OPA134前級系統配線

/吳立民

對初學裝機的朋友而言,按圖索驥完成前級電路事小,找機箱打洞也非難事,但說到前級內部的系統配線,可就難上加難,不知該從何下手。基本上,前級擔負的責任除了放大、緩衝,加強訊源與後級間的匹配性外,就屬『音量控制』與『訊源選擇』兩者最為重要。

前級音量控制仰賴可變電阻完成。一般而言,此電阻共有三個端子(單聯),左右兩端為固定值,中央端子則隨轉軸而動,動態地分隔中央端對兩側的阻值。如下圖所示:

 

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圖:音量控制的接法

 

當1、3點阻值一定時,2點上下滑動,以『電阻分壓』的原理來變化輸出點2的輸出電平。所謂電阻分壓,請參考上一張圖下方:

OUTPUT輸出電壓=INPUT輸入電壓*Rin/(Rin+Ro),當Rin+Ro恆定時,Rin的變化量決定輸出電壓的多寡,從而達到調整音量的目的。

在選擇音量控制可變電阻時,必須注意兩個規格:『阻值』與『型式』。阻值就是可變電阻1、3點間的電阻,一般為前級輸入阻抗的十分之一,如果輸入阻抗為1M,則可變電阻可選擇100K;前級輸入阻抗為100K,則可變電阻可選擇10K,依此類推。以OPA134前級為例,可變電阻安排在一個輸入阻抗為1M的放大級之前,因此選擇100K可變電阻是很恰當的。至於可變電阻的型式,應盡量採用A型。這是由於人耳對於音量強弱的感應,成對數型變化(透過對數的壓縮,提供人類更寬廣的動態範圍),而A型可變電阻恰可配合此一變化。另外有一種更常見的B型可變電阻,轉軸與阻值呈現線性關係。使用B型可變電阻,當然電路仍能正常動作,但音量的變化並不自然:您可能只轉動一點點,音量就變得很大,問題是,音量再扭轉下去,變化卻不明顯(無法很明顯的感受到變大聲了)。結論是,盡可能選擇A型可變電阻擔任音量控制,其阻值應在輸入阻抗的十分之一以下。

當然,可變電阻應該採用『雙聯』的,同步控制左右聲道的音量。考究一點的,可以兩聲道各用一只音量可變電阻,分別調整兩聲道音量,有些高級的High End前級如Mark Levinson JC-2就是這樣做的。

可變電阻的接法不難。轉軸面對自己,接腳朝上,分別代表INPUT、OUTPUT、GROUND,也就是上述編號的1、2、3三點。某些ALPS可變電阻具有四只接腳(每層),其左邊接腳為中間抽頭,可用來作為響度控制,省略不用。相關圖解,可參考前面幾篇有關前級製作的文章。

 

再談訊號選擇

對於要求音質,厭惡接點的朋友來說,由於平時聆聽的訊源數量有限,因此寧可以純手動的拔拔插插取代訊號選擇開關,甚至省略前級控制訊源的功能,僅留下音量控制的能力。不過如此一來,前級控制多組訊源的方便性大打折扣(有時前級也稱為『控制放大器』,Control Amplifier顧名思義),當面對電視、CD、DVD、錄影機、調諧器多訊源運作時,顯得不太實際。

訊源控制的接法乍看複雜,但瞭解其中的邏輯性後,會發現其實不難…只是銲起來有些麻煩而已。

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圖:訊源選擇接法

訊號選擇就是這麼一回事,一個輸出點,好幾個選擇點(本例為6個選擇點),有幾個訊源需要切換,就使用幾段開關(也就有幾個選擇點,本例採用6段開關),跟音量可變電阻類似的是,波段開關也必須是『兩組』連動的,同時切換雙聲道的訊源。在波段開關幾層、幾組、幾段的規格中,我們只要注意幾段(幾個訊源)、幾組(同時連動雙聲道需要兩組開關連動才行)。至於幾層?只要段數、組數夠,並不重要。

焊接波段開關與音量可變電阻時,最容易遇到的困難是接地,該怎樣接地才會確保零哼聲呢?請參考下面這個被動前級的圖形:

 

被動式前級.jpg (57203 bytes)

圖:被動式前級

自己裝前輩梁中鍔先生曾經提到,被動前級應盡可能採用一點接地(或者說是星狀接地),換言之,上圖的每一個接地點,都應以相同材質、相同長度的線材匯集到機箱的同一點上!如果嫌這樣的接地方式太過複雜,可以採用順序接地的方式:

  1. 所有訊源選擇與輸出以單芯線配即可。如果採用隔離線,則可將隔離層銲在RCA座接地點,波段開關這邊則剪去不用。
  2. 將輸入端的接地點用導線短路起來(注意,不含輸出端)。
  3. 依照順序,將輸入端接地點、音量控制接地點、輸出RCA座接地點,以導線貫通。這就是順序接地,依照訊號的流向依序接地。
  4. 靠近輸入端處的接地線與機殼導通,完成接地。

如果我們面對是主動前級,則系統配線圖如下:

一般前級的配線.jpg (82230 bytes)

圖:一般前級的配線

同樣可採用順序接地的原理進行:

  1. 所有訊源選擇與輸出以單芯線配即可。如果採用隔離線,則可將隔離層銲在

RCA座接地點,波段開關這邊則剪去不用。

2.將輸入端的接地點用導線短路起來(注意,不含輸出端)。

3.依照順序,將輸入端接地點、音量控制接地點,以導線貫通。這就是順序接地,依照訊號的流向依序接地。輸出端訊號與接地直接取自前級電路板,如上圖所示。

4.靠近輸入端處的接地點與機殼相連(記得刮去機箱塗料),完成下地的工作。

OPA134前級的配線則略有不同。OPA134前級將音量控制可變電阻(簡稱VR)隱藏在前級電路中,形成『緩衝』->音量控制->『增益』->『緩衝』的架構,隔離音量可變電阻對於訊源造成的負載影響,減緩訊源本身音輸出能力不佳對音質的妨礙。

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圖:OPA134前級配線

實際裝配上,OPA134前級的配線更為簡潔,尤其在接地的部分,由於電路板已經考慮到順序接地的因素(也因此跳線頗多),因此直接銲上可變電阻即可。

實際系統配線如下:

1.所有訊源選擇與輸出以單芯線配即可。如果採用隔離線,則可將隔離層銲在

RCA座接地點,波段開關這邊則剪去不用。

2.將輸入端的接地點用導線短路起來(注意,不含輸出端)。

3.依照順序,將輸入端接地點,前級電路板輸入訊號接地點,以導線貫通。這就是順序接地,依照訊號的流向依序接地。輸出端訊號與接地直接取自前級電路板,如上圖所示。

4.靠近輸入端處的接地點與機殼相連(記得刮去機箱塗料),完成下地的工作。