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M.K.K.3 小金剛三代100W後級 |
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二代小金剛後級的供應已完全停止，PC板也不再製作第三批。最主要的原因是機箱賣完了，而且二代小金剛後級的機箱 製作並不理想，有瑕疵。提起它的散熱片就令人光火，工廠送交時竟然沒有倒圓角，一不小心就會刮傷手掌；最早那幾台套件，我還用銼刀磨圓角！將散熱片退回工廠重弄，但陽極處理卻被破壞，看起來頗令人難過。 另一個問題是系統接地哼聲有待去除：輸入端空載，單獨將小金剛後級接上喇叭，完全沒有哼聲。接上前級任一條訊號線，也不會有哼聲；但前級兩條訊號線都接上，哼聲就跑出來了。這種情況，非但是自己裝，進口原廠機(例如Meridian)也常如此。與電源變壓器有關嗎？很難確定，但最主要原因還是後級的內部排列結構。 將電路板＋散熱片分置兩旁當成側板，再將變壓器及濾波電容擺置中間位置──這種標準立體聲後級最容易引起哼聲。若將散熱片並排放在後面靠背板處，變壓器置於前面靠近面板處，中間放濾波電容；此時接上前級兩條訊號線也不會有哼聲。我試過，還有兩個改善方法：一是將變壓器移至另一只機箱，一是將變壓器轉90度，讓變壓器與電路板平行。 為何說是系統接地哼聲？因為單接後級沒有哼聲，而且以示波器觀察，發現這種哼聲和「正統」哼聲波形不同。我們常說的hum─哼聲，那是很接近120Hz的正弦波，在示波器上會呈現比較「寬」的正弦波；當然波形並不好看。系統接地哼聲的波形比較不像正弦波，但具有不對稱突刺！若用耳朵聽，後者哼聲的頻率略高，可能貼近高效率中音單體都聽得到。 IA-250全推挽綜合擴大機完全沒有哼聲，其安靜的程度，絕對是世間少有。主要的原因就是前級、前級穩壓、後級，它們的地線在PC板上完全相通，而且沒有形成回路；因此只要濾波電容中點一點下地(機箱底板)，就一切搞定。但分離式機種若有哼聲，主要原因還是後級造成。為了降低所謂系統接地哼聲，又不能真的將變壓器轉90度(除非有鐵架固定，上蓋也不鎖)，我嘗試許多方法，包括由輸入端接地、兩點接地、多點接地，最後才找到「只接一條電源地線」的接地方法。也就是濾波電容中間的地線，先拉到右(或左)聲道PCB上的GND，再拉回到左(或右)聲道PCB上的GND；而不是由濾波電容中間的地分別拉兩條線至兩聲道。關於這種接地方式，名揚電業的紀寬先生也曾提供意見，在此申謝。 三代APS-250後級機箱，比二代機箱大得多，面板上不再印Skywalker，改成Turandot。因為考慮將變壓器轉90度，所以採用兩只面對面固定，要先將變壓器鎖在鐵架上，然後才鎖在機箱底板上。為了顧及網友迷惑，再次說明如下：小金剛是單聲道60W放大器，不論是三代、五代、八代，都是指電路板及電路。APS-250則是指機箱，Turandot與Skywalker算是品牌；一只APS-250機箱可以裝兩片小金剛。當然多數人都以「小金剛」為完整後級之稱呼，我以前也做過小金剛機箱，面板上還有小金剛三個中文字；但也早已售罄。 依然新瓶裝舊酒 輸入端仍採用FET全對稱差動架構，供電是±40V左右，變壓器次級電壓為30V。FET選用LS844(N通道)及2N5465(P通道)。LS844為dual複合型FET，外形為IC包裝(有兩隻接腳沒作用)，不但耐壓60V，還具有低漂移、低噪音之特性。由於接腳完全相同，故LS844可直接代換NPD5566(耐壓25V)，但要做150W大功率輸出，還是要加上串疊。想知道LS844的規格特性，可由本站「好站連結」連上生產廠商的網址。 完全對應LS844的P通道FET，目前世上還沒有！最接近的肯定只有2N5465這一顆可用，也是60V耐壓，但它是TO-92包裝，不是dual複合型。當初進口LS844時，Idss要求在9mA左右，美國廠商也同意先挑選，並保證在8∼10mA之間。P通道不知有沒有問題？最早是透過Monarchy購買1500只，但Idss大多在5mA以下！沒辦法，只得兩只併接以增高Idss，故一組2N5465差動，在PC板上實際是每聲道裝四只，真的很傷本。 Mini King Kong.3最精彩的仍是全對稱FET輸入級的恆流源，這是大師Mr.John Curl的設計，但只適用於FET差動，一般bi-polar晶體差動輸入級不適用。R23負責提供輸入差動級恆流，接在四只FET的S腳，以V之變化取得固定電流。所以選用不同FET做差動輸入，R23這只恆流源電阻的阻值也會不同，試用後才會知道。依我個人的看法，John Curl的設計本領要比Nelson Pass高明多了。Pass也經常搞噱頭，例如串疊、例如單端，但一段時間後又偷偷的推翻自己的設計；不像Curl具有放諸四海皆準的本事。就FET雙差動輸入級的恒流源設計，Curl的design最管用、最簡單，也最便宜。 根據實作經驗，若使用日系2SK389及2SJ109，恆流電阻約是470R，改用2SK170/J74時，恆流電阻要降至390R左右；但換成LS844/2N5465這對時，恆流電阻卻要提高至1K2以上。在小金剛電路，R23為1K5~1K82左右，其端電壓大約3.3V左右，故差動級每邊各吃1mA電流。 當我們設定差動級每邊各吃1mA電流時，量測R9/R10/R13/R14這四只源極電阻之端電壓。它們的電壓應接近相同，也就是1mAxR；若電壓過高，可略微增加R23之阻值。源極電阻之端電壓高，對電路並不會造成傷害。但電壓偏低時，可能會造成Q11調幅不大，或許VR2調到底，只有30mV；對電路並也不會造成傷害。 電壓放大級仍採用ZTX653/ZTX753，此英國製造晶體雖然很迷你，但耐壓100V，Ic為2A，Pc為2000mW。二代線路，電壓放大級為單晶體，三代改成兩只，與麥格農相同。驅動級也增加一級，主推動級與功率晶體直接鎖在散熱片上，預推動級則是插焊在PCB上。功率晶體由兩對130W/15A的Sanken改成三對150W/15A的Toshiba 2SC5200/A1943，當然都經過挑選配對。 OK，小金剛一直是60W輸出，那麼在8Ω負載時，它的實際不切割輸出電壓是：60Wx8Ω開根號。不得不這樣寫，因為這個根號很讓人傷腦筋，在word底下原本就不易搞定，一旦存成web畫面，就變成亂碼。所以60Wx8Ω開根號即表示：480開根號，答案是21.908V，大約22V。這是輸出電壓VL，計算輸出電流IL=22V/8Ω=2.75A。 如果你的變壓器很大，功率無限大，那它的次級電壓只要22V，就保證得到60W輸出。可是以Nelson Pass早期A-40後級放大器為例，Pass先生建議變壓器次級電壓就是22V，可是輸出目標卻是40W而非60W。若變壓器電流量不足，空載時雖有22V，但接上電路板組裝完成後，可能還不到20V。另一方面還要考慮電壓利用率的問題，因電路上有某些元件會「吃」掉一些電壓，例如R29/R30，這樣也會降低供電電壓值。 多年前，音響diy迷曾注意到某些情況：變壓器標示30V，但空載時卻有34V！這就是廠商考慮到壓降，乾脆將電壓提高一些，就算有壓降，亦可降至標示值。這種做法並不正確，標示值應該就是空載值，壓降要低，不應超過2%。 第二個原因是輸入110V電壓會不同，例如我order變壓器，初級電壓都是115V。此時你家裏若是110V，量取次級電壓當然就會略低一些；此外電路上的電晶體及電阻也會「吃」掉一些電壓。故60W後級採單一電源(輸入級沒有施加穩壓)時，變壓器次級電壓至少要有27V 才能得到60Wrms的輸出功率。若功率晶體只有一對，此時27Vx1.4x2.75A=104W，就是每只功率晶體的消耗。 未施加任何穩壓，8Ω負載時100W實際輸出後級，供電至少要±50V，我認為要±54V，現就以±50V計算。(8Ωx100W開根號)=28.28V，這是輸出電壓；28.28V/8Ω=3.53A，這是輸出電流。若功率晶體只有一對，此時50Vx3.53A=176.5W，就是每只功率晶體的消耗。當然，實際加在功率晶體上的電壓並非50V，要扣除飽合電壓，但150W的功率晶體消耗是跑不掉。若負載阻抗降至4Ω，連續最大輸出時，單邊功率晶體消耗就是300W！此時不採多對併接就很不安全。 Do you know？將後級擴大機接上假負載(不是示波器)，讓它輸出至滿功率，這是很危險的事！時間稍長，很多國產機、日製機都可能掛掉；故美國FCC只要求「1/3輸出功率」連續輸出「3小時」就可以。 當輸入級與電壓放大級施加穩壓，功率級的供電就可以比較低。以100W為例，前端穩壓±52V，輸出級±45V就OK。因前面是負責電壓增益，後面是負責電流增益。
全機組裝有先後次序 組裝三代小金剛並不困難，線路圖及電路板都無錯誤，但要有耐性。完整Mini King Kong後級有三片電路板，先各別裝好。全機組裝則是依下列先後次序：底板、變壓器、電源板、2片主電路板、面板、上蓋。事實上本機電源板有兩款，高級板的橋式整流為IR，濾波電容為西門子頂級Sikorel系列6,800μF；此高級板與普通板差價為2,000元。 接一條電源地線降低哼聲 小金剛電源板上的GND負端只有靠近左聲道放大電路板才有，故先引線至左聲道PC板的GND點，再從左聲道PC板的GND點拉線到右聲道PC板上的GND點。這條地線要避開變壓器，也要用細線，不要用粗線！ 另外，很多人注意到小金剛後級兩只環形變壓器會有振動聲，這不是工廠製作不良，漏掉「真空含浸」動作。而是因鎖在鐵架上引起的，若直接將變壓器平躺，以傳統方式固定在機箱底板上，振動聲就會大幅降低。還有，變壓器固定時，所有接線請靠中間、並靠近機箱底板。 ##測試調整前請務必購妥兩只指針式電表，DCV檔位最低是0.1V，不要買0.25V的。其次是原廠附的測試棒不好用，一定要自己做兩組測棒，採用勾勾。有人打電話來：我兩隻手握測試棒量限流電阻，哪來第三隻手調VR？哇塞，嚇死我了！這樣子調整不燒機還真是老天幫忙。 主動式偏壓網路 接上前級、接上喇叭，送入訊號，以電表量測偏流。你會發現，音量愈大，電表指針愈向右擺動。低頻愈多時，指針也愈向右擺動。這就是Mark Levinson所講的Active Bias主動式偏壓。我們bias設定，只是設定膝點(knee)， 也就是最低點，實際動作時，偏流會隨著音樂訊號變動。 本人良心的建議是：播放DG版Levine指揮的《行星組曲》第一樂章MARS，聲音儘可能開大，連續播放四次，讓整台機器熱乎乎的，然後再重調偏流與中點，之後這台小金剛只要操作正常，保證好多年不關電都沒事！──在最後階段再將bias電壓穩穩的調至12mV。以方波接示波器觀察，當偏流接近45mA時就不會出現交越失真，故我自己是調在10mV，算起來每聲道125mA偏流。 但DG版Levine指揮的《行星組曲》CD唱片在國內很不容易買到，我這張是在巴黎買的。退而求其次，EAGLES老鷹合唱團「Hell
Freezes Over」專輯中Learn To Be也很適合用來run
in後級擴大機。 既然有主動式偏壓，有沒有被動式偏壓？沒有。但相對於後級的主動式偏壓，就是前級的固定式偏壓，一般都用1N4148做鉗位，由於前級的負載是高阻抗，電流變動低，故不必主動式偏壓。本刊以前銷售的Chanson香頌前級，就是採用主動式偏壓，極有可能是世界首創。 所以，當後級長時間連續使用，你會感覺到溫度的變化。當停止訊號輸入，偏流又會回到設定值。若是在冬天，後級即使不關機，散熱片也不會有明顯的溫度；在夏天，因室內溫度高，機箱面板都會是溫的。 全機組裝調整完成，不要立刻評斷它的音質優劣，因為所有的零件都是新的，至少給它一段時間run in。三代小金剛雖非絕對的大電流設計，1Ω負載雖力有未逮，但仍優於所有國產製品及多數進口機，其輸出功率，8Ω時60W，4Ω時120W，2Ω時240W。但說實話，2Ω負載能否能夠長時間輸出，我沒把握。 本機射極電阻為日製無感0.12Ω，當同樣的電流送往負載時，此電阻之阻值愈低，壓降也就愈低，電壓利用率就愈高，驅動力也就愈強。射極電阻低，阻尼係數就相對提高，控制力就愈強。但許多後級寧用0.47Ω，因線路若不穩定，低射極電阻可能會引發振盪。 R4/R16/C7構成負回授及直流回授網路，C7為無極性300μF低漏電流，當R16選用1K2時，低頻-3dB就已經落在1Hz以下。計算式為：1/(2πRC)，意即2πRC的倒數。此直流回授電容應該是無極性，而且容量不宜太大；容量愈大，理論上低頻截止點愈低，但也會愈混濁。 Q11偏壓晶體併C11電解電容是增加工作穩定度，二代機上是用Sanyo的OS有機半導體電容。但OS電容價格暴漲，漲幅將近40%！而C11最主要的特性是低漏電流及低內阻與Irac無關，Rybycon的TWL系列電容，漏電流比OS電容還低。透過代理商馨昌公司卻進不到貨，將0.4μA規格開給國內廠商做，100超低漏電流SLL，黑底金字。 主濾波電容UCC 81DA系列18,000μF/63V特性甚佳，低頻時電流有17.05A！已有多位讀者反應，但run-in時間較長，剛開始聽會有拖泥帶水之感，低音又有點放不開，經足夠run-in後，就會豁然開朗。 調整偏流的半固電阻svr，其旋轉方向是左旋最低還是右旋最低，因廠牌會有不同。若無把握，串上限流電阻前，將svr轉至中間位置，這樣試調一下就會知道。 在三代小金剛上首次使用公母焊片，公片焊在PC板上，母片付黃色塑膠套。不必憂心它的電流量夠不夠，35A橋式整流器也是用這種焊片。母片使用方法：拆下黃色套，讓線材穿過(不宜太細)，線頭伸入圓管內，用夾具夾緊，再將黃色套給套回去，完全不吃錫。根據設計，母pin上的黃色套管是不拆下來的，線頭伸入後，連同套管夾死；不過拆掉不用較好施工。 根據以往經驗，很多讀者以為King Kong的中文是金「鋼」。請大家別弄錯，此「剛」非彼鋼，真正的King Kong是不帶鋼盔的。 改成 dual-mono 100W輸出 小金剛三代在今年 (2004)初有了變動，一是更改、加大機箱，一是更換、加大電源變壓器，讓本機在8Ω負載時輸出 100W，4Ω負載時輸出200W。這台機器採用獨立兩聲道裝機，只共用機箱及AC輸入部份，連橋式整流都採用四只。dual-mono裝機有個特點要注意，千萬不能接地！濾波電容中點不接、輸入端也不接。你的想法可能是完全不接地一定有哼聲，錯了，接了才有哼聲。散熱片就是側板，但整體尺寸加大，側板也要加長。我採切現有散熱片方式，250mm對切，扣除損耗修邊為123mm，故總長是373mm。別以為我喜歡用湊的，整片的當然好，但台灣沒有373mm這麼大尺寸的散熱片，這是權宜之計。放大電路PCB與散熱片緊密結合，仍是最佳選擇，組裝、測試、維修都方便。國外有400mm長散熱片，但台灣不容易買得到。 電源變壓器2只，每只600VA，次級電壓37V，雙橋式整流。同樣的東西，從外觀上分不出來，但電路設計完全不同。小金剛是差動輸入，我另外也做了推挽輸入的BPP-100，沒有套件，只有成品。如果你想問：100W夠嗎？就數字言，100當然小於200，但100W已足夠推動Dynaudio的Myrage大型喇叭。
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