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專題報導：E-2 綜合擴大機作者原文(下)

CatKing (貓貓站長)
2020/01/10 18:33 #1

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站長代PO，本文作者：風清揚 <=(此乃筆名，不是華山劍宗那位...轉貼請註明出處，謝謝~^^)

E-2 綜合擴大機作者原文(下) (文/風清揚)

6，偏壓與溫度補償：溫度不穩定而産生的失真：
雖然說Lateral PowerMOS 的Vt具有正溫度系數，可以自動壓抑上升的電流，其實很多機器都省略了熱補償！但是我還是把偏壓調整用的電晶體設計在同一片散熱片上以達到熱耦合補償其偏壓⋯一方面比較放心，一方面萬一要換用垂直式的MOS或是雙極性電晶體也不會發生熱補償的問題！
熱補償不穩定而導致失真的不穩定：
我們來假設一個以雙極性電晶體為輸出級的＂熱回授＂的狀況⋯其電流的增加導致於Vt下降(參考公式4。而且原則上Vt是以-2mV/C的幅度下降，即溫度每上升1度，Vt會下降2mV)，所以電流又因此上升，而此時產生的熱則必須透過晶體一＞銀膠－＞外殼－＞散熱膏－＞絶缘片－＞散熱膏－＞主散熱片⋯一路傳到－＞散熱膏+絶縁片－⋯＞熱補償晶體的外殼－＞銀膠－＞最後達到熱補償晶體的內部⋯路徑這麼長！然後熱補償才開始動作！
這麼長的路徑一定有溫差，而且還有時間差！等到熱補償的元件感受到熱度而開始調降偏壓時，功率晶體已經不知道熱成什麼樣子了！
好，等到偏壓調降了，功率晶體的溫度下降了，又要經過長長的路徑才能到達溫度補償的元件⋯周而復始，因此功率晶體的溫度始終在上上下下的～～～這不穏定的溫度當然會造成聲音失真的不穩定，影響聲音！因為元件在不同的溫度下所有的特性都不一樣。
Lateral PowerMOS 就不同了，其元件本身就具備了熱回授的補償，這是最短路徑的熱補償，路徑短，非常穏定，這真的是太棒了的元件是不是！
下圖是E-2模擬的結果，在100W時的失真大約在0.02%左右。
藍色線是純粹失真，而紅色的線則是THD+N

7，低頻力量之源：強有力的電源部：
以350W@4歐姆來計算，在喇叭上必須有根號350X4＝37.5Vrms，也就是108Vpp的峯對峯值電壓，但是加上電晶體的損耗，估計必須加上

60V(120Vpp)以上的電壓才行。因此電源變壓器的電壓為60*0.7=42Vac，如果考慮整流二極體的壓降及高負載時夑壓器的電壓降低，則最好是採用45-0-45的電源變壓器。這樣的變壓器在整流後，空載會有

63V，而如果您家中的電壓比較高出5%(120V)，則空載時的電壓會髙達67V，因此選用耐壓80V以上的主濾波電容器是比較安全的。
另一方面，由於電源高達

65V，因此電晶體必須採用耐壓至少150V以上的製品，當然，差動放大部分因為只承擔一半的電壓，因此採用65V耐壓以上的元件即可。
全機的組成大致介紹如此！
再上二張FFT的圖，第一張是AD797+PowerMOS組成的擴大機的FFT頻譜，可以看到三次諧波髙於二次諧波不少(3.0k>2.0k，注意Y軸是對數關係)。這是由於AD797是雙極性電晶體輸入的關係。

下面的是E-2的對照的FFT，就如同我所期待的，三次諧波比二次諧波要低，二次諧波大約是0.012%，而三次諧波則是0.005％左右，而且之後的5次比4次低，7次比6次低⋯也就是奇次比偶次低。這應該讓您的心裏有一些感覺了吧！這根本就是管機的諧波嘛！不過，我沒有要刻意打造管機聲音的晶體機，只是很巧的，我認為聲音比較好的機器，其諧波失真都會類似管機！厲害吧！

時至2019年的今日，要打造一台聲音好的擴大機可能比30年前要困難！很多好的半導體元件，都因為＂缺乏商業價值＂而停止生產了，Motorola 好聲的電晶體：MPS8099/8599，Hitachi 的一系列水平式POWER MOSFET ，一些超低雜音的JFET：如2SK170/2SJ74⋯很吊詭的是：只要是你認為發燒極品的元件，通常就很容易停止生產！在今天要設計出好聲音的擴大機，可能真的比想像中要困難！

與MKIT的搭配：
許多人買了MKIT，恭喜您擁有一對好喇叭。以SFX301來推，是一套非常好聽且超值的系統，但是並不完全發揮MKIT的潛力，MKIT是一對高功率+大動態+低失真+高頻寛的喇叭，很容易就會把音量愈轉愈大，因為失真低，大音量下也不刺耳，所謂伯樂也需要千里馬

才能相得益彰，要能夠盡情發揮，揮灑自如，以E-2來推，馬上躍升為非常厲害的系統。您會發現大音量聆聽更是一種享受！

這是一張間諜照！是非常受到好評的 Poseidon＂海神＂擴大機的內部照片，其搭配M1喇叭，經常被譽為展場聲音最好的房間。當然聲音要好需要很多器材搭配，然而喇叭和擴大機往往是最重要的主角。
有沒有覺得PCB和E-2很像呢？其實就是完全一樣的！這個擴大機征戰過各個展場，經得起考驗，已經為您做過先期的嚴厲測試了。
這一體成型的PCB，也是設計中非常重要的，整合了幾乎所有的線路，也將電源整流～濾波以最短又寛的PCB trace 和主放大線路整合在一起，大大降低配線阻抗。喇叭保護線路也整合在一起，大大降低了輸出端的配線阻抗。所以聲音才會好而且穩定。
和海神唯一的不同是，海神是無散熱片的設計，以整個機殻來散熱，而DIY的套件搭配了超大的巨型散熱片，散熱佳，溫升低，這樣將來也可以考慮出個A類的版本。

聲音如何？
倚天既出，誰予爭鋒：
很多到過Enigmacoustics 展房聽過整個系統的，都知道聲音非常好，高頻細膩，但是很紮實，有力道，不是那種虛幻型的輕飄飄的高頻。而中頻是美到不行，人聲無敵，很多的評論(包括TAS的Dick Olsher 及6moons 的Srajan Ebaen)及許多的使用者都說M1的人聲是最美而且正確的，Srajan Ebaen 的老婆甚至聽到感動掉淚。
而低頻段呢？這是控制力非常好的低音，該收該放，絶不含糊，絶對不是膨脹的誇張的低頻，而且下潛力道也夠深，350W不是浪得虛名！也許你該知道，這才是正確的低頻。
如果2萬美金的海神您覺得太貴，那麼，自己DIY一下吧！只要動手，好聲不用天價。

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Bosh (❤❤❤Fostex愛用者❤❤❤)
2020/01/30 18:57 #2

即將入手等待中！

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