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  上期介紹了音調控制級,本期介紹其簡單之測試法。未談及本題前,先提及初學者試裝擴大器應注意之處及常用儀表之使用法。

  業餘同好,尤其是初學者,自製的擴大器電路大多來自雜誌之介紹,少數同好好高騖遠,過分依靠電路,相信誇大之辭,對儀器之使用不甚了解,甚至一付闕如,就想一步登天,有著要裝就非100W以上不可之錯誤觀念。尤其一般雜誌一味的介紹電路,為自己產品宣傳,而未將測驗法、裝機等要領詳細說明,如此不甚詳細資料的電路仿造、自製成功之機會就相對的降低,要是僥倖成功的話,那麼這個"成功"也值得懷疑。常見且較嚴重的毛病有如: 不瞭解電路亂代零件、隨意改變零件數值、前後級東拉西湊、缺少儀表及裝機、測試之經驗。

  在此先學幾個裝機上之毛病以供參改。曾有好幾次代修友人自裝之套件發現的情形: 當音量關小時,功率管反而發燙得厲害──振盪之故。亦有電路之接地未接至外殼,聲音稍稍開大就有嚴重的高頻振盪,音質全變、功率管發燙。有的裝置Tuner時,未接負載之前以三用表測試電源高達13V,但接上電路以後FM立體顯示燈不亮或一閃一亮,收音效果極差,原來是接上電路後之電壓降為7V亦不自知。甚至有的將Volume, Bass, Treble之位置裝錯或增強之方向反裝......。至於電路毛病更多,一般以CS9012、CS9013來推動2N3055,結果推動管不斷地燒掉。把後級修正相位、防止高頻振盪的小電容器省略了,而引起強烈之高頻振盪。把音調控制級之電源不加裝反交連電路,即直接與後級電源共用而引起低頻振盪者。零件接錯、漏接、虛焊的情形很多。

  上述之原因主要係初學者經驗不足、儀器缺乏所致。對初學同好而言,最好的學習途徑是從最簡單、小功率的機型開始試裝。至於儀器之購置及學習其用法則視經濟能力及環境而定,就學習環境而言,一般電子科班之學生或電子廠技術人員,當然是最好不過了。

  下面逐一說明正確之電路測試法

  上期介紹了音調控制器、中間放大級之原理,並比較各種音調控制之特點。本期則介紹其數據及正確之測試法。一般業餘愛好者之必備儀器不外示波器、信號產生器、三用表等三種,至於其他更複雜精密之儀器,因經濟能力所限,一般業餘者不能普遍採用,故今後本篇所介紹之各種測試方法均以上述三種儀表為主。對測試儀器之原理必須十分之熟悉,才能得到所欲最準確之結果。

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  由上期介紹之圖(一)中只作音質控制,而沒有電壓增益,其控制特性如圖(二)所示。試製時印刷電路板之製作請參考其他專書或雜誌之報導。本電路因只有二管,故可採用插入式之可變電位器,將印刷電路板直接焊在可變電位器上,但需要符合面板上之Treble及Bass之位置,且需要使順時針方向旋轉時為增強高音或低音之方向才可。零件焊好後加上20V之電源,而後開始作各項測試。

  因非功率放大級,沒有大電流之回路,故除非極嚴重或有不巧之錯誤、或零件選用不當,否則加上電源後不致燒損零件。如圖(三)

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一般將聲頻信號產生器之輸出接到本級之輸入端,將信號產生器之刻度盤放於1KHz處,此時必須明辨振盪器GND與Output之兩個端子不得互換。以示波器測得WL-Tone-1輸出信號約等於輸入信號(放大率略小於1),則可粗略判斷Q1 Q2兩個晶體沒什麼問題。之後,加大輸入信號,此時之輸出信號隨之增大,直至上、下兩半波同時削切為止。以三用表AC 10V檔測得其輸出電壓應為2V以上,假如是兩邊不同時削切,則表示Q1或Q2之工作點不正常,則以DC 12V檔測出Q1之射極電位(11.4V)及Q2之集極電位約為11V是否正確。但有1~2V之誤差亦可認為正確。

  在此我們應先了解三用表,三用表是電機、電子從業人員之最基本儀表,接觸機會最多,其可用範圍很廣,但亦有很多限制必須了解。先就上述之測量電壓之方法加以說明。以三用表來測量電壓,要避免引起負載效應。必須注意到三用表之靈敏度S──Sensitivity。

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  如圖(四)(a)所示,A點對地電壓依電阻分壓比,應為50V。但吾人以三用表(圖中之VOM)放於50V DC檔去測試時,所測得之『只有1.95V』,豈不相差太遠,何故?又如圖(b)所示之A點則測得50V,何故?

  這與被測電路之內阻高、低及三用表之靈敏度高、低有關。若亦無人最常用之SANWA 360-YTR而言,在刻度盤右下方處註有S=4KΩ/V(AC DC)、S=10KΩ/V(DC 2.5V & Below),這表示說放於DC 2.5V、DC 0.5V檔時,S=10KΩ/V,這時電表兩測試棒間之等效電阻各為25KΩ及5KΩ;放於其他ACV、DCV之標度時則靈敏度等於4KΩ/V。就以上述50V檔時,三用表之等效內阻Rv=SxV=4KΩ/Vx50V=200KΩ

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圖(五)為圖(四)之等效電路,(a)中三用表內阻200KΩ與R1=R2=10MΩ比起來小得甚多,故測量時A點對地之電阻等於1M與200KΩ並聯,約等於200KΩ,故所得分壓只有1.95V。而圖(b)因R2=10Ω,Rv=200KΩ,R2Rv,故測量時,電表內阻200KΩ與10Ω並測後電路阻值影響極微,故仍可測得50V之分壓。

  在電晶體電路中,有很多高內阻之電路不能用三用表直接測試電壓,可用示波器之DC輸入比較出直流電壓之大小,或以VTVM等高輸入阻抗之電表量之。今以示波器為例說明之,一般示波器之垂直輸入電壓大小都以Volts/cm表示。其垂直輸入處可直接經直流放大(垂直放大電路)後加垂直偏向板──此稱AC輸入。如圖(六)所示,就好像三用表之測試棒由『+』『-』插口輸入,亦可由out插口經一只電容器濾去直流後只剩交流之信號電壓一般,如圖(六)(b)所示。

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圖(六)(a)中示波器之垂直輸入當SW放於AC處,此時輸入信號需經串聯電容器C濾去直流成份後乃能加入──AC輸入,當SW放於DC處可通過直流成份(當然AC亦同時通過)──DC輸入。圖(b)之三用表兩支試棒插於『-』『+』插口時為一般用法,若改於『-』及『+out』(有些是『-out』『+』)時就等於串聯一只電容器後再輸入。

  一般示波器之垂直衰減選擇開關上雖刻有Volt/crn,但因有一粗調──一段一段跳的; 一細調──可連續變化的(兩者同軸),故當細調開關動了以後刻度就不正確,所以使用時都需要加以修正,較高級示波器都設有Cal output; 指Calibratoy校正之意,Cal output指校正電壓之輸出。另於旁邊有P-P幾伏特,代表上峯至下峯(peak-peak)之電壓值。將此Cal output加入垂直輸入後,調節垂直衰減之細調旋鈕以確認正確之刻度。

  示波器測量直流電壓時,尚須注意探針的問題。一般之探針都是10:1之衰減率,原為10V的電壓經探針後,家製示波器之輸入端只剩1V。但亦有少數1:1之探針。故讀出示波器標度後需要再乘10後才是真正的被測電壓。

  以示波器來測定交流或直流電壓的好處是示波器有極高之輸入阻抗,故不致引起負載效應。

  如圖(一)所示之『A』為12V,因電路內阻約為140KΩ,故若以三用表之DC 10V檔測試,表內阻為40KΩ,故所測得之電壓為2.7V,這與實際電壓相差甚多,故必須使用高輸入阻抗之電子式電壓表或示波器才準確,若使用示波器則可依前述方法校正初準確標度,認清零電壓時之基準線後再加入直流信號,由示波器垂直增高之高度比較出,計算出被測電壓值,如圖(七)所示。

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  如圖(一)所示之『B』點,因Q1為射極隨耦式,故輸出阻抗極低,可用三用表直接測試,當然以示波器測試亦無不可。

  如圖(一)所式之『C』點電路內阻約為28K,故不宜以三用表測試,可如『A』點方法以示波器測之。

  又『D』及『E』點因阻抗皆低,故可用直接測試法。

  至於音質控制器之響應曲線是否正常,亦可以示波器測知(亦有其他之直接方法)。以圖(二)為例: 橫軸標度為頻率,縱軸為在該頻率點上高音、低音提升或衰減之最大幅度,就以100Hz為例,其範圍為+12.5dB及-12dB之間,若將dB→電壓比值,則為提升4.22倍,或衰減3.98倍,因之從最大衰減至最大提升應為24.5dB或為16.7倍,這種數據之關係可解釋為: 當輸入信號f=100Hz,Bass關到最小時若為50mV之輸出,則開到最大輸出應為16.7x50mV=835mV才對,然而這類之微弱信號三用表無以為功,又只好依賴示波器以解決了。

  於圖(二)中找出幾個頻率,將提升+?dB表提升,而-?dB表衰減,將換算為習用之『比數』列表於下: 

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  上述之方法用於任何自製之音調控制電路,惟應注意的是交流電壓之讀取應由示波器刻度上讀出之Vp-p除以22後才是有效值電壓Vr.m.s.。

  若有同好為了方便而購買半成品時,亦可利用上述方法測試,因目前很多製造商很少有像樣之儀器設備者,其數據之正確性,有時非常離譜,最好自己動手試試其可靠程度。

轉載音響技術第5期 MAY. 1976 音調控制級裝製及校調技巧/賽聞人

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