2021年1月17日 星期日

Pearl 2 唱頭放大 Pt.1

 我曾經在2004年製作過PASSDIY的唱頭放大線路Pearl,這個線路很穩定,自然耐聽,目前也剛好裝在系統上。Pearl的設計者Wayne Colburn在2010又發表了另一篇文章Pearl 2,這些年也經過許多的網友實作,聲音跟可靠性仍然受到肯定。


Pearl 2的基本架構,跟Pearl還有PASS ONO都共享相同的血統,第一級使用四個JFet並聯,共源極放大,上面有BJT串疊,輸出給RC構成的RIAA網路做濾波。第二級就各有千秋,這次Pearl 2輸出到有電流源的JFet的差動對,再以恆流供應的P-MosFet共源放大輸出。所以比較要注意的,就是這第二級是正相輸出,加上第一級是反相,所以整個電路的輸出是反相的,關於這點,作者是說你可以反接唱頭蓋的接線,或是喇叭反接。那當然也可以在電路上加上反相的東東,或許才是最好的辦法?


但是經過了10年,一個不一樣的環境年代,沒有甚麼事比要找到適合的JFets更麻煩的事情了。這個線路需要2SK370這個小訊號JFet,也可以使用2SK170/LSK170,但是目前都非常難找,市場上流竄著非常多的假貨,目前所知能夠信賴的,只有露天上的davidaudio,要不然就要直接跟Toshiba或是Linear Systems一次買一大堆來分銷,這個是沒辦法的事。還好我還有2000年左右買的一些些,但是可能也配不出對了,但至少可以讓電路工作,要惜福啊。

電源部分,電路需要+/-24V的供應電壓,原作使用7824/7924,其實78/79系列是蠻好的穩壓IC,以前傻傻的常用317/337去取代他們,事實上如果用不好,317/337會比它們還要吵,而且78/79使用起來真的非常便利,不要瞧不起他們喔哈哈。

回到放大電路上,第一級的2SK370,到底要挑多少IDss的呢?(講的好像很好買很好挑似的)首先要注意的,是上面的串疊NPN BJT,他的工作電壓已經由周邊的零件決定了,B極大約是10V,那要確保它可以正常動作,他的C極就不要小於10V,也就是說上面的負載電阻499R,跨壓也差不多在10V左右,工作電流在20mA。這20mA分配給四個2SK370,一個大約5mA,而原電路的源極電阻10R其實很小,所以IDss不能找太大的,最好是5-6mA左右,以2SK170來說,GR級可能比較適合。但是以原電路的源極電阻10R,來計算這一級的增益,會得到4*[499/(10+(1/gm))]=40倍,第二級又是100倍,整體的gain變成400倍.....有點恐怖會不會?但若是使用Pearl電路的設定,也就是22R的源極電阻,第一級增益就可以降到30,而且有可能可以用IDss稍微大一點的2SK370。總之可以調整源極電阻,來適用手上的JFet,也可以微調串疊BJT的工作點,讓他可以正常工作。這就是Diyer的自由度啊,因限制而產生的自由度......

最後講到反相的問題,只能透過外加電路來實現,最簡單的就是用一個OP來做inverting amp,這個應該不難,但是如果可以找到一個用離散元件做的就更好了。另外一個比較直觀的方式,就是加一個音頻變壓器,很容易就有反相訊號可用,只是鐵芯元件價格不斐,並且要做好適當的隔離。



其實我幾年前就有想要搞一下這個,不過手頭上本來就有唱放,加上人有了年紀跟有了貓咪就懶得去東搞西搞,拖到現在。設計上,只打算保留放大線路,電源的部分拿掉,這樣比較有可以亂搞的空間,所以就想辦法參考了網路上的一些照片跟資料,用EASYPCB自行搞了一個layout出來,也不知道行不行,就等著實作了。