＂A 類 OP 前級＂
OP 前級照片
將 OP 工作在 A 類
＂A 類 OP 前級＂這是我自個兒掰的名詞，並不是是什麼新的 OP，基本上就是讓 OP 工作在 A 類，可以減少熱效應的影響與消除交越失真（Crossover Distoration），這是大家所知道 A 類放大器的好處。前一陣子在網路上看到一篇文章，名為「Biasing Op-Amps into Class A」 的文章，裡面的例子正是 2 OP 放大架構，以一顆 OP 推動另一顆緩衝 OP，在負電壓與第一顆 OP 輸出間加入定電流源，而文章中提到了三種定電流源方式，分別是電阻法、單顆 JFET 與 JFET 串疊，其中以兩顆 JFET 所構成串疊方式所提供的電流最為穩定，此次製作中便是加入由 JFET 串疊所提供的定電流源。另外在 Headphone Hi-Fi 討論區上也可以找到相當多的資料，其中有一篇關於 Cascode Current Source 討論相當精采，值得一讀。
理論與原理部分就不在這兒多說了，在那篇「Biasing Op-Amps into Class A」 的文章中已經說得很清楚了，接下來就請大家看圖說故事，看看實做的部分。
這是加上串疊電流源的前級線路
串疊電流源可選用的 JFET 種類很多，我選用的是日系 N-type 2SK30A 與 2SK40 兩種（不可用 P-type），選用的原則要注意耐壓、Idss 與輸入電容值（Ciss）。以 一般 OP 工作電壓 12 ~ 15 V 為例，選用耐壓 30V 以上就很夠了。Idss 選用 2 ~ 10 mA，同一種 JFET 其 Idss 分佈可是相當廣，使用前必須先挑選過；至於 Ciss，自然是越低越好，最好是在個位數 pF 等級，在「Biasing Op-Amps into Class A」 的文章中建議使用 2N5484，個人建議選用 2N5485 或 2N5486，它們有較高的 Idss 值。
在製作時要注意 Q2 的 Idss 需大於 Q1，否則將會影響定電流的穩定性，電路圖中有一 Rs 電阻，將它改成可變電阻，就可以調整定電流輸出，這顆電阻是用來控制流經 Q1 的 Ids，換句話說，加上 Rs 後 Q2 的 Idss 是否需要大於 Q1就不是那麼重要了，但缺點是會限制定電流大小，在我的製作中並無使用 Rs，而是用配對挑選的方式來解決。
JFET 的 Idss量測，電表的讀值就是 Idss（= Io）
2SK30A 與 2SK40 排排站，缺了的那幾顆正在戰場服役
關於 Idss 量測
有關 JFET 的 Idss 量測並不困難，只要依照上圖在麵包板上兜好後量測即可，量測時可以發覺 Idss 變化蠻快的，這是溫度效應造成的，可見由單顆 JFET 所構成的定電流相當不穩定。如果不打算加上 Rs，那下面的量測可以幫助挑選所要加給 OP 偏流的大小，在這裡很難用計算的方式預測串疊後的電流（Io），因為 Io 等於流經 Q1 的 Ids，而 Q1 的 Ids 取決於 Q1 的 Vds（= Q2 的 Vgs），那是不是知道先量測 Q2 的 Vgs 就可以了，也不行，Q2 的 Vgs 又取決於 Q1 的特性，也就說接上不同的 Q1 會造成 Q2 的 Vgs 跟著變化，它們是彼此互相牽制與影響。最簡單的方式就是，先確定 Q2 比 Q1 的 Idss 大，然後直接量測 Io，就像下圖所示。
至於要選用多大的電流呢？從 0.5 ~ 3 mA 都可以，以 BUF634 80M 歐姆輸入阻抗而言，其實只要 uA 等級就夠了，考慮晶體的非線性行為，我們不會希望將偏流操作在如此低的臨界點，而最大偏流盡量不要超過該 OP 輸出電流的十分之一。在此次的製作中，最後我挑選兩組輸出電流在 2.5 mA 左右，分別提供給左右聲道的 OPA627BP 使用。
JFET 串疊電流量測
這是修改完成的前級照片，那兩顆 JFET 就藏在 OPA627 與 BUF634 之間
為了方便更換晶體，我把 16 pins 的 IC 座拆成兩半，用來固定兩顆 JFET 與電阻
IC 座最左邊的 pin 直接與 PCB 的 -Vcc 焊接固定，第 4 pin 空接，它是與 PCB 的 +Vcc 焊接固定，這樣就可以很穩固地固定 IC 座。100 歐姆的另一端也是用 pin 與 BUF634 的輸入連接，這顆 100 歐姆的目的是要隔絕 JFET 的雜散電容串入訊號路徑內
在加入 JFET 串疊電流源前，已經把在濾波電容上併聯 UCC 0.1uF/630V 革新版電容，也把其中幾顆 Philips 136 系列電容換成 ELNA Silmic 電容
超值改裝
這真是一個超值的改裝，音場與聲音的凝聚力好上一大截，低頻更沉了，在音色上已經不太像是 OP IC 的聲音了，而是由溫潤的音色取代，但仍保有 OP IC 的聲音速度與力道，強烈建議您也要試試。目前提供給 OPA 627 的偏流約在 2.5 mA，我打算試試 5 mA，看看是否會有進一步的改善？也已經買了幾顆 2N5485 JFET 準備試試，從規格上來看 2N5485 的 Idss 應該比 2SK30A 與 2SK40 要來得高，目前尚未量測，如果可能建議您買 2N5486，它的 Idss 分佈在 8 ~ 20 mA，這樣在製作上比較容易調出高的偏流。
待量測的 2N5485 JFET
