Merancang Tone Control Low Noise

Selasa, 27 Desember 2011

Merancang Tone Control Low Noise

By: Sani



Tone control atau pre-amplifier merupakan rangkaian pendukung amplifier. Kadang beberapa dari kita belum mengerti amplifier mana yang bagus, rakit saja dan hasilnya tidak jauh beda atau bahkan sama saja. Dari itu kita harus mengetahui karakter kelebihan dan kekurangan dari peralatan amplifier masing-masing.

Tone control low noise di sini bukan berarti tanpa noise, tetapi paling rendah noise di antara tone control yang ada di pasaran, misalkan ronica 4 transistor, TL-084, TC-2 LM833 dll.

Langsung ke penjelasan masing-masing komponen...
Potensio 1 berfungsi untuk mengatur intensitas/level sinyal yang masuk dibantu Potensio 2 sebagai balance/penyeimbang. Potensio 2 ini masih dipasang biasa dan merupakan komponen opsional. R1 sebenarnya adalah kapasitor 1-2uF/250V yang bermerek,
tetapi saya lebih memilih menggantinya dengan resistor 1K/5% biasa karena alasan menghindari hum dan gangguan yang sensitif. R2 meminimalisasi gangguan tadi sedangkain R3 menyesuaikan impedansi OP-amp 1. R4 & R5 berfungsi untuk menaikkan penguatan sebesar 1,3 kali. Pre amplifier standar biasanya menggunakan penguatan sebesar 2 kali, tetapi oleh sebagian besar dari kita menganggap ini bernois. Jadi saya memilih nilai 1,3 kali, noise paling minim tetapi sinyal dari Volume sudah cukup membuat lampu peak menyala.

Untuk low noise...
Penyebab nois ada di Op amp 1, apex audio malah menghilangkan stage ini. Bisa
juga step ini dijadikan buffer (jumper R5), penguatan sebesar 1 kali. Turunkan nilai R5 atau naikkan nilai R4 dengan konsekuensi penguatannya menjadi kurang, tetapi tetap berada pada nilai di atas 1 kali karena input mengambil jalur non-inverting, sehingga sinyal dapat & nois berkurang. R4 bisa juga diganti dengan trimpot 10K dan kaki tengahnya masuk ke rangkaian bass adjuster (resonansi bass).

C1 & C6 sebagai filter untuk mengurangi treble/frekuensi tinggi yang berlebihan atau sering disebut pencegah osilasi. R6 sebenarnya adalah komponen opsional yang sedikit membantu menyesuaikan impedansi sistem. R7 idealnya sama dengan R8 untuk mempermudah
memberikan nilai tanda gain pada panel potensio tone control. C2 dan C3 membentuk rangkaian seri filter treble (high pass filter), nilainya semakin besar maka suara yang dilewatkan semakin mid. C4 dan C5 dibantu dengan R9 & R10 membentuk low pass filter (filter bass), semakin besar nilai C ini suara bass yang dilewatkan akan semakin empuk/low (maksimal 47nF), semakin kecil nilai c ini maka sinyal bass yang dilewatkan akan semakin dip (dig-dig, c4=c5=22nF). Nilai yang cocok untuk ini adalah 27-33nF, bukan 47nF (tergantung selera). Pot 3 & pot 4 mengatur level treble & bass, semakin besar nilai potensio ini semakin besar penguatannya (bass & treble-nya termasuk potensio volume). R11 menyesuaikan impedansi keluaran, sedangkan R12 dan led merah sebagai indikator peak yang menunjukkan kalau amplifier sudah diberi sinyal penuh.

Supply maksimum 15V. IC bisa TL074, tetapi dalam pendesainan PCB, IC ini bisa
diganti dengan 2x TL072/NE5532/4558.

Selamat bereksperimen!

sumber: www:elektronikakreatif.blogspot.com

Ditulis oleh sani 0 komentar 

Label: diy audio, amplifier, box speaker low noise, tone control

Selasa, 29 November 2011

Cara tuning subwoofer

Cara sebagian orang untuk membuat box subwoofer adalah dengan membuat box yang besar kemudian potong sedikit kemudian tes, potong lagi dan tes lagi sampai mendapatkan nada yang diinginkan.

cara seperti pada gambar di atas biasanya menggunakan box dengan volume yang melebihi spesifikasi drivernya. misalnya, driver 10"(50liter) pada box bervolume 65 liter. Geser sedikit seperti pada gambar, maka nada yang terdengar akan lain, makin tinggi/kick. Kalau driver sub digeser suara semakin baik (ngebass) pertanda bok yang kita buat kegedean.

Selamat bereksperimen...

Ditulis oleh sani 0 komentar 

Label: diy audio, amplifier, box speaker cara, subwoofer, tuning

Senin, 28 November 2011

Hum pada TDA7294

Amplifier kecil output cukup besar dengan transistor final stage
mosfet yang sering dipakai pada beberapa merek speaker aktif komputer, suara bisa
sekencang petasan, TDA7294.

Amplifier kecil ini mampu disupply dengan tegangan 32V CT. Daya output cukup besar, 150 Watt, padahal di datasheet hanya100W saja. Sinyal output TDA7294 cenderung gesit, agresif, dan tidak loyo meskipun pada beban berat.

Ini adalah amplifier mosfet alternatif, karena transistor mosfet (power transistor) sekarang sangat langka, dan kalaupun ada harganya tidak terjangkau. Menggunakan komponen pasif yang bagus seperti resistor metal dan kapasitor bermerek bisa di nomor sekiankan, yang paling penting adalah keaslian komponen aktif (IC), Jalur PCB yang baik (wireing) dan besar trafo power supply.

Masalah hum di sini karena kesalahan pemilihan PCB. Seharusnya yang stereo, bukan yang mono. Tetapi bagaimana kalau PCB yang stereo tidak ada di pasaran? Bisa kita akali dengan penggabungan dua PCB mono? Pasti pengkabelan menjadi kacau, ditambah lagi pembuat pcbnya tidak memperhatikan trek. Rakit dan hasilnya humm...

Solusinya, bisa menggunakan dua power supply terpisah, satu power supply untuk satu kit amplifier. Kalau terpaksa menggunakan satu power supply, pertebal jalur ground pada PCB dengan kabel besar atau kawat email 1,5mm sehingga tidak ada resistansi atau hambatan antar kaki elko ke elko supply (kabel signal ground antar amplifier). Ini untuk memperkecil gangguan. Semakin besar jalur ground semakin baik.

Perhatikan gambar, ada kawat 1,5mm terhubung elko ke elko (maaf gambar buram, dari hp)

selama bereksperimen!

Ditulis oleh sani 0 komentar 

Label: diy audio, amplifier, box speaker amplifier, andal, dengung, handal, hum,mengatasi, pada, TDA7294

Daya RMS Audio Amplifier

Perkiraan Daya Output (RMS) Audio Amplifier

Daya RMS Audio Amplifier

 
Daya RMS adalah daya yang tersalurkan ke beban/speaker, belum termasuk panas yang dihasilkan power transistor, trafo, dioda, dan komponen lain. 

Memperkirakan seberapa besar output dari suatu amplifier adalah dengan melihat seberapa besar power supply/transformatornya, tegangannya. Sebagai contoh amplifier Blazer 400 Watt disupply dengan tegangan 32 Volt maka outputnya ada sekitar 250 Watt. Supply 47 Volt akan mentransfer daya sekitar 276 Watt rms per satu speaker (8 ohm) dan 552 Watt pada dua speaker (4 ohm) ini kalau trafonya kuat. Daya berubah-ubah seirama intensitas dan getaran speaker. 

Daya transfer optimum adalah setengah kemampuan maksimal. Sebagai contoh, transformator 1600 Watt akan aman menyalurkan 800 Watt ke amplifier, 400 Watt tersalur ke speaker sisanya masih tersimpan dan sebagian kecil menjadi panas. Teknik mengatasi panas ini biasanya dengan menurunkan impedansi amplifier terhadap speaker, yaitu dengan memperbanyak jumlah final power transistor. 

Tabel di atas berlaku untuk semua amplifier (OCL, Blazer, Apex, Leach, Gajah). Lihat juga rating tegangan amplifier yang cocok untuk masing-masing amplifier, misalkan Gain-clone jangan dipaksakan dengan tegangan supply lebih dari 32 Volt.

Nilai tegangan ac 32 Volt disearahkan menjadi 44.8 Volt dc, ini tegangan maksimumnya karena ada kapasitor elko. Setelah diberi beban ke rangkaian amplifier, tegangan ini biasanya turun menjadi 41.6 V. Jika amplifier digeber sampai pada output maksimum maka tegangan ini biasanya turun mendekati tegangan ac trafo 32 Volt atau bahkan turun. 

Inilah kekurangan dari power supply linier, tegangan selalu naik turun seirama dengan getaran speaker walaupun menggunakan trafo 15A, 25A, elko 100.000uF semuanya pasti turun, ngedrop pada beban maksi dan pasti mengurangi kualitas suara. Ada beberapa teknik untuk mensiasati tidak stabilnya teganan ini, di antaranya dengan memisahkan power supply untuk rangkaian core/inti, tetapi tegangan pada final transistor tetap ngedrop, ini lebih baik dari pada rankain core yang ngedrop. 
Yang ke dua adalah dengan rangkaian pengendali tegangan, ini mengarah ke SMPS. 

Karena harga trafo dan kapasitor elko yang semakin mahal dan tidak stabilnya tegangan, saya merasa kurang puas dan berpikir untuk mendesain sebuah SMPS supaya lebih ringan di tangan, di kantong dan terkesan canggih. Ada banyak keuntungan menggunakan SMPS ini, Semoga saja ada kesempatan untuk mendesain proyek ini.

Penjelasan & fungsi masing-masing komponen pada Power OCL 150 Watt

R1 (100K), berfungsi meredam hum / sinyal liar yang mungkin timbul terutama pada saat amplifier dihidupkan tanpa rangkaian input.

C1 (100nF), sebagai kopling, menyalurkan sinyal ac (lebih dari 20Hz) dan menahan sinyal dc. 

R2 (33)K, memberi bias ke basis TR1 sekaligus membuat kapasitor resonansi C2 lebih aktif. Ini yang tidak dimiliki amplifier lain.

R6 (33K), resistor gain. Semakin besar nilainya semakin besar pula penguatannya. Penguatan & kejernihan suara berbanding terbalik. Jika rangkaian amplifier ini harus disupply dengan tegangan rendah, misal 12V ct 12V, maka sebaiknya R6 ini diganti dengan yang lebih kecil, misalnya dari 33K menjadi 10-12K.

R3 (560), kebalikan dari R6

C2 (47uF), kapasitor resonansi, hanya bekerja pada arus ac. Menjamin R3 supaya hanya meneruskan sinyal audio (di atas 20Hz) & menahan arus dc.

TR1, TR2 (A564), Stage input yang bekerja kebalikan. TR1 penguat non-inverting, sedangkan TR2 penguat inverting. Untungnya stage ini menggunakan transistor PNP. Transistor PNP biasanya jauh lebih linier, pemilihan komponen yang cerdas.

D1, D2, R4, R7, TR4, membentuk rangkaian regulator arus untuk mensupply stage input. Dioda ini tidak harus high speed, yang penting kuat membentuk tegangan sekitar 1.3V, amplifier lain malah mengganti dua dioda ini dengan satu biji led.

R4 (10K), Bias D1 & D2, Semakin kecil semakin panas, semakin panas semakin jernih. Menjamin TR1 & TR2 tidak kekurangan arus. Kejernihan suara salah satunya ditentukan dari sini. Berfungsi juga untuk membuang muatan kapasitor power supply, penting pada saat rangkaian dimatikan dipegang untuk diperbaiki.

R10-R11 (100), C5-C6 (47uF), membentuk rangkaian filter dengung & osilasi yang mungkin terjadi dari kaki-kaki TR3 & TR4. Osilasi biasanya berupa sinyal ultra treble halus yang bisa membuat heatsink/transistor power lebih panas.

D3 D4, D5, membentuk regulator tegangan bias untuk TR5 & TR6 (pengganti baterai 1,8-2,1v) yang nilainya 3 x dioda = 1,8V - 2,1V. Pada rangkaian amplifier yang lain biasanya V bias ini di paralel dengan kapasitor 100nF-2u2 agar lebih stabil saat terkena guncangan sinyal yang berlebihan.

R12 (100), menjaga supaya nilai tegangan bias tidak lebih dari 2,1V. Tegangan bias ini bernilai tetap, berada di titik CT (kira kira -1V hingga +1V). Tegangan tetap ini terombang-ambing ke atas dan ke bawah seperti getaran daun speaker. Sebenarnya R ini bisa dihilangkan.

TR3 (D438), sebagai penguat sinyal tegangan (unbalanced). Menarik sinyal bias ke rel negatif supply. Sedangkan yang menjaga/ menarik sinyal bias ke rel positif supply adalah R8 (2K2) & R9 (4K7). Output antara rel positif dan rel negatif tegangannya mendekati simetris tetapi tidak sama kekuatan arusnya, oleh sebab itu perlu rangkaian penguat arus pertama (D313) sebelum diumpan ke transistor final. Untuk amplifier mosfet biasanya tidak perlu sepasang transistor ini (D313/B507) karena transistor final mosfet sudah cukup aktif diberi arus gate kecil, 0.1mA.

C3, mengatasi noise & osilasi pada TR3

C4 (47u), Bootstrap, menyesuaikan getaran V bias tadi, biasanya kapasitor ini bernilai 22uF atau lebih. Jalur referensi yang dipakai bukan ground tetapi jalur speaker untuk mengimbangi getaran tegangan bias. Menyesuaikan kekuatan getaran bass pada saat konus speaker bergerak ke depan. 

TR5 (B507) & TR6 (D313), sebagai penguat arus pertama. Seringnya transistor ini diganti dengan TIP41C/tip42C. 

R13 & R14 (330), memberi supply arus ke TR5 & TR6 lewat emitornya masing-masing. Sebaiknya resistor ini diganti dengan daya 2 Watt karena terhubung seri terhadap beban/speaker.

R15 & R16 (0,5/5W), memberi supply ke TR7 & Tr8 lewat kaki emitor. Resitor ini bernilai kecil karena kita menginginkan arus besar, biasanya bernilai tidak lebih dari 0.5 Ohm.

TR7 (MJ2955) & TR8 (2N3055), transitor daya sebagai penguat arus terakhir. Sebenarnya transistor buatan ST ini sudah lebih dari cukup bagus, tetapi karena alasan model jadul, tegangan rendah, susah memasangnya & murah harganya banyak di antara kita memilih tranistor lain yang lebih mahal. Ada banyak keuntungan menggunakan transistor logam dari pada transistor plastik terutama untuk peralatan outdoor.


Tambahan...Daya RMS Audio Amplifier

L, menahan sinyal di atas 20Khz & memutus osilasi ke jalur speaker. Jika sinyal treble terhambat dengan adanya L maka Ra menyalurkannya ke speaker dengan nilai yang mendekati impedansi speaker, biasanya 10 Ohm.

Rb & C, membantu kerja L & Ra. sinyal di atas 20KHz akan mengalir ke ground melalui Rb (10). Nilai C biasanya kurang dari 100nF. Sedangkan Rb biasanya mendekati nilai impedansi speaker 8 Ohm dengan daya minimal 2 Watt. Kalau Rb ini gosong berarti sinyal ultra treble/osilasi ada dan kerja . Jadi hati-hati dengan treble yang berlebihan!

Pemilihan PCB...

Model PCB yang saya pilih adalah yang mono. Alasanya adalah yang mono lebih mempertimbangkan routing topologi sehingga hasil output cenderung lebih stabil, sedangkan yang stereo lebih ke tata letak artistik . 

Modif versi Low voltage (32V): 
1. Ganti kapasitor 100nF dengan 22nF (khusus OCL 150W)
Ini untuk menyaring sinyal infra bass yang tak terdengar dan suka mengganggu/
menggetar-getarkan daun speaker. 
2. Ganti kapasitor elko 47uF/50V yang bawah-tengah (kapasitor resonansi) dengan 22uF/16-50V
Fungsi sama dengan no.1, dan membantu menaikkan hentakan sinyal bass (cocok untuk semua nada bass).
Dua point ini diharapkan untuk menjaga daun speaker dari guncangan bass yang berlebihan 
tanpa mengurangi produksi suara (bass-med-treble).
3. Parallel R 100K dengan kramik 1nF (input to ground)
Ini penting untuk kesetabilan sinyal, mengurangi noise yang mungkin masuk, mengurangi tingkat
kerusakan speaker/twiter dan sebagai limiter sehingga output lebih powerful

Modif versi High voltage(42-47V): 
4. Pindahkan kaki kanan resistor 10K ke ground
Ini untuk menghemat listrik, dan menghindarkannya dari panas
5. Kapasitor elko power supply
2x4700uF 63V(trafo max 45V ct), 4700uF/80V(untuk tegangan lebih dari 45V ct) 
6. Ganti ke-3 elko dengan 47uF/100V
7. Ganti transistor A564 dengan 2N5401 (basis tengah)
Transistor D438 diganti dengan MJE340. 
D313/B507 ganti dengan MJE340/MJE350 (pemasangan terbalik)
Power Transistor menggunakan Sanken C2922 (sebaiknya dua set tiap speaker)
8. Tegangan offset sekitar 100mV, ini biasa terjadi di power OCL. Untuk menguranginya, 
parallel resistor 560(kiri) dengan trimpot sekitar 2K ohm. Dua kaki tegah dan pinggir disatukan,
posisi arah tengah untuk menghindari dari short. Atur trimpot ini sehingga tegangan offset 
mendekati nol
9. Pengkabelan untuk power transistor sependek mungkin
10. Ingat, ambil jalur ground speaker dari CT elko power supply (kembali ke nol)

Kesimpulan... 
Pada eksperimen versi Low voltage 
Jernih, bass cukup nendang dan pulen, daun speaker lebih stabil dari sebelum dimodif.

Eksperimen High voltage 
Cukup nendang, stabil, bass kental, rendah distorsi,. Cocok untuk speaker dengan diameter 15" atau lebih.

Sebaiknya dimodif sampai ver low volt saja (trafo 32V ct) karena banyak transistor predriver palsu, misalkan mje350/mje340 dan B649A/D669AC, fisik transistor ini mirip sama tetapi sablonan beda. 
Perlu diingat satu transistor predriver rusak bisa mengajak transistor driver rusak juga, sedangkan transistor driver mengajak power transistor untuk rusak pula. Biasanya power transistor rusak tidak sendirian tetapi mengajak pasangannya (terlemah) untuk rusak pula. Karena satu transitor kecil palsu yang rusak bisa merusak semua transistor!!! Menggunakan transistor palsu tidak bagus di tegangan tinggi, sebelum transitor pada rusak sinyal megap-megap seperti tersendat-sendat di beban berat, sinyal kurang mulus dan output power melemah!!!

Sampai sekarang saya belum menemukan amplifier rakitan yang memuaskan selain OCL modif ini. 
baca juga penjelasan komponennya power OCL! selamat bereksperimen!

Terima Kasih Sudah membaca Daya RMS Audio Amplifier