SPEEDO高速併联稳压
SPEEDO高速併联稳压这几天，几乎每天都在MSN Messenger上跟美国的Steve Sun兄讨论DZ未来的设计走向，有时Steve会贴几张管机电路来一同讨论，这些电路，大量的使用了串叠Cascode、差动、恆流源、恆压源，几乎所有「现代晶体」电路上会看到的东西都出现了，只是主动元件从晶体、FET改成真空管罢了……正当我笑着说这些电路真是用尽了现代晶体电路的设计手法时，赫然发现电路的设计年代可是早得很，早在1940年左右，这些我们眼中非常高竿的电路设计技巧就已经诞生，而且，用得还非常好！只是，很多人根本没看过，还以为自己看遍天下的电路，唯有自己拥有最好的创意与规划，殊不知，所谓的创意，或许早就在几十年前就已经被使用，或者讽刺的说，被淘汰……真正禁得起岁月淬练的好电路、好架构，从真空管到电晶体、FET、MOSFET、OP，始终存在，所不同者，如何善用这些架构，设定最好的工作点，更进一步的，利用手边可以取得最好的零件，想想该怎么调理、调理，进行最大效益的发挥。四年来，我们花很多的力气去试着扭转DIY圈子过度依赖发烧零件的观念，DZ的立场，从来不排拒发烧零件，但我们更期待DZ的读者能够懂得基础的重要性，一部好的扩大机，优异的设计佔去了90%的要素，而剩下10%的变异性，则有赖于零件的运用与调校，但别忘了，这10%也跟每个人的品味有关，并非昂贵的零件就能产生优异的声响，不是吗？千万别低估经典电路的能力
从DZ推出第一个套件开始，就不断的有读者批评「DZ的设计缺乏创意」、「那是几十年前的老电路」，对DZ来说，当然可以推出更多奇特诡异的电路，并自以为创意，但一如我们四年前担心大家光是玩发烧零件而忘记电路的本质，此刻的DZ，也忧心DIY玩家（特别是刚玩没多久的朋友）误以为电路非得诡异创新不可，而忽略许多真正优异的经典设计，而一味盲目追求这些所谓创新复杂的设计，恐怕也只是损伤荷包，对于把玩音响功力的提升，毫无助益。DZ的立场，一直是非常明确的，我们鼓励各种声音的出现，无论你是电路玩家或发烧零件的爱好者，都欢迎利用这个园地发表心得、互相切磋，获得彼此最大的提升，但是，我们更期待无论是哪一边，都别轻易低估另一边的实力与经验，DZ是个音响玩乐的地方，不是金庸笔下的华山派，可别为了剑宗、气宗的意气之争伤了彼此和气，大动干戈！SPEEDO高速併联稳压为什么快？
从我开始玩音响DIY开始，併联稳压一直就是一个很大的梦想，不过以当年的经济能力来说，实在无力负担这个高档次的东西，让我们先看看下面这个电路：最早期的併联稳压，多半出自下面这个版本，也就是STAX在Hi-End机上使用的稳压电路：
这是併联式稳压第一次出现在「音响技术杂志」，这个电路来自STAX的Hi-End机种，据说当年售价高达4000美金的等级的前级。当这个电路公布在日本MJ无线与实验杂志后，曾经在全世界掀起一股仿制的热潮，时至今日，那个前级的放大电路几乎没人提起，反而是这个併联稳压，成了最多人讨论的重点。併联稳压跟串联稳压（DZ的MOSFET、LTPWR、OPPWR、DAC稳压，都属于串联稳压）的差异在哪里？光看电路可能不容易理解，如果告诉读者要看「负载与稳压」的关系，可能更模煳，我一直想啊、想啊，要怎么来解释呢？想了很久，突然想到最近的梨山大火（森林火灾）：要扑灭森林大火，你觉得应该怎么办？是拿一个消防水管拼命的沖吗？如果拿消防水管来灭森林大火，这个速度可能真的很慢，因为你得靠消防车上的空压装置（PUMP、帮浦啦）来送水，这个帮浦的力道，决定扑灭大火的能力，如果帮浦的力道不够强劲威勐，那这把火可能永远浇不熄。不过还有一招更厉害的，用洒水飞机！有没有看过Discovery上的影片？洒水飞机先飞到河边、海边去大量汲取水量，然后很努力的的飞到森林上空，趴搭一下，把所有的水倾盆而下倒入森林，没两下子，这个森林大火就会扑灭了！在上面这个例子中，森林大火，可以想像为音响中的「负载」，而用消防水管的灭火方式，就是串联式稳压，至于那种飞机载水灭火的作法，则是併联式稳压。併联稳压的「灭火」效果一流，不过想想，实在很喘，你得很努力的去汲水、很拼命的花许多汽油飞到森林上空，但想到那痛快的「浇熄森林大火」，这些努力，显然值得。如果你是一个不计任何代价，觉得浪费一点电力也无所谓、觉得功率电晶体热唿唿也不要紧的人，请继续看看这个併联稳压，利用这个又吃电、又发热的併联稳压，将可以让扩大机或DAC工作于最优异的电源下，获得最佳的声音素质。简单快速电路分析
刚刚提到，在音响技术杂志第一次提出这个併联稳压电路时，我实在没有能力购置装配，那仿造呢？也很难，因为当初就已经引进了LM334这个恆流元件，偏偏这可不是一般人能够买得到的东西，所以还是只能看着电路发呆。大概过了两年后，音响技术重新改版併联稳压电路，以FET取代了LM334，乍看之下解决了找不到零件的问题，不过挑起FET却很辛苦，我们得乖乖的挑选足够Idss电流的FET才行，如果差异太大，也会导致正负电压的调整幅度差距太大。尽管如此，我当时还是弄了万用板硬是搭了几个併联稳压来用，嗯，快速俐落，音质表现一如其客观特性，难以忘怀。最后一次玩併联稳压，则是在大学时，刚巧碰上音响技术的作者黄世昌（DZ收录不少黄先生的作品，都非常的精彩，推出一个併联稳压套件，价格合理（其实应该说是因为大学兼家教的收入多了），更特别的是，他採用了OP来作为误差放大（我比较喜欢称为「误差校正」，机动校正输出电压，这样比较容易理解），实际聆听起来也不错，但给我一个感想：「误差放大」的形式将会主导放大器的音质走向，当误差放大使用OP时，整体音色走向比较倾向OPPWR那种稳压形式。既然DZ要推出併联稳压，如果搞出来的声音跟OPPWR差不多，那意义可能并不是很大，如果要追回我当年的美好回忆，那种几乎没有毛边、清新明快、低频实体感完整的声响，我想还是得以「差动架构」来作为「误差放大器」比较适合，提供另一种不同的风味。决定架构之后，我们将电路绘制出来，分别针对正电压与负电压绘制这个电路，注意，这个电路左侧的整流与滤波并没有标示出来，在实际的电路上，我们採用正负电压独立滤波整流的作法，也就是所谓的「双桥整流」，因为接地处也经过了滤波整流，而非直接从变压器中点直接拉出，因此可以获得很低的杂讯与涟波干扰。正电压端的电路如下
负电压端稳压电路如下
对DIY玩家来说，最关切的，应该是SPEEDO高速併联稳压能够提供多少的电压调整范围？首先我们看看，SPEEDO高速併联稳压的输出电压调整机制在哪里？请参考电路图中的R17与R7。R17是一个500欧姆的可变电阻，利用这个可变电阻的调整，我们可以控制LM334的输出电流，而这个输出电流就会反映到R7这个电阻上，当LM334的电流提高时（VR的电阻降低），R7上的电压降提高，而R7上的电压提高之后，输出电压也就会随之升高了。调整的关键在哪里？就在LM334。过去，我们可以使用许多方式来控制电流多寡，譬如FET，但FET必须先挑过，或者使用晶体搭配二极体、电阻构成的恆流源，但这会造成电路的复杂化，衡量目前能取得的电子元件，LM334应该是最容易取得、性能优异，价格也合理的，一个电子零件能存活十年之久而依旧被广泛的使用，必有其道理。另外，因为在讨论区公布时，也有网友提到LM334会影响併联稳压的速度？其实这是一个绝对错误的观念，刚刚提到了，基本上稳压可以视为一个直流迴授放大器来看待，而直流放大器的速度（Slew Rate迴转率）其实决定于放大器的架构与设计，在这边，放大器就是差动+电流镜，LM334仅是提供参考电压所需的电流，要求是够高的阻抗（理想的恆流源，追求高阻抗；理想的恆压源，追求低阻抗）。LM334原厂资料连结有兴趣的朋友，不妨去下载LM334的相关资料，就会发现这实在是一个非常好用的元件，只要用一个小电阻就可以获得你想要的电流，而且还非常的稳定呢！假设跨在LM334上的电阻为R，则LM334能提供的电流为68.1/I=R，其中R的单位是欧姆、I的单位是mA，所以当我们使用R为34欧姆时，可以获得2mA的电流。我们可以发现在DZ的稳压中，使用不少的34欧姆，其实就是用来让LM334提供2mA的电流。立民兄，LED怎么不亮了？
DZ这个版本的併联稳压是由网友Johnson所Layout规划与试做，他的龟毛，相信大家都可以从PCB照片上的佈局看出来，兼顾工整与功能性，实在不简单：Johnson试做版本的照片，绿色的端子比较丑，但这试制品，实际仍以下图的蓝色高品质端子为主：
散热片旁边的LED，提供超低杂讯的恆压源！
话说SPEEDO高速併联稳压在我家快乐唱歌的某天，Johnson兄急急来电，说怎么玩到一半LED就不亮了啊？翻开电路看了看，注意到了没？其实LED是跨在输出与输入电压之间，所以，当输出电压与输入电压无法提供足够的压降时，就不能让LM334正常工作，提供足够的电流给LED，点亮LED，而只有LED顺利点亮之后，前面的恆流电路才能提供整个併联稳压所需的输出电流！发现到什么好处了吗？许多人在使用稳压时，经常忘记「输出入压差」的重要性，只有输入跟输出电压维持一定的压差时，稳压才能真正的稳定工作。以LM337来说，输出入之间至少要有3V的压差才能让稳压正常发挥，而这个併联稳压也一样，当「LED」顺利点亮之后，也就意味输出电压够稳定了，而Johnson兄提到的LED没发亮的问题，就是因为输出电压调得太高的关系，所以没有提供足够的压差。我觉得，这个LED的存在实在颇有用处，他至少可以提醒玩家，这个电路的工作状态，还有，是否工作于理想状态。SPEEDO高速併联稳压的应用场合？
最后要提到的，则是这个SPEEDO高速併联稳压的应用场合。基本上，在不需更改任何零件的前提下，本稳压可以提供约150mA的电流，取代目前使用中的所有DZ稳压，提供前级、DAC、后级驱动级、电子分音器所需的电压，至于输出电压的高低，则取决于输入电压。当搭配T96 O型变压器（也就是我们暱称的超级小馒头）的15-0次级时，最高输出电压约为正负18V，最低电压则可以低于5V。所以用SPEEDO高速併联稳压取代DAC稳压应该是不错的点子，至少在正负12V电压那边（也就是类比滤波器那边的电压需求），可以完全替代，如果要给5V使用，那得将电流提高，怎么提高呢？简单，只要把输入端的15欧姆电阻降低到10欧姆左右即可提供更充裕的电流。或许读者会有一个疑惑，为什么不一开始就设定很高的输出电流？这是因为我们不希望併联稳压过度发高烧，随然我们使用了50W以上功率的晶体、虽然散热片面积远大于一般稳压，不过，有多少、吃多少，该吃几碗饭、就煮多少米，白白浪费电力也是可惜啦！如果你嫌过去的稳压不够好玩，没有提供你充分的弹性调整空间，那就来玩玩这个SPEEDO高速併联稳压吧，光是DZ原始的设定，就足以让你的系统有惊艳的提升表现，如果有空调调不同的偏流设定，享受高温的热度，也是音响DIY玩乐的一大趣味！
评论