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
相较于过去DZ的几款稳压,这个电路略微复杂,不过当我们切割起来看时,就很容易理解。稳压区隔为两大部分,第一部份是所谓的恆流电流,这部分提供一个稳定的电流,电流当然是要给负载,也就是稳压后面接的DAC、前级….使用的,不过,在串联稳压中,是负载要多少、稳压给多少(想想用消防水管灭火的观念,火多大,水就得浇多少,但要是帮浦不够力?);但是在併联稳压中,却是一开始就把电流准备得好好的,你要10mA,我就先准备100mA,就算你一瞬间需求爬上30mA,我还是游刃有余。
但话说回来了,如果负载只要10mA,稳压却提供了100mA,那多的90mA怎么办?总不能逼负载吞下去,于是乎,我们利用Q7来吞下这个多余的电流(以正电压电路为范例讨论),因此Q7跟负载(再强调一次,稳压的负载,就是前级、DAC)是併联的,反正一共就是100mA,要嘛就是Q7吞下去,要嘛就是负载喝下去,反正大家轮流吃来吃去,但因为电流已经准备得好好的了,所以随要随有,不像串联稳压,要吞下几mA,还得先去开开水龙头……..
併联稳压的第二部分,就是所谓的误差放大,说真的,我比较喜欢用「误差校正」来称唿,因为你讲误差放大,很容易造成误会,我们稳压就是要稳、稳、稳,怎么会弄出一个放大误差的东西?这个翻译可能并不是太好。
误差校正,顾名思义,就是要把输出电压的变化抓出来,然后快速的修正,这才能称为稳压。注意,电压之所以会变化,有几个可能性,除了墙壁上的AC电压会波动之外,负载也会造成电压的变化,而误差校正电路,就是会随时追踪输出端负载对电压的影响,然后进行快速的平衡、维持在一个原始的设定点上。说穿了,其实稳压就是一个放大DC直流电压的放大器(这对刚玩扩大机的人来说可能无法理解),而这个误差校正放大器,也就会决定稳压的音色表现。以本电路来说,採用差动放大+电流镜的架构,提供相当高的增益来负责放大直流的工作。
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