仿製傑迪斯 JADIS JP200 真空管膽前級放大器

仿製賈迪斯 JADIS JP200 真空管膽前級放大器

JADIS 的旗艦前級JP200 有歐洲板及亞洲版兩款，歐洲版的管子是用EF86三極接法造成平衡式放大器,所以每邊聲道使用6支EF86，亞洲版就是網路上流行的12AX7並聯版，在網上資料都顯示JP200 是JP80 的並管板本，基本結構相同，見過實物內部照片證實是並管，看管腳焊接判斷12AX7，12AT7，6DJ8 等都有可能，電阻值與電容值照片中則未能看清楚，JP 200 是很優秀的前級，從DIY角度看非常值得一試，網上資料很多不同版本，有可能沒有一個是正版的，電阻值與電容值都不一樣正是百花齊放，但基本架構都相同，請留意其中V3 陰極輸出級接了回輸電阻，陰極落地電阻因此就不再需要，見圖:

Jadis JP200 的概念源自馬蘭士 M7 Marantz 7 兩級共陰加負回輸，但作了頗大幅度的改動.

1. 第一級電壓放大陰極偏壓電阻與回輸電阻分開處理，使電路的動態更寬闊及更穩定，並大幅改善了低頻.

2. 兩級共陰負回輸環路把陰極輸出級也包括了，柔化了聲音，深度負回輸可令失真很低，擴展了頻寬，第二級電壓放大與陰極輸出級直接交連，負回輸也是直接交連不經電容，這樣設計頻率響應十分驚人，輕易可達0.07Hz 至150KHz (0 db)，也是針對著低頻.

3. 使用並管方式處理，增強中頻人聲厚度也改善了高頻, 如此安排明顯是衝著音響感動而來.

此機要價高達二十萬人民幣，這傢伙肯定不簡單，可不敢輕易叫板，但以謙虛的DIY 心態老老實實造一台玩玩卻也無妨.
 

 
由於12AX7 的特性,共陰放大屏壓要有160V以上, 陰極輸出屏壓要有180V以上才好聽, 所以此機共陰放大屏壓取180V 陰極輸出屏壓取200V,由於笫二級直接交連笫三級的安排,所以需要一個200+180=380V B+ 電源, 網上資料很多不同版本, 電阻值與電容值都不一樣無所適從,祗好用屏流做起奌計算, 要滿足線放的動態範圍要求, 從12AX7的屏特性曲線圖看, 為了避開非線性區, 第一級屏流要大於0.5 mA, 第二級屏流要大於0.8 mA,陰極輸出級屏流要大於1.6 mA 才好聽, 並管就是1 mA, 1.6 mA 及3.2 mA, 選定屏極最佳工作電壓後,跟據 12aX7曲線圖不難算出各阻值, 請看圖:

第一級共陰放大增益為50, 第二級共陰放大增益為53, 第三級緩沖級陰極跟隨器增益為0.98，大大降低輸出阻抗，提高負荷力,通過加入深度負回輸使放大器的閉環增益為11左右，回輸量是47.5dB

開環增益 = (第一級共陰放大增益)x(第二級共陰放大增益)x (第三級陰極跟隨器增益)
=50 x 53 x 0.98
= 2597
閉環增益 = 11

要知道JP200 的負回輸直接交連電路設計真高手也, 超低頻響應曲線極度振撼,如果處理得法, 重播低頻無敵, 低頻截止頻率可達0.07Hz (0db), 由R2, C2 時間常數,開環增益,閉環增益及機器電路常數所決定:

 
 

 
 

這個0.07Hz的低頻響應看起來問題不大, 因為膽功放達不到這頻率響應, 問題是在膽前線放, 如果剛好有一個0.07Hz的訊號輸入, 輸出端便會出現此放大了的訊號,輸出級本身沒問題因為B+ 高達數百伏特,這十數伏特訊號不算什麼, 但因為此0.07Hz的訊號變化極其緩慢且要吃電,恐怕拖垮電源, 如果電源是奌燈用, 頂多暗一奌沒關糸, 但膽前則不同, 會影響其他頻率工作, 所以這機器的電源要能扛起這0.07Hz極低頻訊號的額外要求, 兩級共陰加負回輸有極度低頻響應, 中高頻也很好,因此它就是好聽, 即使費勁擺平極低頻訊號也是值得, 不論任何設計如果不使用兩級共陰加負回輸概念, 都不會得到更好的結果.

如果不認識這極低頻訊號而改變交連電容值, 後果難料,要解決這0.07Hz極低頻訊號的額外要求對電源的影響, 先要認識電源內阻負載比, 簡單來說就是電源阻抗與負荷電阻在特定頻率的比值, 此值越小越好且不能大過5%,才能擺平這極低頻重播的影響. 請看最後一級陰極輸出的陰極電阻是
51K+5.1K= 56.1K再加上12AX7管子陰極輸出內阻40K/100=0.4K 即56.5K, 這便是負荷電阻, 一棵760uF 的濾波電容在0.07Hz的交流阻抗是2.97K, 電源內阻負載比就是2.97 K/56.5K= 5.2% 算合格, 這就是為何JP200濾波電容用那麼大的秘密. 有DIY 朋友問如果能弄一個低阻抗穩壓電源不就行了嗎, 要知道弄一個低阻抗穩壓電源不難但要好聽則很難, 用高質量760uF 電容是最簡單直接的辨法.

有朋友表示聽過DIY 器材用大容量濾波電容的確低頻雍腫, 聲音混濁, 那是因為電容器是由正負極片捲成圓桶狀放在鋁罐子裡, 大容量正負極片很長,捲起來粗大以致電感量太大, 衰減了高頻, 低頻便雍腫起來, 要用多個高質量小電容並聯起來才可, 例如用五隻200uF 並聯起來當1000uF 使用, 原廠JP 200 就是用多只並聯的. 另外大容量濾波電容又名大水塘, 如果要好看,整整齊齊放在一邊再用長導線連起來是會引致聲音混濁, 要用最短距離直接焊在電路上才好聽, 即使沒有那麼好看也可取,這一奌很重要,在實作焊機時再詳細交待.

裝JP200要遵從以下三公式:
R1=R2
C1=2(C2)

濾波電容值 (uF)= (C2)(R2)/0.203
=(0.33)(470)/0.203
= 760 uF

如果濾波電容容量不足，低頻缺乏躍動感,濾波電容容量一定要充足, 若更改C2 R2 值則牽一發而動全身,(如果C2 改用0.47uF 則C1 要用1uF,濾波電容要1000uF, 低頻截止頻率為0.05Hz ) 請留意三級電路不設退偶電阻電容, 祗用一組濾波電容, 內裡乾坤不簡單解釋從略, 看圖:

765 uF濾波電容由7只電容組成,1.8uF 是高品質塑料薄膜電容用作改善高頻, 改用 0.1 至 2.2 uF 都可, 整組電容直接焊在電路上型成最短距離.

 
 

 
 

實戰裝機:

經驗證明,採用搭棚的仿製JP200音效最佳，要發揮JP200的性能可不是件容易的事，DIY朋友如果有裝過Marantz７的經驗, 再裝JP200 困難會較少, 潮流強調一奌落地, 據說能減低交流聲及燥聲感染, 不知何時興起, 焊個不亦樂乎, 好像不用一奌落地的機器就不行了, 但在下認為, 其優奌蓋不過缺奌, 增加了不必要焊奌及加長了不必要接線, 因此加強了接線間互相感應, 影響音質不在話下, 請看圖比較 :

请看看在下这个玩意, 叫地环接法, 看似离经叛道, 环路将交变磁场感应成电流能把磁场抵消掉(跟据楞次定律Lenz’s law), 祗要环路内阻够低, 感应电压微不足道( 0.1 uV 以下), 不足为患, 可忽略不计, 最难能可贵的是提供了滤波电容最短路径, 看图自明:

 
 

 
 

電源

對於前置放大器，穩定B+電源是必須的,如果沒有的話就浪費了良好的放大電路設計,原廠電源設計是由低頻信號產生器產生一個400Hz正弦波訊號,推動一部由兩隻2N3773功率晶體管組成的低頻功率放大器，一隻特製的升壓變壓器，把輸出電壓提升到400Hz 400VAC，整流濾波後電壓高達500VDC，再由EF86，EL84，組成電子管閉環穩壓電路,輸出穩定電壓380VDC,但因為是閉環穩壓電路不夠快，B+輸出一定要串接一個大約五百歐姆的電阻，以達到改善音色的目的。每聲道有三隻管子, B+電流大約6mA，但卻有非常大的電源濾波電容，容量超過1500uF,因為穩壓電源提供的電流很少，要相當時間濾波電容才能充滿，利用運算放大器組成了電壓比較器，當濾波電容的電壓升到基準電壓後, 繼電器才會接通訊號輸出，保證了音質。

原廠電源規格DIY 不容易做到, 祗有另想辨法, 因為閉環穩壓電路是緩慢的，任何快速閉環主動電源在面對150KHz 訊號時都顯得慢動作, 所以閉環穩壓輸出一定要串接一個大約五百歐姆的電阻才好聽, 但這祗是沒有辦法中的辦法,一個非常簡單的快速開環穩壓電路是使用6DJ8, 此管原設計供VHF (甚高頻) 使用, 頻應輕易可達50MHz , 工作於音頻卓卓有餘, 200mW的7.5V齊納二極管51顆串聯得到382V (如嫌麻煩可用十二隻30V齊納二極管亦可), 配合6DJ8 具有良好的音效, 請留意B+ 電源無需經任何電阻直達放大器, 這奌對音質很重要,是校聲功夫,就連機器中三級放大退偶電阻也拿掉,請看圖:

有DIY朋友喜歡膽整流, 亦無不可, 只要把350V AC提高15V即365VAC便可, 全波膽整流即365VAC x 2 另外加整流膽燈絲供電5VAC, 可玩不同整流膽校聲, 又不同廠6DJ8聲音也不同, 可玩空間寬廣有樂趣.
穩壓燈絲電源及吊高燈絲對地電壓, 陰極輸出級吊燈絲及12.6V DC 穩壓是必須的, 否則有交流聲, 看圖:

穩壓電源實物(部分):

 
 

 
 
選管:

最重要的是真空管的選擇,在下選用了12AX7 小信號音頻電壓放大管，音色優美，JP200 總共要６個管子，1960 年代美國RCA, GE 12AX7 或歐洲Siemens 西門子,Tetefunken 德律風根ECC83 都很好.

在下選用 Tetefunken 德律風根 ECC83

第一級,第二級及第三級的管子都一樣重要沒有分彼此, 因為並管關糸, 每隻膽內兩個三極管特性要接近, 造了一個真空管特性曲線掃描儀, 利用三刀雙擇開關快速轉換管子, 在示波器熒光屏上比較, 找出特性相同適合管子,請看圖:

掃描儀是利用上世紀七八十年代古典數字集成電路 CMOS 4538, 4081 ,4040 , 運算放大器 TL082及高壓晶體管所組成, 特性曲線在示波器螢幕上顯示:

十六條特性曲線完全函蓋了管子的整個工作範圍, 配對準確, 以保證音效:

 
 

 
 

選耦合電容
不同廠牌交連電容分別很大, 在下選用WIMA MKP10, Solen , Mundorf EVO 及supreme ,又損耗因數低於0.0003的電容都可用, 不一定名牌, 聲音也不錯.

測試

要知道 JP200 的負回輸直接交連電路設計真高手也, 更因為是並管, 此機不論高頻低頻, 響應曲線都極度振撼: 0.07Hz 至 150KHz (0db)

不同於正弦波, 方波測試是一面照妖鏡，不論頻應，過衝，鈴振都一覽無遺，赤裸裸地顯示了機器的特性, 因為並管關係, 此彷制機器方波響應高達100KHz, 是JADIS電路設計師了不起的成就。

示波器上的數字是指每格數值, 輸入100mV每格, 輸出1V每格

方波響應 1KHz 時基訊號200uS每格

方波響應 10KHz 時基訊號20uS每格

方波響應 20KHz 時基訊號10uS每格

方波響應 50KHz 時基訊號5uS每格

方波響應 100KHz 時基訊號2uS每格

 
 

 
 
巨大的美國RSA MET 9 II 鋁帶式高音單體發出的高音極厚, 因為其發聲的鋁帶具有1.3 CM 闊度及25 CM 總長度, 遠比一般鋁帶高音長大, 因此它需要一巨大的磁鐵才能推動, 發明及製造此神物的工程師因為用料太重以致成本過高, 公司也賺不了,以致產量極少, 此高音單體的確好聽, 高音有質感及厚度, 旁邊的是ALTEC 311_60 號角以比較大小.

聽後感 　

JP 200 使用並管方式處理,增強中頻人聲厚度也大幅改善了高頻,如此安排明顯是衝著音響感動而來, 煲機數小時後, 漸入佳景.
聽感表現很好，音色甜美醉人，膽味濃厚，氣勢雄偉, 非常耐聽的聲音.
高音甜，中音厚,低音潔淨爽朗, 高、 中、低頻都很平衡，失真極低, 動態範圍寬廣，即使在大音量下也沒有不舒暢, 同時能保持人聲的厚度，細節分析力強而且音場寬闊, 更有深度.
音色極美，音樂感染力強, 傾聽陳潔麗的 1.825M CD 第5首《你的毛衣》誘發了音響感動.
試聽後,機器的結構已定下來, 阻容值實不宜更改, 不反對升級高質電容電阻及機內接線, 又音量電位器對聲音影響明顯, 如條件許可,推薦東京光音40位雙聲道級進式電位器(在下的M7內使用), 物有所值非常好聽.

 

感謝您的訪問。
並致意