話說三年前某月的某日,天資聰敏的我(不相信的話可以問我媽),突然被鄰居的「高級四聲道」給吵醒了,電子人家中的音樂聲怎可比別人小聲呢?這是面子問題!於是烙鐵一插,心一橫(放心好了!我才不學那李唐發誓斷指呢!),開始了我的第一次接觸──A類二十瓦功率放大器,線路則來自電聲界雜誌第八期,因為那位作者先生說適合初學者成功機會率可高達百分之一百,你瞧多吸引人呀!動工開始歷經半載之酸甜苦辣滿室生香(都是松香味),終於大功告成,得意非凡。每與人談起總是「A類外加Σ喇叭驅動就是我的『她』,一切都是最前衛的。」音質呢?原作者如此評語:「樂器定位非常準確,高音清澈悅耳,低音雄宏有力,得力於甲類及低TIM所賜。」(不信可去查電聲界第八期七十一頁最後一段)不料「她」竟是紅顏多薄命,才過了半載就死了一邊,連另一邊也殘廢了,真是歹命,生日蛋糕都還沒吃到,傷心之餘安慰自己「天涯何處無芳草」。
一見鍾情!
從成功嶺寒訓下來,閒來沒事做,拿出珍藏的音響技術一一過濾(上次電聲界這次換個口味看能不能長壽些),翻啊!有了!就是「她」──RET 75W後級,因為「她」與眾不同,優點多多如下:
①採用音響用珍品NE5534 IC作驅動級。
②使用高頻的RET功率晶體。
③電流推動法,不同於一般之電壓推動法。
④線路全對稱,線路圖看起來多順眼。
⑤純直流放大,低頻響應及相位良好。
⑥反向放大,一來較低的輸入阻抗可減少高頻雜音干擾,二來減少CM(Common mode)非線性失真,蓋據音技59期IC運算放大器失真的實測法所述在5534裡CM失真相當的大,則可得最佳線性。
⑦C5做高頻超前授補償。
太棒了!這才是我所應該擁有的機器,於是毫不心疼的把可愛的一千八送進了音響技術的荷包裡,開始了這歷經一年的「大反擊」。
焊啊!燒啊!
從親切的郵差先生手中接過包裹時告訴自己:「這將是一段輕鬆愉快的路程,美妙的聲音在路的那頭等著我呢,這世界多美啊!」零件一一拿出,一邊欣賞,一邊和音技73期的零件表核對,好奇怪,IC或電晶體怎麼不會多寄幾個?
插上新買的OK電子控溫烙鐵(特地為此而買的),心中充滿了自信地隨著音技73期64頁起的裝機說明,首先裝¼W的金皮電阻,其次裝二極體......。
望著幾縷輕煙緩緩上升,「她」的形影愈來愈清楚了。終於完成了一聲道,迫不及待先試了再說。
電源先用電源供應器±30V,一通電發現竟然有高頻振盪!沒關係,音技的梁副總說裝上Cc Cx就「OK」了。
電源換成正常的±40V,調好了靜態電流和中點電壓,七手八腳地接上心愛的前級和喇叭。這緊張的一刻終於來臨了,小心地把電源開關輕輕一開,高音喇叭傳出「輕微」的「雜音」(奇怪雜音怎麼是單音調?)!沒關係,又沒有看到哪裡著火冒煙,唱片一放,美妙的聲音就從心愛的喇叭中傳出,不!聲音有點怪怪的,大概舊的菜機器那破聲音聽習慣了,安慰自己這才是「原音」。時已近期中考,只好暫時休兵,否則成績簿上一片紅,可就有人要不高興了。
經過一個禮拜得昏天暗地,毫無音樂的日子隨著考卷終於走了。準備繼續完成,特地先請父親大人聽一聽兒子的傑作(表示錢沒白拿,看能不能多支援些)。一開機,又聽到喇叭傳出可怕的叫聲(臨死的呼喚),限流電阻冒出最後的火花。完了!喇叭不叫了!這下面子掃地,信心也隨著清煙飄走了。
懷著沉痛的心情,檢查傷亡結果:保險絲全斷、低音喇叭歸西了、IC 5534回家了;RET功率晶體尚在真是奇蹟(大概平時有燒香)!
經過數日檢討,得一結論:「太大意馬虎了」。一切重新開始,全部焊點都用吸錫器吸走焊錫,重新焊過。電容器都用DCM-300電容錶量過無誤,換上新的NE 5534,重新調整再度上陣,一切正常。只可惜死的早已死了,望著一堆廢鐵再看看線路,愈看愈不順眼,我所擁有的應該是個與眾不同的AT-7007才是,拿起筆來開始對線路圖塗鴉。
改!改!改!
(1)如同音技61期第126頁圖9中U1、U2加上CR7、8一樣,將同樣的穩壓IC2及IC3之輸入端到輸出端並聯上嵌位二極體,保護二枚穩壓IC避免受到反向電壓之破壞,而在正常時逆向呈現斷路不影響穩壓IC之工作。另外二枚穩壓IC之輸出端對地並上鉭質電解電容器進一步降低噪音。
(2)在功率晶體之集極和射極上逆向並聯二極體,當負載為電感性元件時,電流會落後電壓,大功率輸出時,輸出端的電壓會超越電源電壓,而使功率晶體成為逆向偏壓,如此會使功率晶體減短壽命,加上此二極體可限制逆向電壓在0.7伏特以下,且如電源正負不小心反接,也可經此枚二極體旁路,而保護了功率晶體。二極體畢竟比RET便宜多了。
(3)將原來的偏壓網路D3、VR2改成由電晶體所組成的VBE倍增器。
本來功率放大器工作在高頻時,會因速度不足而發生大量電荷聚集在電晶體內的PN接面附近(尤其是在輸出級之功率晶體的集極和基極接面)使Icc增加得很快,再加上集極性電晶體(BJT)的正溫度係數,而引起熱跑脫(Thermal Runaway)現象燒毀電晶體。在大眾電子雜誌20期之「SEPP輸出級的動作」中對高頻工作時,功率級產生異常Icc電流之原因和清除的方法有很詳細的論述。發現異常Icc電流增加的原因是雙極性功率晶體中集極基極間的電容Cob在高頻工作時(在此指共集極全互補單端推挽接法)如放電時間長數大於充電時間常數,則可得一不為零的平均電流,當此電流流過基極、射極偏壓的RBE電阻,而使直流偏壓增加,Ic就增加,此乃交流影響直流。解決方法在文中是採用其所謂「完全推挽驅動」,讀者可自行參考。在本線路功率級Q5 Q6之基極偏壓是靠VR2串聯D3之偏壓網路,其內阻不低,只要Q3 Q4之集極電流或者Q5 Q6之基極電流有所改變,均會影響其偏壓大小,而當初製作時偏壓二極體D3我是裝在PC板上,聽沒多久那對RET愈來愈熱,總不能邊聽邊搖扇子外加煮開水(現在我已經對A類失去興趣了),想把D3搬到散熱片上去做溫度補償,只可惜音技的零件包中D3是1N4148,如何裝?總不能和音技69期88頁所述,用強力膠黏上去然後又燒成一堆廢鐵。在此將這偏壓網路改成一VBE倍增器,並外加220uF電解電容器及0.47uF下金屬膜電容器並聯,並得一動作阻抗極低的偏壓網路,如此不但成為「完全推挽驅動」,且連Q3 Q4集極電流隨溫度飄移也對功率級之靜態電流沒有影響,另外,此網路中的電晶體可用TO-220包裝者鎖到散熱片上做溫度補償。至於像JC-3的偏壓網路在本機倒不必。
(4)加上直流伺服電路原機是一不折不扣的直流放大器,而且中點電壓很穩定且可調為零伏。不過我不喜歡可調的(這會吸引我有事沒事調一下),且日本王曲公司超級伺服的廣告也看太多了,所以有點畫蛇添足地加上個直流伺服電路,至於優點,你們自己去看王曲的廣告吧!我不想再抄一遍。
因為本線路為一反向放大器,所以伺服電路不能拿王曲的伺服線路直接來用,在此則採用音技63期69頁PAT-5/WJ-1的WM-3直流伺服電路作樣本,因JW-33唱頭放大器也為反向放大。
架橋!開路!
完整的線路圖如圖一所示,如果讀者之中也有人對原線路不順眼的話,也可參考試試看。以下是我改裝的過程:
D6 D7因為是跨接在功率晶體的C、E極之間,最大可能承受的電壓將大於兩倍的Vcc,即需選用逆向耐壓超過80V,D4、D5則只要耐壓超過40V,但請注意是超過而不可正好,因為它們是保護用,不能用正常狀況來看。我為了方便,這四枚二極體(指單聲道)都使用1N4005,直接在PC板背面焊上,焊接時須小心二極體的極性,D4 D5任一個極性弄錯,則5534將不保了,難過呀!
其次找兩枚耐壓超過15V的鉭質電容器(立體聲共4枚),我以手頭之便,用的是10uF 16V鉭質電容,焊於IC2的3、2腳及IC3的1、3腳,一樣要小心正負極性,等燒機才發現錯誤那已太晚了。
到了這裡休息一下,準備測試一下。假如你的IC1有用IC座,最好先拿下IC,測一次,如此通電,看是否有短路現象(如果你沒有在電源上裝保險絲或保護電阻的習慣,那最好別學電),有短路大多是D6或D7裝錯,測IC2及IC3的輸出電壓如超過甚多,則可能其上之二極體搞錯,當然改裝前你的板子應該是正常的。而後裝上IC1,通電應該和原先一樣,蓋此時多裝上的零件都應不影響直流工作才對。
準備找零件的工具,將VR1 VR2 D3都焊下來,將PC板上VR2兩腳相聯的銅箔割開,將原先的VR1改裝到VR2位置,D3位置裝上個100Ω電阻,找個中功率塑料包裝NPN晶體做Q7,鎖到散熱片上,我適用2SC1212,需注意別和散熱片短路。從Q3的集極和接上一條線作C極;Q4的集極連出一條線作E極;VR2中間腳連出一條線作B極,三條線和Q7連接,最後在Q3及Q4集極之間再並聯上220uF電解電容及0.47uF金屬膜電容,其它電容也可以。
最後是伺服電路部分,設計公式可參考音技85期「直流伺服環路的設計」中的表三,在此低頻滑落頻率為0.6Hz,算很低的。伺服IC我用TI的TL071,D8 D9為保護IC的輸入端別受到太高電壓,這裡用1N4148,整個伺服電路除了R23外,我用一小塊萬用板焊接起來,再連線到主PC板上,R23則裝在PC板VR1中間腳所留下的孔對地,再由此孔連接到伺服電路的輸出R22上,伺服IC的電源則由IC2及IC3這兩個穩壓IC輸出供應。另外主PC板的輸出端及R21之間別忘了用線連起來。如此測試無誤整個就改裝成功。
本機我裝在原先作A類的機箱,變壓器及電源濾波電容都用較大的,現在看起來挺順眼的。
這次製作前前後後做了三季,還好沒一年。在這段時間中只聞蘋果滿天飛,別人在吃蘋果,我卻在聞松香,好笑!
AT-7007A從音技73、74期發表後,至今未見到有人寫「裝機報告」是沒人裝成或是大家都太順利了,一點波折都沒而毫無可寫之處,看來這世界比我笨的大概很少。
文中對於裝箱及測試幾乎沒提,因為我是依音技73期的裝機說明做,抄一遍老編會不高興的。漏說明的是IC2的第1腳和IC3的第2腳都應是25VDC,差太多需改換R13及R14的值,否則放大器工作有不良的影響,我R13用3.3KΩ、R14用1.3KΩ,當你加上伺服電路後需特別注意,因為穩壓IC流過的電流增加了,別疏忽了,莫非說:「哪裡可能出錯,哪裡就會出錯。」
最後,我要感謝我爸爸、我媽媽、我哥哥......音響技術,哈哈!別扔雞蛋來!
轉載音響技術第95期NOV. 1983 與RET 75W後級奮戰到底──絕地大反攻/朱世勇
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