[实用新型]一种超音频正弦波电子管放大器灯丝的伺服电路

说明书

技术领域

本实用新型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，本实用新型提出了一种超音频电子管放大器灯丝伺服电路。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型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。