Amplifier 30W

Amplifier ini dirancang dengan konsep yang sederhana dan ekonomis, namun tetap mampu menghasilkan daya hingga 30W dengan tingkat distorsi hanya 0.3% di seluruh rentang frekuensi kerjanya. Kinerja tersebut membuatnya cukup mumpuni untuk memenuhi kebutuhan gitaris semi-profesional, karena mampu mereproduksi sinyal audio dengan kualitas yang bersih, jernih, dan respons frekuensi yang baik.

Rangkaian Listrik

Amplifier ini secara teoritis mampu menghasilkan daya hingga 70 watt per kanal, namun pada level tersebut distorsi yang dihasilkan mencapai sekitar 10%, sehingga tidak memenuhi standar kualitas Hi-Fi.

Untuk menjaga kualitas reproduksi suara tetap baik dan rendah distorsi, daya maksimum praktis ditetapkan pada 40 watt per kanal, dengan tingkat distorsi tidak lebih dari 1%. Batas ini dipilih agar amplifier tetap menghasilkan suara yang bersih, jernih, dan nyaman didengar tanpa clipping yang berlebihan.

Amplifier 30W

Sinyal input terlebih dahulu melewati kapasitor kopling C1, yang berfungsi untuk memblokir komponen DC dan hanya meneruskan sinyal AC (audio). Setelah itu, sinyal diteruskan melalui resistor R6 menuju basis transistor TR1, yang merupakan transistor PNP silikon dan berperan sebagai tahap preamplifier pertama.

Penggunaan transistor PNP pada tahap awal ini memungkinkan penguatan sinyal input dengan stabil, sekaligus menjaga agar sinyal tetap berada pada kondisi bias yang benar meskipun menggunakan tegangan supply yang relatif tinggi, yaitu ±26 volt. Tegangan ini disuplai melalui kapasitor elektrolit C10, yang berfungsi sebagai filter untuk menjaga kestabilan tegangan suplai, terutama saat arus besar mengalir ke speaker pada konfigurasi push-pull.

Dengan demikian, tahap preamplifier ini memastikan sinyal audio diperkuat secara optimal sebelum diteruskan ke tahap berikutnya dalam rangkaian amplifier push-pull.

Sinyal yang keluar dari kolektor TR1 selanjutnya diteruskan ke basis transistor TR2 (tipe NPN silikon BC147). Transistor TR2 berfungsi sebagai driver yang mengendalikan pasangan transistor komplementer TR4–TR5, yaitu TR4 (NPN) dan TR5 (PNP), yang menjadi tahap penguat berikutnya.

Transistor TR3 (NPN silikon BC148) berperan sebagai pengatur (bias stabilizer) untuk menjaga arus diam (idle current) pada transistor penguat daya komplementer TR6 dan TR7 agar tetap stabil meskipun terjadi kenaikan suhu. Dengan adanya TR3, arus bias tidak berubah drastis ketika suhu meningkat, sehingga mencegah distorsi crossover dan menjaga stabilitas kerja saat amplifier berada dalam kondisi standby atau tanpa sinyal input.

Dua transistor akhir (output stage) yang digunakan adalah transistor daya silikon NPN tipe 2N3055, yang harus dipasang pada heatsink yang memadai untuk membuang panas akibat disipasi daya selama operasi. Pendinginan yang baik sangat penting agar transistor tetap bekerja dalam batas aman.

Karakteristik transistor silikon yang memiliki frekuensi cutoff tinggi diantisipasi dengan menambahkan resistor seri R21, yang membantu mempertahankan beban tetap stabil terutama pada frekuensi tinggi, sehingga mencegah osilasi dan memperbaiki kestabilan amplifier.

Untuk speaker, direkomendasikan penggunaan speaker dengan kemampuan daya 20 watt, atau dua buah speaker dengan daya 10–15 watt yang dihubungkan secara paralel. Opsi ini lebih mudah ditemukan di pasaran dengan harga relatif terjangkau.

Secara teknis:

• Dua speaker 15W 8Ω jika dihubungkan paralel akan menghasilkan beban 4Ω dengan total daya 30 watt.
• Dua speaker 15W 16Ω yang dihubungkan paralel akan menghasilkan beban 8Ω dengan total daya 30 watt.

Tegangan suplai 50V diperoleh dari trafo 70 watt dengan keluaran sekunder 40V, berarus minimal 1,5A (menggunakan kawat email berdiameter minimal 0,9 mm). Tegangan AC kemudian disearahkan menggunakan penyearah jembatan dioda B80-C3 200 Siemens, dan diratakan oleh dua kapasitor elektrolit 1.000µF / 70V untuk versi mono.

Untuk versi stereo, diperlukan trafo dengan sekunder 40V dan daya minimal 150 watt (menggunakan kawat email diameter 1,2 mm). Semua resistor yang digunakan dalam rangkaian ini berdaya ½ watt.

Adapun substitusi transistor yang dapat digunakan:

• BC147 dapat diganti dengan BC167
• BC148 dapat diganti dengan BC107, BC108, atau BC158
• Transistor daya 2N3055 dapat diganti dengan 8D130 (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