LEACH 150 后级电路赏析与组装﹝第一部分﹞【转帖】

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LEACH 150 后级电路赏析与组装﹝第一部分﹞

摘自：www.diyzone.net    作者：orbital
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前言：一台好的扩大机，必须历经时间的考验；一台好的后级，更需要有优异的性能与稳定的特性，才能历久弥坚，并掳获音乐爱好者的心。任教于乔治亚理工学院的Professor W. Marshall Leach，在1976年发表全对称互补架构的Low TIM AMP，堪称是世界上少数优秀的音频电路架构，同时也奠定了Prof. Leach在音响界的地位，并且依序在1978年发表第二版，1979年第三版，1986年第四版，到现今的第4.5版。

诚如Leach教授自己所说的，在乔治亚理工学院的学生们大都称这台为Leach AMP，却鲜少人会称之为Low TIM AMP。Low TIM仅是这台性能优异的后级的一个主要考虑诉求之一，里面还有许\多Leach教授独到的设计之处，且让我们依序赏析下去。

图一：小第目前备料的铁壳MJ15003及MJ15004输出功\率晶体。

要装好一台Leach AMP，依照Leach教授所说的，需要半年的时间来完成，三个月备料，三个月组装，这还不包含自己准备PCB版的时间喔。现在有DZ帮我们都准备好所有的零件了，让我们可以省去前三个月的备料动作，但是，有多少人真的会用三个月时间来装呢？照标准的装配速度，应该一个星期就已经足够装配完成了。但此同时，也请您放慢脚步回顾这样一个优异的设计，您从装机过程中学习吸收了多少呢？以下我们将用数篇连载文章来看看这套风靡数十年的经典名机。

图二：中功\率晶体排排站，向前看齐。

瞬时互调失真TIM
Transient Intermodulation Distortion (T.I.M)，一般称之为瞬时互调失真，而我个人喜欢称之为〝瞬间〞互调失真；这种现象的另外一种名称又叫做回转诱发失真﹝slewing induced distortion，S.I.D.﹞或动态互调失真﹝dynamic intermodulation distortion，D.I.M.﹞，这些都是在说同样一种现象，然而产生这种现象的原因为何，我们来仔细看看。

假若在一个瞬间，输入讯号摆\幅过大或称为振幅过大，使得扩大机的输入级在回授训号上未传回之前，瞬间产生截波﹝cut off﹞或是变成非线性效应，我们便称为：瞬时互调失真。若是产生截波效应，使得扩大机整体产生回转﹝slew﹞，则我们称之为〝硬〞的瞬时互调失真。若是造成非线性效应而没有产生截波，则我们称之为〝软〞的瞬时互调失真。

图三：全机准备使用之IR原厂二极管。

所以，要解决瞬时互调失真有两个方面可以加以考虑，一：设计输入级，让它可以接受较高的输入电压摆\幅，而不会产生截波或是过载。二：控制回授讯号传回输入级的延迟时间。以下我们分段说明。

一、 假如在输入级是以BJT来组成差动放大输入级时，仅57mV便可以把BJT推到过载，要解决这种问题可以在BJT的射级加上电阻，以增加BJT的过载电压极限。另外一种方法，是换成FET来担任差动输入级，然而Leach教授并没有选用FET，他认为FET有不可预测的电性参数，而且容易受到闪现噪声影响。

二、 要控制回授讯号传回输入级的时间，则必须要从整个放大器的开环路频宽﹝open-loop bandwidth﹞来着手，只要开环路频宽比输入讯号的音频频宽来得高，就可以降低瞬时互调失真，然而，我们并不能无穷的增大开环路频宽，这样会使得整体系统变得非常不稳定，产生例如：震荡的情形等等。要使整体系统稳定，还需要注意到开环路增益频宽积的大小。啥是增益频宽积？简单来说，就是频宽乘上增益值，请注意它的单位是赫兹﹝Hz﹞，因为增益只是一个数，它没有单位。所以，当我们把开环路频宽增加后就需要适度的降低开环路增益大小，来稳定整个放大电路的稳定性。

图四：怎么多一堆功\率晶体啊？这可是比MJ15003及MJ15004还要新的晶体喔。

基本上，要常常保持一个基本观念：增益频宽积为常数。如此一来便可以让玩机过程更加顺利。换句话说，频宽与增益可以改变，但是要保持在乘积是固定下来调动，才保证在降低互调失真﹝IM﹞或总谐波失真﹝THD﹞的同时，还能保证系统的稳定。

开环路增益频宽积是否越大越好？非也~~~ Leach教授从第一版Leach AMP改版到第二版时，便把增益频宽积从10MHz将低到8MHz，主要是加大差动放大级的的射级电阻值。如此一来，可以提升差动放大级的过载电压极限，又可以使放大器整体稳定度提高，可见Leach教授在设计此电路时，并非一昧的只降低瞬时互调失真，而是通盘考虑整体电路需求性来做设计。

图五：调整偏流用的VR使用日本Cosmos金脚VR，更显整体尊贵气息。

在这里，我们仅简单的来了解Low TIM的基本观念，然而Leach AMP还有许\多优异的架构在里面，小弟将用电路赏析并配合实际装机过程，透过理论与实做的结合来一窥Leach AMP的绝色风华。(待续）