Amplifier 4W Menggunakan IC TBA800

Penguat ini memanfaatkan satu IC audio yang berisi dua penguat berperforma tinggi. Dengan adanya IC tersebut, jumlah komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian dapat dikurangi secara drastis dibandingkan dengan penggunaan komponen diskrit. Selain menyederhanakan proses perakitan, solusi ini juga menekan biaya produksi.

TBA800

IC TBA800 yang digunakan pada rangkaian ini mampu menghasilkan daya keluaran kontinu hingga 5 watt RMS. Namun, dalam aplikasi ini dayanya dibatasi menjadi sekitar 4 watt RMS per kanal. Meski angka tersebut terlihat kecil menurut standar masa kini, tingkat volume yang dihasilkan sudah lebih dari cukup untuk kebutuhan audio rumah tangga.

Prototipe amplifier ini dirancang terutama sebagai pendamping pemutar piringan hitam, sehingga cocok digunakan dengan kartrid kristal atau keramik—bukan dengan jenis magnetik. Dengan sensitivitas input 250 mV RMS dan impedansi sekitar 350 kΩ, unit ini juga kompatibel dengan berbagai sumber audio lain seperti tuner stereo, tape deck, dan sejenisnya.

Kualitas suara yang dihasilkan tergolong sangat baik, cocok untuk menikmati musik klasik maupun pop. Rentang frekuensinya meliputi 40 Hz hingga 50 kHz, dan desainnya telah dilengkapi kontrol nada untuk bass dan treble, baik peningkatan maupun penurunan, demi penyesuaian suara yang lebih fleksibel.

Rangkaian

Diagram rangkaian penguat untuk satu kanal ditunjukkan pada Gambar 1. Bagian kontrol nada, kontrol volume, dan tahap penguat pada kanal kedua dibuat identik dengan kanal pertama. Namun, catu daya dan kontrol keseimbangan digunakan bersama untuk kedua kanal.

Amplifier 4W dengan IC TBA800 

Kontrol nada ditempatkan pada bagian input rangkaian dan menggunakan konfigurasi Baxandall yang populer. Tersedia kontrol bass dan treble terpisah yang dapat memberikan penguatan atau pemotongan sekitar 12 dB pada frekuensi 100 Hz dan 10 kHz, dengan acuan 1 kHz. Sinyal input diteruskan ke rangkaian kontrol nada melalui VR1 sebagai pengatur volume.

Kerja kontrol nada bergantung pada sifat kapasitor yang memiliki reaktansi berubah-ubah terhadap frekuensi—semakin tinggi frekuensinya, semakin rendah reaktansinya. Dengan demikian, penggandaan frekuensi menyebabkan reaktansi berkurang hingga setengahnya.

Karena rangkaian kontrol nada bersifat pasif, rangkaian ini tidak memberikan penguatan. Saat bass atau treble ditingkatkan, hasilnya bersifat relatif terhadap frekuensi lainnya, dan tetap terdapat sejumlah redaman pada jaringan tersebut. Tingginya sensitivitas input IC membuatnya mampu menutupi rugi-rugi ini.

Sinyal yang telah melalui kontrol nada diambil dari slider VR2 dan diteruskan ke pin 8 IC1. Tegangan yang turun pada kabel suplai dapat meningkatkan distorsi atau bahkan menyebabkan osilasi. Untuk mencegahnya, kapasitor decoupling (C10) harus dipasang dekat dengan IC. C5 membantu menstabilkan suplai pada bagian pra-penguat dan menjaga tingkat hum tetap rendah meskipun menggunakan catu daya sederhana.

Karena rangkaian memiliki umpan balik negatif yang cukup besar, respons frekuensi dapat meluas hingga ke wilayah RF dan menimbulkan ketidakstabilan tanpa pembatasan. Komponen C7 dan C9 berfungsi menekan respons frekuensi tinggi tersebut. C8 memberikan efek bootstrapping, yaitu mengembalikan sebagian sinyal keluaran ke masukan tahap akhir untuk meningkatkan ayunan tegangan pada siklus positif, sehingga IC bekerja lebih efisien. Sinyal keluaran kemudian diarahkan ke speaker melalui C11 untuk memblokir tegangan DC.

Daftar Komponen

KONTROL KESEIMBANGAN

Umpan balik negatif diterapkan ke pin 6 IC melalui rangkaian internalnya. Besarnya penguatan ditentukan dengan memisahkan sebagian sinyal umpan balik menggunakan kapasitor seri dan resistor pembatas yang dihubungkan antara pin 6 dan jalur suplai negatif. Dalam hal ini, C6 dan R5 menjalankan fungsi tersebut. Nilai R5 menentukan tingkat penguatan—semakin kecil nilainya, semakin besar porsi umpan balik yang dipisahkan, sehingga penguatan menjadi lebih tinggi.

Kontrol keseimbangan (VR4) memungkinkan penambahan gain salah satu kanal hingga sekitar 5 dB untuk mengimbangi perbedaan level antara kanal, efisiensi speaker, atau ketidaksimetrisan lainnya. VR4 bekerja dengan menempatkan resistor bernilai rendah (R6) paralel terhadap R5 agar efek pemisahan umpan balik meningkat, sehingga gain kanal tersebut naik. Meskipun metode ini tidak umum digunakan, cara ini efektif dalam praktik.

CATU DAYA

Rangkaian menggunakan catu daya sederhana tanpa regulator, yang sudah memadai untuk mendukung kinerja IC dengan baik. Transformator bertapak tengah (T1) menyuplai penyearah gelombang penuh tipe push-pull melalui dioda D1 dan D2. Tegangan DC hasil penyearahan kemudian diratakan oleh kombinasi C13, R7, dan C12 untuk menghasilkan suplai yang lebih stabil. Sakelar daya S1 harus menggunakan tipe double-pole. Tegangan keluaran sekitar 28–30V saat tanpa beban, dan turun hingga sekitar 22V ketika amplifier bekerja pada daya penuh.

Power Amplifier PA Portabel

Penguat PA ini dirancang khusus untuk memberikan penguatan optimal pada suara, memastikan suara pembicara terdengar lebih kuat dan jelas.

Dengan sistem penguatan suara yang meningkatkan respons frekuensi yang luas, penguat ini memberikan penguatan yang cukup untuk memastikan suara dapat terdengar dengan jelas, bahkan di ruang yang besar atau lingkungan yang bising.

Meskipun daya keluaran yang dihasilkan hanya 15 watt, dengan tingkat distorsi yang kurang dari 1 persen, penguat ini menawarkan kualitas suara yang sangat baik. Ketika digunakan dengan mikrofon berkualitas tinggi, pengenalan suara yang dihasilkan sangat akurat, mendekati kesempurnaan dalam rekaman atau transmisi suara.

Gb. 1. Power Amplifier PA

Gb. 2. Power Supply

Daftar Komponen

Kontrol Loudness Pasif

Fitur loudness control pada preamplifier dan amplifier berfungsi mempertahankan keseimbangan frekuensi saat volume diturunkan. Ketika level volume rendah, telinga manusia cenderung kurang peka terhadap frekuensi rendah (bass) dan tinggi (treble). Dengan adanya fitur ini, penguat secara otomatis menambahkan penekanan pada area bass dan treble sehingga karakter suara tetap penuh dan seimbang, terutama pada sistem audio hi-fi.

Banyak preamplifier dan amplifier dilengkapi fitur loudness control yang berfungsi mengimbangi penurunan nada bass dan treble ketika volume diturunkan. Fitur ini memungkinkan pengguna mengecilkan volume tanpa mengorbankan keseimbangan tonal, sehingga bass dan treble tetap terdengar proporsional.

Gb.1. Kontrol Loudness Pasif

Daftar Komponen

Fitur loudness berfungsi untuk mengimbangi berkurangnya bass dan treble saat volume rendah. Pada level volume kecil, telinga manusia lebih peka terhadap frekuensi midrange, sementara nada rendah dan tinggi melemah dan terdengar kurang jelas.

Cara Kerja Loudness Control

• Peningkatan Bass & Treble: Pada volume rendah, loudness control menambah sedikit penguatan pada frekuensi rendah dan tinggi agar suara tetap seimbang dan terasa penuh.

• Efek Bertahap: Saat volume dinaikkan, pengaruh fitur ini berkurang karena pendengaran manusia pada level tersebut sudah mampu menangkap seluruh rentang frekuensi dengan lebih baik.

• Desain Pasif: Pada beberapa perangkat, fitur ini dirancang secara pasif sehingga tidak mengganggu dinamika suara atau menimbulkan distorsi, sehingga karakter audio tetap natural.

Fitur ini sangat berguna ketika mendengar musik dengan volume kecil—misalnya pada malam hari atau saat tidak ingin mengganggu orang lain—karena menjaga kualitas audio tetap nyaman didengar.

Amplifier 2W Menggunakan IC TBA820

Berbagai jenis skematik amplifier yang tekenal akan kinerjanya bisa kita dapatkan dengan mudah, namun ada pula rangkaian penguat yang lebih sederhana dan dapat dengan mudah dirakit oleh para amatir dengan jumlah komponen yang sedikit dan sangat mudah didapatkan.

IC TBA820

Amplifier yang disertakan disini adalah amplifier dengan kebutuhan yang umum yang dapat digunakan untuk penguat berbagai sumber sinyal dan sudah dilengkapi dengan tone-control.

Dengan menggunakan speaker dengan impedansi 8 ohm, dapat menghasilkan daya 2W RMS dengan kualitas suara yang baik dan noise serta hum yang sangat rendah sekalipun tidak mencapai standar hifi.

Spesifikasi

Ada tiga buah sumber sinyal sebagai input amplifier yang mana masing-masing memiliki impedansi dan sensitifitas yang berbeda. Ketiga input ini mencakup aplikasi seperti instrumen musik, tuner serta kartrid keramik/kristal.

Datasheet dari IC TBA820 dapat dilihat disini.

Prinsip Kerja

Amplifier ini menggunakan IC untuk membuatnya lebih sederhana. Disamping itu, komponen yang digunakan relatif sedikit sehingga lebih mudah untuk dirakit dan juga lebih ekonomis.

Resistor yang digunakan adalah 1/4W dengan toleransi sebesar 10%.

Karena IC TBA820 tidak dilengkapi dengan proteksi terhadap suhu berlebih, amplifier ini tidak dapat dioperasikan dengan tegangan yang lebih dari 12V menggunakan speaker 8 ohm; dimana speaker dengan impedansi kurang dari 8 ohm sangat tidak direkomendasikan.

Tegangan suplai yang aman bagi ICTBA820 adalah 12,5 volt. Dapat menggunakan trafo center-tap T1 melewati penyearah gelomnbang penuh push-pull menggunakan dua buah dioda D1 dan D2; C15 berfungsi untuk menghaluskan tegangan dari penyearah.

Komponen R13, D3, C16 dan TR2 membentuk rangkaian regulator pengikut emitor dan rangkaian untuk menghaluskan tegangan suplai dimana hanya menghasilkan tegangan sebesar 500 mikrovolt pada emitor transistor TR2.