一、緣由

      60年代初期電晶體擴大器全面取代真空管擴大器,台灣興起一股前所未有的DIY音響擴大器熱潮,當時有一本名為音響技術」的雜誌,更把這股風潮推到最高點,每個人都想自己DIY一台音響,即使沒有能力裝也要找人「組」一台音響,才夠潮。
 

當時個人對什麼是「電晶體」、什麼是歐姆定理完全搞不清楚,更遑論DIY所需的電路分析能力,但這一點也不會妨礙渴望DIY的實現,因為當時的DIY環境確實十分友善,軟體有「音響技術」這本雜誌不斷地提供技術指導與裝機分享;硬體方面當時有許多半成品套件可選購,而且只要按圖施工,幾乎都能成功。 
 

猶記得,當時尚在服役,在完全門外漢的情況下,購買了一些套件,幸運有軍中同袍的指導,DIY了幾台音響。會響,當時也覺得響得不差,算是初步體驗到裝機成功的喜悅,也消除DIY高不可攀的屏障。但這種廉價的成就感很快就消失,取而代之的是想更上一層樓,擁有分析、設計電路能力的渴望。這被激發的渴望被「音響技術」這本雜誌滋養餵大,因此,自我期許有朝一日,能設計DIY一台純A類擴大器,品嘗一下傳說中A類擴大器音質醇厚豐滿的風味。 
 

這份自我改善的渴望,讓我對電學產生興趣,也對我日後的學習、工作產生莫大的影響。退役後,忙於工作、家庭,難有自己的時間DIY音響,但是幾十年來這份渴望從未從腦海中褪去,對音響知識技術的追求,與對電學相關知識的學習從未中斷;退休後,上亞馬遜網站訂購一本Designing Audio Power Amplifiers,以過去累積的電學基礎,有系統的研讀,一路走來累積了足夠DIY的能量。此外,70年代PC開始風行,而且來勢洶洶如銳不可擋, DIY音響風潮一時如潰堤之水,急速退燒,一夕間商家的功率晶體、散熱片、大電容乏人問津,許多曾經熱衷DIY音響者將手中的音響零件棄之如敝屣。由於個人對DIY音響中毒過深,著迷狂熱、陷入無法自拔,趁此谷底你丟我撿收集不少功率晶體、散熱片、大電容,總希望有朝一日能派上用場,得償DIY音響宿願。

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P1-Designing Audio Power Amplifiers

歷經數十載,人已老,所蒐集零件也已堪稱為稀世的「古董」,唯獨實現DIY音響的初衷不減,這股熱情讓我在蓋完房子後,有較多的機會將過去所知所學,用在實現年輕時DIY音響的夢想。經歷人生各階段的淬鍊,人生至此早已領悟,這世上沒有完美歷久不衰的東西,因此,DIY著重於應用所學與探索過程,而不在於追求那永無止境,登峰造極的絕世擴大器;也因此,我會盡量消化手邊過去收集的零件,看看能否將它們發揮到極致,而不會去追求所謂最新、最好的發燒零件

 

二、思秋與秋收之美

      在整理設備,準備重新投入DIY時的心情是十分複雜的。一方面,感嘆數十年過去了,人事已非,手中的老零件、老儀表、老設備,與時下追求速度更快、體積更小、功能更多、效率更高的趨勢與潮流形成強烈的對比。此情此景使我想到,馬致遠的天淨沙.思秋」中,古道西風瘦馬的情境,對此還頗有感觸,彷彿自己是一個DIY游子,浪跡電子江湖多年,在此遲暮之年,面對時下的潮流與自己年少的夢想,有幾分歲月不饒人的無奈,與年少夢想即將被時代潮流淘盡的感慨。 

              另一方面,想到能將過去數十年所學,卸下一切功利、競爭與生存的包袱,用於生活中,自由揮灑實現年少時的夢想,心中充滿感恩,也頗為期待此次DIY能好好品嘗,細細體會生命中秋收之美。

 

三、挑戰A類擴大器

      A類擴大器並非什麼先進的擴大器,它的效率奇低,造價奇高,體積龐大;但也有其它擴大器無法超越的優點,如失真最低、放大所產生的諧波據說最接近實際樂器所產生的諧波,因此較自然、較耐聽,這也是其歷久不衰的原因。年輕時被音響廠商長期洗腦,種下今生矢志要親手DIY一台純A類擴大機,飽享傳說中A類擴大機醇厚風味的夢想。自知這可能是今生最後機會,即便髮蒼蒼視茫茫,電阻色碼無法分辨、焊點無法清晰辨識,也要奮力一戰;上頭戴式放大鏡,湊近PCB重溫那焊錫逸散出的松香味,別是一番滋味在心頭。

 

四、擴大器簡史

      1956Mr. H. C. Lin RCA實驗室發表A Lin Topology Audio Amplifier,此擴大器的架構迄今,已經經歷6070年來的改善衍進,但其包含輸入級、電壓放大級、輸出級的架構,幾十年來沒多大的改變,一直是現代音響的主流架構,即使半導體製造技術已有大幅進步,但擴大器始終都沒有脫離這個架構,或者說這是電晶體擴大器最適宜的架構。

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 P2-圖片來源:http://www.semiconductormuseum.com/Transistors/RCA/OralHistories/Lin/Lin_Page7.htm

  

主架構雖然沒大幅改變,但是由於各種失真的探討,各級逐步衍化加入電流鏡、串疊、恆流源、偏壓電路、增加驅動級、捨棄輸出電容、並聯輸出、穩定與保護電路等,使電路日益複雜、細緻、周延,表現當然更趨傳真與品味。


五、單端輸出與推挽輸出

      在構思架構時,發現單端輸出單端推挽(Single Ended Push Pull (SEPP))輸出各有其利弊,各有其愛好與擁護者。所謂單端輸出是指輸出端只由單一極性NPN電晶體,或PNP電晶體輸出完整功率,若以正弦波為例,就是由單一極性電晶體輸出完整正、負半週整個週期,輸出期間沒有輪流切換的問題;若要得到最大輸出,這類擴大器通常會偏壓在A類。而「推挽輸出」是同時採用NPN電晶體和PNP電晶體,這二種不同極性的電晶體,分工各自負責正半週或負半週,一推一挽輪流輸出,其最為人所詬病的問題是二組電晶體輪流切換時,產生的失真與二者的不協調;早期因PNP電晶體較少,也有些擴大器全部用NPN電晶分成二組輸出,一組用於放大正半週,另一組負責負半週。

 

究竟要用哪種架構?既然是要消化既有的零件,當然要看看有什麼材料才能決定要做什麼菜。手邊有十幾對的2N3055MJ2955功率晶體,這種鐵殼的功率管,三十年前炙手可熱,每個DIY音響的發燒友手邊總有幾對,如今「退燒」人們棄之如敝屣。這些古董級功率管到底還堪用或值得用否?重新查閱其技術規格,發現其頻寬用於音頻放大器仍游刃有餘,畢竟,這幾十年來人類的耳朵並沒有太大的進化,幾十年前令人發燒的元件,今天一樣能打動人心。

 

為了初步瞭解這些功率管的特性,與增加一些DIY的手感,個人以土法煉鋼的方式模擬晶體曲線追蹤器(curve tracer)的功能,簡單地測量數對2N3055與MJ2955功率晶體的ß值。我發覺PNP電晶體的ß值,普遍比NPN電晶體幾乎高出一倍。這使我重新評估是否要使用NPN、PNP上下對稱推挽式的輸出架構。在整個線性放大架構中雖NPN、PNP然二者的差異會經由回授修正,使輸出信號按回授比例放大收斂與原輸入信號一致。就一般水準的擴大器而言,在示波器上幾乎無法分辨出輸入與輸出信號的差異;但這並不表示NPN、PNP然二者的差異不會影響放大器的表現,尤其是長期聆聽,大部分人還是「有感」的。
 

因為經由回授電路來回修正的過程會產生諧波、NPN、PNP電晶體ß值的差異,使正負半週修正的幅度不同、加上NPN、PNP推挽切換也會影響諧波,令人感受不悅,這些不利的因素使我棄「推挽式」架構,而選用「單端輸出」模式。

 

六、擴大器也是一種樂器何必太在乎效率

                 A類單端輸出架構最大的缺點,在我看來,應該是它的效率只有推挽輸出的一半,然而,這並不折損我對它的興趣。在我愈了解擴大器的原理與主動元件的特性,就愈覺得世上根本沒有所謂的「原音重現」這種擴大器。在放大的過程,無論是採用何種架構或元件,均會產生相對應的各式各樣的失真,而且還會因為增生諧波交互作用,綜合成新的訊號。以現在的元件和技術,一般擴大器都能產生和原來信號十分「相似」的輸出信號,也許擴大器真正的差別在於同樣的音源,有些擴大器產生失真與「加減料」的結果,仍然能令人愉快、令人感動;有些擴大器放大的結果,卻令人覺得枯燥不耐聽。因此,個人認為擴大器也是一種樂器—「以輸入信號來彈奏的樂器」;單端輸出架構效率雖低,但效率不是樂器的首要訴求,悅耳耐聽、能撼動人心才是重點。

 

七、單端輸出與推挽輸出效率差異說明示意

               推挽式的輸出效率比單端的輸出大一倍,因此,二者若要獲得相同的輸出功率,單端輸出的靜態電流要比「推挽輸出」的靜態電流大一倍;這也意味著要更大的散熱片與功率晶體。以下示意圖說明單端與推挽輸出,二者的工作模式與效率差別。

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P3-單端輸出架構,無信號時靜態電流等於最大輸出電流的二分之一。

 

 

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P4-單端輸出架構,正半週,功率晶體=靜態電流+信號電流;恆流源不變。

 

 

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P5-單端輸出架構,負半週,功率晶體=靜態電流-信號電流;恆流源不變。

 

 

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P6-推挽輸出架構,無信號時靜態電流等於最大輸出電流的二分之一。

 

 

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P7-推挽輸出架構,正半週

上功率晶體=靜態電流+信號電流;

下功率晶體=靜態電流-信號電流。

因此,喇叭得到二倍的信號電流

 

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P8-推挽輸出架構,負半週

上功率晶體=靜態電流-信號電流;

下功率晶體=靜態電流+信號電流。

因此,喇叭得到二倍的信號電流

 

 

八、原汁原味的A類擴大器

               在單端輸出架構中,大名鼎鼎的Nelson Pass 1977所提出的架構深獲我心,這是典型傳統的單端輸出A類擴大器,他提出架構,也完成設計,有興趣的讀者可以到Nelson Pass官網瞧瞧。(https://www.passdiy.com/project/amplifiers/construct-a-class-a-amplifier )

 

Nelson Pass 1977所發表的架構,至今已經過了將近40年,這當然是古董級的架構,我不會照單全收,而會按照我手邊的資源,加入一些「可能」令人悅耳的元素,並視情況調整改善。

 

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P9-Nelson Pass 1977發表單端架構的A類擴大器

 

九、多大功率?A類小而美是魚與熊掌?

                 原本的構想是想設計一台精緻細膩、小而美的純A類擴大器,功率約10W,用來取代一般電腦用的喇叭擴大器。實作後,才驚覺A類擴大器沒有小而美存在的空間,特別是單端輸出,實際效率大概只有十分之一,散熱片就是龐然大物;再者,試聽時找到手邊一只12-0-12/5A的變壓器,經整流慮波加載後,得15V的直流電壓,靜態電流調到1.6A;輸入正弦波,以8Ω負載測得最大輸出峰值電壓約為12.5V,經換算為9.76W,最大功率接近10W。

 

自知自己音樂素養有限,初步測試時找一些自己熟悉的音樂試聽,感覺還頗有A類豐潤渾厚的味道。一陣自我感覺良好後,覺得應該找些音域較寬廣的交響曲來試聽,在You Tube找到貝多芬5號C小調交響曲。此曲時而輕聲細柔如涓涓流水;時而百樂放聲齊奏勢如萬馬奔騰。試聽時架著示波器監看,發現這個功率的動態範圍稍嫌太小,發現大音量時某些突然湧入的大信號會被「剷平」,即所謂的「截波 (Clipping) 」現象。

 

最後衡量現有資源與需求,把工作電壓拉高到±20V,把靜態電流調高為2A,扣除一些損耗,獲得8Ω負載14W輸出;此時峰值電壓為15V,相較於原先的12.5V提升不多,但是對我而言,這個功率已足夠滿足家裡的客廳或書房的聆聽空間,除了試機外,聆聽時並不需要將音量轉大到會發生「截波」的情況,就能獲得所能容忍的極大聆聽音量。

 

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P10-滿功率30VP-P / 8Ω

 

 

A類「單端輸出」靜態電流必須為最大輸出的1/2,這事先就要規劃好,不然「最大輸出電流」超過「靜態電流」,負半週就會發生「截波」現象;同樣情況,若為推挽式輸出架構,只會從A類變為AB類,並不會產生「截波」現象,這也是單端輸出的缺點,還好這個缺點很容易預知與避免。

 

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P11- 8Ω假負載併上一個10Ω,變成4.4Ω,立刻發生「截波」現象

 

 

友人搬來一對20〜30年前瑞豐音響(USHER)出產的L18/5.3Ω喇叭,號稱可承受300W。因找不到相關規格,原先擔心推不動(由於靜態電流等同於輸出最大電流,因此,靜態電流2A,最大可得約10.6W),沒想到在約10坪的工作室以略大於半功率試聽就能獲得足夠的音量,再大聲鄰居就要抗議啦。

 

喇叭由8Ω變5.3Ω,要重新考慮靜態電流以免發生「截波」現象,若5.3Ω要獲得和8Ω相同的14W輸出功率,輸出峰值電壓要達12.2V,靜態電流至少要由2A加大到2.3A。評估現況,由計算值來看,靜態電流不變、喇叭組抗變小,功率是降低了,但試聽時以「5.3Ω/2A靜態電流」保持不發生「截波」現象的音量試聽,感覺音壓不但沒有變弱,反而有更帶勁的感覺。一般喇叭還是以8Ω為主,因此,靜態電流維持在2A。說了半天,最後的規格是:工作電壓±20V、靜態電流2A、最大輸出8Ω/14W 或5.3Ω/10W。

 

十、設計概述

               本機架構採用Nelson Pass 1977所提出的單端架構,輸入級採用OP-Amp設計過程特別考慮電晶體的非線性特性,各級晶體均加入射極電阻、恆流源、晶體B-E並聯電阻等改善措施,以期降低電晶體非線性不完美特性的影響;整體完成後發現有熱跑脫現象,再加入有效的溫度補償保護電路,以下簡述設計時的考量。 

a.削足適履的輸入級

               輸入級通常是用二只電晶體作差動放大,一端是輸入信號,另一端是輸出端回授回來的信號,二端信號比較後產生誤差信號,用以驅動後續的電壓放大級,產生所需的修正,以期收斂到二端相等。 
 

為了克服電晶體的非線性不完美特性,現代輸入級電路通常會在射極加入恒流源;集極加入電流鏡,或加入CB組態形成串疊放大,以期改善其非線性特性。這些電路都不難,難的是要如何購得理想配對的晶體?雖然電路不用配對也能正常工作,因為最終都會以整體回授修正,但如前述,這種不對稱會產生不必要的諧波增添令人不悅耳的成份。 

 

用於輸入級,低雜音且配對好的小信號電晶體,由於量少,其實並不好找。而手邊正好有數顆高檔 OP-Amp/ AD847,猶記得這幾顆IC當年每顆要價250元,要是再不好好利用,再過幾年很可能就會被不識貨的晚輩當垃圾處理。既然如此,就把電晶體的差動輸入級改成用OP-Amp,既可物盡其用,又能使電路簡單俐落。而AD847的表現也不俗,Slew Rate高達300V/uS。實際使用也令人滿意,無信號時輸出中點電壓也始終穩定地維持在零電位;以此實際聆聽貝多芬5C小調交響曲時,曲中嘎然而止的音符表現得乾淨俐落,毫不拖泥帶水,對陡然全體樂器齊鳴展現的瞬間爆發力,確實震撼人心。

 

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P12-輸入級採用AD-847 OP-AMP

 

b.射極電阻是畫龍點睛,不是畫蛇添足

      電晶體交流模型中有一個攸關放大率的重要的參數 ”re”,很不幸的是這個 ”re”參數不是一個定值,因為re=VT/icic會隨著信號大小而改變,ic改變re也會跟著改變,最後放大率也會受影響改變,這些改變導致信號的瞬時放大率不同,因而產生不必要的諧波影響音質。若電路中加入射極電阻RE,使RE≫re,因此以re+RE計算放大率時re的變化可以忽略,整體增益可用穩定的RE來計算。這作法是折損一些增益,來換取相對較穩定的放大率,為了達到這個目的,本機所有電晶體都加上射極電阻,即使是電壓放大級也不例外。

 

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P13-電晶體射極均加上RE,降低reie變化的影響,使放大率穩定示意圖

 

c.攸關信號解析度的恆流源

      本機為單端放大架構,輸入級採用運算放大IC,因此從電壓放大級開始,每級均以恆流源串疊。理想的恆流源組抗可視為無限大,當然無限大只是一種概念,實際的世界仍有其極限。阻抗愈大意味著電流流過時的壓降愈大,壓降愈大就能產生更強的驅動反應,因此,恆流源的高阻抗能讓微小的變化,產生巨大的改變,如此,可提升電路的解析能力,更有能力表現音源的細膩變化。

 

Nelson Pass原作中把輸入級、電壓放大級、驅動級的恆流源綁在一起,而驅動級又和後續的輸出級限流串在一起,這一連串的結合,會有牽一髮動全身的效應,而輸出級限流會隨溫度和信號的變化而不斷ON-OFF作用。個人覺得這樣多少會干擾到輸入級與電壓放大級恆流源的穩定性,因此,設計時把驅動級恆流源獨立出來,並且也用目前常用的固定偏壓恆流方式,取代原作以電阻簡單分壓的恆流方式。

 

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P14-本機的三個恆流源

 

d.不可等閒視之的晶體B-E並聯電阻

      電晶體B-E間存有接線電容、極間電容與米勒等效電容等,這些電容在放大時會產生充放電,一般電路都能提供快速充電的路徑,但放電則否,若不提供適當的放電路徑,對快速變化的信號將無法產生即時的反應,尤其是功率晶體的B-E極間電容更不容忽視。Nelson Pass原作中所有功率晶體均採用NPN型電晶體,其中B-E均加並聯電阻,本製作為利用手邊的MJ2955,把部分NPN型電晶體改為PNP型,為提供有效放電路徑,也在B-E間加入並聯電阻,以期加速系統反應。

 

設計完成我用古董級示波器以100KHZ方波測試,概略得到Slew Rate=21.5V/uS;若以正弦波100KHZ、滿功率時15V計算,所需
Slew Rate = 2 x π x Frequency x Peak Voltage
Slew Rate = 2 x π xVp /T=9.4/μS

 

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P15-100KHZ方波測試,概略得到Slew Rate=8.6/0.4=21.5V/μS

 

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P16-系統收斂時間約為2μS
信號週期大於2μS(低於50KHZ),其收斂時間可忽略。


人耳聽力極限約為20KHZ,以本機的SR=21.5V/μS測試值,系統收斂時間約為2μS,對放大各式人耳可感受的音樂已是遊刃有餘。回頭看看Nelson Pass公佈的SR數據是30V/μS,推測是歸功於簡潔的電路與他使用的元件,Nelson Pass果然名不虛傳。

 

e.天衣無縫的溫度補償電路

      A類擴大器效率低,輸入功率大部分都以熱的型態消耗掉,裝機後初步試聽,發現溫升、電流漂移嚴重。試聽前調整靜態為1.8A,聆聽半小時,只見電流表消耗電流節節上升到2.6A,散熱板燙到不可觸摸;膽顫心驚再持續試聽1小時,電流表顯示3A,這是我的電源供器的極限,此時隨手找來一支玻璃溫度計,放在散熱板上,概略測得溫度為80(實際溫度應更高),至此,熱跑脫(thermal runaway)徵候已十分確定,電源供應器的外殼也開始發熱,再玩下去鐵定會有大災難。

 

仔細分析Nelson Pass的架構,發覺他對溫昇補償這部分,在電路中幾乎毫無著墨之處,推測他是用強化散熱能力來克服溫昇的問題。我不想再加大我的散熱片(W5*D36*H13),再大,後續機箱會很不好處理;也不想加散熱風扇,一則太吵、一則風扇會讓機器佈滿粉塵;此外,我也沒有Nelson Pass那麼瀟灑,乾脆把擴大器當作電爐來煎蛋。

 

Nelson Pass的電路中已有調整靜態電流的限流裝置,為何沒有發生作用?為了探索這個問題,動手如下圖,接了二個電表觀察其中的變化,發現V2隨著溫度上升而上升,這表示電流一直隨著溫度增加而增加,而V1卻始終不動如山,至此,恍然大悟,原來V1已經被前面的偏流與限流電路箝制住。

 Vbe+VRe=定值

當溫度上升Vbe下降、熱效應導致Ib 增加, Ic 隨著增加,驅駛流經電阻的電壓降上升,以補償Vbe的下降,最後使Vbe+VRe維持在定值。結果是:原先設定的靜態電流會隨著溫度上升而變大。

 

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P17-靜態流電調整與溫度漂移示意圖

 

為了解決系統對溫昇毫無招架之力的問題,我決定另起爐灶以擺脫原電路的包袱,我的作法是取一個不受溫度干擾的獨立參考電壓,以此電壓和流經恆流源射級電阻產生的壓降比較,然後輸出能使靜態電流維持在設定值所需的的補償信號。電路中使用了二級OP放大,增益值達22000,以期能感測到微小的漂移,達到100%補償;由於流經「恆流源射級電阻的電流會隨著音樂信號有微小變化(單端放大,此恆流源理想狀況是不隨信號變化),這些變化會使溫度補償電路不斷來回產生修正補償信號,這是要避免的狀況,以免影響到放大電路,因此,在二級間加入積分器,累積捕捉真正漂移的誤差信號,亦步亦趨予以線性修正補償。

 

此電路效果還真立竿見影,歷經長時間的聆聽測試,實證溫度補償電路對溫度漂移的修正補償幾至天衣無縫。散熱片溫升至60度就不再上升,數位電流表值始終維持在設定值±0.1A間緩慢跳動,示波器監視波形,也未發現波形受到影響。

 

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  P18-本機溫度補償電路

 

十一、電源電路與哼聲

      在試聽階段是一直使用電源供應器測試,最後決定供應電壓為20V後,開始尋找變壓器,手邊沒有現成可用的變壓器,只好訂製。要訂製,就有較大的選擇空間,究竟要用環形變壓器還是傳統EI變壓器?環形變壓器我沒用過,最大優點應該是效率高,但好像也有不少缺點;傳統EI變壓器個人的使用經驗是,矽鋼片品質不是很好,鐵損很大容易發燙,其餘還能接受。老年人思維較保守,先考慮採用傳統EI變壓器,先決條件是要找到採用高品質矽鋼片製造變壓器的廠商,在網路上找到「楊師傅精緻手工變壓器」,號稱採用日本進口高品質矽鋼片,好像蠻符合我的需求,一陣溝通後下單訂製二只。

 

關於變壓器規格的計算,由於A單端輸出的架構,當決定輸出功率後,負載、靜態電流、輸出電壓都必須設定好,否則片面的提高電壓只是徒增功率晶體的損耗,並無法提升功率,這是要事先注意的部分。

 

由於考慮A類擴大器的低效率,除了前端的OP-AMP需穩壓外,我不打算加裝穩壓電路,因為那肯定是龐然大物,因此不須預加穩壓電路約5V的損耗。所需直流電壓是±20V經換算變壓器二次側規格是AC:16-0-16/5A,整流後峰值電壓是22.5V,預估加載後可能產生的壓降約為1-2V,所以應該很接近所需的±20V

 

數天後,2只變壓器寄來了,用電子秤秤了一下,3.5公斤,體積(cm):W10.5×D8.5×H10.5,外觀扎實沉穩。接上整流電路、正負電源各加上一只22000uF的濾波電容,馬上進行測試。空載:16.7-0-16.7;滿載:16.2-0-16.2,壓降3%,整流後直流電壓:空載:±23.3V;滿載:±20.4V,非常接近訂製時的計算值。經2小時滿功率假負載正弦波測試,以手觸摸變壓器僅有微溫,這令我感到意外,顛覆個人以往對變壓器加載會很燙的刻板印象,目前為止還令人滿意。

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P19-「楊師傅精緻手工變壓器訂製的16-0-16/5A變壓器

 

去掉假負載換上喇叭,還未加上信號就聽到有不小的交流哼聲,原先用電源供應器試聽一直沒有這個問題,研判問題應該是來自電源濾波電路。用示波器看一下120HZ電源漣波(ripple)峰對峰值約0.36V,這是哼聲的根源所在嗎?手邊有數個10000uF的電容,找來2個0.22Ω/5W的電阻,焊成簡單的型RC濾波器。再試,真神,哼聲小至要貼近喇叭才能聽到,這時由於貼近喇叭,也聽到原先沒察覺到由高音喇叭所發出的嘶聲,不過這二者不貼近喇叭都不易察覺,播放音樂時即使遇到短暫休止符也無損其寂靜的氛圍。

 

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P20-靜態電流2A,未加信號電源漣波圖

 

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P21-π型RC濾波器後漣波大幅降低圖

 

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 隨手焊出測試的π型RC濾波器

 

 

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P22-π型RC濾波器圖

 

十二、用看的示波器觀察波形

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P23-15HZ方波

 

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P24-1KHZ方波

 

 

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P25-20KHZ方波,頻率補償電容33P

 

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P26-20KHZ方波,頻率補償電容47P

 

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P27-100KHZ方波,頻率補償電容33P

 

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P28-100KHZ方波,頻率補償電容47P

 

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P29-200KHZ方波,頻率補償電容33P

 

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P30-200KHZ方波,頻率補償電容47P

 

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P31-500KHZ正弦波,頻率補償電容47P

 

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P32-500KHZ三角波,頻率補償電容47P

 

後續的機箱與成果

               行文至此,擴大器架構與內涵已大致完成。最後的挑戰是如何找一個好機箱,現成的可用機箱,都是結合散熱片整體設計,壯觀氣派;然而,我已經有夠大的散熱片,而且已經裝好功率晶體完成測試。若使用這些現成的機箱,勢必要放棄這些散熱片,並重新安裝功率晶體。評估擺了20幾年的散熱片此時不用,大概就難逃資源回收的命運,這豈是我當初珍藏收集它的初衷?再者,拆下所有功率晶體再重新安裝,這種重複性的工作個人興趣實在不高。看樣子,要找到一個夠大、夠堅固合用的機箱,來安裝我的「怪獸擴大器」還真不容易。

 p35.jpg

 史上最沒效率的Class-A Amplifier單聲道實體圖 

工作電壓±20V;靜態電流2A;輸出14W/8Ω

 

 

P33.jpg

 全機完整電路圖

 

    Diy  過程中,享受一個電阻一個電阻計算、建構、驗證的樂趣,與克服困難所得到成就感,確實是生命中難得美好的過程。癩痢頭的孩子,還是自己的好,音響好壞畢竟是很主觀的感覺,我只能說三十年磨此一劍是非常值得的,所得結果真是令人沉醉,生命秋收之美盡在不言中。至此,感謝摯愛的家人數十年來一路的支持,後續希望能早日完成裝箱,若有機會會繼續分享。

 

 

 

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六家蓋房子

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  • 悄悄話
  • ㄚ潘
  • 我很想說些什麼~~但我完全說不出來!
    雖然我在IC 業..但類比電路我完完全不行!! ~><~
    以前買套件DIY,只知道去新竹的勝利路..當時組個小收音機就覺得很厲害了!!

  • 感謝潘兄大駕光臨,您太客氣了。

    錫安居 於 2016/12/31 15:41 回覆