文章 · 发布于 2026-10-18
单端功放的功率三极管:45、2A3、300B、845 与 211
输出管在很大程度上决定了单端功放的个性,也决定了您能使用多大的功率。本文比较单端胆机(SET)所用的功率三极管,从 2 W 的 45 到 25 W 的 GM-70,介绍每一种通常给人的听感,并说明如何让功放的功率与音箱的灵敏度相匹配。
单端功放为什么选用直热式三极管?
在单端放大级中,由一只电子管(或数只并联)以甲类方式放大完整的波形。它产生的失真以低阶为主,其中二次谐波占主导,并随电平升高而逐渐变化。与五极管相比,三极管的内阻低,因此只需很少甚至无需负反馈即可控制音箱。直热式三极管的灯丝本身就是阴极,这让电子管的结构保持简单。
代价是效率。单端放大级把大部分供电功率转化为热量,而它的输出变压器必须承载全部静态电流而不饱和,这使变压器相对于其输出功率而言又大又重。我们关于电子管功放工作原理的文章介绍了单端与推挽设计的基础知识。
功率三极管对比
| 电子管 | 类型 | 单端常见功率 | Demograf Audio 型号 | 建议灵敏度(经验值) |
|---|---|---|---|---|
| 45 | 直热式三极管,1920 年代后期 | 约 1.5~2 W | Solaria,2 W | 98 dB 及以上 |
| 2A3 | 直热式三极管,1930 年代初 | 约 3 W | Eurybia,2 W | 97 dB 及以上 |
| 3C24 | 发射三极管,钽屏极 | 数 W | Tantal,3 W | 96 dB 及以上 |
| 300B | 直热式三极管,1938 年 | 约 5~8 W | Atlas,5 W | 93 dB 及以上 |
| 811 / G-811 | 发射三极管,高增益 | 约 10~15 W | Helios MkII,15 W | 90 dB 及以上 |
| 211 | 发射三极管 | 约 15~20 W | Endymion,15 W | 89 dB 及以上 |
| 845 | 发射三极管,低增益 | 约 15~22 W | Endymion,20 W | 88 dB 及以上 |
| 805 | 发射三极管,高增益 | 约 25 W | Endymion,25 W | 88 dB 及以上 |
| GM-70 | 发射三极管 | 约 20~25 W | Ether,25 W | 88 dB 及以上 |
常见功率取决于工作点、供电电压与输出变压器,因此请把第三栏视为在众多设计中观察到的范围。灵敏度一栏假定为 20 至 30 m² 的中等房间,聆听音量为正常到较响;具体算法见下文。
小型三极管:45、2A3 与 300B
45
接收管时代的三极管,灯丝电压 2.5 V,输出功率在经典型号中排在末位。人们普遍形容它通透、迅捷、亲密。在 Solaria 中,它每声道输出 2 W,调声取向是饱满浓郁的音色、富有质感的中频,以及比 300B 更快、更有冲击力的低频。
2A3
于 1930 年代初推出,有单屏极与双屏极两种版本,灯丝电压 2.5 V。各方对它的描述分歧比其他任何型号都大:有的听者觉得它清晰利落、偏瘦,有的则觉得它密实、饱满——这既说明了电子管本身,也同样说明了它周围的电路。在 Eurybia 中,它每声道输出 2 W,调声侧重密度感:饱满的低频与厚重、浓郁的中频。
300B
由 Western Electric 于 1938 年设计,灯丝电压 5 V。它是大多数对比的参照点,人们普遍形容它温暖、甜美,中频丰润。在 Atlas 中,它每声道输出 5 W。
300B 还是 2A3?
这是搜索中被问得很多的一组对比。300B 的功率约为 2A3 的两倍,可选的音箱范围因此更宽。声音上,2A3 常被形容为更直接,300B 则更丰润、更宽容。实际上,输出变压器、推动级与电源造成的差别往往比电子管型号更大,因此请比较完整的功放,而不是孤立地比较电子管。
发射三极管:3C24、811、211、845、805 与 GM-70
3C24
一种小型发射三极管,采用钽屏极与钍钨灯丝,又称 24G。Tantal 用一对这种电子管工作于甲类,每声道 3 W,并增设静电耳机输出;其调声追求人声的真实音色与精确的空间定位。
811 与 G-811
一种高增益发射三极管,原为零偏压乙类工作而设计。在单端功放中,它被驱动到栅极正电压区(A2 类),因此推动级必须能够提供栅极电流。G-811 是与之对应的发射管型号。Helios MkII 使用一对这种电子管,配 6P3S 推动管,每声道 15 W。G-811 和原版 RCA 811,与 SV811-10 这类现代平价衍生型号并不是同一种电子管。
845、211 与 805
大型发射三极管,采用 10 V 钍钨灯丝,屏极电压约 1,000 V。845 的放大系数低,需要非常大的推动电压;211 的放大系数较高,较易推动;805 是高增益管,以栅极正电压驱动,功率高于另外两者。
845 还是 211?
两者都常见于 15 至 20 W 的单端功放。845 常被形容为低频与中低频更饱满、更有分量,211 则更开阔,高频延伸更好。Endymion 可围绕三者中的任意一种制作:845 每声道 20 W,211 每声道 15 W,805 每声道 25 W;其呈现线性、通透,而非复古的染色。
GM-70
一种发射三极管,灯丝电压 20 V,屏极面积大,工作于约 1,000 V 或更高的屏极电压。在单端功放中,它可输出 20 至 25 W。人们普遍形容它动态充沛、控制力强,兼具大型三极管的规模感;与 845 相比,用户常提到它的低频更扎实。Ether 采用 GM-70 三极管 / GK-71 五极管 发射管,一对工作于纯甲类,每声道 25 W,外置电源重约 100 kg;关于 GM-70、813 与 811 的更多内容,请参阅我们的单端功放中的发射管指南。
三极管家族中的一只五极管:4E27
并非所有单端功放都使用三极管。4E27 是一种发射五极管,而五极管在相同供电下能输出更大的功率。Tantal Senior 采用钽屏极的 4E27 老管,以甲类工作,每声道 30 W,无负反馈,并配有变压器音量控制。我们电源中的整流器同样是电子管:6D22S 是一种二极管,用作整流管时声音偏暗;5C3S 则声音偏亮。
需要多大功率?音箱灵敏度与单端功率
音箱灵敏度是指输入 1 W 时在 1 m 处测得的声压级。功率每翻一倍,声压级只增加 3 dB:2 W 增加 3 dB,4 W 增加 6 dB,8 W 增加 9 dB,16 W 增加 12 dB,25 W 约增加 14 dB。因此,一只 100 dB 的音箱配 2 W 功放,在 1 m 处可达约 103 dB;而一只 88 dB 的音箱配同一台功放,只能到约 91 dB。
在约 3 m 的常见聆听距离上,房间中的声压级会降低数 dB,具体视房间而定。管弦乐与摇滚乐在聆听位置的峰值可达 100 dB 甚至更高;单端功放超出额定功率时,失真是逐渐增加的,并不会生硬削波,但仍然听得出来。表中的经验值正是由此而来。
2 W 够用吗?
对于 98 dB 及以上的音箱,在中等房间中通常够用。对于 90 dB 左右的音箱则不够:一遇到响亮的段落,功放的动态余量就会耗尽。
哪些音箱会让单端功放吃力?
- 灵敏度低。低于约 88 dB 时,即使是 25 W 的单端功放,动态余量也所剩无几。
- 阻抗低或起伏剧烈。单端功放的输出阻抗相对较高,因此其频率响应会随音箱的阻抗曲线起伏。8 Ω 或以上的平坦阻抗曲线是容易驱动的负载;输出变压器的 4 Ω 或 16 Ω 抽头有助于匹配负载。
- 复杂的无源分频器。陡峭的多路分频滤波器会消耗功率,并造成阻抗低谷。
- 静电面板。其阻抗随频率升高而下降;我们的两款静电型号在 20 kHz 处降至约 1 Ω,这也是它们推出有源版本的原因。
实用要点:高压、发热与重量
发射三极管的屏极电压约为 1,000 V,关机后这一电压仍会留存在滤波电容中。维修应交给合格的技术人员。所有这些功放都会产生可观的热量:请在机箱上方和四周留出流通的空气,不要把它们放进封闭的柜格里;在炎热地区,请把它们放在有空调的房间中。功率管在使用若干年后需要更换;每台功放都可加订一对备用配对管。还要考虑重量:Ether 连同电源总重约 130 kg。
哪款 Demograf Audio 器材适合您
- 98 dB 及以上的音箱,例如我们 103 dB 的三分频音箱 Orpheus:Solaria 或 Eurybia;约 96 dB 起也可选 Tantal。
- 约 93 至 97 dB 的音箱,例如 95 dB 的 Cassandra MkII:Atlas,如需更多动态余量可选 Helios MkII。
- 约 90 至 93 dB 的音箱:Helios MkII。
- 约 88 dB 起的音箱,或大房间:Endymion、Ether 或 Tantal Senior。
我们的大多数音箱在设计时就考虑了与这些功放的搭配。每台功放都由 Dmitriy Gubchenko 制作;除 Tantal Senior 外,每款功放也都可制作为功率加倍的推挽版本。告诉我们您的音箱与房间大小,我们会建议适合的电子管。