各位讀者好,利用音響技術,我們又見面了。大家一定猜到我這次要介紹的是新的前級放大器,一點也不錯,正是SW-150C前級。提起此前級,它的電路構想已經很久了,但一直拿不定主意,到底它要採用什麼樣的架構?
主動元件的選擇當然是很重要,當如果用大家都常用的晶體,讀者或許會說:沒什麼啦!還不是老套。如果用一些希奇古怪的元件,雖然頗具有特色,但萬一缺貨就糟了。而且好元件價格必定高,進口一大批積屯在家裡,行嗎?都是錢啊!
就好比音技莊仲先生在74期所發表的併連穩壓電源電路,好雖好,但那幾個恆流源IC在下卻不十分欣賞。倒不是LM334這個元件不好,而是它太罕見,萬一你在試作時,代理商說每個60元;等你好不容易將電路設計完成,並開始採購元件時,代理商說了:對不起,每個應該是90元!那你不是死定啦!
併聯穩壓到處有
其實併聯穩壓的電路很早以前在下就看過,由於訂有日文的無線と實驗雜誌,經常可以翻得到,其原始線路大抵都是來自STAX的前級,只是音響技術比較高明,別人只會翻譯,而音技却能將它製作出來,並將線路略作修改。在去年11月號的無線と實驗裡,也有併聯式穩壓電源的製作,也有CR型EQ電路製作,頗值得參考。
說了這些,目的是表明150C前級也將使用併聯穩壓電路。但絕不是抄音響技術的,因在下對LM334沒有好感。說到抄襲,使在下想起SW-150M後級的印刷電路板有人在仿製。仿製的廠商就在中華商場,他是專門仿別人的PCB,但做的很粗,而且10種有6種出錯。特別是兩面印刷銅箔少了一面,像音技曾刊登過的Dynaco ST-150後級。而SW-150M和他的電源供應在文章內都說明是雙面銅箔低阻抗設計,但該公司(好像不應該說是公司,規模比「敝公司」還小)這回真的是兩面設計,把零件面的一些訊號通路銅箔全給漏了!
如果有人要仿製海風的PCB絕對沒有問題,在下不會去告你(也無法告你),但希望你能做的漂亮一點!如果你做的PCB便宜的話,我跟你買!
前級應該配後級
且說本文是一篇前級放大器的製作,當然它是和150M配成一對的。一般完成品的匹配,通常是與其面板同寬,或機箱設計成同一型式,但內部電路卻大異其趣。像原裝的ESS前後級,前級是OTL式單電源供應,後級則是雙電源OCL放大。而本公司的150C與150M則儘量在線路架構上力求一致,當然並不是把150M搬過來,而是輸入端也應是FET差動,並有電流鏡。
先分析等化網路
圖一是150C的磁頭放大電路圖,若以今天的製作水準來說,這個電路架構已是相當優秀的,真正能影響到音質的,可能還是RIAA等化網路。一般人裝前級,對RIAA部分元件都是「照圖施工」,因為計算起來實在麻煩。有人以時間常數來算,有人以轉折頻率來算,但時間常數中的T1 T2 T3還都不一樣(是指兩篇文章中的T1常數不一樣)。
各位讀者都是裝機高手,想必也看過不少原裝前級的線路圖。但如果你真的是高手中的高手,則可以發覺:歐美機器的RIAA網路常是兩枚電阻、兩顆電容,簡單得很,而且都是常用值,非常容易買到。日本機器的RIAA網路,特別是一些高價格的前級,它們的RC元件用的很多,特別是電容器,常用好幾個併聯在一起。
是不是RC元件用的愈多,就表示他的RIAA網路數值最精密?絕對不是!PRO-212的RIAA響應誤差就非常低,但也沒有串串併併的。那麼為何有些日本機器會這樣子呢?理由很簡單:①噱頭,②精密元件不易採購,③真正精密元件無法逐一的挑選(在日本,人工是相當貴的)。
舉個實例來說大家就會明白,音技66期粱副總寫了一篇「David Hafler DH-101前級之改良」,文中最重要更改的部分就是將0.027μF改成0.024μF。現在問題來了,0.024μF的電容要到哪裡找?於是文章裡又說:用0.022併0.002!我想用兩個電容併起來使用這些話一定不是老美說的,可能是粱副總自己加上去的。
現在假如你按照文內所述找了0.022μF和0.002μF的電容,再假設它們都是5%誤差的(品質已經不錯了!),所以0.022μF極有可能是0.023μF,而0.002μF也極有可能是0.0021μF,於是併聯起來等於0.0251μF。與原正確值比較,你還敢聽嗎?!
日本機器是大量生產,寧可多用幾個零件,也不可能用電容表來挑,所以結果是:併得愈多,誤差愈大!
我絕不是危言聳聽,因為曾經實際用電容表量過,或許你沒有這種機會,但原裝器材的說明書上白紙黑字:20Hz~20KHz ±0.2dB,請不要完全相信。
至於RC的數值準確是否就「好聽」,這就很難說了,但總不會太差,而且許多原版唱片也常註明是RIAA錄音,因此有個標準的RIAA等化網路也不是什麼壞事。
改良ESS前級
圖二是本機的等化網路,上面的數值並不是李某人「設計」或「計算」出來的,而是「抄」來的。要抄哪部機器的RIAA網路呢?因為本機為FB回授型網路,故PRO-212就不能拿來用。靈機一動,我想到了ESS前級。ESS前級第一次出現於音技是五年前的事,這些年來SF-101也不知音技讀者服務部賣了多少片(如果海風的套件有那麼暢銷就好了!)。我也曾裝過SF-101,的確不錯,但低音有點不夠,當時一直以為這是線路設計的關係。
閒話先別扯,找出81年實用手冊(奇怪今年音技怎麼不編印?),翻到「RC回授網路計算」的最後一項,上面對於計算三個轉折頻率列有詳細的公式,只要將數值代入即可。不過有一點要特別注意的是R1 R2 C1 C2的前後位置,因為應用這三個公式得有個先決的條件:R2＞R1和C2＞C1。
若將原ESS數值代入計算,f1=32.15Hz,f2=482.28Hz,f3=1539.21Hz;而RIAA的標準是:f1=50Hz,f2=500Hz,f3=2120Hz,所以ESS的誤差是相當大的,這也就是唐老編所說「低音很軟,高音不充實」的主要原因。
李某人雖然不會設計,但修修改改或許還可以,經過電子計算機(手掌型的,不是電腦)的一陣亂按後,修改如下:R2由330K改成267K,R1由22K改成26.7K,C2由0.015μF改成0.012μF,C1由0.0047μF改成0.0028μF。
重新再計算一次,f1=49.67Hz,f2=496.73Hz,f3=2128.87Hz。怎麼樣,不錯吧?你別擔心數值難求,26.7K和267K都有±1%金屬皮膜的,C2有現成的,只有C1要從0.0027μF中去挑,但非常好挑,在下保證每片SW-150C上的RC等化網路都是精挑細選的(反正太太閒著沒事,讓她挑挑電容也可打發時間)。
此線路各晶體的電流計算,我想就算了吧!音響技術讀者大多都有分析的能力,像Q5的靜態電流是多少呢?很簡單,兩隻二極體的壓降(1.2V~1.3V間)減去VBE(0.6V左右)電壓,在除上RE(Q5的射極電阻)就是Q5的工作電流,所以RE如果是1.2K,那麼Q5的電流就是0.5mA。全機耗電並不大,只有那兩對輸出晶體工作在約10mA左右。
平坦放大如法泡製
所謂平坦放大就是10倍放大,但是不是正確的10倍放大倒無關緊要,一般都在9~11倍之間。將圖一的EQ線路改成10倍放大一點也不難,所以線路圖不必再畫,以免佔用音技的寶貴篇幅。將RIAA網路略做變動,去掉兩顆電容、一枚電阻,再併聯一顆電容,如此而已。在音技59期的無音控前級製作,對回授型EQ改成10倍有詳細的說明,大家看了就知道,因為我也是從那裡抄過來的。
併聯穩壓效果極佳
併聯穩壓在音技刊出後,相信一定會受到讀者的注意,但是裝起來可能要不少錢。前面已經說過此次前級製作將使用併聯穩壓式電源,線路是來自日本STAX的CA-X,原資料是刊登在無線と實驗雜誌上,而在下又看不懂日文,雖然天天對著它發呆,也只知道此穩壓電路的最大負載電流是175mA(±35VDC輸出),供應EQ和10倍是絕不成問題。圖三就是CA-X的併聯穩壓線路,本機濾波電容是採用日本松下的2200μF/35V者,這種電容品質甚佳,價格略高,但在國內市場是買不到的。
由圖三中,讀者當可發現音技莊仲先生將FET改成LM334,而原線路是利用FET的自己偏壓特性,FET的性能比LM334是否較差我不敢亂下定論,但是FET的價格要便宜多了,而且到處有貨,不怕會被貿易商控制住。
電路板的繪製
線路大致談完了,接下來就是PC板的繪製。曾經有讀者打電話給我,問為什麼150M的銅箔設計不是對稱性的?那是因為150M是單聲道繪成一片,故感覺上它不對稱,但它的電源供應不就很對稱嗎?!
也有人問為什麼銅箔要這樣畫法?而不像日本機器彎彎曲曲的走。事實上這是習慣的問題,像音技、名揚的PCB都是這樣畫的;不管方法如何,目的總是一樣。另外有些人很莫名其妙,它會自動的將銅箔上一層錫,理由是銅箔太細!其實他錯了,所有畫PC板的人都考慮到這個問題,電流大的地方銅箔較粗,電流小的地方銅箔較細。如果你還有任何疑問的話,可拿起5210、5087、9633這些晶體和任何前級線路的銅箔比比看,你會發現大多數小訊號晶體的接腳都細的可憐!就像把高速公路擴建為20線道,行車速率提高為150公里,但每個收費站卻只有雙線道,告訴你,擠死了!
移印紙用途多
繪製PC板幾乎一定要用到移印紙,移印紙的花樣很多,通常要用的是線條、應文字、阿拉伯數字這幾種。為什麼要告訴你這些?因為移印紙不但可以用來貼PC板,還可以貼出精心製作的面板。像台南的黃氏先生曾自己製作一個電容表的機箱,而面板上的字就是用移印紙貼出來的,只要不去大力擦它,貼上後是很難掉下來。如果你要自己洗PC板製作-150C,請注意:本機的PC板都是雙面印刷,文章內可能只刊登其中一面而已!
為了設計與製作上的方便,150C決定分成三塊PC板,即EQ、10倍與電源。你可以全套購買,也可以分開購買。買本公司的套件,則接線將非常的容易,如果要自己買零件裝,要特別注意晶體的接腳,還有FET的D、S、G三腳也要辨明,否則裝上去非燒不可!
試聽記實
儘管線路設計再優異、元件品質再優秀,最後還得經過耳朵評鑑一番。但在前面,我們曾計算出一個標準值出來,故心理上已有準備:絕對不差!接上SW-150M後,放一張柴可夫斯基的小提琴協奏曲。哇塞!不是蓋的!說怎麼好,就怎麼好。
當訊原選擇是Tuner時,不加訊號,把Volume旋至最大,B&W喇叭裡是一點聲音都沒有!再試PHONO檔,接上唱盤不放唱片,則略微有Hum和Hiss,但Volume早超過2點位置,如果真的播放唱片,這麼大的音量(因SW-150M已全功率輸出)恐怕早把B&W喇叭給燒了!
賣瓜的說瓜甜,我不但要說瓜甜,也要說我的瓜「包開」(請不要誤解這兩個字的意思)。不論你喜歡聽古典、搖滾還是鄉村,海風SW-150C保證能符合您的要求!
轉載音響技術第76期APR. 1982 海風SW-150C前級放大器/李文成
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