衡輸入時,不要把沒用到的反相輸入端接地,而改接成正回授的方式,可以把輸出加
倍。 如果平衡輸入訊號的輸出阻抗夠低,足以把正回授訊號「吃掉」的話,連切換開
關都可以省掉。
圖(十八)的做法可以用“Ultra Symmetry”電路來實現,就如下圖所示:

圖(十九)的電路須注意正回授只能加在反相輸入的這一邊,如果連同相輸入也加上正
回授的話,當訊號線都拔掉,同相、反相兩個輸入端都空接時,電路會振盪!
製作裝配.....
這個電路的PC板其實早在半年前就已經Layout好,卻在找零件、詢價、進貨…這些
瑣事上拖了很多時間!


PC板是採用雙面貫孔的 FR4玻璃纖維板,厚度是 1.6mm,尺寸是 90mm × 70mm,零件安排得很緊湊。
PC板零件面與焊接面全都鋪銅做為接地面,增加屏蔽的效果。而且還多鑽了很多小
孔,貫穿上下兩個接地面,用以降低接地面的阻抗。
零件的位置都有標示數值與代號,裝配的時候直接看PC板上的標示,相當方便。電阻
雖然是用1/4W的金屬皮膜電阻,但Layout的腳距大小是採用1/2W電阻的尺寸,如
果想換成發燒電阻來玩玩,也是可以裝得進去。
零件表如下:
項目 數量 編號 零件數值
1 14 C1,C2,C4,C5,C7,C10,C11,C12,C15,C16,C17,C19,C21,C22 0.1u積層電容
2 4 C3,C9,C18,C23 5PF陶瓷電容
3 2 C6,C20 470uF/10V NP無極性電解電容
4 2 C13,C14 100uF/16V電解電容
5 6 JP1,JP2,JP3,JP4,JP5,JP6 2P排PIN及JUMPER
6 3 J1,J2,J3 3P接線台
7 2 R1,R11 1M±1%金屬皮膜電阻
8 2 R2,R21 10K±0.1%金屬皮膜電阻
9 2 R22,R3 100K±1%金屬皮膜電阻
10 14 R4,R5,R6,R9,R10,R13,R15,R16,R17,R19,R20,R23,R24,R26 20K±0.1%金屬皮膜電阻
11 2 R25,R7 100K VAR密封型半可變電阻
12 4 R8,R12,R14,R18 2K±0.1%金屬皮膜電阻
13 1 U1 LF412運算放大器
14 2 U2,U3 NE5534運算放大器
15 1 PC板
2K、10K、20K的金屬皮膜電阻都使用±0.1%的精密電阻,以增進Ultra Symmetry全平衡放大電路的對稱性。

裝配時,順序由低到高,高度最低的電阻先焊,依次序為 IC座,半可變電阻,積層電
容,陶瓷電容,2P排PIN,3P接線台,100uF/16V電解電容,470uF/10V NP無
極性電解電容。
NE5534的中點微調是接第 1、第 8腳,半可變電阻中間腳接正電源,因此要將
JP2、JP3、JP5短路起來。
在上電測試前,先將半可變電阻轉到中央位置,免得一上電 NE5534的中點就完全偏掉。
注意!PC板上 C8位置的 0.1μF電容不可以裝,裝上去會導致 LF412振盪。
如果要裝成加上直流伺服電路來阻隔直流訊號放大的電路,C6、C20必須如上面的照
片那樣短路起來。
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如果要裝成直流放大器,則將 LF412拔掉,再把 IC座的第 1、第 5、第 7腳如上面
的照片那樣短路起來,C6、C20也必須短路起來。
至於要裝成交流放大器,則同樣是將 LF412拔掉,再把 IC座的第 1、第 5、第 7腳
如上面的照片那樣短路起來,但 C6、C20不要短路。

裝機配線.....
電路做好當然須要裝到機箱裡去,不過我一向捨不得花錢買機箱,所以照慣例,這個
Ultra Symmetry 平衡式前級放大器當然是裝在餅乾盒子裡。


餅乾盒內部的佈局如上面的照片所示。右邊是兩塊 Ultra Symmetry 平衡式前級放
大器疊在一起,左邊是我所設計的 Ultra Symmetry 穩壓電路,穩壓電路下面是環
型變壓器,音量控制器當然是使用我所設計的 10K串列型級進音量電位器。

配線方式請參考下面這張圖:

我將穩壓電路的輸出調整在 ±15V左右,如果要換其他編號的 IC,必須注意其電源
電壓的大小,以免損壞 IC!
上面的配線圖在非平衡輸入時,Ultra Symmetry 平衡式前級放大器的反相輸入端是
空接的狀態,因此,原本為了提升輸入阻抗而加上的正回授會使電壓增益提升一些,
如果不希望用正回授提升電壓增益的話,可以參考下面這張配線圖,這種配線方式再
非平衡輸入時,將Ultra Symmetry 平衡式前級放大器的反相輸入端接地。

測試調校.....
電路板上有兩個調整輸出中點的半可變電阻,調整時一邊以電表測量兩個輸出對地的
直流電位,一邊反覆調整兩個半可變電阻,讓兩個輸出對地的直流電位達到最小。
這個電路由於加上正回授來提升輸入阻抗,在輸入端空接時,共模增益迴路容易振
盪,而在兩個輸出端振盪出同相的波形。在輸入端加上訊源或連接音量電位器之後,
由於正回授的訊號變小,振盪便會消失。
如果各位並不會在輸入端連接音量電位器,或連接音量電位器之後仍然會振盪的話,
可以將R3、R22這兩個100K的電阻拿掉,減少正回授的量,或者像下圖中圈出的四
個位置加上 0.1μF基層電容做補償即可。

加上四個 0.1μF基層電容做補償後的電路如下:

下圖為本機在 1KHz方波非平衡輸入時,同相與反相兩個輸出端的輸出波形。

將示波器顯示的波形拉開,觀察方波的升降緣,這個電路的方波升降緣表現得相當完美。


結語.....
二十多年前研究全平衡放大電路所遇到的難題,經過了這麼漫長的時間,終於圓滿的
解決,並且發展出完全對稱、CMRR又高的“Ultra Symmetry”全平衡放大電路,對
於我這個“電路迷”來說總算是了卻一樁心願。
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