新舊穩壓電路與 Soekris dam1021

時光飛逝，最近幾年能玩的時間不多，Soekris dam1021 DAC 雖然已經一聽六年，但似乎還有很多構想尚未實踐。去年將 Soekris dam1021 連同類比輸出級、訊源 BeagleBone Black 和專用時脈一起裝箱，不過尚有兩個方向還想繼續嘗試，一是 Soekris dam1021 的主供電，二是 BeagleBone Black 所需的 22.5792MHz 或 45.1584MHz (CD 規格）時脈。

玩音響，無人不知電源的重要。我印象最深的就是當年玩振盪器時，振盪器本身固然有其音色，但只要換上不同的電源，差異卻更是鮮明（詳見多年前的專文）。Soekris dam1021 主板需要一組正負 8 至 15 V 的直流供電，我買的早期版本甚至支援交流供電，透過板上內建的二級體整流。我先後試過交流供電、IC 穩壓（老朋友7812與7912）、儘整流濾波無穩壓等簡單的電源，當中最喜歡的是無穩壓的直流。8V的交流電經 Schottky 二極體整流後，接上 2200uF 的濾波電容，就這麼輸出 12V 左右的直流電。比起 IC 穩壓，這樣子的聲音更為開闊、活潑、自然。如原廠表示，dam1021 正電需要 180mA、負電僅需 60mA，後來將正電源再加上一顆 2200uF 濾波電容，總容值提高到 4400uF，低頻變得更為渾厚，背景也更為安靜了。

這個無穩壓的電源，不知不覺聽了六年。不過心中一直有個計畫想嘗試，那就是無負迴授穩壓電路。這類的電路又稱 voltage stabilizer，共集極電路搭配參考電壓放大電流。參考電壓源可以是二極體、TL431、或高精度的電壓參考 IC，若用分壓電阻得到相對參考電壓，即是所謂的 capacitance multiplier。這種電源因為輸出端沒有負迴授，所以 load regulation 不甚理想，但也因為沒有負迴授，所以聲音往往自然、輕鬆、充滿音樂性。早年的 Audio Note DAC 裡，就用這樣的電源供應 DAC 晶片的正負電，參考電壓是 8.2V 的基納二極體，搭配五級達靈頓隨耦器，最終得到大約正負 5V 的供電。

NOS TDA1543 DAC 的發明人 Kusunoki 先生當年在 MJ 雜誌上發表了三種  NOS TDA1543 DAC 電路，其中有一個版本併聯四顆 TDA1543，搭配的也是 TL431 + 2SC2336 的無負迴授穩壓。

我自己是這類穩壓的愛好者，將近二十年前剛開始接觸音響 DIY 時，曾參考 Elso Kwak 的三級達靈頓穩壓電路製作 8.5V 無負迴授穩壓，餵給 NOS TDA1543 DAC。用這樣子的穩壓供應 DAC，聲音相當開放、自然、寬鬆，沒有壓迫感。心中一直想在 dam1021 上嘗試，於是先裝了一個輸出約正負 10V 的版本，作為整張 dam1021 板子的供電。延用 Pedja AYA II TDA1541A  DAC 的 PCB，只是小改設定把原本正負 5V 換為正負 11V。這 8 至 15 V 的供電，還會再經過 dam1021 主板上局部的穩壓，得到正負 5V、3.3V、1.8V 等電壓，才真正供應給對應的負載。

從僅有整流濾波的無穩壓電源換成上圖的無負回授穩壓，聲音有立竿見影的改變，尤其是透明度和空氣感，顯著提升。比起先前用三端子 7812、7912 穩壓，活生感更是好上許多。由於 dam1021 正電源負戴有 180mA，在 BD139 上加了散熱片，溫度仍然頗高。

初步效果不錯，接下來，則是把上圖的電源改為正負 5V，直接供應 dam1021 的 DAC 電路。國內外有不少玩家嘗試此處的供電，似乎都有滿正面的改變。我的改法是把主板原本的正負 8-15V 改回先前的無穩壓版本，接著移除主板上原本的 78L05 正 5V 穩壓（U7）和 79L05 負 5V 穩壓 （U5），再把外部的正負 5V 焊接到 C28 與 C23 的腳上，此處的負載僅約 30mA。開聲之後，效果讓人啞然失笑。無負回授穩壓用在此處，聲音非常的輕鬆流暢、沒有壓力，但也相當鬆散，控制力不足，聽感與當年在 First Watt B1 上如出一轍。當時把無負回授穩壓換成 TL431 為基礎的併聯穩壓，得到很好的效果。過了十年，我變不出新花樣，搭了兩套 5V 的 TL431 併聯穩壓，疊在一起變成正負 5V，來供應 dam1021 的 DA 電路。

這類的併聯壓穩我相當熟稔，過去用在不少訊源、前級上，皆有自然鮮活、暫態靈敏、透明度高的特點。不過要根據負載設計限流電阻，應用上比較不便。這回上電之後，立刻聽見彷彿純 A 類管機的「發燒味」，背景寧靜深沉，中高頻通透而溫潤，充滿了活生感。

在嘗試這些老電路時，一邊也好奇穩壓 IC 新近的進展。近來超低雜訊的小功率穩壓，其實進步飛快，特別是 Analog Device 的 LT3045 與 LT3094，一正一負，規格優異，近期頗為熱門。表面黏著包裝越來越小，搭棚手焊不便，好在現在網購發達，一下就找到了看起來 layout 緊湊，價格也合理的成品。於是下訂了正負 5V 的版本，比較一下古董的離散併聯穩壓，與當今 state of  the art 的串聯穩壓 IC。

LT3045/LT3094 很小，應用上也與常見的三端子串聯式穩壓沒有什麼差別，非常便利。上電一聽，聽感和併聯穩壓真的很不相同。相較於併聯穩壓類似純 A 類管機的聽感，這對串聯穩壓IC動態寬大，生猛有力，低頻較為強勁而 Q 彈。雖然有點不倫不類，但居然讓我想起早年 Burr-Brown OP-Amps 的美式風味。與 7805 或 317 等傳統晶片相比，LT3045/LT3094 相對來說，不僅背景乾淨，而且較為寬鬆、更有活生感。若與前一版 TL431 的併聯穩壓相比，併聯穩壓仍然較有氣質，多了些發燒味，可說是一動一靜，各有不同的聆聽樂趣。

電源在音響上扮演至關重要的角色，不過許多高價廠機也能用三端子穩壓調出鮮活、生動的音質。音響也就好玩在沒有絕對的好壞，只有搭配的問題、口味的問題。有時困難卻是在要從許多好的方案中，挑選一個出來。一些發燒名廠在長年探索精進之餘，始終能維持一貫的美學，建立獨家的 signature，想來真的是非常的厲害。