Aleph 30 & Mini Aleph 組裝說明

 

話說很久很久以前就曾迷上過Nelson PassA40 A類放大器,在多年前曾為了做這個A類放大

器花了不少功夫弄機箱跟電晶體,不過當年礙於資源有限並未真正將A-40整個弄起來,回想

起來算是憾事一件。偶然的機會下看到國外火熱的討論Aleph 30及其小功率版Mini Aleph,於

是又喚起了想做的念頭,整理了一下手邊跟網路上的相關資料就開始動手做了。

 

Aleph 30圖片來自於Nelson Pass網站

 

Aleph 30以及Mini Aleph在以下我將以A30Mini-A作為簡稱,這塊電路板為了能同時裝A30

Mini-A所以在電路板上做了一些標記點,這是為了要裝A-30時便於辨認,首先我們先對Mini-A

組裝的部分做一下說明。Mini-A從字面上就可以猜出指的是功率比較小的意思,原始的A30

每一個聲道使用六顆功率晶體然後供應正負25伏特,使其可以達到每一個聲道輸出30瓦的功率

Miiini-A的部分則是每一個聲道使用兩顆功率晶體然後供應正負10伏特,由於輸出功率晶體

的減少以及電壓的降低,伴隨之每一個聲道輸出功率則降至10W。雖然功率晶體減少瓦數降地

但卻讓製作的困難度降低了許多,原因是不需要先買回一大堆的功率晶體進行配對,自然的

備料困難度降低完成率也提高了許多。

 

A30的製作輸出級需要用到三對功率晶體,並且需要經過精密配對以降地輸出的直流。

 

Mini-A的製作輸出級僅需要用到一對功率晶體並且無須配對,相對的製作困難賭降低許多 。

 

A30Mini-A的設計是可以輸入平衡及非平衡兩種,假使不需要使用到平衡時可以將電路板上

標示-IN的輸入點跟GND短路,這樣就可以只使用非平衡的輸入。如果有仔細的核對過A30

Mini-A的線路圖不難發現兩者差異的地方,除了前述的功率晶體以及電壓不同之外,另外的差

異點就是在R16以及R26這兩支電阻,小弟僅以自己的淺見講一下電路大致上的架構如有錯誤

請指正。這個電路有兩個增益級並且是受電流源所控制,第一個是在差動輸入端上方的恆流

源,Q1所組成的這個恆流源提供差動級約41mA的電流,即每顆晶體流過約20.5mA的電流。第

二個恆流源是在輸出級上方Q6Q4所組成,這個恆流源提供輸出級約0.95A的電流,此一電流

亦讓功率晶體工作在A類的線性區域內。製作的重點擺在差動輸入級,因為這對晶體配對與否

將影響輸出直流的大小,若此對晶體未經配對建議最好不要製作。如果要進行配對的工作建

議先買個30顆回來,然後讓晶體於長時間恆溫的狀態下工作,再取其Vgs電壓記錄下來即可。

差動輸入級的恆流源

 

功率輸出級的恆流源

 

A類的電路功率晶體會不會熱?這個當然一定是會的,因為電路是工作在最大電流的狀態下所

以會散發出不小的熱能,因此在製作之時就要考慮好散熱片處理的問題。在 Mini-A 的製作我

用的散熱片規格是寬139mm x 散熱翼長度約48mm x高度150mm,這樣的散熱片足夠嗎?我想

應 該是足夠了,雖然摸起來可能還是會覺得熱,但是我覺得是在可接收的範圍之內,如果要

摸起來不熱可能要搞個跟桌子一樣大的散熱片才有辦法。

 

這次製作Mini-A時所使用的散熱片

 

在開始裝機之前有一些事前的準備工作是要注意的,銲接之前一如往常一樣請一定要先下載

電路板的插件圖,將插件圖印出來之後可以有效幫助你裝機的速度,也可以減少一些裝機過

程零件插錯位置的錯誤,其它需要使用到的工具如三用電表、斜口鉗、尖嘴鉗、鑷子也請一

併先準備好。

先準備好必要的工具

 

由於都是板上的元件都是過孔式元件,所以先用長一點的銅柱將電路板整個撐起來,這樣零

件的接腳插進去之後就不會碰到桌面,銲接的時候也會比較好銲一點。零件的安裝順序一樣

由高度最低的電阻與二極體開始,這塊電路上所用的二極體都是9.1V的Zener二極體,所以在

銲接之前請先確認一下規格是否正確?Zener二極體是屬於有正負極性的元件,所以在安裝時

請務必按照電路板上的標示插入電路板。

Zener二極體的極性方向要注意不要搞錯了

 

將其於剩下的電阻也一併銲上

 

電阻跟 Zener 二極體裝好之後就可以繼續裝電晶體跟電容的部分,電路板上有兩顆小晶體是

ZTX450這兩顆小晶體請參照圖片上的方向插上電路板。一般來說文字面都會標示在晶體上

比較寬的那一面,但ZTX450的標示剛好跟別人不一樣它是標示在平面比較窄的那一面,關於

此點請特別留意。電容的方面有電解電容、Film電容以及積層電容三種,電解電容我是用手

邊有的Frako 220uF/16V,如果可以的話用耐壓50V會比較好一點,但是因為我有算過電路上的

電壓差都沒差過10V,所以我才膽敢用耐壓16V的電容,一般人製作我還是建議用耐壓50V

規格。Film電容我是用 WIMA FKP2 1000pF/100V,基層電容則是用10pF/50V的規格。

ZTX450晶體的正面是比較窄的這面,安裝時請務必留意。

 

電解電容要插入之前務必注意極性方向

 

在前面有提到此電路的製作屬輸入的差動的晶體最為重要,因為此對晶體的匹配度將影響輸

出直流的穩定度,兩顆晶體的匹配誤差越小相對的輸出直流的數值也將越小。當然想要挑到

兩顆相近的數值非是難事,只要買個100顆左右要挑出個幾對應該是不成問題的。

這兩顆是經過精挑細選配對出來的

 

將晶體插上電路板時注意一下位置可不要插錯了

 

由於Mini-A我只用到單端 RCA輸入,所以必須將電路板上的-IN跟GND短路。

 

整流濾波電路板當初規劃是跟 A30 一起共用,所以電路板看起來有一點大,不過沒關係還得

要用這麼大。怎麼說呢?根據以往的經驗其實加大濾波電容是有好處的,在聲音方面可以提

升 背景部分的乾淨度,低頻的力道也會厚實一點。當然電容量也不是無限制的往上加大,過

大的電容量在開機會有機會損傷整流二極體或主電路,所以此點仍須注意。整流二級體是選

TO-220包裝的 MUR1560 超快速二 極體,此二級體具有耐高電壓以及大電流的特性,由於

我們要極加大濾波電容所以耐大電流是必須的。雖然Mini-A的消耗電流不算太大 ,但裝上散

熱片還是比 較有保障一點,安裝在散熱片上時記得要加上絕緣的矽膠片,以避免不小心碰撞

造成短路。

ON Semiconductor 高速整流二極體MUR1560,這可是下了重本在玩的。

 

將MUR1560所在散熱片上時記得要做好絕緣的工作。

 

先將電容跟插座和在電路板上

 

再來將裝上散熱片的MUR1560也銲上去

 

原始Mini-A是建議每聲道+15V與-15V各使用10000uF電容做整流濾波

 

我建議每聲道正負電源的電容量可以由10000uF提聲道20000uF

 

將買來的散熱片依實際電路板要鎖的位置先攻好螺絲孔

 

攻好螺絲孔後將電路板鎖上,功率晶體記得要鎖緊在散熱片上。

 

依圖片所示將主電路板電源供應的接點用連接線接到整流濾波電源板上。

 

將RCA接頭的連接線銲在+IN跟GND

 

圖中銲在OUT跟GND的紅黑兩條線分別是接到喇叭端子的正跟負

 

專為Mini-A訂做的變壓器

 

變壓器接上後就可以開始聽了

 

Mini-A的組裝說明到此告一段落,如有不明白之處歡迎來信或至音樂大廳討論區提問,接下

來我們將對A30的部分進行組裝的說明。A30主電路板的部分與Mini-A差異不是很大,所以將

不再針對零件的銲接再做說明,差異的部分可參考線路圖或底下圖示。照片左邊是A30的主

電路板而右邊是Mini-A的主電路板,由照片不難發現兩者間的差異。

A30的主電路板除了有幾支電阻的數值與Mini-A不同之外,其它就是沒上零件的部分。

 

要做A30的電路一定要準備夠大的散熱片來應付電路所產生的巨大熱量

 

功率晶體電路板當初正負電源的標示錯誤記得要改正過來

 

主電路板跟功率晶體電路板分別都固定在散熱片上

 

使用不同花色的線分將S1、S2、CS、G1、CM跟OUT分別連接至主電路板上對應的位置。

 

將功率晶體電路板連接過來的線依據顏色及相對應位置銲上主電路板

 

再來是銲上+25V以及-25V的連接線

 

一樣將功率晶體電路板連接過來的線依據顏色及相對應位置銲上主電路板

 

再來是將線用束線帶固定好

 

依上述步驟將另一片散熱上的電路板的連接線也處理好

 

圖中紅、藍、黑三條長線是銲在主電路板上的電源接點,這是準備連接至濾波電源板用的。

 

將A30專用變壓器及整流濾波電源板固定在機箱底座上,有發現到濾波電容增加了嗎?

 

將兩聲道主電路板上三條長的電源線分別拉至電源濾波板的+25V、GND、-25V的接點上。

 

功率晶體板上的OUT拉一紅色線至喇叭端子的正喇叭端子的負拉至電源濾波板的GND

 

依上述方法將另一聲道接好就算是大功告成了

 

A30與Mini-A的製作至此結束,比較可惜的是機箱部分始終未能成行,所以不能讓大家將A30

裝在這每每的機箱當中,如有不明白之處歡迎來信或至音樂大廳討論區提問。