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真空管”(Vacuum Tube），是指玻璃瓶内部抽真空，以利于自由电子的流动，有效减少灯丝的氧化损耗。二极管、三极管、五极管字面上代表真空管内部基本“极点”的数量。真空管有三个基本极，第一个是“阴极”(用K表示):阴极当然是负的，是电子流释放的地方。它可以是金属板或灯丝本身。当灯丝加热金属板时，电子将自由并分散在一个小的真空玻璃瓶中。第二极是“屏极”(用P表示)。基本上是真空管的最外层金属板，眼睛看到的是真空管的最外层深灰或黑色金属板，通常是板极。屏幕接正电压，负责吸引阴极发射的电子(还记得吗？利用异性相吸的原理)，作为电子自由旅行的终点。第三极是“栅极”(网格，用G表示)。从结构上看，它像一圈细细的线圈，就像一个栅栏，固定在阴极和屏幕之间。电子流必须通过栅极到达屏幕，可以在栅极之间施加电压来控制电子流。它的作用就像一个水龙头，有循环和阻断的作用。
当然，真空管光有三极，并不完美。所以后来的真空管光一直在不断改进，有很多方法可以改进其结构以匹配不同的放大方式(比如超线性连接等。).不过这一部分的内容已经偏离了本文，我就暂时不细说了。
发动机运转必须有燃料，真空管动作功率是电能。在真空管电极中，最重要的是阴极，它负责释放电子，作为一切行动的基础。最早的真空管由于结构和原理简单，直接用灯丝做阴极。换句话说，当灯丝被点亮时，由于灯丝的温度升高，电子从灯丝中释放出来，通过栅极直奔屏幕。这种真空管被称为“直热真空管”。
细丝可以由不同的材料制成。由于灯丝直接作为直热式三极管的阴极，灯丝的特性直接影响直热式真空管的性能。基本上真空管的灯丝可以分为三种材料，第一种当然是耐高温的钨丝。高纯度钨丝拉成细丝，绕成最里层，形状为真空管，通电后可发出温度。然而，当钨丝必须加热到2000多度时，电子可能会发散。所以钨丝制成的真空管灯丝点燃时，会发出灿烂的亮度，温度高得吓人。别惊讶，不是真空管要烧了，而是它本如此！然而，点燃钨丝需要很大的能量。唯一的优点是钨丝非常耐用，广泛应用于真空管大功率或长寿命。经常听人说“那个真空管那么亮，肯定挂了两三次”。事实上，在某些情况下，真空管的寿命可以达到数万小时。在家里可以当灯泡用，既耐用又有装饰性，一举两得！
另一种灯丝是钍钨合金的，只要把灯丝加热到一千多度就可以工作，比较省电。氧化碱土丝是最常用的一种。它的做法是在灯丝外面包裹一层厚厚的氧化碱土，看起来接近白灰色。只需要加热到700度左右(看起来是暗红色)就能获得足够的电子，所以工作温度最低，最省电。一般来说，只需要提供6.3V左右的DC就可以正常工作。
直热式真空管有其先天优势，但有一个致命的缺点，就是阴极容易受灯丝温度影响而改变特性。当灯丝电压变化或灯丝通交流电时，阴极处于不稳定状态。因此，有人主张直热式真空管应采用DC电源，也有人强调必须采用交流电源，以免损坏阴极。这种争论在音频领域一直是一个有争议的话题。我无意在此引起话题。反正各方都坚持自己的理由。只要听起来还行，烟斗耐用，好听。
真空管-傍热式真空管的稳定性更高。
为了解决直热式真空管的灯丝问题，真空管的设计者决定将灯丝与阴极分开，在灯丝旁边放一圈金属套管，这样灯丝就可以直接加热金属板，电子就可以从金属板中发射出来。这种加热方式被称为“傍热式真空管”。
这样，真空管似乎就稳定多了。由于金属套管的体积和蓄热能力远高于传统灯丝，所以即使灯丝暂时温度变化，甚至停止加热几秒钟，金属板的温度变化也是有限的。这也是它在机器经过一些扩展后，还能唱十几秒的主要原因。由于阴极是独立于灯丝的，阴极板必须由灯丝间接加热，所以灯丝为了耐用再次用钨丝制作，在钨丝外层涂上一层白磁，一方面绝缘，一方面定型。由于间接加热效果差，在阴极金属板上会涂上钍、钡或其他有利于电子发射的物质。所以真空管的金属板看起来总是灰黑色的，不像正常的金属板，而且因为制作组装都要靠手工，所以金属板上总会留下很多细小的划痕，家里买真空管也不用担心一不小心。
直热式真空管与傍热式真空管的使用有什么区别？对于一般用户来说，没必要在意直热式真空管和间接加热式真空管的区别，但对于设计师来说，由于间接加热，间接加热式真空管的灯丝电流通常较大，阴极金属板必须由间接加热式结构加热，所以启动后有一个缓慢的加热期。如果是前级，一定要做好延时设计，避免启动脉冲伤害后级。
按照发展进程，最早的
真空管当然是直热式设计，最早开发的是二极管。二极管的作用类似于电流二极管，具有整流和收音机内部检测的功能。经过适当的设计，二极管也可以成为一个稳压管，就像电流齐纳二极管。因为真空管的作用原理非常简单，第一个真空管制造成功后，很多科学家都加入了研发工作。1907年一位美国科学家成功制造出第一只三极管，从此开始了无线电时代，告别留声机，进入扩大机时代。
