CN106941647A - 一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，它包括正弦波信号发生电路、数字电位器、低通滤波器、功率放大电路、CPU电路和电源电路，正弦波信号发生电路产生的正弦波信号通过数字电位器分压后进入低通滤波器滤除高次谐波，得到25KHz的幅度稳定的正弦波进入功率放大电路进行功率放大，产生6.3VRMS、25KHz的正弦波为电子管放大器灯丝提供激励电压；CPU电路用于控制正弦波信号发生电路产生正弦波信号为电子管放大器灯丝提供稳定激励电源且通过数字电位器控制电子管放大器灯丝的电压缓慢上升；电源电路用以为伺服电路提供工作电源。本发明不仅能够去除50Hz工频干扰改善音质，而且提高了灯丝的寿命。

Description

一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路

技术领域

本发明涉及一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，属于电子管放大器灯丝驱动技术领域。

背景技术

电子管放大器又称胆机，是音响业界最古老而又经久不衰的长青树，其显著的优点是声音甜美柔和，温暖耐听，音乐感好，尤其动态范围之大，线性之好，绝非其他器件所能替代，当今世界上顶级的音响设备无一例外均是采用电子管放大器技术设计的胆机。因此对胆机进行深入研究，并结合当今新理论和的数字化技术新技术对传统的胆机进行升级改进、提升性能，是非常有意义的工作。

传统的电子管电源电路一般由供给电子管的灯丝、屏极和栅极的电源构成,又称“甲电”、“乙电”、“丙电”。其中“乙电”、“丙电”,由电源变压器的次级高压经全被整流后变成脉动的直流电压,再经过电容电感组成的LC滤波电路，得到平滑的直流电压供给，50Hz工频干扰在电源部分通过电容电感滤除，不进入电子管内部。但其中的“甲电”又称灯丝电压一般由交流电压直接供给，50Hz工频直接进入电子管内部形成一个工频干扰源，用传统方法不易消除。

目前，常用的灯丝供电电路主要有频交流供电和直流供电两种形式。但它们均存在各自的问题，有提升改造的必要，具体分析如下

一、工频交流供电电路

工频交流供电是最普通的灯丝供电方式。电源变压器的灯丝绕组产生的6.3V交流电压直接对灯丝供电。不过这种供电方式高档放大器已不再采用。

目前高档电子管放大器为了降低灯丝干扰，抑制交流感应噪声，都采用交流灯丝接地电路。交流灯丝接地电路主要有变压器中心抽头和电位器的平衡接地两种形式。1)变压器中心抽头的方式：在电源变压器灯丝绕组设置中心抽头并使中心抽头接地，灯丝连线采用双绞线进行连接，利用两组灯丝绕组电流方向相反，使电场相互抵消，以抑制交流感应噪声。2)电位器的平衡接地方式：

采用两个附加电阻和灯丝电阻构成惠斯通电桥，电桥近似平衡时，中心电压平衡，电流方向相反，使电场相互抵消，以抑制交流感应噪声。或者使用电位器，用以精确调整平衡，这种电路用于无中心抽头的变压器电路中。

220V工频市电是个不稳定电源。在市电变化正负百分之十时，6.3V的灯丝电压变化在6.93到5.67之间。电压低时音质恶化，电压高时声音“情绪激昂”，实际试验中发现电压波动，对屏级的影响远远小于对灯丝的影响。考虑到电子管中灯丝是电子发生的源动力，保持源动力的稳定是必须的，因此对交流灯丝电压进行稳压势在必行，目前一般是采用外置大功率稳压器的方法实现。

二、直流供电电路

为了彻底去除50Hz交流干扰，和提高电源稳定度，一些电子管放大器采用了直流供电电路。直流供电电路采用RC滤波或常规稳压电源电路为灯丝提供了一个稳定的直流供电电路，直流供电虽然截断了50Hz交流进入电子管的途径，似乎从“理论”上消除了灯丝存在的交流干扰，但经过实际听音和深入分析后发现其负面影响也是巨大的，甚至可以说直流供电方案得不偿失。

灯丝的直流供电电路存在以下问题：

1、直流电通过灯丝会产生一个极性固定的磁场，对电子的发射(尤其对直热三极管)产生偏转效应，不仅使电子运动轨迹成曲线，相对单位时间发射的电子数量减少；还降低了电子发射的动能，使其力度减弱。

2、灯丝磁化，是导致直流电灯丝寿命较短的物理原因之一。交流电对电子的发射没有偏转影响。电子的运动轨迹是最短的直线距离，电子的动能足，发射速度快，单位时间发射的电子数量多。这就是交流灯丝胆机音乐力度比直流灯丝胆机音乐力度强的物理原因。

3、直流灯丝供电会造成电子管的早衰。电化学知识表明：不同的金属的化学电极势各自不同，直流大电流通过两种不同金属材料的连接处时会产生电化学效应，造成电腐蚀。功率电子管的灯丝电流相当大，改为直流供电后灯丝和管脚引线的焊接处可能因直流电腐蚀而烧断，减少电子管的寿命令电子管过早损坏。

实际听音也证明灯丝交流供电比直流供电音色更好，灯丝寿命更长。所以直流灯丝供电并不是一个好的供电方案。

上述两种传统供电方案不能完美的解决灯丝供电的干扰问题和灯丝寿命问题，加之灯丝在上电时承受大的冲击电流，容易造成灯丝冲击熔断，影响电子管寿命。基于以上的分析，本发明提出了一种超音频电子管放大器灯丝伺服电路。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，其不仅能够去除50Hz工频干扰改善音质，而且能够提高灯丝的寿命。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，其特征是，包括正弦波信号发生电路、数字电位器、低通滤波器、功率放大电路、CPU电路和电源电路，所述的正弦波信号发生电路、数字电位器、低通滤波器、功率放大电路依次相连，正弦波信号发生电路产生的正弦波信号通过数字电位器分压后进入低通滤波器滤除高次谐波，得到25KHz的幅度稳定的正弦波进入功率放大电路进行功率放大，产生6.3VRMS、25KHz的正弦波为电子管放大器灯丝提供激励电压；所述CPU电路分别与正弦波信号发生电路和数字电位器连接，用于控制正弦波信号发生电路产生正弦波信号为电子管放大器灯丝提供稳定激励电源且通过数字电位器控制电子管放大器灯丝的电压缓慢上升；所述电源电路用以为伺服电路提供工作电源。

优选地，所述正弦波信号发生电路包括25M晶振、DDS芯片AD9833、有极性电容E10、无极性电容C10、无极性电容C11、无极性电容C12，所述数字电位器采用AD5263数字电位器，所述低通滤波器包括无极性电容C13、无极性电容C14、无极性电容C15、无极性电容C16、电阻R10、电阻R11和AD829运算放大器，所述功率放大电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14和LM3886芯片；

所述25M晶振的VCC引脚和H引脚分别接3.3V电压，GND引脚接地，OUT引脚与DDS芯片AD9833的引脚5相连；所述DDS芯片AD9833的引脚1经过无极性电容C11与引脚1相连后接3.3V电压，引脚1还经过无极性电容C10后接地，引脚3经过有极性电容E10后接地，引脚4和引脚9分别与AD5263数字电位器的B端相连后接地，引脚10与数字电位器的A端相连；所述无极性电容C12并联在AD5263数字电位器的A端和B端之间；所述AD5263数字电位器的W端依次经过无极性电容C13、电阻R10、电阻R11后与AD829运算放大器的正相输入端相连，AD829运算放大器的正相输入端还经过无极性电容C15后接地，AD829运算放大器的反相输入端与输出端相连后经过无极性电容C14后连接在电阻R10和电阻R11之间，AD829运算放大器的正电源端和负电源端分别接正12V电压和负12V电压，AD829运算放大器的输出端经过无极性电容C16与LM3886芯片的正相输入端相连，LM3886芯片的正相输入端还经过电阻R12后接地，LM3886芯片的反相输入端经过电阻R13与LM3886芯片的输出端相连且反相输入端还经过电阻R14后接地，LM3886芯片的正电源端和负电源端分别接正12V电压和负12V电压，LM3886芯片的接地端接地，LM3886芯片的输出端与J1接头相连。

优选地，所述J1接头采用双绞线与电子管放大器灯丝连接。

优选地，所述CPU电路包括STM32芯片及其周围电路，所述STM32芯片的引脚9、引脚11和引脚13分别与DDS芯片AD9833的引脚8、引脚7和引脚6相连，STM32芯片的引脚10和引脚12分别与AD5263数字电位器的引脚13和引脚16相连，所述AD5263数字电位器的引脚11和引脚12分别与DDS芯片AD9833的引脚6和引脚7相连。

优选地，所述电源电路包括变压器T1、整流桥BG1、无极性电容C20、无极性电容C21、无极性电容C22、无极性电容C23、π型LC滤波器、无极性电容C4、无极性电容C5和LT1117稳压器，所述π型LC滤波器包括有极性电容E20、有极性电容E21、有极性电容E22、有极性电容E23、电感L1和电感L2，所述变压器T1的一次侧接入220V交流市电，变压器T1的二次侧与整流桥BG1的输入端相连，整流桥BG1的正输出端分别与无极性电容C20的一端、有极性电容E20的一端和电感L1的一端相连，所述电感L1的另一端分别与有极性电容E21的一端、无极性电容C21的一端和正12V电压输出端相连，整流桥BG1的负输出端分别与无极性电容C22的一端、有极性电容E22的一端和电感L2的一端相连，所述电感L2的另一端分别与有极性电容E23的一端、无极性电容C23的一端和负12V电压输出端相连，无极性电容C20的另一端、有极性电容E20的另一端、有极性电容E21的另一端、无极性电容C21的另一端、无极性电容C22的另一端、有极性电容E22的另一端、有极性电容E23的另一端和无极性电容C23的另一端相连后接地；所述LT1117稳压器的电压输入端分别与正12V电压输出端和无极性电容C4的一端相连，LT1117稳压器的接地端分别与无极性电容C4的另一端、无极性电容C5的一端相连后接地，LT1117稳压器的电压输出端分别与无极性电容C5的另一端和3.3V电压输出端相连。

优选地，所述电源变压器T1的二次侧中性点接地。

本发明的有益效果是：

本发明摒弃了传统的电子管灯丝供电方案，取代以超音频灯丝供电方式，这是使用现代数字化技术对传统电子管放大器进行性能提升的有益尝试。

本发明电子管放大器为灯丝提供了超音频的纯正弦波的驱动电压，这样驱动电子管放大器灯丝电流的交流频率在人耳的听觉(20H-20KHz)以外，人耳无法觉察，因为是纯正弦波交流供电，所以传统直流供电的弊端均不复存在。考虑用纯正弦波是因为根据数字信号处理理论，纯正弦波没有谐波干扰；略高于音频的正弦波辐射干扰也不严重。交流供电不会对灯丝造成不良影响。为了避免上电时全部额定电压瞬间直接加到灯丝对灯丝的冲击，本发明设计了软上电电路(利用CPU电路和数字电位器实现电子管放大器灯丝的软上电)，用数字电位器实现，在上电时数字电位器置零，在上电后的十秒钟内线性平滑的调到最大值，实现灯丝电压由零到额定值的“软上电”，保护灯丝免受冲击，提高了灯丝的寿命，使电子管的寿命得以延长。

本发明DDS芯片产生的正弦波信号，通过数字电位器分压后进入二阶巴特沃斯低通滤波器滤除高次谐波，得到25KHz的幅度稳定的正弦波，之后进入LM3886构成的放大器进行功率放大，产生6.3VRMS，25KHz的正弦波为电子管灯丝提供激励电压。

正弦波发生器由U1(AD9833)和外围器件构成，通过SPI口与CPU相连，CPU通过配置U1内部的寄存器产生25KHz的正弦波由10脚输出，接入数字电位器U2的A脚，在程序的控制下产生一个幅度由0到0.6Vp-p的正弦波，数字电位器在上电时由零到最大的缓慢变化产生一个灯丝缓慢加电的软上电过程。以保护灯丝免受大电流冲击，延长电子管寿命。U2输出脚W接入R10-11，C14-15，U3组成的截止频率为40KHz的二阶巴特沃斯低通滤波器，滤波器的Q值为0.707，放大倍数为1，输出经C16，进入U4(LM3886)进行功率放大，电路中为了提高效率，没有采用稳压电路，考虑到LM3886本身就是一种功率运放，有很高的电源抑制比(PSRR典型值为120dB)，可以近似认为，输入信号稳定则输出信号也是稳定的，这样间接完成了交流供电情况下的灯丝交流稳压。功放为标准的同相放大器接法，放大倍数由R13、R14决定，放大倍数计算公式为G＝(1+R13/R14)，改变R13、R14的比值可以改变输出电压，输出电压由输入电压和放大倍数G决定，与电源电压波动无关，因为输入电压由U1的片内基准电源和D/A转换器输出，本身非常稳定，相当于完成了交流稳压，灯丝电源由J1输出，灯丝连线采用双绞线进行连接，利用两组灯丝绕组电流方向相反，结合电源变压器接地，使电场相互抵消，可以有效的抑制超声交流感应噪声。

本发明详细深入的分析了电子管放大器的灯丝供电电路，并结合当今的数字化技术提出了基于直接数字合成技术的超音频正弦波电子管放大器灯丝伺服电路，用于电子管放大器的灯丝供电，延长了灯丝的寿命，消除了交流声，提高了电子管放大器的音质。

本发明提出一种“超音频电子管放大器灯丝伺服电路”，配合开机软上电，在去除50Hz工频干扰改善音质的同时，也提高了灯丝的寿命。

附图说明

图1为本发明的电路原理图；

图2为本发明所述正弦波信号发生电路、数字电位器、低通滤波器和功率放大电路的电路图；

图3为本发明所述数字电位器的电路图；

图4为本发明所述CPU电路的电路图；

图5为本发明所述电源电路的电路图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合其附图对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1至图5所示，本发明的一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，它包括正弦波信号发生电路、数字电位器、低通滤波器、功率放大电路、CPU电路和电源电路，所述的正弦波信号发生电路、数字电位器、低通滤波器、功率放大电路依次相连，正弦波信号发生电路产生的正弦波信号通过数字电位器分压后进入低通滤波器滤除高次谐波，得到25KHz的幅度稳定的正弦波进入功率放大电路进行功率放大，产生6.3VRMS、25KHz的正弦波为电子管放大器灯丝提供激励电压；所述CPU电路分别与正弦波信号发生电路和数字电位器连接，用于控制正弦波信号发生电路产生正弦波信号为电子管放大器灯丝提供稳定激励电源且通过数字电位器控制电子管放大器灯丝的电压缓慢上升；所述电源电路用以为伺服电路提供工作电源。

优选地，如图2所示，所述正弦波信号发生电路包括25M晶振、DDS芯片AD9833、有极性电容E10、无极性电容C10、无极性电容C11、无极性电容C12，所述数字电位器采用AD5263数字电位器，所述低通滤波器包括无极性电容C13、无极性电容C14、无极性电容C15、无极性电容C16、电阻R10、电阻R11和AD829运算放大器，所述功率放大电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14和LM3886芯片。所述25M晶振的VCC引脚和H引脚分别接3.3V电压，GND引脚接地，OUT引脚与DDS芯片AD9833的引脚5相连；所述DDS芯片AD9833的引脚1经过无极性电容C11与引脚1相连后接3.3V电压，引脚1还经过无极性电容C10后接地，引脚3经过有极性电容E10后接地，引脚4和引脚9分别与AD5263数字电位器的B端相连后接地，引脚10与数字电位器的A端相连；所述无极性电容C12并联在AD5263数字电位器的A端和B端之间；所述AD5263数字电位器的W端依次经过无极性电容C13、电阻R10、电阻R11后与AD829运算放大器的正相输入端相连，AD829运算放大器的正相输入端还经过无极性电容C15后接地，AD829运算放大器的反相输入端与输出端相连后经过无极性电容C14后连接在电阻R10和电阻R11之间，AD829运算放大器的正电源端和负电源端分别接正12V电压和负12V电压，AD829运算放大器的输出端经过无极性电容C16与LM3886芯片的正相输入端相连，LM3886芯片的正相输入端还经过电阻R12后接地，LM3886芯片的反相输入端经过电阻R13与LM3886芯片的输出端相连且反相输入端还经过电阻R14后接地，LM3886芯片的正电源端和负电源端分别接正12V电压和负12V电压，LM3886芯片的接地端接地，LM3886芯片的输出端与J1接头相连。与传统的频率合成器相比，正弦波信号发生电路采用直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)DDS数字技术实现，DDS具有高精度、高分辨率、低谐波干扰等优点，采用直接数字频率合成技术产生频谱纯净、幅值稳定的超音频正弦波信号，此信号经过功率放大，为灯丝提供纯净稳定激励电源。

优选地，所述J1接头采用双绞线与电子管放大器灯丝连接。

优选地，如图3和图4所示，所述CPU电路包括STM32芯片及其周围电路，所述STM32芯片的引脚9、引脚11和引脚13分别与DDS芯片AD9833的引脚8、引脚7和引脚6相连，STM32芯片的引脚10和引脚12分别与AD5263数字电位器的引脚13和引脚16相连，所述AD5263数字电位器的引脚11和引脚12分别与DDS芯片AD9833的引脚6和引脚7相连。

优选地，如图5所示，所述电源电路包括变压器T1、整流桥BG1、无极性电容C20、无极性电容C21、无极性电容C22、无极性电容C23、π型LC滤波器、无极性电容C4、无极性电容C5和LT1117稳压器，所述π型LC滤波器包括有极性电容E20、有极性电容E21、有极性电容E22、有极性电容E23、电感L1和电感L2，所述变压器T1的一次侧接入220V交流市电，变压器T1的二次侧与整流桥BG1的输入端相连，整流桥BG1的正输出端分别与无极性电容C20的一端、有极性电容E20的一端和电感L1的一端相连，所述电感L1的另一端分别与有极性电容E21的一端、无极性电容C21的一端和正12V电压输出端相连，整流桥BG1的负输出端分别与无极性电容C22的一端、有极性电容E22的一端和电感L2的一端相连，所述电感L2的另一端分别与有极性电容E23的一端、无极性电容C23的一端和负12V电压输出端相连，无极性电容C20的另一端、有极性电容E20的另一端、有极性电容E21的另一端、无极性电容C21的另一端、无极性电容C22的另一端、有极性电容E22的另一端、有极性电容E23的另一端和无极性电容C23的另一端相连后接地；所述LT1117稳压器的电压输入端分别与正12V电压输出端和无极性电容C4的一端相连，LT1117稳压器的接地端分别与无极性电容C4的另一端、无极性电容C5的一端相连后接地，LT1117稳压器的电压输出端分别与无极性电容C5的另一端和3.3V电压输出端相连。

优选地，所述电源变压器T1的二次侧中性点接地。

本发明由正弦波信号发生芯片AD9833、数字电位器软上电电路AD5263、低通滤波器AD829、功率放大电路LM3886、CPU电路STM32和电源电路构成。DDS芯片产生的正弦波信号，通过数字电位器分压后进入二阶巴特沃斯低通滤波器滤除高次谐波，得到25KHz的幅度稳定的正弦波，之后进入LM3886构成的放大器进行功率放大，产生6.3VRMS，25KHz的正弦波为电子管灯丝提供激励电压。

1.正弦波发生器：

正弦波通常用其幅度来表示：a(t)＝sin(ωt)。不过，这类正弦波是非线性曲线，因此除非通过分段构建，否则不易生成。另一方面，角度信息在本质上是线性的。也就是说，每个单位时间内，相位角度会旋转固定角度。角速率取决于信号频率，也即ω＝2πf。正弦波发生器由ANALOG公司的直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)芯片AD9833构成，该芯片完全支持各种简单和复杂的调制方案。这些调制方案完全在数字域内实现，使得可以使用DSP(数字信号处理)技术精确而轻松地实现复杂的调制算法。AD9833包含一个高阻抗、电流源10位DAC。该DAC从SINROM(正弦表)收到正弦波逐点数值，并将其转换成相应的模拟电压。该DAC配置为单端工作模式。该DAC会产生一个输出电压，其典型值为0.6V p-p。芯片内部的电压基准提供AD9833模拟部分和数字部分所需的稳定电源。DDS芯片内部的正弦表每周波有4096点之多，其产生的波形的谐波远远高于25KHz非常容易滤除，且多点合成的正弦波频谱非常纯净，由晶振产生的波形稳定度非常之高，内部基准电路和D/A转换器使得正弦波幅度非常稳定。

2.数字电位器

AD5263是256位、数字控制可变电阻，可实现与电位器或可变电阻相同的电子调整功能。在A端与游标W或B端与游标之间，各VR提供一个完全可编程电阻值。A至B固定端接电阻20kΩ容差为1％。采用最高+15V或±5V电源供电。在系统上电时，游标位默认设置为中量程。上电后，VR游标位可通过一个SPI兼容型串行数据接口进行编程设置。

3.功率运放

LM3886是美国NS公司推出的大功率音频放大集成电路，它的功率较大，在额定工作电压下最大可达68W的连续不失真平均功率，同样具有比较完善的过压过流过热保护功能，最可贵的是它具有自动抗开关机时的电流冲击的功能，这个特点对电子管灯丝上电保护尤为可贵。其它特点有：输出功率大(连续输出功率68W)、失真度小(总失真加噪声<0.03％)、保护功能(包括过压保护、过热保护、电流限制、温度限制、开关电源时的冲击保护、静噪功能)齐全，外围元件少，制作调试容易，工作稳定可靠。经实测LM3886具有非常宽的带宽，实测在100KHz正弦波纯电阻负载上用示波器观察看不到失真，本发明中LM3886工作于25KHz失真更小，完全满足应用。

电路分析：

正弦波发生器由U1(AD9833)和外围器件构成，通过SPI口与CPU相连，CPU通过配置U1内部的寄存器产生25KHz的正弦波由10脚输出，接入数字电位器U2的A脚，在程序的控制下产生一个幅度由0到0.6Vp-p的正弦波，数字电位器在上电时由零到最大的缓慢变化产生一个灯丝缓慢加电的软上电过程。以保护灯丝免受大电流冲击，延长电子管寿命。U2输出脚W接入R10-11，C14-15，U3组成的截止频率为40KHz的二阶巴特沃斯低通滤波器，滤波器的Q值为0.707，放大倍数为1，输出经C16，进入U4(LM3886)进行功率放大，电路中为了提高效率，没有采用稳压电路，考虑到LM3886本身就是一种功率运放，有很高的电源抑制比(PSRR典型值为120dB)，可以近似认为，输入信号稳定则输出信号也是稳定的，这样间接完成了交流供电情况下的灯丝交流稳压。功放为标准的同相放大器接法，放大倍数由R13、R14决定，放大倍数计算公式为G＝(1+R13/R14)，改变R13、R14的比值可以改变输出电压，输出电压由输入电压和放大倍数G决定，与电源电压波动无关，因为输入电压由U1的片内基准电源和D/A转换器输出，本身非常稳定，相当于完成了交流稳压，灯丝电源由J1输出，灯丝连线采用双绞线进行连接，利用两组灯丝绕组电流方向相反，结合电源变压器接地，使电场相互抵消，可以有效的抑制超声交流感应噪声。

本发明的电源部分主要由采用变压器中心抽头接地方式的电源变压器T1，整流桥BG1，和π型L、C滤波器E20、L1、E21、E22、L2、E23组成，为系统提供正负电源，LT1117稳压器U6为3.3V稳压器为系统的数字部分提供电源。电源电压的确定：本发明描述为灯丝电压为6.3V RMS，则电压峰值为：6.3*1.414＝8.9Vp，实际供电电压取12V-14V。功放的供电电压，不要高出太多，否则效率低，发热严重。

本发明的CPU部分采用目前最常见的STM32-M0 32位CPU，负责控制数字电位器和DDS芯片，电路连接为标准连接，在此不再赘述。

本发明的实现过程：CPU上电复位后，初始化外围芯片，并将数字电位器至于最低值，使输出电压为零，之后配置DDS芯片，输出25KH正弦波,并在10秒内，将数字电位器逐渐调至最大值，使输出电压达到6.3V，完成灯丝软上电。

实际应用说明：

1、本发明描述为灯丝电压为6.3V，实际使用时可以将同种电子管多灯丝串联使用，提高功放的输出电压，减小输出电流，以降低功放失真，和发热，这时电源应做出相应调整，但要注意不要超过功放的最高功率，由于连续工作，功放必须有足够的散热。

2、由于灯丝供电电流大、频率高，必须使用有足够线径的双绞屏蔽线，屏蔽层应可靠接地。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (6)

1.一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，其特征是，包括正弦波信号发生电路、数字电位器、低通滤波器、功率放大电路、CPU电路和电源电路，所述的正弦波信号发生电路、数字电位器、低通滤波器、功率放大电路依次相连，正弦波信号发生电路产生的正弦波信号通过数字电位器分压后进入低通滤波器滤除高次谐波，得到25KHz的幅度稳定的正弦波进入功率放大电路进行功率放大，产生6.3VRMS、25KHz的正弦波为电子管放大器灯丝提供激励电压；所述CPU电路分别与正弦波信号发生电路和数字电位器连接，用于控制正弦波信号发生电路产生正弦波信号为电子管放大器灯丝提供稳定激励电源且通过数字电位器控制电子管放大器灯丝的电压缓慢上升；所述电源电路用以为伺服电路提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，其特征是，所述正弦波信号发生电路包括25M晶振、DDS芯片AD9833、有极性电容E10、无极性电容C10、无极性电容C11、无极性电容C12，所述数字电位器采用AD5263数字电位器，所述低通滤波器包括无极性电容C13、无极性电容C14、无极性电容C15、无极性电容C16、电阻R10、电阻R11和AD829运算放大器，所述功率放大电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14和LM3886芯片；

所述25M晶振的VCC引脚和H引脚分别接3.3V电压，GND引脚接地，OUT引脚与DDS芯片AD9833的引脚5相连；所述DDS芯片AD9833的引脚1经过无极性电容C11与引脚1相连后接3.3V电压，引脚1还经过无极性电容C10后接地，引脚3经过有极性电容E10后接地，引脚4和引脚9分别与AD5263数字电位器的B端相连后接地，引脚10与数字电位器的A端相连；所述无极性电容C12并联在AD5263数字电位器的A端和B端之间；所述AD5263数字电位器的W端依次经过无极性电容C13、电阻R10、电阻R11后与AD829运算放大器的正相输入端相连，AD829运算放大器的正相输入端还经过无极性电容C15后接地，AD829运算放大器的反相输入端与输出端相连后经过无极性电容C14后连接在电阻R10和电阻R11之间，AD829运算放大器的正电源端和负电源端分别接正12V电压和负12V电压，AD829运算放大器的输出端经过无极性电容C16与LM3886芯片的正相输入端相连，LM3886芯片的正相输入端还经过电阻R12后接地，LM3886芯片的反相输入端经过电阻R13与LM3886芯片的输出端相连且反相输入端还经过电阻R14后接地，LM3886芯片的正电源端和负电源端分别接正12V电压和负12V电压，LM3886芯片的接地端接地，LM3886芯片的输出端与J1接头相连。

3.根据权利要求2所述的一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，其特征是，所述J1接头采用双绞线与电子管放大器灯丝连接。

4.根据权利要求1所述的一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，其特征是，所述CPU电路包括STM32芯片及其周围电路，所述STM32芯片的引脚9、引脚11和引脚13分别与DDS芯片AD9833的引脚8、引脚7和引脚6相连，STM32芯片的引脚10和引脚12分别与AD5263数字电位器的引脚13和引脚16相连，所述AD5263数字电位器的引脚11和引脚12分别与DDS芯片AD9833的引脚6和引脚7相连。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，其特征是，所述电源电路包括变压器T1、整流桥BG1、无极性电容C20、无极性电容C21、无极性电容C22、无极性电容C23、π型LC滤波器、无极性电容C4、无极性电容C5和LT1117稳压器，所述π型LC滤波器包括有极性电容E20、有极性电容E21、有极性电容E22、有极性电容E23、电感L1和电感L2，所述变压器T1的一次侧接入220V交流市电，变压器T1的二次侧与整流桥BG1的输入端相连，整流桥BG1的正输出端分别与无极性电容C20的一端、有极性电容E20的一端和电感L1的一端相连，所述电感L1的另一端分别与有极性电容E21的一端、无极性电容C21的一端和正12V电压输出端相连，整流桥BG1的负输出端分别与无极性电容C22的一端、有极性电容E22的一端和电感L2的一端相连，所述电感L2的另一端分别与有极性电容E23的一端、无极性电容C23的一端和负12V电压输出端相连，无极性电容C20的另一端、有极性电容E20的另一端、有极性电容E21的另一端、无极性电容C21的另一端、无极性电容C22的另一端、有极性电容E22的另一端、有极性电容E23的另一端和无极性电容C23的另一端相连后接地；所述LT1117稳压器的电压输入端分别与正12V电压输出端和无极性电容C4的一端相连，LT1117稳压器的接地端分别与无极性电容C4的另一端、无极性电容C5的一端相连后接地，LT1117稳压器的电压输出端分别与无极性电容C5的另一端和3.3V电压输出端相连。

6.根据权利要求5所述的一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路，其特征是，所述电源变压器T1的二次侧中性点接地。