真空管擴音機的音色是比較晶體管擴音機來得雄厚,這是一般Hi-Fi迷們的直覺,尤其是素以保守著稱的英國人。QUAD 303型晶體管後級放大器由廠家推出並發表後,粉碎不少保守人士的想法,證明了真空管時代的過去,新品種晶體管的潛力充分的發揮了,獲得Hi-Fi界的高度評價。QUAD 303型的特性如下：輸出功率在16Ω負載時28W,8Ω負荷時45W,失真度在70Hz時0.03%以下,輸入電壓0.5Vrms,輸入阻抗22K,訊號雜音比-100dB(最大輸出時),原機設計新式,四隻強放管均安裝在一塊沉熱器上,將沉熱器裸露在機身後部。
QUAD 303線路設計
圖(1)是QUAD 303全機線路圖,全部直接交連,線路是倒置式達靈頓複合電路的形式,利用九枚晶體管構成,讀者可能會有眼花撩亂的感覺。為了較深入了解,圖(2)以簡化形式表示出,圖(2)(a)是Tr1、Tr2、Tr3組成的激勵級,Tr2、tr3使用NPN型晶體管,採用直接交連,合成一組標準型互補對稱達靈頓接法,Tr1是為普通的發射極接地放大形,為了下一級電位關係採用PNP晶體管,圖(3)是將Tr1有關零件獨立研究,射極的電阻有降低電源電壓及9.2K串聯組成分壓電路,和穩定射極電位。在Tr1基極接上大量負回輸有防止低頻振盪的效用。圖(4)是將Tr2獨立,Vb是直流供應電壓經39K降壓後取得,IS920兩枚串連是起分壓作用,當最大輸出峰值時有50W,電源供應電壓Vb是60V,Vb從39K處流經電流Id,最大值約有1.5mA, 而IS920的工作時電阻約300Ω,兩個串連共600Ω,即Tr2的集射極電壓Vce2最大值約0.9V左右(1.5×10-3×0.6×103)供讀者參考,這兩枚二極管在線路中起著溫度補償和有直流負回輸作用。讀者們最好能細心研究這部份的設計特點,Tr3亦與Tr2的工作情況大同小異,如圖(5)。
圖(6)(a)在互補對稱達靈頓式時(b)在303的場合這時從輸出級的靜態電流可以決定得到這級的工作點,次級的基極電壓在B1-B2間,(a)當電流Ic不變,二個溫度補償二極體串連後再串上一半可變電阻VR,增減它的阻值,可使B1-B2間的電壓降,(B1-B2間的直流阻力可變)。另一方法如圖(6)(b)是直接以兩枚二極管串連,B1-B2間阻值不變,而利用另外一半可變電阻改變Ic,選取晶體管的工作點,來改變B1-B2間的電壓。Tr4~Tr9是輸出級,採用倒置式達靈頓複合接法,最近很多歐美擴音機都利用這一種方法。
圖(7)是典型互補對稱達靈頓接法和倒置式達靈頓複合電路接法的分別。圖(7)(a)是SEPP上部份NPN-NPN射極輸出接法,中點電位C和基極之間的電位即VBE6+VBE4下部份是PNP-NPN的接法,線路兩端不能完全平衡,所以要在Tr5射極加入一個平衡電阻Rs(選取最大輸出點),這樣兩邊便能得到平衡。
另一種訪法就如圖(7)(B)上部份用NPN-PNP-NPN下部份用PNP-NPN-NPN,這樣兩端對中點而言都能得到平衡,挽救了圖(7)(a)的缺點。另外在這部機中來設有防止過荷保護電路,是個簡單實用的設計,參看圖(8),圖(9)指出6個(H1~H6)高頻補償電路,一個低頻補償電路。在回輸電阻並聯加入H3,Tr3的集基極加上H4、H5用作高頻負荷。
圖(10)是303型機的試製機線路圖,原機是45W輸出,但為了恐防試機時偶一不慎而引起損失,現只取約30瓦RMS的功率,與原機只差1.5dB,家庭式的使用綽綽有餘了,只犧牲極少的功率而增加安全度是值得的。如果要30瓦RMS輸出功率,電源求取應是：
我們已經有的數據如下：PO=30W,
最大輸出時電流量峰值求法如圖(11),
以上的數據使通用於NEC的2SD180,即Tr8、Tr9。溫度補償二極管用日立的Hv-23,因為原線路所用的IS920的特性不明,且在市面購買不到。電源變壓器各人適應各地區電壓,如在本港就要用初級200V的一種,次及電壓要45V,整流後會略為提高的。
製作
除整流部份外,全部零件均設計安放在一塊印刷線路板上,讀者們可參考附圖中的印刷線路板,沉熱器購買一種兩邊有翼的鋁槽,尺寸是 12cm×12cm的,將四枚強放管裝在中間槽內,裝成後的樣子如照片。
調整
所有零件和接完畢之後,首先測試直流電源供應電壓,將萬用表撥到DC 100V處,空載時的直流電壓應有60V,如果正常就接上本機準備調整,此時最好在電源的正端串上直流電流表,如果開機後電流過大,大於600mA(無訊號輸入時),那你便要立即熄機,細心再檢查底板數次,找出故障原因,可能零件插錯、電容短路、電阻變質、晶體管已壞等等,但如果所用的零件都是新的,那最大可能性便是插錯或焊接錯誤了。電流正常後,先將VR250K半可變電阻旋至最大阻值處,繼而在C與E之間並上電壓表,紅棒接C,黑棒接E,調節VR1 10K半可變電阻,令CE電壓相等於直流電壓之半,如不能使中點電壓變動,就要在度檢查印刷底板上的零件。CE間電壓正常後將表棒轉接在C與正電壓之間,紅棒接正,黑棒接C,這處所得的電壓值應與CE電壓相等,如有三幾伏的相差,最好再細心調校,直至兩端完全相等。
繼續是電流的調校,一般對於電流的調校是為人們所忽略。先將X點開路,串上500mA滿度電流表一個,開啟電源,觀看電表指針,如果有急速擺動的形像(可能擺動幅度很小),就證明有寄生振盪產生,這十一要關閉電源細心再做檢查。指針沒有擺動,可以將50K(B)VR的阻值減少(最初已將此電阻校至最大阻值端)助是電流表讀數,電流開始上升,到40mA的一點便要將VR固定,與此同時,一部不同凡響的後級放大器便已竣工完成。
本機在8Ω負荷時,最大輸出35瓦,30W輸出時的輸入電壓是-11dB/1V(0.3V),一部如此優質的後級放大器,配上一部完美的前置放大器才能相得益彰,筆者利用這部後級加上SG520,試聽後認為這兩部分的組合,真是Hi-Fi組合的最佳配搭。
轉載無綫電技術1972 1月 第31期 QUAD 303 45W放大器仿製/嘉明、明偉、濟、方君 聯合編制
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