新再测试一遍，两个值都一致的就是好对象。如果测三点就更靠谱，自己用就别嫌烦哈。

下图是前年一批13EM7的测值照片

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三、        一些数据记录
2.三极管的实测和散点分布
这是10EG7的测管记录，批次不同，最大偏差在+-7%以内，


这是6GF7的测管记录，批次不同，最大偏差都在+-5%以内

6gf7

三、        一些数据记录
1.高跨导管的实测和散点分布

这是半箱五十只6Z10的测试记录，同批次，最大偏差约+-10%。
注意这是原箱同批次的管子，本来一致性应该更好的，但由于跨导高的管子工艺难度会大些，手工偏差引起的参数偏离比低跨导的大，所以一致性会差些。
下面照片就是测好的半箱6Z10和未测的半箱：

mjxo

很实用的方法和经验！确实比较废人工、管，真的配对管成本是比较高的。

6gf7

三、一些数据记录
3.同批次和不同批次的实测对比
一般来说，同厂同批次的管子一致性>同厂不同批次>不同厂家生产的，不过缺乏足够样本数据来定量统计，而且即便是不同厂家生产的同型号管子原则上来说参数也应该一样，实际参数偏离也不会很大。
按我个人印象经验：
同厂同批次管子偏差大多在15%内，有些好货会在10%内，不同厂家不同批次混在一起一般也在20%内不太会超过25%。注意这个偏差离散分布并非均匀分布，大多数管子的参数还是集中相近的，无非是偏离中值的程度和个数区别。
下图是不同批次混管的7233：

下图是原箱同批次的15EW7：

魔幻蓝天

现在的论坛.肯分享自己的做机经验的人已经很少咯.谢谢楼主

6gf7

三、一些数据记录
4.复合管的问题
正常来说，一般测十个管子可以配出两对，运气好可能有三对。但，但是，但是我玩的大多是复合管啊……
复合管固然节约了空间和成本，但配对的难度呈指数上升。下面是我曾经测过的一批6GF7，内部大小两支管的阴极电阻都测值记录了，但是这个要严格配对的话太难了：

6gf7

三、一些数据记录
5.其他
由于大多数测值我都是直接写在包装盒上，专门用EXCEL记录测值的不多——一般这种记录都是有某种原因、或者要细究某些规律才会做，实在是很费时间的——而这些记录表格也只临时找到一部分，所以又翻出一些测过值的管子照片，大家可以看看，这种东西，从大数量样本统计学的角度去看，可能更能得到一些感悟。
下面照片是双测参数的一批13EM7，最下面两支是感觉有问题挑出作废的：

超人胆

对于一般业余爱好者来说做一二台胆机玩玩，怎么可能去买这么多管子来配对，大多是在电路里或调试时下功夫。或者就是说到你这里来购买配对管。

zjhhx

纠结症严重的玩不了高端管

6gf7

超人胆 发表于 2023-9-27 22:52
对于一般业余爱好者来说做一二台胆机玩玩，怎么可能去买这么多管子来配对，大多是在电路里或调试时下功夫。 ...

并不能。所发的记录和照片基本是前年到去年的，大多数都早已出完，今年忙，以后不太会大批测管，自用的随手测几只就好。
作为业余玩家也没什么好纠结的，有条件就讲究一些，没条件就马虎一些，玩物而已，丰俭由己。

dkkm

学习了，谢谢楼主。

simmconn

我猜lz不是已退休，就是已经财务自由，否则即使按普通打工人的时薪来算，这样测出来的管子也不便宜。只是Lz貌似只进行了自给偏压直流工作点的测试，没有牵扯跨导啊什么的，所以这预热时间有点浪费。在测试工程师眼里这些都不是个事儿。找个带多路开关的可编程万用表，几行脚本一写，放马过来吧。多个管子可以同时预热，多个参数可以预热后依次测量。时代变了，国人的劳动力已经不再廉价，应该在自动化上多下功夫了。

6gf7

simmconn 发表于 2023-10-1 14:50
我猜lz不是已退休，就是已经财务自由，否则即使按普通打工人的时薪来算，这样测出来的管子也不便宜。只是Lz ...

谢谢朋友的建议！ 最近忙没有及时回复请多包涵！

我搞过五年单片机，所以做一台测管仪理论上没什么难度，现在的技术，比那几种古董测管仪总是要精确很多的，如果要做图示仪实测曲线才会难一些。当然能做跟能做好是两回事，测管仪主要的精力会浪费在为适应更多管子而设置的各种切换开关上，要做得简单易用可靠并不容易，程序和核心电路并不复杂。
所以还是把测管也当作玩管盘管的一个过程吧

6gf7

感谢 @路遥plus 版主批红

书读百遍其义自见，管子玩多了还是有不少感悟的，不过也不讲废话浪费时间了 ，今天抽个空把话题完结吧。

一、        配对的意义
1.为什么要配对？
对单端来说，这是立体声音频规范的要求，以免左右声道电路放大不同导致对原始信号的损害。
对推挽来说，除了上一条之外，还要求推挽两臂配对，推挽电路理论上就是基于两臂一致的假设。
除此之外还有一些比如差分电路等不展开了。

2.直流配对和交流配对（静态配对和动态配对）
直流配对，指直流工作点的一致，主要指屏流和屏压的一致。
交流配对，指对信号放大效果的一致，并简化为栅负和跨导的一致。

3.不同电路架构对配对的要求（单端、推挽、并联单端）