前端製作詳析˙MC唱頭放大器的製作 2 @ 老音響資料庫/蘇桑部落格

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　　上一期給各位介紹了一種相當容易裝置而效果不俗的MC Head Amp. 我想試裝過的人可能都會有個同感,那就是電源接通後還要等上一分鐘才能使該機投入正常工作,實在很不方便。這裡要介紹的是一個特性較為優秀的線路,它可以說是專為放大低電平而具有低雜音之設計。在這之前要先為各位簡單介紹兩種市售的MC Head Amp。由於擴音機方面的線路技術發展已臻某種巔峰狀態,所以對音源的要求也愈來愈高,MC唱頭就是在此情況下「應運而出」,(並非「應運而生」,因MC唱頭早就有了,只因當初電路技術尚未發達,而昇壓器又限於特性,兩者相配之後,無法與高級的M.M.唱頭相抗衡,所以沒有流行起來)。近來有更多的廠家致力於生產M.C.唱頭及供MC唱頭用的pre-pre-Amp.;像Accuphase C-220 是世界第一部唱片等化器,YAMAHA HA-1,SONY HA-55,Technics SU-300MC,Ortofon MCA-76,Mark Levison JC-1AC 等都是專用的 MC Head Amp。有的廠家則把它一併納入前置或前後級放大器中,對新購音響的人來講比較合算,如YAMAHA C-2,CA-2000,ONKYO P-303,Marantz 3250 等皆是。以上這些器材之中,較早出現也較為出色的Head Amp.要算是 MCA-76 及 C-220 了,現在便將這兩機概略的介紹如下,請各位參考:

Ortofon MCA-76

　　丹麥的Ortofon MCA-76 早已與它的MC唱頭齊名於世,當看過了其內部零件的設計與安排,真令人嘆為觀止,不得不佩服這世界一流的產品。在那個小鐵盒內,空間被分隔為兩半,前半邊是電源變壓器及整流濾波線路,後半邊是放大電路本身,包括電源開關、高頻率波開關與輸入、輸出插座,因此可以發現有兩根長長的連桿從面板伸至後半邊的線路板上,一根是高頻濾波器開關,按下此開關,可使50KHz的頻率衰減3dB,這是在用CD-4作唱片重播時,衰減高頻,以免不必要的訊號干擾CD-4解碼器的工作。另一根是金屬管,用以屏蔽電源線,以免交流電場干擾到線路板,真是一絲不茍的設計。內部所採用的零件也都是最上等的特選品,如鍍銀雲母電容、鉭質電容、金屬皮膜電阻等。線路結構大致如圖一,

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可看出輸入端4個PNP電晶體是並聯的接法,共用一個射極電阻。MC Head Amp. 由於處理的電平極低,故雜音的抑制是相當重要的。把n個電晶體並聯相接時,其雜音將降低√n倍,這種結構也是 Head Amp. 的典型電路。並聯放大後的訊號經由同一負載電阻上取出後由一電容交連至後段,Q2 Q3 市兩個電晶體直接交連放大器,Q3射極有一電阻接至前段的公共射極上,是為本機的負回授電路,控制著全機的增益及穩定性。本機尚有一個特點,當電源關掉時可自動的把輸入與輸出短路,這樣在換用MM唱頭時,就不必再去動後面那些訊號線的插頭了,至於它的電路特性如表一。

表一　MCA-76

頻率響應:

　　平直位置──20Hz~50KHz +0/-0.5dB

　　CD-4位置──20Hz~50KHz +0/-3dB

電壓增益:34dB±0.5dB

輸入阻抗:75Ω

輸出阻抗:＜140Ω

容許最大輸入:6mV R.M.S.

諧波失真:(1KHz, max. input)

　　二次諧波──0.04%

　　三次諧波──0.01%

互調失真:＜0.01(250~8KHz, max. input)

輸入換算雜音:＜0.05uV(Rs=2Ω BW=20~20KHz)

哼聲電平:最大輸入的 120dB 以下

S/N比:＞69dB

超低頻濾波器:-20dB/2Hz

CD-4濾波器:-20dB/200KHz

Accuphase C-220

　　這部號稱世界第一架DISC Equlier 包括了有MC Head Amp,RIAA網路及高電平放大部分,可以處理來自 MC 或 MM 唱頭的訊號,並將之放大至足以推動後級擴音機。機後還備有高電平輸入端子,以供另外的前置放大器輸入(接駁著 Tuner, Tape 等訊號的前置放大),當本機的電源OFF時,這前置機的訊號可以直接饋至 Power Amp。

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圖二即為 C-220 使用時的接法之一。除此之外,它更具有 Accuphase 傳統的完美線路(參看圖三),那就是徹頭徹尾的全對稱,及直接交連電路(只在輸出端加一電容),差動放大、對稱輸出等,這種電路架構,在目前 Low TID 的呼聲中被認為是最理想的接法,Accuphase 卻早在它的產品裡採用了。最值得一提的是 C-220 裡 Head Amp. 部分採用了一種最新發展出來的電晶體──RET(Ring Emitter Transistor),它的等效電路如圖四所示,

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每個RET是相當於100個低雜音電晶體並聯在一起,而線路中輸入的兩組差動放大器 Q1~Q4 就是使用RET,因此能具有極低雜音及高電流放大率的差動放大性能,其特性如表二。

表二　Accuphase C-220

頻率響應:20Hz~20KHz ±0.2dB

電壓增益:26dB(Head Amp. 部分)

輸入靈敏度及阻抗:0.1mV/100Ω

輸出電壓及阻抗:150mV/200Ω(RIAA之後); 2V/200Ω(主輸出)

負載阻抗:最小5KΩ(主輸出); 最小10KΩ(RIAA之後)

最大容許輸入:20mV RMS

總諧波失真:0.01%(額定輸出,20~20KHz)

哼聲與雜音:額定輸出的 72dB 以下。

製作線路概述

　　從諸多的 MC Head Amp. 中觀察得知,輸入端採用並連接法的優點最多,由於要防止交流聲最好的方法是採用電池供電,在這種低電壓的情況下採用並連接法,可使電晶體仍保有很好的工作性能,因此不管採用RET或用單個電晶體去並聯組合的方式,將必是 Head Amp. 輸入端的標準結構,這裡要給各位介紹的電路也是仿此而作。

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　　圖五是全機線路圖,由兩組差動放大器構成,前端採用低雜音的FET 4個並聯,由於前述過 n 個電晶體並聯後,雜音將降低√n 倍,用4個時是√4=2,為原來一半;10個時,√10=3.16;100個時√100=10,只為原來 1/10 了,故從經濟與效果兩者衡量之下,用4個並聯最適當(很多名廠家線路亦如此)。並聯後的FET構成輸入的差動級,採用FET的原因是它有更穩定的溫度係數。此級以平衡輸出方式,將放大後的訊號交連至下一級差動,第二個差動是以PNP型低雜音電晶體構成,此級以不平衡方式輸出,並在此取得負回授,以控制全機之增益,本機之閉環增益約為26dB,輸入端並設有阻抗選擇器,可以提供75Ω,100Ω,150Ω等三種阻抗以配合不同類型的MC唱頭。

零　　件

　　零件選擇方面,FET 是採用 2SK30A,若能買到 2SK68A 或 2SK43 則效果當能更佳;Idss之選擇應在 5-8mA 間,誤差在10%以內,選擇方法如圖六所示。

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第二級差動採用低雜音PNP型電晶體,除 2SA872 外,如 2SA725, 726,2SA672,2SA493等,都可代用。8個FET應用散熱油或膠將外殼結合在一起,以便有相同的溫度變化;第二級差動也是一樣。電阻最好採用低雜音的金屬皮膜電阻,誤差在±2%以內即可;回授用的33P最好採用鍍銀雲母電容;輸出端的1u則用無極性的如碳酸酯膜電容(否則也應採用鉭質的),均是取其高穩定度及低雜音性能。這些零件若一時無法入手,以一般音響電路用的代之也可,只是雜音可能多些。