Preamplifier Menggunakan IC MC1302

Sebuah sirkuit terintegrasi yang mudah ditemukan, yang berfungsi sebagai preamplifier stereo dan dapat dipasangkan dengan amplifier daya apa pun yang juga menggunakan sirkuit terintegrasi.

IC MC1302

Memperkenalkan sirkuit terintegrasi penguat akhir untuk frekuensi rendah (BF) yang mampu memberikan kinerja yang sangat baik sebagai penguat dengan daya yang cukup dan kesetiaan reproduksi yang memadai. Kualitas utama mereka lebih terletak pada dimensi fisiknya yang sangat kecil, kemudahan dalam pemasangan, dan variasi besar dari jenis-jenisnya, namun kami tentu tidak pernah mengklaim bahwa mereka adalah sirkuit dengan kualitas reproduksi yang sangat tinggi atau tak tertandingi.

Rangkaian ini terdiri dari sebuah preamplifier stereo yang dapat digunakan untuk mengendalikan amplifier daya, baik yang normal maupun yang terintegrasi. Integrato MC 1302P terdiri dari dua sirkuit preamplifier BF terpisah yang digabungkan dalam satu kemasan plastik dan dilengkapi dengan dua serangkaian koneksi, fitur-fitur khas yang sudah menunjukkan kualitas dan karakteristiknya, yang secara bertahap menggambarkan kurva respons MC 1302P sesuai dengan berbagai konfigurasi pemasangan: linear, R.I.A.A., dan R.I.A.A. terbalik, mengingat, seperti yang telah disebutkan, ada kemungkinan untuk menyesuaikan lebar pita frekuensi.

Rangkaian Listrik

Terminal input pada MC 1302P diwakili oleh kaki 5-6 untuk saluran pertama dan 8-9 untuk saluran kedua. 

Motorola, sebagai produsen IC ini, telah menyediakan dua terminal input bukan karena kita harus menggunakan keduanya, tetapi hanya untuk memungkinkan penyesuaian dengan berbagai konfigurasi sirkuit. Jika kita memberikan sinyal pada terminal 5 atau 9, sinyal tersebut akan muncul pada output dengan fase yang sama.

Desain sirkuit MC 1302P merupakan komponen preamplifier stereo, termasuk bagaimana komponen seperti transistor dan resistor terstruktur dalam sirkuit, serta cara terminal input dan output berfungsi.

Jika sinyal dimasukkan pada kaki 6 dan 8, maka sinyal keluaran akan terbalik fase dibandingkan dengan sinyal input. Oleh karena itu, terminal-terminal ini berguna ketika diperlukan untuk mendapatkan sinyal keluaran dengan fase yang berlawanan dengan sinyal input.

Biasanya, kaki 5 dan 9 akan digunakan sebagai input, sedangkan dua terminal lainnya, kaki 6 dan 8, akan berguna, seperti yang akan kita lihat kemudian, untuk melakukan umpan balik pada preamplifier, sehingga menghasilkan respons frekuensi yang sangat linier dan bebas distorsi. Kembali ke sirkuit listrik, konfigurasi IC memastikan keseimbangan yang sempurna berdasarkan simetri dari tahap penguat input.

IC ini juga dilengkapi dengan perlindungan yang efektif terhadap kemungkinan terjadinya hubung singkat pada terminal keluaran.

Gain tegangan, tergantung pada berbagai sirkuit yang dapat kita masukkan, berkisar antara nilai minimum 30 dB hingga maksimum 60 dB, dengan output efektif yang bervariasi dari 1,1 volt hingga 2,2 volt; ini sepenuhnya tergantung pada sirkuit umpan balik eksternal, seperti yang akan dijelaskan nanti. Temperatur maksimum yang dapat diterima oleh MC 1302P adalah sekitar 75°C. 

Skema Pemasangan

Sejauh ini telah dijelaskan bahwa berbagai konfigurasi pemasangan dapat dilakukan dengan kurva respons yang berbeda, tergantung pada sirkuit umpan balik yang diterapkan secara eksternal.

Pemasangan Linear

Sebelum membahas sistem pemasangan khusus berdasarkan lebar pita frekuensi, dinjelaskan bagaimana IC MC 1302P digunakan untuk realisasi stereo standar.

Sekaligus memberikan gambaran tentang pemasangan dasar dan penggunaan integrato MC 1302P untuk aplikasi stereo, serta menunjukkan bahwa berbagai pengaturan bisa dilakukan sesuai kebutuhan, dengan penekanan pada pengaruh umpan balik eksternal terhadap respons frekuensi.

Gb. 1. Pemasangan Linear

Pada sirkuit ini, sebagai sumber daya diperlukan tegangan 12 volt, yang dapat diperoleh, seperti yang telah disebutkan, baik dari baterai (atau rangkaian baterai) atau dari adaptor daya yang stabil. Sinyal diterapkan pada terminal input yang ditandai dengan nomor 9, dan polarisasi basis dari R1 diperoleh melalui pembagi tegangan yang dibentuk oleh dua resistor R3-R4, sementara input kedua (dari pin nomor 8), yang dipolarisasi oleh resistor R6, digunakan untuk memasukkan sinyal umpan balik yang diambil langsung dari output nomor 13 melalui resistor R7.

Dengan sirkuit ini, impedansi input tetap pada kisaran 390.000 ohm. Selain itu, sirkuit ini juga mencakup tiga input.

Karakteristik penggunaan dari pemasangan linier ini dapat dirangkum seperti yang tercantum dalam tabel berikut:

Keistimewaan pemasangan linear :

Penguatan tegangan pada 1 kHz = 30-56 dB
Tegangan keluaran maksimum = 2 volt
Rasio sinyal/derau pada 1 volt = 52 dB
Distorsi harmonik pada 1 kHz dan 1 volt = 0,5%

Pemasangan Standar

Pada Gambar 1, kami menyajikan sirkuit lain dari penggunaan integrato MC 1302P yang, dalam beberapa hal, bisa dianggap sebagai versi yang lebih disederhanakan dari yang sebelumnya.

Karakteristik fungsional yang ditemukan adalah sebagai berikut:

Penguatan tegangan pada 1 kHz = 59 dB
Tegangan keluaran maksimum = 1,7 volt efektif
Rasio sinyal/derau pada 1 volt = 52 dB
Distorsi harmonik pada 1 kHz dan 1 volt = 0,6%

Pemasangan ini dapat memberikan kurva respons linier dari 30 Hz hingga 15.000 Hz dengan penguatan yang mendekati maksimum 60 dB.

Sinyal frekuensi rendah (BF) selalu dimasukkan pada pin nomor 9 melalui kapasitor dengan nilai kapasitas yang cukup tinggi (C31), dan basis transistor TR1 dipolarisasi melalui resistor R3 yang memiliki nilai 47.000 ohm.

Sirkuit umpan balik (controreazione) mencakup resistor R2, yang terpasang antara terminal keluaran nomor 13 dan terminal input nomor 8.

Gb. 2. Pemasangan Standar

Kapasitor C1, yang juga memiliki nilai kapasitas tinggi, yang terhubung ke massa bersama dengan resistor R1, berfungsi untuk mencegah input nomor 8 terhubung ke massa untuk tegangan searah (DC). Nilai kapasitasnya yang tinggi dipilih agar tidak mempengaruhi tingkat umpan balik (controreazione) pada frekuensi sinyal rendah (BF).

Gb. 3. Power Supply

Penguatan pada sirkuit ini ditentukan, seperti biasa pada sirkuit jenis ini, oleh rasio antara resistor R1 dan R2. Dalam kasus ini, rasio tersebut adalah 220.000 : 200 = 1.000, yang kira-kira setara dengan penguatan 60 dB.

Perbedaan antara penguatan yang sesungguhnya dan penguatan teoretis, yang pada dasarnya sangat kecil dan hampir tidak terdeteksi, disebabkan terutama oleh toleransi pembuatan dari resistor yang digunakan.

Sinyal yang telah diperkuat diambil dari terminal nomor 13 melalui kapasitor C2 dan kemudian diteruskan ke soket 'output' di mana terdapat resistor beban R4.

Resistor ini bisa digantikan dengan potensiometer 10.000 ohm, yang juga bisa digunakan untuk mengatur volume.

Penguatan pada frekuensi rendah ditentukan oleh nilai kapasitor input C3 dan kapasitor output C2. Sementara itu, penguatan pada frekuensi tinggi dipengaruhi oleh kapasitor C6 yang menghubungkan terminal nomor 10 dan nomor 11.

Kapasitor terakhir ini, selain untuk mengoreksi respons frekuensi tinggi, juga berfungsi untuk mencegah terjadinya osilasi frekuensi rendah (BF).

Jika kapasitor C6 berkapasitas 4.700 pF digunakan, maka diperoleh kurva respons linier dari 30 Hz hingga maksimum 15.000 Hz. Jika diinginkan, lebar pita frekuensi dapat diperlebar dengan mengurangi kapasitas kapasitor ini, namun hal ini akan mengorbankan penguatan pada frekuensi rendah.

Preamplifier ini memerlukan tegangan terpisah untuk penyediaan daya, yaitu 6 volt negatif yang diterapkan ke terminal nomor 7 dan 6 volt positif yang diterapkan ke pin nomor 14. Skema untuk catu daya yang sesuai sangat sederhana.

Seperti yang dapat dilihat pada gambar 3, di mana skema catu daya ini ditampilkan, hanya diperlukan beberapa komponen dasar.

Trafo daya harus dilengkapi dengan gulungan sekunder yang mampu menghasilkan tegangan 6 volt. Pada gulungan ini, seperti yang terlihat pada gambar, akan dipasang dua penyearah silikon yang disusun sedemikian rupa sehingga satu menyearahkan gelombang positif dan yang lainnya gelombang negatif. Terminal lainnya dari gulungan sekunder akan menjadi kabel massa yang kemudian harus dihubungkan ke massa sirkuit.

Dengan menggunakan suplai daya yang terpisah, diperlukan agar pada terminal 7 dan 14 dari sirkuit terintegrasi terdapat kondensator untuk masing-masing kutub daya (C4 dan C5 seperti yang terlihat pada gambar 5) untuk memisahkan tegangan daya tersebut dari massa.

Dalam skema ini, sinyal dimasukkan ke terminal nomor 8 (yang terhubung ke basis TR2) alih-alih terminal nomor 9 yang justru terhubung langsung ke massa.

Sirkuit umpan balik, yang terdiri dari sel "T" yang mencakup komponen R2-R3-C5, meskipun lebih kompleks dibandingkan dengan yang sebelumnya, tetap terhubung antara terminal 13 dan terminal 8.

Penguatan dari pre-amplifier ini berkisar pada 40 dB karena adanya penurunan yang disebabkan oleh penyisipan sirkuit koreksi pada frekuensi yang lebih tinggi, sehingga tegangan efektif di keluaran berkurang menjadi sekitar 1,5 volt.

Karakteristik :

Penguatan tegangan pada 1 kHz = 40 dB
Tegangan keluaran maksimum = 1,5 volt efektif
Rasio sinyal/noise pada 1 volt = 48 dB
Distorsi harmonik pada 1 kHz dan 1 volt = 0,6%

Bagian sirkuit lainnya yang diperlukan untuk operasi terintegrasi dengan karakteristik yang telah disebutkan hampir sepenuhnya analog dengan sirkuit sebelumnya, kecuali untuk nilai kondensator kompensasi C6 yang menghubungkan terminal nomor 10 dan 11, yang dalam montase ini nilainya berubah dari 4.700 pF menjadi 47.000 pF.

Untuk sirkuit ini juga diperlukan catu daya terpisah seperti yang ditampilkan pada gambar 3.


Kompresor

Dengan alat ini, tidak akan lagi mengalami masalah saat ingin merekam secara langsung, khususnya dalam mengontrol level rekaman secara terus-menerus agar tidak naik ke tingkat yang bisa menyebabkan overmodulasi.

Dinamika besar dari suara alami selalu menjadi penyebab masalah yang tidak mudah diatasi bagi para teknisi tata suara dan perekaman pada pita magnetik untuk potongan-potongan musik yang diambil langsung dari sebuah orkestra. Masalah-masalah ini telah diselesaikan melalui penggunaan kompresor dan limiter amplitudo.

Tugas utama dari rangkaian ini adalah untuk membatasi amplitudo tanpa memperkenalkan distorsi pada sinyal masukan, sehingga daya keluaran tetap hampir konstan, dan mencegah terjadinya overmodulasi.

Telah dilaukan percobaan dan diperoleh bahwa amplitudo sebesar 90 desibel dapat dengan mudah dikurangi menjadi 47 dB tanpa menimbulkan distorsi yang berarti pada suara yang dihasilkan atau direkam.

Dalam kondisi seperti ini, semua perekaman menggunakan mikrofon dapat dilakukan dengan jenis perekam apa pun (termasuk yang tersedia dengan harga sangat terjangkau), tanpa lagi perlu khawatir tentang tingkat suara yang tertangkap atau jarak antara sumber suara dan mikrofon.

Tanpa perangkat yang menjalankan fungsi seperti ini tidak akan mungkin dilakukan perekaman yang sempurna tanpa pengawasan terus-menerus dari teknisi suara, baik yang profesional maupun amatir, yang harus terus-menerus melakukan koreksi agar tidak melebihi level maksimum atau turun di bawah batas minimum yang diperlukan untuk perekaman yang baik.

Realisasi Praktis

Rangkaian yang disajikan ini menggunakan FET tipe 2N3819, yang jauh lebih mudah ditemukan. Tentu saja, dengan menambahkan beberapa nilai komponen untuk menyesuaikan dengan kebutuhan transistor tersebut.

Transistor 2N3819

Begitu juga dengan dua transistor akhir, menggunakan jenisyang lebih umum di pasar.. Hal ini juga berlaku untuk dioda.


Gambar 1. Rangkaian Kompresor

Jika ingin memodifikasi tahap akhir yang terdiri dari dua transistor TR1-TR2, mereka dapat melakukannya tanpa masalah, namun jika mereka ingin menggunakan tahap dengan keluaran kolektor, mereka harus memastikan untuk mengambil sinyal dari terminal tersebut melalui kondensator C7.

Transistor 2N2926 yang digunakan oleh RCA dapat diganti dengan tipe lain yang memiliki fungsi serupa, seperti BC107-BC108, dll.

Sangat disarankan bahwa saat  merakit kompresor ini untuk memeriksa, jika diputuskan untuk mengganti transistor akhir dengan yang lain yang dimiliki, apakah tahap tersebut tidak menyebabkan distorsi yang berarti. Jika distorsi terjadi, cukup melepaskan satu terminal kondensator C6 dari sirkuit dan memberikan sinyal yang diambil dari pick-up, kemudian memeriksa bahwa sinyal output sempurna.

Jika masih terdapat distorsi, Anda perlu mengubah nilai resistor R14 dan R15 dengan mencoba nilai yang berbeda untuk mendapatkan hasil terbaik.

Hasil Pengukuran dan Distorsi

Potensiometer R8 memungkinkan pengaturan tingkat kompresi sesuai dengan kebutuhan. Dengan tegangan pasokan 20 volt pada prototipe kami, kami telah menguji dan menemukan bahwa kondisi pengoperasian terbaik terjadi ketika, dengan mengatur R8, terdapat tegangan sekitar 5 volt pada sumber FET pertama FT1.

Hasil efektivitas dari kompresor kami dapat disimpulkan dari nilai-nilai yang kami tampilkan dalam tabel yang ada di artikel ini. Seperti yang terlihat, sinyal 95 desibel dapat diturunkan, seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, menjadi sekitar 47 desibel.

Juga menarik untuk mengamati tingkat distorsi yang ditambahkan oleh sistem. Dari pertimbangan praktis, kami mencatat bahwa dalam kurva kompresi di mana kompresor tidak berintervensi secara langsung, distorsi tetap hanya sedikit lebih rendah dari 1%, sedangkan di bagian atas kurva yang menunjukkan intervensi maksimum dari kompresor, distorsi mencapai sekitar 3%. Ini adalah nilai yang lebih dari dapat diterima dan bahkan tidak dapat didengar oleh telinga manusia, yang membuatnya sangat dapat diterima, terutama jika kita mempertimbangkan manfaat yang diperoleh.

Dengan kompresi manual, yaitu kompresi yang dilakukan secara tidak otomatis oleh seorang teknisi suara yang sangat terlatih di bidangnya, distorsi yang terjadi ternyata jauh lebih tinggi dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh perangkat kami. Oleh karena itu, kami merasa yakin untuk menyarankan Anda untuk membuatnya.

Tahap Preamplifier

Sebelum tahap kompresi, sangat berguna untuk memasang sebuah preamplifier agar bisa mendapatkan tegangan amplitudo yang cukup langsung pada potensiometer R5.

Gambar 2.Rangkaian Preamplifier

Untuk tujuan ini, cukup menggunakan preamplifier dengan 1 atau 2 transistor; misalnya, untuk model kompresor yang telah kami eksperimenkan, kami telah membuat satu preamplifier yang skema elektrisnya tercantum pada Gambar 2.

Preamplifier ini terdiri dari sirkuit Darlington biasa yang menggunakan dua transistor tipe 2N2926, yang juga bisa diganti dengan transistor umum seperti BC107-BC108 atau yang sejenis. Karena biasanya untuk perekam digunakan mikrofon tipe magnetik, input pada preamplifier ini diadaptasi untuk kebiasaan tersebut dengan dihubungkan dengan resistor 250 ohm. Namun, jika impedansi mikrofon yang digunakan berbeda, resistor ini perlu diganti dengan resistor lain yang memiliki nilai yang sesuai dengan impedansi mikrofon yang digunakan.

Basis transistor TR1 dipolarisasi oleh sumber tegangan yang terbentuk dari resistor R2-R6, dengan tegangan yang diambil langsung dari emitter transistor kedua, TR2. Kolektor TR1, pada gilirannya, terhubung ke basis TR2, dan sinyal yang telah diperkuat dapat ditemukan di kolektor TR2.

Umumkan balik (feedback) yang dimasukkan pada emitter TR1 memungkinkan, dengan bantuan resistor variabel R7, untuk mengatur penguatan preamplifier dan juga meningkatkan nilai tegangan yang dapat diterima di input.

Sebagai pertimbangan teknis, penguatan tetap linier dari 50 Hz hingga 100.000 Hz ketika R7 diatur pada nilai resistansi sekitar 15.000 ohm. Level output akan berada pada tegangan sekitar satu volt ketika inputnya menerima sinyal 3 mV.


Amplifier Menggunakan IC PA237

Amplifier ini merupakan sebuah rangkaian yang menggunakan IC PA-237 yang luar biasa, sebuah penguat frekuensi rendah yang mampu menghasilkan daya 2 watt dengan tingkat distorsi yang sangat dapat diterima.

Rangkaian ini adalah amplifier frekuensi rendah yang mampu menghasilkan 2 watt daya pada beban 16 ohm, dengan distorsi yang dapat diterima. Meskipun daya 2 watt tersebut mungkin terdengar tidak luar biasa, yang penting adalah fakta bahwa dengan komponen kecil ini, kita bisa mendapatkan hasil yang biasanya memerlukan rangkaian tradisional yang jauh lebih rumit dan besar.

Penomoran pin yang memudahkan pengguna dalam melakukan koneksi. Komponen ini memiliki bentuk paralel dengan ukuran 19 x 7 x 3 mm, dilengkapi dengan 8 pin dan sebuah kaki untuk sambungan dengan heat sink (penyebar panas) yang dibutuhkan untuk menghilangkan panas saat beroperasi.

Berikut adalah beberapa spesifikasi utama PA 237 pada suhu lingkungan 25°C:

Tegangan supply : 24 volt

Daya keluaran : 2 watt

Daya dissipasi : 2,25 watt

Efisiensi : 52% pada 2 watt

Arus diam : 16 mA maksimum

Bandwidth : 25 Hz hingga 56.000 Hz

Rasio sinyal terhadap noise : 75 dB pada 2 watt

Tingkat distorsi : 0,5% pada 1.000 Hz dengan 2 watt

Sensitivitas : 8 millivolt

Impedansi input : 40.000 ohm

Impedansi speaker : 16 ohm

Sebagaimana dapat dilihat, meskipun spesifikasi ini tidak luar biasa dalam pengertian mutlak, PA 237 ini tetap merupakan amplifier yang sangat baik, dengan daya yang cukup dan reproduksi suara yang sangat setia. Selain itu, perangkat ini dapat beroperasi dengan hasil yang berbeda-beda, tergantung pada tegangan suplai yang digunakan, karena integrasi ini dapat bekerja pada rentang tegangan antara 9 hingga 27 volt.

Dalam artikel ini, juga akan dibahas cara-cara alternatif dalam menggunakan PA 237, termasuk modifikasi terhadap komponen dan catu daya untuk performa yang lebih optimal.

Penggunaan Integrato PA 237

Dengan dua IC, dapat dibuat amplifier stereofonik lengkap dengan daya 2 watt per saluran, sehingga total daya mencapai 4 watt. Pada Gambar 1, ditunjukkan skema untuk salah satu saluran, karena cukup menggandakannya untuk mendapatkan sistem stereo. Dapat dilihat ada kontrol volume, tone, dan keseimbangan (balance) di dalamnya.

Gambar. 1 Amplifier dengan Balance

Tentunya, potensiometer untuk keseimbangan hanya satu, sementara potensiometer untuk volume dan tone harus tipe ganda, dan dalam hal ini, setiap potensiometer akan mengontrol kedua saluran secara bersamaan.

Untuk dapat memasukkan tegangan input pada kisaran 0,7 - 1 millivolt dan tetap mendapatkan daya 2 watt pada output, perlu ditambahkan dua transistor preamplifier untuk meningkatkan intensitas sinyal hingga level yang cukup. Skema lengkap preamplifier tersebut ada pada Gambar 2. Pada proyek ini, respons frekuensi dapat diatur menggunakan trimmer potensiometer (R15) dan volume menggunakan potensiometer R19.

Gambar. 2 Amplifier dengan Transistor

Dengan menggunakan IC PA237, Anda bisa membuat sebuah sirkuit jembatan (bridge) dengan menghubungkan dua IC sesuai dengan skema pada Gambar 3, yang menghasilkan amplifier dengan output 4 watt. Dalam skema ini, Anda dapat melihat bahwa kapasitor elektrolitik penghubung speaker dihilangkan, dan speaker langsung terhubung ke pin 7 dari kedua IC.

Gambar 3. Amplifier mode Bridged

Modulator

Sebuah alat yang sederhana dan murah yang akan sangat berguna bagi Anda. Dengan alat ini, Anda akan mampu memodulasi pemancar Anda dengan sempurna sehingga menghasilkan transmisi yang sempurna.

Dioda Germanium OA79

Semua orang yang tertarik dengan transmisi mengetahui bahwa gelombang pembawa frekuensi tinggi harus dimodulasi dengan tepat agar di penerima benar-benar sampai sinyal yang ingin dikirim, bukan hanya suara desisan dari gelombang pembawa saja.

Untuk tujuan ini, dalam pemancar terdapat sebuah rangkaian khusus yang dikenal dengan nama «modulator». Pada pemancar AM (Modulasi Amplitudo), modulator adalah sebuah penguat frekuensi rendah (BF) dengan daya kira-kira sama dengan pemancar, yang bertugas, melalui sebuah trafo kopling (disebut «trafo modulasi»), untuk mengubah amplitudo gelombang pembawa frekuensi tinggi yang dihasilkan pemancar, sehingga pada keluaran diperoleh sinyal frekuensi tinggi yang sudah termodulasi dengan benar.

Mungkin banyak yang belum tahu bahwa sebuah modulator, sebaik apapun kualitasnya, selalu memiliki beberapa kekurangan yang bisa dihilangkan dengan bantuan rangkaian khusus seperti clipper dan kompresor volume.

Artikel ini akan fokus membahas clipper, dan akan membahas kompresor volume pada kesempatan berikutnya, yang menjalankan fungsi serupa dengan clipper namun merupakan penyempurnaan alami dari rangkaian tersebut.

Saat menggunakan sebuah pemancar, sangat penting untuk berhati-hati agar tidak terjadi overmodulation (modulasi berlebihan). Hal ini terjadi setiap kali modulator menghasilkan daya yang berlebihan (yaitu volume terlalu keras), yang menyebabkan distorsi sangat kuat pada sinyal serta pemancaran frekuensi liar (spurious) dengan splatters yang bisa sangat luas.

Oleh karena itu, ketika berbicara di depan mikrofon pemancar, kita harus sangat berhati-hati, baik dalam cara berbicara maupun dalam menjaga jarak dari mikrofon. Jika kita berbicara terlalu keras, akan terjadi distorsi dan lawan bicara kita mungkin tidak dapat memahami apa yang kita katakan; sebaliknya, jika kita berbicara terlalu pelan, modulasi tidak akan mencapai 100%, sehingga penerimaan sinyal menjadi sangat lemah.

Dengan kata lain, setelah volume modulator disetel, kita harus selalu berbicara dengan nada suara dan jarak yang sama dari mikrofon. Ini adalah tuntutan yang sangat merepotkan dan juga sulit dilakukan secara sempurna.

Modulator

Daftar Komponen

Disinilah clipper sangat membantu, karena membebaskan kita dari keharusan selalu mengontrol modulasi dengan ketat, sekaligus memberikan kebebasan berbicara dan bergerak yang jauh lebih luas.

Clipper adalah rangkaian khusus yang mencegah sinyal mencapai nilai yang lebih tinggi dari ambang batas yang telah dipilih sebelumnya. Dengan bantuan rangkaian ini, risiko overmodulation tidak lagi ada, karena semua puncak daya yang dapat menyebabkan modulasi berlebihan akan dipotong; artinya, sinyal mengalami semacam “pemangkasan”, sehingga volumenya tetap hampir tidak berubah walaupun, karena suatu alasan, sinyal dari mikrofon mengalami perubahan.

Sebagai kesimpulan, penggunaan clipper bertujuan untuk memastikan modulasi selalu berada pada 100%, tanpa pernah melebihi batas tersebut — sesuatu yang hanya bisa dicapai dengan pengaturan yang membosankan, sulit, dan terus-menerus jika tanpa alat ini.

Rangkaian clipper dapat dirancang agar juga menjalankan fungsi lain, seperti pra-penguat (preamplifier), yang kami rasa tidak perlu dijelaskan lebih lanjut, serta fungsi penyaring (filter).

Fungsi penyaring ini sangat penting karena memungkinkan untuk mempersempit pita frekuensi yang dipancarkan oleh pemancar, dengan semua keuntungan yang menyertainya.

Memang perlu menghilangkan dari sinyal frekuensi rendah (BF) yang akan dipancarkan semua nada tinggi, karena keberadaan nada-nada tersebut tidak hanya mengganggu stasiun-stasiun yang mungkin berada dekat dengan kita, tetapi juga mengurangi daya yang sebenarnya dipancarkan. Hal ini terjadi karena sebagian daya yang tersedia digunakan untuk mentransmisikan nada-nada tinggi, alih-alih dikonsentrasikan untuk mentransmisikan nada-nada menengah-rendah yang lebih penting.

Meski tanpa ingin memperdalam topik ini, kami hanya akan mengatakan bahwa pemotongan nada-nada tinggi ditentukan oleh aturan yang jelas, sehingga rangkaian clipper biasanya diikuti oleh rangkaian filter yang tepat untuk menghilangkan frekuensi-frekuensi tinggi, baik yang berasal dari mikrofon maupun yang tak terelakkan muncul selama proses pemangkasan (tosatura).

Penggunaan filter juga memungkinkan pengurangan distorsi yang diperkenalkan oleh rangkaian clipper secara signifikan. Memang jelas, bahwa dengan memotong sinyal, sinyal tersebut mengalami distorsi tertentu, meskipun dengan tingkat yang terbatas; filter membantu mengurangi distorsi ini ke tingkat yang dapat diterima dalam sebuah pemancar (sekitar 5%).

Perlu dicatat bahwa sinyal yang keluar dari sebuah rangkaian clipper memiliki amplitudo yang seragam dan nada yang cenderung rendah; hal ini bukan merupakan kekurangan, melainkan justru tujuan yang ingin dicapai.

Selain itu, tidak berarti bahwa proyek ini hanya berguna bagi mereka yang tertarik pada dunia transmisi. Dengan rangkaian ini, kita juga bisa mendapatkan aplikasi menarik lainnya di bidang yang banyak digeluti oleh banyak orang, yaitu dalam perekaman pada pita magnetik dengan perangkat perekam kaset atau perekam gulungan yang kini sudah sangat umum dan banyak digunakan.

Anda semua tentu tahu betul bahwa untuk melakukan perekaman yang baik, diperlukan banyak perhatian, yang sering kali cukup membosankan. Namun, tak diragukan lagi, hal pertama yang harus diperhatikan adalah pengaturan tingkat rekaman, agar sinyal yang masuk tidak terlalu tinggi atau terlalu rendah.

Akibatnya, biasanya orang harus melakukan perekaman sambil terus-menerus memperhatikan indikator level rekaman, selalu waspada agar jarum tidak menyentuh batas atas skala atau justru tetap berada di angka yang terlalu rendah. Jika ini terjadi, hasil rekaman akan sangat terdistorsi atau terlalu lemah.

Oleh karena itu, sering kali terlihat si perekam menjadi gelisah, berusaha menjaga level sinyal tetap stabil dan tepat, padahal kita tahu bahwa — khususnya dalam lagu dan musik modern — dalam satu bagian musik sering terjadi perubahan dari nada yang sangat pelan ke nada yang sangat keras. Hal ini membuat perekaman yang layak menjadi cukup sulit, terutama jika menggunakan perangkat perekam modern yang ekonomis. Perangkat-perangkat ini memang umum digunakan, tetapi tentu saja tidak dilengkapi dengan sistem pengatur tingkat suara yang canggih.

Dengan proyek kita ini, semua masalah tersebut akan otomatis teratasi. Yang perlu dilakukan hanyalah menjaga volume dari piringan yang diputar, atau dari suara, tetap cukup tinggi, sehingga bahkan bagian suara yang pelan pun mencapai tingkat yang cukup untuk menghasilkan rekaman yang baik. Sementara itu, soal overmodulation akan ditangani oleh perangkat kita, yang akan memastikan agar sinyal masuk selalu memiliki tinggi (amplitudo) yang sama.

Mengingat keunggulan yang dimiliki oleh AUDIOMAX kita, sekarang kita bisa langsung masuk ke penjelasan mengenai cara kerja dan bagian-bagian yang perlu dirakit, yang bisa dilakukan — seperti akan dijelaskan nanti — baik dengan kabel biasa maupun menggunakan papan sirkuit cetak (printed circuit board).

RANGKAIAN LISTRIK

Clippers yang disajikan ini sangat sederhana karena hanya terdiri dari dua transistor dan dua dioda sebagai komponen utama, selain tentu saja kapasitor dan resistor biasa yang diperlukan untuk melengkapi dan membuat rangkaian berfungsi.

Setelah dirakit, rangkaian ini akan bekerja dengan sangat baik meskipun hanya menggunakan komponen yang sedikit dan esensial tersebut, bahkan dilengkapi dengan jaringan filter yang sangat efisien.

Transistor TR1, yaitu transistor NPN silikon tipe BC107, bertugas dalam rangkaian ini, seperti terlihat pada skema gambar 1, untuk melakukan penguatan awal pada sinyal.

Sinyal tersebut kemudian diambil dari kolektor TR1 dan melalui kapasitor C2 masuk ke rangkaian yang terdiri dari dua dioda DG1 dan DG2, yang bertugas untuk memotong (memangkas) sinyal pada tingkat yang diinginkan, yang bisa diatur dengan memutar potensiometer R8.

Pada titik pertemuan anoda kedua dioda tersebut, selama rangkaian beroperasi, terdapat tegangan positif dengan besar yang bervariasi tergantung posisi kursor potensiometer. Sedangkan pada katoda kedua dioda tersebut, hampir tidak ada tegangan sama sekali, karena langsung terhubung ke ground (massa) melalui resistor R6 untuk dioda DG1, dan resistor R10 serta R11 untuk DG2.

Ini berarti kedua dioda tersebut terpolarisasi langsung (anoda positif terhadap katoda), sehingga keduanya dalam kondisi menghantarkan arus.

Oleh karena itu, sebuah sinyal yang berasal dari C2 dapat melewati DG1 dan DG2 dan dari situ mencapai bagian lain dari rangkaian.

Namun, hal ini hanya terjadi jika amplitudo sinyal lebih kecil dari tegangan yang ada pada anoda DG1–DG2, karena jika tegangan tersebut melebihi nilai ambang batas ini, dioda tidak akan lagi berada dalam keadaan terpolarisasi dan akibatnya berhenti menghantarkan arus.

Dari sini kita bisa menyimpulkan bahwa ketika sinyal masuk melebihi amplitudo tegangan yang telah ditentukan melalui potensiometer R8, maka bagian sinyal yang melebihi batas tersebut akan dipotong, dan setiap kenaikan lebih lanjut tidak akan diteruskan ke bagian rangkaian yang berada setelah kedua dioda tersebut.

DG1 bertugas memotong puncak sinyal positif, sedangkan DG2 bertugas memotong puncak sinyal negatif; sangat penting bahwa kedua dioda ini identik, sehingga kamu tidak boleh menggunakan dua tipe yang berbeda dengan karakteristik yang bahkan sedikit berbeda.

Sinyal yang sudah "dipangkas" seperti ini diambil dari kondensator C3 dan diteruskan ke jaringan filter yang terdiri dari resistor R12, R13, R14 dan kondensator C4, C5; filter ini berfungsi menghilangkan semua frekuensi di atas 3.000 Hertz.

Setelah disaring dengan tepat, sinyal tersebut diteruskan ke basis transistor kedua TR2, yang juga merupakan NPN tipe BC107, yang memberikan amplifikasi terakhir sekaligus mengkompensasi pelemahan sinyal akibat filter.

Potensiometer R17 diperlukan untuk mengatur volume output, sedangkan R8, seperti yang telah disebutkan, menetapkan batas maksimum sinyal yang tidak boleh dilampaui.

PELAKSANAAN PRAKTIS

Rangkaian ini bisa dirakit baik dengan perakitan kabel (point-to-point) menggunakan papan berlubang sebagai dasar, maupun dengan papan sirkuit cetak (PCB), untuk mana kami telah menyajikan model yang sesuai pada Gambar 2, yang bisa kamu salin ke permukaan tembaga pada sebuah papan, lalu dietsa menggunakan larutan kimia yang sesuai.

Pada Gambar 3, ditunjukkan perakitan lengkap menggunakan papan PCB kami. Jika kamu memilih solusi ini, kamu tidak akan mengalami kesulitan, karena penempatan komponen dan koneksi ke transistor serta dioda tampak sangat jelas.

Meskipun perakitan dengan PCB lebih mudah, ada kekurangannya, yaitu kamu harus membuat PCB sendiri, karena belum tersedia versi siap pakai di pasaran. Namun dengan sedikit kesabaran, kamu bisa mendapatkan hasil yang sangat baik — terutama karena tidak ada bagian yang terlalu rumit dalam pengerjaan ini.

Namun demikian, meski hanya dirakit dengan kabel biasa tanpa PCB, kamu tetap akan mendapatkan fungsi kerja yang optimal.

Seperti biasa, kamu harus sangat memperhatikan polaritas dioda DG1 dan DG2, yang harus disambungkan tepat seperti yang ditunjukkan dalam skema rangkaian, serta koneksi transistor. Rekomendasi kami yang terus diulang ini mungkin terdengar membosankan, tetapi kami akan tetap mengingatkannya selama masih ada pembaca yang mengeluh karena proyek tidak berfungsi — dan kemudian ternyata penyebabnya hanyalah sambungan yang salah.

Untuk kabel yang menghubungkan PCB dengan potensiometer, kamu bisa menggunakan jenis kabel biasa yang tidak dishielding, asalkan seluruh rangkaian dimasukkan ke dalam kotak logam yang akan berfungsi sebagai pelindung (shielding).

Kotak logam ini harus dihubungkan ke terminal negatif dari baterai, yang berfungsi sebagai massa (ground) untuk seluruh rangkaian.

Catatan penting: peraturan ini tidak berlaku untuk kabel yang menghubungkan output ke amplifier modulator atau ke alat perekam — kabel ini wajib menggunakan kabel yang dishielding, begitu juga kabel pada bagian input.

Untuk sambungan tersebut, kamu bisa memakai konektor jack female, tempat jack male nanti akan dicolokkan.

Konsumsi arus total dari seluruh rangkaian ini, saat diberi tegangan 9 volt, adalah sekitar 4 mA. Untuk memberi daya pada proyek ini, kamu bisa menggunakan baterai 9 volt, atau — jika kamu punya — power supply yang menghasilkan tegangan 9 volt.

Jika Anda menggunakan, seperti yang kami lakukan, dalam kombinasi dengan amplifier tabung, dari tegangan suplai filamen 6 volt Anda dapat memperoleh tegangan 9 volt yang dibutuhkan:

Dengan melicinkan (meratakan) dan menyearahkan tegangan tersebut, Anda akan mendapatkan tegangan DC sebesar 9 volt. Bahkan, akan lebih baik jika Anda juga memasang dioda Zener 9 volt untuk menghindari tegangan suplai yang melebihi nilai yang kami tentukan.

Untuk penyetelan clipper kami, setelah terhubung ke amplifier atau perekam, prosedurnya sangat sederhana:

Putar R17 sehingga kapasitor C6 langsung terhubung ke kolektor TR2, lalu atur potensiometer R8 sehingga kursor potensiometer berada mengarah ke terminal positif rangkaian.

Sekarang, saat berbicara di depan mikrofon, pastikan dengan mengatur volume amplifier atau perekam agar sinyal sedikit mengalami overmodulasi, lalu perlahan putar potensiometer R8 pada clipper sampai kedalaman modulasi berkurang sekitar 90%.

Cobalah untuk menaikkan kekuatan suara Anda dan jika masih terjadi overmodulasi, sesuaikan sedikit posisi R8 hingga mendapatkan kondisi ideal di mana, baik saat berbicara keras maupun pada tingkat suara sedang, sinyal keluarannya tidak menunjukkan perubahan yang signifikan.

Koreksi lebih lanjut pada pra-amplifikasi dapat dilakukan dengan mengatur potensiometer R17 atau langsung pada volume perangkat yang terhubung ke clipper.

Mixer 4 Channel

Sebuah mixer audio saat ini merupakan aksesori yang sangat dicari, tidak hanya oleh para pengguna profesional, tetapi juga oleh para amatir yang, dengan alat ini, dapat secara signifikan meningkatkan performa sistem reproduksi suara mereka.

FET 2N3819

Penggunaan mixer menjadi perlu setiap kali ada kebutuhan untuk memperkuat sinyal yang berasal dari berbagai sumber dengan satu perangkat yang sama. Dalam bidang profesional, kebutuhan ini sangat sering terjadi—tanpa harus membahas aplikasi khusus seperti studio rekaman, teater, pengisian suara untuk film, dan sebagainya—cukup pikirkan saja kebutuhan dari sebuah kelompok musik kecil yang ingin memperdengarkan suara penyanyi, suara gitar dan instrumen lainnya, serta kemungkinan sinyal-sinyal dari perekam untuk efek khusus, tanpa perlu menggunakan banyak amplifier yang terpisah.

Di lingkungan rumah tangga, mixer audio dapat digunakan dengan sangat menguntungkan dalam berbagai kesempatan, bahkan memberikan kemungkinan-kemungkinan yang sebelumnya dianggap mustahil. Bagi yang memiliki bakat menyanyi, penggunaan mixer memungkinkan untuk merekam musik di kaset dan sekaligus suara nyanyian kita sendiri, tanpa harus menggunakan perekam mahal yang memiliki fungsi overdubbing (rekaman tumpuk), yang, selain mahal, sering kali tidak memungkinkan rekaman secara bersamaan dan karena itu menyulitkan sinkronisasi.

Para penggemar film rumahan (seperti 8mm atau super 8) akan menemukan bahwa sebuah mixer adalah alat yang tak tergantikan selama malam pemutaran film, karena hanya dengan bantuan alat ini dimungkinkan untuk menambahkan komentar suara di atas latar belakang musik pada jalur suara, sambil mengatur volume musik dan suara secara fleksibel.

Mixer yang kami sajikan dalam artikel ini juga berfungsi sebagai preamplifier, dengan penguatan tegangan sekitar 20 kali, dan dilengkapi dengan pengukur level transistor yang sangat presisi.

Sirkuit input-nya dilengkapi dengan transistor FET yang, meskipun memberikan banyak keunggulan seperti tabung vakum, tidak memerlukan sistem catu daya besar dan rumit. Seluruh perangkat dapat dirakit dalam sebuah wadah logam berukuran kecil, dengan catu daya mandiri, sehingga mudah dibawa dan bahkan lebih mudah digunakan.


Mixer4-Channel


Daftar Komponen

Karakteristik dari mixer ini sedemikian rupa sehingga menjadikannya alat berkualitas tinggi, layak untuk penggunaan profesional. Kami percaya bahwa banyak pembaca, dengan mewujudkan proyek ini, akan mendapatkan kesempatan untuk menggabungkan manfaat dengan kesenangan, karena mixer seperti ini dapat dijual dengan harga yang jauh lebih tinggi daripada biaya pembelian materialnya, mengingat bahwa perangkat dengan karakteristik serupa di pasaran memiliki harga yang sangat tinggi, bahkan tidak terjangkau.

Rangkaian Mixer Audio

Ketika ada kebutuhan untuk memperkuat sinyal yang berasal dari berbagai sumber secara bersamaan, diperlukan penggunaan sebuah mixer (pencampur sinyal); perangkat yang kami sajikan ini dapat dianggap sebagai sebuah inovasi di bidang elektronika karena, selain menggunakan FET sebagai tahap preamplifier, juga dilengkapi dengan indikator level sinyal.

Spesifikasi Teknis Bagian Preamplifier

Rentang Frekuensi : 1 dB = dari 10 Hz hingga 50.000 Hz

Perbesaran Maksimal : 20 kali

Tegangan Maksimal yang Dapat Diterima di Input: 200 mV

Distorsi : < 0,1% (tegangan input tidak melebihi 100 mV)

Impedansi Input : 2M

Impedansi Output : 100K

Tentu saja, sirkuit ini dapat dengan mudah dimodifikasi untuk menambah (atau mengurangi) jumlah saluran, baik untuk input yang diperkuat maupun yang langsung.

Tahapan penguat, seperti yang terlihat dari skema dan daftar komponen, identik sepenuhnya, jadi kita hanya akan menjelaskan cara kerja tahap pertama. Sinyal yang diterapkan pada soket input, yang berupa jack, masuk melalui kapasitor C1 ke gate dari FET1 yang dipolarisasi oleh resistor R1 sebesar 2,2 Megaohm; dengan demikian, kita memperoleh impedansi input yang sangat tinggi, dengan semua keuntungan yang terkait, berbeda dengan yang bisa didapatkan dengan menggunakan transistor biasa.

Input dengan impedansi tinggi adalah yang paling fleksibel karena dapat dengan mudah menghubungkan sumber dengan impedansi rendah tanpa masalah, terutama jika, seperti dalam kasus kami, input tersebut memiliki tingkat penguatan yang cukup besar. Sebaliknya, tidak disarankan untuk menghubungkan sumber dengan impedansi tinggi ke input dengan impedansi rendah.

Dari terminal drain FET, sinyal yang sudah diperkuat keluar dan melalui C3 diteruskan ke potensiometer volume R5; potensiometer ini mengatur level sinyal pada saluran 1, dengan cara yang sama potensiometer R11, R17, dan R19 mengatur level di saluran lainnya.

Sinyal yang berasal dari setiap potensiometer volume diambil melalui resistor R6, R12, R18, dan R20, yang berkapasitas 100.000 ohm, dan ujung-ujungnya dihubungkan bersama untuk menciptakan pencampuran yang diminta.

Rentang frekuensi dari tahapan preamplifier ini sangat luas, karena penguatan tetap konstan untuk frekuensi mulai dari 10 Hz hingga 50.000 Hz, memungkinkan penggunaan mixer-preamplifier ini dengan amplifier Hi-Fi berkualitas sangat tinggi. Selain itu, tidak ada risiko untuk membebani tahapan preamplifier karena tahapan ini dapat dengan nyaman menangani tegangan input lebih dari 200 millivolt, dan hanya pada 250 millivolt mulai menghasilkan distorsi yang terdeteksi. Namun, dalam praktiknya, nilai tegangan input ini sangat tinggi sehingga jarang tercapai. Cukup dipikirkan bahwa dengan input 200 millivolt, kita akan mendapatkan output sinyal sebesar 4 Volt, tentu saja dengan potensiometer volume pada posisi maksimum.

INDIKATOR LEVEL

Seperti yang telah disebutkan, mixer ini dilengkapi dengan sistem yang efisien untuk mengukur level sinyal output, yang diperlukan untuk memantau secara visual pengaruh berbagai sinyal yang diterapkan pada input mixer.

Potenziometer R26 mengatur sensitivitas voltmeter, memungkinkan penggunaan alat ini baik dengan sumber sinyal yang sangat lemah maupun dengan sumber yang lebih kuat. Sensitivitas voltmeter ini berkisar antara 0,5 millivolt (maksimum) dan 20 millivolt (minimum di skala penuh). Artinya, sinyal sebesar 0,5 millivolt yang diterapkan pada salah satu input FET sudah cukup untuk menggerakkan jarum indikator ke skala penuh ketika potensiometer R26 disetel ke maksimum. Jika R26 disetel ke minimum, dibutuhkan sinyal sebesar 20 millivolt.

Sirkuit voltmeter ini sangat sederhana, meskipun dilengkapi dengan tiga transistor dan dua dioda. Transistor pertama (TR1) berfungsi sebagai emitter-follower, yang memisahkan voltmeter dari sisa sirkuit dan mencegahnya membebani output FET, sehingga memastikan fungsi optimal dari seluruh sistem. Dari emitter TR1, sinyal diambil melalui kapasitor elektrolitik C15 dan diteruskan ke basis TR2, yang berfungsi sebagai penguat. Pada tahap ini, kita melihat pengaturan kontrol sensitivitas yang tidak biasa. Penguatan pada tahap ini diatur dengan mengubah derajat umpan balik yang diperkenalkan oleh resistor emitter R26.

Sensitivitas maksimum terjadi ketika kapasitor C18 (50 µF) terhubung langsung ke emitter.

Sensitivitas minimum tercapai ketika kapasitor elektrolitik tersebut terhubung ke ground melalui peluncur R26.

Kontrol ini sangat berguna karena memungkinkan penyesuaian sensitivitas indikator untuk mencegah jarum indikator mencapai skala maksimum, yang dapat menyebabkan amplifier atau recorder yang digunakan menjadi jenuh (saturasi). Hal ini telah dibuktikan dengan uji coba praktis.

Dari TR2, sinyal diteruskan ke basis transistor terakhir TR3, yang juga berfungsi sebagai emitter-follower, yang menyesuaikan impedansi output TR2 dengan impedansi input dari sirkuit voltmeter. Sirkuit voltmeter itu sendiri terdiri dari dioda rectifier (DG1) yang bertugas mengubah tegangan yang datang dari emitter TR3 menjadi tegangan DC, melalui kapasitor elektrolitik C19. Dioda kedua (DG2) dan resistor R29 digunakan untuk membuat skala milliampermeter menjadi linear.

Alat yang digunakan untuk indikator level ini adalah 500 mikroampere meter. Data yang tertera dalam teks ini diambil dengan menggunakan jenis alat ini, dan kami tidak menyarankan penggunaan alat dengan sensitivitas yang lebih tinggi, karena sensitivitas yang ada sudah cukup tinggi. Namun, jika Anda hanya memiliki alat dengan sensitivitas yang lebih tinggi, Anda tetap bisa menggunakannya dengan meningkatkan resistor R29 secara proporsional di seri dengan alat tersebut.

PEMBANGUNAN PRAKTIS

Untuk menghindari agar preamplifier, yang pada dasarnya sangat senyap, tidak menangkap gangguan atau dengung dari luar, sangat penting untuk menempatkan mixer ini dalam kotak logam. Kotak logam ini, pada gilirannya, bisa dimasukkan ke dalam kotak kayu yang dilapisi finishing mengkilap, jika tujuannya adalah untuk memperindah tampilan agar sesuai dengan amplifier High Fidelity (Hi-Fi).

Pada bagian belakang kotak, perlu dipasang soket jack untuk berbagai input. Sebagai alternatif, soket lain yang dilengkapi dengan pelindung bisa digunakan, tergantung pada jenis soket yang ada pada perangkat yang akan dihubungkan dengan mixer.

Sirkuit listrik ini sangat fleksibel dan dapat dimodifikasi secara signifikan, misalnya dengan mengubah jumlah saluran. Anda bahkan dapat memutuskan untuk tidak membangun bagian voltmeter jika tidak diperlukan kontrol visual atau jika amplifier yang digunakan sudah dilengkapi dengan pengukur level. Namun, perlu diingat bahwa kontrol level pada perangkat lain biasanya tidak seakurat pengukur yang kami jelaskan.

Terkadang, bisa saja terjadi bahwa semua sinyal input memiliki intensitas tinggi, sehingga jarum indikator langsung mencapai skala maksimum meskipun potensiometer pengaturan sensitivitas diatur ke minimum. Dalam hal ini, Anda perlu meningkatkan resistor R29 secara bertahap, di seri dengan alat pengukur, hingga mendapatkan pembacaan yang diinginkan.

Potenziometer untuk pengaturan sensitivitas bisa dipasang di panel depan kotak, seperti pada prototipe kami, atau dipasang di bagian dalam dan hanya diatur sekali saja. Pilih opsi pertama jika mixer ini digunakan dengan berbagai perangkat, dan opsi kedua jika mixer ini selalu digunakan dengan amplifier dan input yang sama.

Sumber daya untuk keseluruhan sistem ini menggunakan 12 Volt, yang bisa diperoleh dengan 8 buah baterai torch 1,5 Volt yang disusun seri, dan disimpan di dalam kotak mixer itu sendiri. Mengingat konsumsi daya yang rendah, umur baterai akan sangat lama. Penggunaan power supply stabilisasi kecil juga mungkin dilakukan, tetapi diperlukan power supply yang sangat terfilter dengan baik untuk menghindari gangguan dari sumber listrik. Kami percaya bahwa solusi terbaik adalah menggunakan baterai, karena power supply AC akan memperumit proses penyaringan, karena perlu perlindungan terhadap gangguan dari transformator daya.

Seperti yang bisa dilihat, pemasangan praktis dari mixer-preamplifier ini tidak menghadirkan kesulitan berarti. Satu hal yang perlu ditekankan adalah pentingnya penyaringan yang sangat baik pada seluruh sirkuit untuk menghindari gangguan atau noise.

Tone Control Pasif

Kinerja dari rangkaian ini sebagai tone control pasif benar-benar mengejutkan: redaman yang diperkenalkan pada sinyal benar-benar sangat kecil, sedemikian rupa sehingga tidak perlu memasukkan preamplifier, seperti yang terjadi di sebagian besar rangkaian jenis ini, selain itu kontrol Treble dan Bass bekerja dengan sangat baik.


Dari sudut pandang kelistrikan, rangkaian ini sangat sederhana dan, potensiometer R6 merupakan komponen yang khas dengan nilai 1,5 MΩ, dengan tap 500 kΩ. Dan ini adalah keuntungan terbesar dari tone control ini, namun sayangnya, potensiometer seperti R6 tidak mudah diperoleh. Untuk R6, Anda juga dapat menggunakan potensiometer dengan nilai yang berbeda, misalnya 1 MΩ dengan tap pada 250kΩ, atau yang serupa. Jika tidak ada potensiometer dengan tap, Anda harus melepaskan kontrol volume, tetapi seluruh bagian yang berkaitan dengan kontrol nada akan tetap berfungsi dengan baik.



Potensiometer R2 mengatur nada tinggi, R3 mengatur nada rendah. Baik impedansi masukan maupun keluaran adalah sangat tinggi, sehingga rangkaian ini sangat cocok untuk digunakan dengan kepala piezoelektrik dan amplifier tabung, namun kontrol ini juga efisien dengan amplifier transistor, asalkan berjenis impedansi masukan tinggi. Jika Anda ingin menggunakan kepala magnetik, alih-alih kepala piezoelektrik, sebaiknya masukkan penerjemah dengan keluaran impedansi tinggi.

Amplifier 30W

Amplifier ini didesain  dengan konsep sederhana dan ekonomis namun mampu menghasilkan daya hingga 30W dengan distorsi 0.3% di sepanjang bandwidth. Serta dapat memenuhi kebutuhan gitaris semi-profesional dengan reproduksi sinyal dengan kualitas yang tinggi.


Rangkaian Listrik

Amplifier ini dapat mencapai daya 70 watt, per-kanal dengan distorsi sekitar 10%, yang mana itu tidak masuk dalam kategori hifi. Oleh karena itu, ditetapkan daya maksimum pada rangkaian ini adalah 40 watt dengan distorsi maksimum 1%.


Amplifier 30W

Sinyal input masuk melewati kapasitor input C1 dan diteruskan melalui resistor R6 ke basis transistor TR1 jenis PNP silikon. Penggunaan tahap preamplifier pertama ini yang menggunakan transistor jenis PNP yang memungkinkan kita dalam memberikn daya yang konstan terhadap sinyal input dari tegangan supply  26 volt pada kapasitor elektrolit C10 yang berfungsi untuk memberi daya pada speaker dengan system push-pull.


Kemudian sinyal dari kolektor TR1 akan langsung melewati basis transistor kedua TR2 tipe NPN silicon BC147 yang berfungsi mengemudikan transistor komplementer TR4-TR5 yang tersusun atas TR4 (NPN) dan TR5 (PNP).

Transistor TR3 jenis silicon NPN yaitu BC148 berfungsi untuk regulasi dan stabilisasi arus diam pada transistor komplementer penguat daya TR6 dan TR7 saat suhu meningkat saat dalam keadaan standby dan tidak ada sinyal akan selalu konstan.

Dua transistor akhir yang digunakan yaitu jenis silicon NPN dengan tipe 2N3055 harus dipasangi plat pendingin untuk menghilangkan panas yang dilepaskan oleh transistor tersebut.

Penggunaan transistor jenis silicon dengan karakteristik frekuensi cut-off yang sangat tinggi diantisipasi dengan penambahan resistor seri R21 yang secara tidak langsung dapat menjaga beban tetap konstan terutama pada frekuensi tinggi.

Penggunaan speaker sebaiknya yang mampu nebahan daya 20 watt atau dua speaker yang terhubung secara parallel dan memiliki daya 10-15 watt yang lebih mudah didapatkan dengan harga yang relative rendah.

Secara teknis, dua buas speaker 15 watt 8 ohm jika dihubungkan secara parallel akan mendapatkan hasil 30 watt 4 ohm, dan dua buah speaker 15 watt 16 ohm yang terhubung secara parallel akan menjadi  30 watt 8 ohm.

Tegangan supply 50 volt diperoleh dengan menggunakan trafo 70 watt yang mampu menyediakan setidaknya 40 volt dengan arus 1,5 amper (dia, minimal kawat email 0,9 mm). Selanjutnya disearahkan menggunakan penyearah jembatan diode B80-C3 tipe 200 Siemens dan dua kapasitor elektrolit 1.000uF dengan tegangan kerja 70V untuk rangkaian mono. Dan untuk versi stereo, dibutuhkan transformator dengan sekunder 40 volt, dengan daya 150 watt (kawat email dengan diameter 1,2 mm).

Semua resistor menggunakan daya 1/2 watt. Dalam memilih transistor, BC147 bisa diganti dengan BC167, BC148 dapat diganti menjadi BC107, BC108 dan BC158. Transistor daya terakhir, 2N3055 dapat diganti menjadi 8D130 dari Siemens.

Spesifikasi :

Catu Daya : 50V
Arus standby : 40-45 mA
Arus daya maksimum : 1.5A
Daya output dengan distrosi s/d 0.3% : 30W
Daya output dengan distrosi s/d 1 % : 40W
Daya output dengan distrosi s/d 10% : 70W
Impedansi input : 0. 1 megaohm
Tegangan sinyal input : 0.3V - 0.5V
SNR pada 30W : 90dB
Bandwidth pada -1dB : 12Hz – 200kHz
Impedansi output : 4 ohm - 8 ohm

Amplifier Hifi 15W

Amplifier yang memiliki kualitas yang tinggi tidak hanya harus memiliki bandwidth yang lebar dengan tingkat distorsi yang sangat rendah, tetapi juga harus memiliki daya yang mampu menghasilkan suara orchestra seperti aslinya yang menghargai semua nuansa nada.

AD149

Amplifier ini menghasilkan daya 15W dengan kualitas hifi dan sudah memenuhi banya kebutuhan pengolahan suara serta dapat digunakan unutk keperlan penguat mono ataupun stereo dengan membuat satu unit lagi yang identik.

Datasheet komponen transistor AD149 dapat dilihat disini.

Tujuan utama dari sebuah amplifier bukanlah semata-mata menghasilkan suara yang keras namus dapat nenyajikan semua rentang nada hasil perekaman dengan kuaitas hifi dengan volume pada tingkat normal dan pada pengaturan volume maksimum tetap menghasilkan suara dengan distorsi yang cukup rendah.

Spesifikasi

Tegangan supply : 25 volt
Arus saat tidak ada sinyal : 18-20 mA
Arus pada sinyal maksimum = 1 A
Tegangan input untuk mendapatkan lhasil sinyal maksimal  = 150 mV
Impedansi Masukan : 60.000 ohm
Daya Maksimum : 15-17 watt
Distorsi : 1% pada 10 watt
Rentang Frekuensi : 20 Hz s/d 25.000 Hz pada -1 dB
Impedansi Speaker : 4 ohm

Melihat karakteristik yang dihasilkan, amplifier ini sangat baik untuk mendukung perangkat komersial yang relative mahal.

Daya distorsi maksimum yang dihasilkan oleh amplifier biasanya adalah dua kali lipat pada sekitar 3/4 daya amplifier tersebut. Itulah alasan mengapa seseorang mencari amplifier dengan daya yang cukup besar untuk diatur pada kurang dari daya maksimum pada amplifier tersebut. Selain itu nada bass akan lebih menonjol.

Rangkaian Listrik Amplifier

Amplifier ini didasarkan pada metode single-ended, dimana system ini memiliki keuntungan yaitu tidak diperlukan transformator di sisi output.

Rangkaian Amplifier 15W

Rangkaian single-ended, berkat impedansi keluaran rendah memungkinkan untuk menghilangkan transformator keluaranyang berdampak pada komponen yang berkualitas dengan harga yang relative murah.

Daftar Komponen

Rangkaian amplifier ini menggunakan dua transistor final Germanium PNP jenis yaitu AD149. Dua transistor terakhir digerakkan bukan oleh pasangan komplementer, tetapi dari sepasang transistor BC140 jenis silikon NPN, TR3 dan TR4 digerakkan oleh dua tegangan counterphase yang diambil masing-masing dari kolektor dan emitor TR2.

Transistor TR1 berbahan silikon NPN yaitu BC107, bertindak sebagai penguat pertama; dengan R2 terhubung ke kolektor; selain menyediakan bias ke transistor juga menjadi feedback. Pada tahap reaksi balik, lewat resistor R4 pada emitor TR1; sinyal selanjutnya melewati kedua resistor R16 dan C7. 

Hal ini meningkatkan respon hifi secara signifikan. Tegangan pada kutub positif kapasitor C9 yaitu pada titik R22 dan kolektor TR5 sekitar setengah dari tegangan catu. Pengaturan halus dilakukan melalui potensiometer R6, yang harus tepat apakah menggunakan asumsi bahwa teganga saat ini adalah 25 volt dan bukan 12,5 volt.

Keseluruhan rangkaian juga distabilkan terhadap variasi suhu lingkungan dengan menempatkan resistor NTC antara basis dan ground dari transistor TR4. Jika suhu cenderung meningkat maka nilai resistansi NTC akan menurun sehingga mengurangi arus yang mengalir ke transistor TR4 kemudian ke TR3, TR5 dan TR6.

Selanjutnya, doda Zener DZ1 bertujuan untuk membuat bias transistor TR4 tidak tergantung pada tegangan catu daya. Dioda zener yang digunakan adalah buatan Siemens tipe BZY 83/ C7V5, namun diode zener 7,5 volt lainnya bisa digunakan.

Impedansi input adalah sekitar 200k dengan sensitivitas 0,1 s/d 5 volt untuk daya maksimum output, untuk itu dibutuhkan preamplifier yang sesuai. Resistor yang digunakan adalah 1/4 watt kecuali dua resistor final R21 dan R22 yaitu sebesar 1 watt. Speaker yang digunakan minimal daya 15-20 watt.

Catu Daya

Catu daya yang dibutuhkan adalah yang mampu memberikan tegangan 25V dengan arus 1,5A untuk versi mono (trafo 40W) dan 3A untuk versi stereo (trafo 100W).


Amplifier Serbaguna

Amplifier ini memiliki kualitas yang cukup tinggi untuk digunakan menguatkan sinyal intercom, modulator pemancar, pickup magnetik, tape recorder dan semua pernagkat yang bersifat universal dengan catudaya yang relatif rendah 9V atau 12V. Amplifier ini dapat menghasilkan daya hingga 2W dengan catu daya 9V, dan 4W dengan catudaya 12V, jadi sangat cocok sebagai modulator untuk pemancar dengan daya 3W dan 6W.

AC187K


Cara Kerja Rangkaian

Diagram rangkain seperti pada gambar di bawah dapat dilihat hanya menggunakan 5 buah transistor yang semuanya tersedia di pasaran. Transistor pertama, tipe NPN silicon BC108, berfungsi sebagai preamplifier dimana pada emitor dihubungkan dengan kapasitor reaktor C5 yang dapat dipasang atau dilepas –tergantung kebutuhan- melalui saklar. Saat amplifier ini akan digunakan debagai rangaian eksperimen sebaiknya kapasitor tersebut dalam kondisi tidak terhubung dengan emitor karena tidak memerlukan daya besar untuk sensitivitas padahal yang dibutuhkan adalah sensitivitas yang lebih besar, misalkan sinyal lemah perlu diperkuat pada penerima superheterodyne adalah tepat untuk menyertakan kapasitor tersebut.

Amplifier Serbaguna


Daftar Komponen

Dari tahap preamplifier, sinyal selanjutnya melewati kapasitor C6 dan dilanjutkan ke transistor kedua AC125 tipe germanium PNP untuk diperkuat. Potensiometer variable R10 terletak di antara kolektor transistor TR2 dan ground, diatur sedemikian sehingga titik kapasitor kopling C12 adalah setengah dari nilai tegangan catu daya. Sinyal dari kolektor TR2 kemudian diteruskan ke kaki basis dari transistor TR3.

Seperti yang terlihat, tidak adanya kontrol nada dikarenakan rangkaian ini digunakan untuk rangkaian penerima, intercom, dll yang nantinya tidak akan terlalu berguna. Namun jika menginginkan agar sinyal lebih tegas, hanya dengan memodifikasi kapasitor C9 yang dirangkain secara paralel dengan resistor R12.

Dengan kapasitas yang lebih besar akan lebih menghasilkan nada tinggi sementara dengan kapasitas yang lebih rendah efek sebaliknya diperoleh yaitu lebih menghasilkan nada rendah. Jadi pemilihan nilai C9 bergantung kepada pendengar yang paling memnuhi kebutuhan.

Tahap penguat  akhir tersusun atas dua transistor AC187K dan AC188K, dan dapat pula diganti dengan pasangan yang serupa yaitu AC180K dan AC181 K dari Mistral. Resistor R14 adalah NTC dari 100 ohm, yang memiliki karakteristik dapat mengubah nilai resistansi terhadap suhu demi kestabilan selama pengoperasian yaitu nilai arus yang mengalir melalui transistor final.

Potensiometer R13 berfungsi untuk kalibrasi arus diam transistor akhir dengan nilai sekitar 12-18 mA. Supply yang dapat diberikan pada rangkaian ini adalah 9 atau 12 volt dengan daya keluaran yang sebanding. Arus diam dengan nilai 12-18 mA, pada maksimum daya malah akan naik ke nilai sekitar 380 mA.

Penguat Mikrofon

Dalam implementasinya, amplifier ini sangat cocok untuk digunakan sebagai modulator pada transceiver transistor. Untuk tujuan ini, perlu mengganti speaker dengan transformator modulasi dengan primer 5 ohm dan soket sekunder dengan impedansi yang berbeda agar dapat mengadaptasinya ke pemancar apa pun.

Interkom

Jika Anda ingin menggunakan penguat sebagai intercom di dalam rumah, sebuah transformator dengan impedansi 8 ohm untuk primer dan 5.000 ohm untuk sekunder (yang umum bisa digunakan) akan menghasilkan suara yang sangat baik.

Namun jika ingin menggunakannya sebagai modulator dengan pemancar transistor, perlu adanya penggantian speaker dengan transformator 5 watt dilengkapi dengan primer 5 ohm dan sekunder dengan soket berbeda di 100-300-500-600 ohm atau dapat disesuaikan dengan semua jenis pemancar.

Subscribe to: Comments (Atom)