摩改Word Clock FOS-8 OCXO(2022-7-31-紅色LED閃亮為晶片質量問題)

天下第一刀

買該國產Word Clock收貨記得拆開看﹐貨不對圖即退貨。
原機電源輸入的所有電感用銅線短接直通才能適合任何電源,用開關電源的共模差模電感做在電源線即可.靠輸入的共模及差模電感來提昇方波右沿使方波平衡于地面的方式因鐵芯而不穩定.也很難平衡于水平面﹐必須用足夠大的高頻電容以維持方波的續航能力.
看第一次收貨PCB圖中將R33零電阻換成一個貼片二極管隔離恆溫晶振OCXO的電源﹐使單電源及雙獨立電源兩用。
原機除輸入3X1000uF/16V高頻電解電容外﹐穩壓塊7805輸出全部小陶瓷電容而沒有任何大容量電﹐因此圖片的穩壓塊7805輸入及輸出貼100uF及22uF鉭電容﹐
5V輸出到3.3V穩壓輸入貼一個220uF/10V退耦電容﹐
圖位置低音比接近3.3V穩壓好﹐3.3V穩壓
輸出沒有足夠位置貼穩壓輸出22uF鉭電容﹐應該可以貼10uF鉭電容﹐
在44.1KHZ輸出部份電源貼一個100uF鉭電容後人聲才基本正常分辨所有歌手的聲氣。

OCXO的獨立電源應該從接地腳貼一個100uF/25V鉭電容輸入﹐原機單電源也只能從電源輸入腳貼一個幾uF陶瓷電容輸入。

用10號喇叭電線中間安裝一個插座可以檢查任何電容的聲底﹐插入10000uF Sprague碧電容可以感覺人聲下降3dB以上形成一個U形音場。。。。。。
PS.美國賣的鉭電容只要標稱電壓是工作電壓的1.3倍就從來沒見爆燒﹐大陸人在EBAY賣的大概有1/5爆燒.
正在試聽的兩個DIY電源:
12V OCXO在超過12.3V電壓後調高一點就聽到聲音漂﹐再調高一點就聽到聲音正常﹐再調高一點就聽到聲音又漂﹐因此DIY一個入門級精密穩壓電源。

時鐘輸出部份全部方波﹐要求電源響應高速﹐因此用TL431擴流並聯穩壓﹐電源調整管串電阻後可以並聯任何容量電容﹐不並電容也不自激。R1用120 Ohm就有10ma的恆定電流給TL431﹐出于TL431聽感考慮才上20ma﹐TL431並聯10uF電容會影響響應速度﹐試聽幾日都沒聽到自激﹐德州的TL431的電路例子中也沒並任何電容﹐如有自激也是在R2負反饋電阻上並幾百PF電容解決好D.


該一種電阻限流並聯穩壓關鍵在限流電阻﹐用CADDOCK電阻即時清晰﹐煲一個星期會有陶瓷聲﹐煲兩個星期後正常。用電阻限流目的是保障足夠的帶寬來應付由無數正弦波組成的方波.跟鋰鐵電池比較過是動態內阻更低﹐不過電池在試聽中感覺整個音頻段相對比較平坦.C4 100uF鉭電容焊接前用ESR表檢測是0.1 Ohm﹐貼在電路後檢測可能ESR表輸出的脈沖使電容充電令並聯穩壓電路工作﹐4位數字的ESR表讀數為零。

鉭電容焊接後第一日低音會過多﹐第2~三日後才正常.

檢查Word Clock 的品質
Audio interface接入Word Clock﹐用HIFI的CD機播放頭版CD﹐CDP SPDIF輸出到Audio interface 錄音﹐如用ProTools錄音後Bounce to Disk ,在Bounced Files中用該Word Clock刻錄文件跟Audio Files中的原版CD RIP出來的文件比較﹐如刻錄文件失去了感情﹐那么該Word Clock的品質比錄音公司的Word Clock差﹐如果比原文件音色好﹐那么該Word Clock比錄音公司的Word Clock品質好﹐重新刻一個CD出來後比頭版CD好。

PS.寶麗金的舊CD如果聽到高音有失真是系統音源或前級的電源有自激現象﹐想辦法消除即可解決﹐上面加獨立電源是個很好的例子.
CAS播放林志美雨夜鋼琴粉藍色的精選中的《情人路》前奏音樂不清楚而且音量細是因為時鐘過份抖動而且時鐘脈沖的頻響不平坦﹐第一段“愛和恨”中的和字音量突變大是系統中低音不平坦﹐第二段“愛和恨”中的和字音量稍微平坦過渡是歌手聲帶及演唱技巧的原因.

當CAS系統音樂數據抖動到沒辦法跟外時鐘同步時用任何高級鐘都沒有意義﹐如硬碟避震不好就非常明顯.

2022-2-5補充
100ma以上的並聯穩壓電源實際上很少使用﹐上面用TL431加MJE15035擴流的並聯穩壓電源僅適合100KHZ以下的脈沖電路﹐用ON的TL431時C5要用470PF﹐C7用1000PF或3900PF就不會16小時內中出現一次或兩次10秒左右蜂鳴器聲。

下面一個用ON的TL431加兩個MJE350擴流的並聯穩壓電源高音更清晰。

不論用電池或穩壓電源都要注意兩個不同電容並聯後引起的反諧振現象﹐其諧振峰直接干擾高音﹐鋰電池保護電路輸出處有一個0.1uF電容極易跟輸出到外面的電容產生反諧振干擾﹐電源輸入插座的電解電容如果並聯一個0.1uF陶瓷電容就即時引起的反諧振干擾高音。
到此為止已經不用懷疑Word Clock用線性電源比開關電源差﹐因為兩個MJE350的開關
響應速度已經超過一般的開關電源﹐MJE350是電源專用管﹐只是如果用單個MJE350在
大動態時會聽到壓縮現象﹐MJE253更明顯﹐從工廠提供的hFE放大特性曲線知道是必
然的結果。
拆除所有1000uF電解電容,用兩粒液鉭做兩個電源插座退耦電容音質及音色更穩定。

AVX Part number :TWAD128M025SBEZ0000
Tantalum Capacitors - Wet 25V 1200uF Temp200 C ESR=650mOhms 20%
兩粒液鉭加郵費共$170美元﹐有些地方一粒新AVX液鉭賣$130美元。       

播放音樂用12V電 Word Clock
第一﹐原因是可以使CAS少一半干擾
第二﹐原因是雙恆溫晶振好象比銣鐘還好聽﹐聲音的確易調整到溫暖D﹐加上穩定到白天跟晚上聽感幾乎不變.
第三﹐原因是可以將恆溫晶振獨立牛穩壓電源或電池供電﹐如此時基抖動更低﹐即數碼聲更低。
第四﹐比錄音公司好的時鐘可以將CD數據重新整理到接近錄音公司的原文件音質﹐
第五是數碼音響系統最佳校聲工具之一﹐不同電源線校聲﹐在電源線中插入CLCRC校聲。
刻一個超越頭版音質的CD可以﹐但用普通開關電源的電腦播放音樂音質超過同價值CD機根本不可能。Apogee的開關電源是跟Word Clock同步的...... 美國有工廠可接受客人要求做該一種電源﹐但功率大概200W左右.

2022-2-8 更正電容使用上的錯誤


恒溫晶振輸出是正弦波，穩壓電源輸出電容按照生產商要求做外，電源插座退耦電容及晶振接地貼一個100uF/25V鉭電容，用22號塑皮電線連接晶振正電源輸入，以1ma 1uF就不會出現低頻自激,輸入用1000uF/25V左右液鉭電容低音更好, 不過后面貼100uF/25V听感沒有那么平坦，改貼10uF/25V左右鉭退耦電容；如果沒有合适的鉭電容就用音頻電解電容，用開關電源濾波電解電容听感不平坦。

方波電路原機輸入用開關電源濾波3X1000uF/16V電解電容，但音色不穩定，全部換100uF/25V鉭電容。3個電容全部用1000uF/25V液鉭電容更好聲。

穩壓電源整流后濾波由于要求電容量大6800uF~10000uF只能用音頻電解電容，舍得就用AVX 9000uF/50V液鉭電容 AVX Part number: TW3E908K050CBSZ0S00 聯系代理商報价,
如果低音要求不高
用2200uF/50V液鉭電容 AVX Part number: STE2200-50T4KI 代理商應該有現貨.
也可以用1000uF/50V液鉭電容AVX Tantalum Capacitors - Wet 50V 1000uF Temp125 C ESR=700mOhms 10%， Part number:TWAE108K050SBEZ0000
圖是現行試聽方案﹐已經使CAS之前某個音符不清晰解決﹐Audio Interface 模擬輸出接近記憶中的90年代SONY CD機聲音﹐OCXO電源用平衡電線輸入時可以中間插入10000uF音頻電解電容校聲ELNA﹑SPRAGUE﹑RIFA等音場會完全不同。鋰鐵電池的音色最平衡。
主電源用TL431擴流並聯穩壓的高音最好。總之Word Clock在CAS中不求提昇音質﹐但求平坦響應或調校音色及減少外來干擾﹐穩定聲調僅是其次。

2022-2-15
HIFI校聲電源濾波器
某些人認為DAC或Word Clock使用開關電源比線電好聲是因為開關電源的動態內阻相對比較低﹐而DAC或Word Clock有一半左右是要求電源高速響應方波。理論上必須用兩種不同響應速度的電源供電。

輸出正弦波的OCXO用電池或普通線電就好聲無疑﹐開關電源及並聯穩壓經比較聽感明顯不合適。
對于44.1KHZ或以上的100%方波的輸出電路用並聯穩壓電源或電池都沒辦法應付其從0突變到200ma的動態﹐因此必須加大水塘或電感來緩沖使電源平滑﹐圖中並聯穩壓電源加濾波器後最接近電池聽感﹐電池不加大水塘時沒辦法跟LPS比較聽感。

方波部份電源感覺用思碧音頻電容10000uF/16V/85度C 濾波聽感比較好,用0.1mH喇叭分音空心電感及思碧10000uF做電源濾波播放湯寶如VS張學友《相思風雨中》口水聲剛好.

該時鐘輸出3.3Vpp square wave,（option for 5Vpp square wave） 選擇輸出5Vpp
square wave版本播放聽感稍有不同﹐有點強迫同步的感覺﹐更適合錄音。
原機配送一個印有LPS的開關電源﹐開機聽感還是可以的﹐只是強外來干擾間中會調制到電源輸出中沒辦法在不影響播放CD聽感的前提下濾除。


2022-2-18
電源濾波電容及時脈穩壓電源-同步短路濾除波紋
有時感覺使用性能更差的鋁電解反而聲音更好﹐是因為鋁電解煲24小時就開始穩定﹐而鉭電容要煲72小時後才開始穩定。拆除三個1000uF/16V鋁電解換1000uF/25V液鉭聽感好無疑﹐但三個液鉭已經超過該鐘的價值﹐因此拆除三個鋁電解後7805輸入貼一個100uF/25V鉭電容﹐輸入在拆除電源10uH(100)電感位置貼一個100uF/25V鉭電容低音在煲48小時後已經接近平坦﹐拆除電源輸入共模電感用跳線代替﹐清除底部陶瓷電容保留輸入極性保護二極管﹐如此就有位置多貼一個鉭電容來校聲。

OCXO接地腳貼100uF/25V鉭電容(底部貼紙絕緣)﹐如此獨立電源從接地腳輸入消除共地干擾﹐拆除當初在OCXO正12V電源輸入腳100uF/25V鉭電容﹐保留原機10uF MLCC陶瓷電容﹔
煲48小時後發現原來“高音干擾”聲及不平坦聲來自三個1000uF/16V鋁電解。
原先以為電源自激干擾高音所加的消自激電容對高音的影響非常大﹐訂幾種大小不同的雲母電容(Silver Mica)調到最小電容值﹐如果不自激而且穩定﹐不用電容更好聲。

TL431加MJE15033/15035擴流的12V/100ma並聯穩壓電源跟12V鋰鐵電池﹑LM317+TL431精密穩壓12V電源用在ART Word Clock Sample Rate Generator 中39ma晶振電路獨立供電﹐12V鋰鐵電池﹑LM317+TL431精密穩壓12V電源聽感相差不多﹐換上12V/100ma並聯穩壓電源聲音即時圓滑而且聽到電源低頻波紋走過的感覺﹐就如視頻干擾波紋走過的視覺一樣﹐但聲音非常柔軟。很多音響前輩將兩倍電流儲備在電源調整管中用能量來音質。而本人實驗過TL431加MJE15033/15035擴流的12V/200ma並聯穩壓電源用在OCXO中聽感實在不如其他電源及電池﹐可能是實驗的電源調整管電流跟OCXO的工作電流1﹕1不足﹐加上MJE15033/15035 fT不如LM317有關。

TL431內部基本上是工作在Class AB
So正備料用對講機發射驅動管DIY一個比TL431更高速響應的Class A並聯穩壓做時鐘脈沖輸出電路12V電源。將44.1KHZ~384KHZ波紋引導入並聯穩壓電源以同步短路方式濾除。
電源調整管用MJE350/340 中高音比較亮麗﹐用MJE15033/15035中高音相對暗淡﹐
期待2SC2314有更平衡的表現。


將穩壓電源當後級功放來調試

後級功放負反饋環路為消除自激用超前補償和滯后補償還有極點補償﹐其中極點補償中頻聽感最好﹐本次並聯穩壓電源如單端甲類耳放用極點補償。
事實證明甲類穩壓電源能輸出44.1KHZ接近90度而不過沖的方波後中高音聽感最佳。

2022-2-19
穩壓電源輸入音樂測試聲底及聽感

穩壓電源基本上可以當耳放來用。LPS 1000PF以下的消振電容不要用陶瓷電容而用雲母電容或薄膜電容﹐用陶瓷電容聲音暗淡﹐雲母電容金光閃閃﹐用薄膜電容難說。

該鐘用單電源比獨立電源聽感好是因為多了一個隔離二極管濾波﹐OCXO電源做好濾波或用電池就可以比單電源聽感好。
聽感跟內時鐘差不多是因為75 Ohm鐘線阻抗匹配有偏差﹐按圖一匝解決。

一電源
二鐘線
三溫度

關於新型恒溫晶振OCXO設計者為省電及減少芯片發熱問題,
用PWM來控制溫度引起的聽感問題﹐不知是工廠沒考慮過用于HIFI的問題還是失誤。

另外在任何HIFI相關的電路中使用0.1uF以上的陶瓷電容產生的壓電效應明顯影響聽感﹐10uF的MLCC陶瓷電容應該用10uF的鉭電容﹐用熱風槍焊10粒鉭電容的風險非常大。

該Word Clock本是DIY的作品﹐最好的辦法是工廠特別訂做OCXO﹐將PWM控制溫度部份獨立一個電源輸入腳及獨立一個地腳﹐如此可以用完全獨立的電源供電。要求工廠將主板上10個10uF陶瓷電容換成10uF鉭電容.壓電效應引起的抖動不小.

本人用同價位的ART Word Clock 比較﹐ 感覺該新型PWM溫控恒溫晶振聽感沒有大體積的溫補晶振聽感圓滑。

2022-2-21
換上的鉭電容煲一個星期後基本聲底穩定﹐用DIY幾種電源包括高壓差穩壓電源跟電池比較﹐用在晶振唯電池跟並聯穩壓最佳﹐之前一直以為90度方波輸出電路必須電源響應高速的電源﹐其實世上沒有任何電源能響應90度方波﹐原機已經在每路輸出電源CLC解決。
而所有數字音響唯晶振電源要求最高﹐無論用何一種穩壓塊或分立件串聯穩壓都很難做到無干擾﹐那么電池是最好的選擇﹐其次是並聯穩壓電源﹐試用中的並聯穩壓電源用在200ma晶振OCXO電源上,電源調整管僅40ma就有接近電池的效果﹐晶振電源只要有一點NOISE足以引起大抖動JITTER而失去細節。

2022-2-22
TL431擴流改進及OCXO的敗筆

在MJE15032/15035加入一個二極管提昇低音﹐實際上多一個0.6V基准電壓﹐同時也改善該級直流放大的線性。 當外來電壓下降到電源調整管電流13ma時高音反而上昇。
已經接近電池音質﹐是一個可以接受的並聯穩壓電源。電源僅鐵芯接地的聽感可以。

圖接法是當開機時OCXO發熱器工作﹐電流400ma﹐此時並聯穩壓的電流不夠﹐二極管導通﹐電流從Vcc1補足﹐Vcc2電壓比Vcc1 0.6V,即11.4V﹐當溫度穩定後電流下降到200ma﹐該接法反而聽不到發熱器補溫時的音色變化﹐因為並聯穩壓削平了頻響。
OCXO的溫度控制部份不做兩個腳讓用戶可以選擇完全獨立供電是一種產品的敗筆﹐特別是用PWM脈沖做溫度控制更必須獨立電源。

晶振電源用金屬屏蔽及用50歐姆同軸輸出聽感比較好﹐電源畢竟是信號通道之一。

電源輸入輸出用品質好的BNC插頭及插座更好。

2022-2-23

半英寸絞合電源線旋轉校聲.
用不同電源校聲加電線材校聲是HIFI基本原則
圖是10MHZ晶振12V電源線﹐估計是十次左右100MHZ諧波對音色的影響。
半年前聽到一個香港人講‘我二十幾年前玩鐘﹑玩金線GA’感覺好笑。

2022-2-24
分立件穩壓要使用輔助電源音色比穩壓塊自然﹐其原因之一是可以做到合適的開環增益﹐
第二是所有晶體管調整在“好聲”靜態電流。但手上沒有合適機殼可以安裝。

最後選擇用TL431加MJE15033擴流﹐TL431擴流調試實在不易﹐由于TL431開環直流放大倍數在10000以上﹐動態內阻在0.22 Ohm﹐單TL431並聯穩壓沒有高音﹐加MJE15033擴流後開環電流增益太高出現過沖的聽感﹐因此圖將電源調整管基極串47 Ohm電阻後最終使高音粒粒分離。該電源無論用在方波電路還是晶振電路都表現不錯﹐即使電源調整管只有10ma同樣表現出色。

線性穩壓電源的線性度在方波電路中要求更線性﹐

圖不單要加大電源調整管發射極電阻以改善線性度﹐還要加入R7對付輸出電容引線及ESL跟“零電阻”電源調整管產生的"反諧振"峰對高音的“干擾”﹐R7跟串聯穩壓的電源調整管集電極電阻一樣對“高音”有影響﹐有人認為該種“高音”其實是干擾﹐無論對錯﹐喜歡就好。
如果不考慮用電池下圖做法已經很好.


2022-3-30
电源动态内阻重组-升级90度电源


电源动态内阻重组跟音频数据重组同样重要，在稳压IC厂家提供的数据中唯有TL431对100KHZ方波响应最好，之前44.1KHZ/48KHZ时钟输出部份12V电源用LM317+TL431组成的稳压电源因为多次换电源线短路击穿LM317；因此改用分立件加TL431稳压，用两个2N5401给TL431恒流供电，470PF超前补偿电容刚好不自激，开始煲机时不要理会是否有点自激及没有高音，48小时后高音自然提升，72小时后电源输出50 Ohm同轴电源线串联一段1寸左右的CAT7数据线扭转调整电感量使高音最清晰，跟调整录音机磁头感觉相近。

跟LM317等比较是高中低音音量明显提升，响应速度明显优于LM317等IC及部份分立件稳压电源。恒流源仅适合用于稳压电源中的脉冲滤波，而用在模拟扩音机中明显听到微微有高音穿越结电容引起调制失真。

2022-4-3
不錯的校聲工具
最後兩路電源用同樣電路﹐恆流--TL431並聯穩壓-復合晶體管射極跟隨輸出﹐不用輔助電源同樣優秀﹐響應速度完全滿足44.1KHZ時鐘脈沖要求﹐加上兩條同軸電源線接一寸左右絞合線旋轉校聲﹐可調整到高音准﹑中音人聲好﹑低音結他弦動清晰。一寸CAT7絞合線調整三星期左右就扭斷﹐可能用更軟的金屬線更耐用。

PS.玩了10年音響時鐘都是白玩而且沒有任何提昇甚至是下降﹐近三個月才發現時鐘晶振的直流電源必須包含20HZ~20KHZ平坦的正弦波﹐高中低音都可以該電源上調整就是證據﹔同樣該晶振輸出的正弦波分頻及整形後的44.1KHZ方波輸出部份的電源也必須
包含20HZ~20KHZ平坦的正弦波。特別是44.1KHZ方波輸出部份對電源要求更高﹐幾乎沒有穩壓塊可以高速響應濾除其方波產生的波紋﹐也只有分立件穩壓電源才能免強應付﹐這就是CD機/數波/PCHIFI音質不好的重要原因之一。

2022-6-4
為不誤導人買該產品必須作說明﹕
25度C後不恆溫
該深圳產的恆溫晶振在房間溫度上昇到25度C以後紅色出錯指標燈閃亮﹐明顯聽到播放速度變化﹐用強風冷卻1分鐘後正常。
夏天必須加風扇﹐空調調整在25度C都沒辦法解決﹐即使貼制冷晶片同樣必須散熱﹐外殼開孔散熱無效。
不過該晶振相位噪音符合國際標準﹐但不要相信工廠出廠的儀器校正﹐用大公司標準音樂CD或蔡琴試音碟﹐調整頻率微調電阻使高音最大聲﹐跟着微調到低音最清晰好聽。

2022-7-31
之前以為OCXO 26度C以上頻率漂移﹐實際上是U19在房間溫度26度C以上時紅色LED不斷閃亮-頻率沒法鎖定﹐用手指壓住該晶片感覺溫度不高﹐手指幫助散熱30秒後恢復正常﹐外殼在U19位置開孔加風扇散熱同樣恢復正常﹐當房間溫度在29度C後風扇散熱無效﹐判斷為晶片質量問題。5V穩壓型號為中國產芯片﹐其他型號看不清。