Amplifier Stereo Hifi Menggunakan Komponen Umum

Seorang yang sering melakukan eksperimen dalam merakit amplifi amplifier seringkali menghadapi situasi seperti ini dimana terdapat beberapa komponen yang menjadi sisa eksperimen dalam merakit amplifier tertentu dan tidak lagi menarik, yang seharusnya dibuang namun  ingin digunakan kembali dan ingin merakit amplifier yang baik, berguna dan tahan lama.

AC128

Menjadikan komponen tadi sebagai sebuah amplifier yang bermanfaat dan berfungsi luar biasa  kema proyek dengan fungsionalitas luar biasa menjadi akan menjadi tantangan tertentu.

Rangkaian kali ini dibuat dengan mempertimbangkan komponen-komponen yang dibutuhkan sangat umum dan mudah mendapatkannya di pasaran. Dengan biaya yang sangat terjangkau, kita akan dapat memiliki amplifier hifi yang sangat baik dengan daya yang lebih dari cukup untuk menikmati semua jenis musik.

Amplifier ini memiliki daya kecil yaitu 4-5W namun dengan komponen yang baik akan mencapai 7W hingga puncaknya 9W, dengan performance yang sangat baik.

Skema Rangkaian

Gambar 1 menunjukkan dengan jelas bahwa transistor yang digunakan dalam konstruksinya berjumlah 8. Pada tahap preamplifier pertama, digunakan sebuah transistor silikon, tipe NPN BC 108, yang sangat cocok sebagai preamplifier karena noise latar belakangnya yang rendah, belum lagi transistor ini juga sangat umum digunakan. Bias transistor ini ditentukan oleh dua resistor R2 dan R3 masing-masing sebesar 220k dan 150k.

Gambar 1. Rangkaian Amplifier

Dari tahap pertama ini kita beralih ke tahap preamplifier kedua yang dalam hal ini terdiri dari AC 126 tipe germanium PNP. Sinyal yang ada pada kolektor TR1 diaplikasikan langsung ke basis TR2 melalui resistansi 2k7 R4 yang, bersama dengan R5 sebesar 2k2, memberi catu daya kepada kedua transistor. Selanjutnya, filter umpan balik selektif disisipkan di antara kolektor TR2 dan emitor TR1 untuk meningkatkan kualitas reproduksi penguat.

Daftar Komponen

Sinyal pada kolektor transistor preamplifier kedua, melalui kapasitor elektrolit 5uF C7 diterapkan ke basis transistor ketiga TR3 PNP dengan tipe AC 125. Bias dari basis transistor ini dilengkapi dengan umpan balik antara basis dan kolektor yang tersusun oleh kapasitor elektrolit 50uF lokasi C1O, yang berfungsi untuk meningkatkan impedansi masukan yang akan meningkatkan kualitas reproduksi siyal.

Ini merupakan akhir dari tahap preamplifier dan sinyal selanjutnya melalui kapasitor elektrolit C9 dengan nilai 5uF, diteruskan ke korektor nada tipe Baxandall yang dilengkapi dengan kontrol terpisah untuk mengoreksi nada treble yang diwakili oleh resistor R19 dan nada bass yang diwakili oleh R22.

Dari kontrol nada, sinyal kemudian dikirim melalui kapasitor C18 dengan nilai 220nF  ke basis transistor TR4 yang berfungsi sebagai transistor driver dan terdiri dari NPN germanium AC127. Transistor TR5 silikon tipe PNP yaitu AC128, bekerja sama dengan TR4 dan keduanya bertindak sebagai penggeser fase yang saling melengkapi.

Amplifier Stereo menggunakan Transistor AC187

Dengan proyek kit ini Anda akhirnya dapat memuaskan keinginan Anda untuk memiliki amplifier stereo sejati, yang memiliki karakteristik dan kinerja yang setara dengan model terbaik yang tersedia di pasar.

Perbandingan karakteristik suara dari amplifier ini dibandingkan dengan amplifier hifi stereo menunjukkan bahwa amplifier ini dapat bersaing secara layak dengan amplifier apa pun dari jenis yang sama yang tersedia di pasar dengan harga yang jauh lebih tinggi.

Transistor AC187

Kata-kata seperti Stereoscopy dan Stereophony kini menjadi bagian dari bahasa teknis dalam konteks penguat audio, bahwa audisi stereoponis memungkinkan reproduksi suara yang sepenuhnya sesuai dengan kenyataan, sehingga arah dan asal-usul suara itu sendiri dapat diidentifikasi.

Untuk memberikan gambaran seakurat mungkin tentang proses audisi stereo, secara efektif adalah sensasi pendengaran yang dirasakan "dari kenyataan". Misalnya ketika kita sedang ngobrol dengan dua orang teman. satu di kanan dan satu lagi di kiri, bunyi suaranya masing-masing sampai ke kita, jelas (kalau tidak kita menderita distorsi pendengaran) dari kanan dan kiri. Jika salah satu dari kedua orang itu diam dan tiba-tiba berbicara, kita akan menoleh ke arah teman tersebut meskipun mata kita ditutup, karena arah suara tersebut memberitahu kita dari mana asalnya.

Mendengarkan monaural (yaitu dengan penyebaran suara melalui satu sumber) dan jelas tidak sempurna jika dibandingkan untuk mendengarkan kehidupan nyata. Kesenjangan ini diisi dengan stereofoni yang membagi suara yang ditransmisikan dan mengarahkannya ke pendengar dari dua sumber; dengan cara ini mereka akan diperdengarkan seperti orkestra. Misalnya. saksofon dan terompet dimainkan dari kanan sedangkan bunyi senarnya berasal dari kiri seperti pada kehadiran orkestra itu sendiri.

 

 

Untuk catu daya 12 Volt, sebaiknya digunakan speaker dengan impedansi 3 hingga 5 ohm sementara untuk catu daya 18 Volt, sebaiknya digunakan speaker dengan impedansi 8 ohm.

Cara Kerja Rangkaian

Penguat ini dapat dibuat baik dalam versi mono maupun stereo. Satu-satunya perbedaan yang ada di antara keduanya bahwa amplifier dibuat 2 unit dengan penambahan potensiometer R5 sebagai Balance yang berfungsi untuk menyeimbangkan volume dua saluran.

Amplifier dengan transistor AC187

Fitur mendasar dari rangkaian ini adalah sistem tone control dan volume yang sangat berbeda dari sistem lain yang ada saat ini dan menjadikan amplifier ini benar-benar modern sejalan dengan kemajuan elektronik dan berbeda dari yang lain.

Tone control merupakan dua rangkaian yang praktis independen, yang mempengaruhi respons frekuensi amplifier pada frekuensi akustik rendah dan tinggi. Peningkatan nada rendah dicapai dengan menurunkan laju umpan balik secara tepat untuk frekuensi di bawah 1000 Hertz. Peningkatan nada bass yang maksimal diperoleh ketika penggeser potensiometer R8 diputar ke arah tanah sehingga menimbulkan! reaksi negatif berdiferensiasi yang dipercayakan kepada kelompok R11-C7, reaksi yang kembali ke basis transistor TR1. Dengan memutar kursor potensiometer R8, tegangan umpan balik yang diambil dari kapasitor C5 tiba melalui R7 di dasar TR1; dengan cara ini respons frekuensi rendah pertama-tama dilinearisasi dan kemudian dibatasi hingga minimum. Untuk nada treble digunakan sebagai gantinya. Jaringan kontrol konvensional yang terdiri dari C1-R1-C2. Sedangkan untuk pengatur volume, telah dibuat rangkaian yang – volume dikurangi secara bertahap dan bersifat sensitif - ini mencegah hilangnya nada treble dan nada bass, sebuah fenomena yang ditemukan pada amplifier normal.

Pada kenyataannya, bahkan pada volume yang sangat rendah terdapat rendering nada rendah yang cukup karena peningkatan impedansi input melalui R2, sedangkan nada tinggi ditingkatkan berkat kehadiran kapasitor C3 yang diposisikan sedemikian rupa sehingga menyebabkan terhubung secara langsung dengan potensiometer R3.

Daftar Komponen

Sinyal input setelah menjalani penyesuaian nada dan volume selanjutnya diterapkan ke dasar transduser preamplifier tingkat pertama, ditunjukkan dalam rangkaian TR1 dan terdiri dari transistor silikon NPN dan tepatnya dari Philips BC-108 yang terbukti unggul dalam segala hal, baik karena amplifikasinya yang tinggi maupun karena kebisingan latar belakang yang sangat rendah yang dihasilkannya; faktor terakhir ini sangat penting untuk keberhasilan sebuah amplifier. Sinyal yang diperkuat oleh TR1 ada pada kolektornya diterapkan langsung ke basis TR2, juga NPN tipe BC-108 dari Philips - dan, terakhir, ke dua transistor terakhir TR4 dan TR5. Seperti yang dapat dilihat, transistor terakhir yang digunakan adalah TR4 menggunakan tipe NPN yaitu AC187K dan untuk TR5 menggunakan tipe PNP yaitu AC188K. Kedua transistor ini berbeda dari tipe normal, yaitu AC187-AC188 (tanpa K) karena dienkapsulasi dalam casing yang dilengkapi dengan lubang yang memudahkan pemasangan pada sirip pendingin dengan dimensi yang memadai.

Sinyal kemudian diambil, melalui kapasitor C11 berkapasitas tinggi, dari terminal resistor R22-R18 dan diterapkan ke speaker.

Power Supply

Amplifier ini dapat diberi daya dengan tegangan mulai dari minimum 12 volt hingga maksimum 18 volt. Secara logis. untuk mendapatkan kekuatan yang sama, bahkan menggunakan tegangan suplai yang berbeda maka perlu menggunakan speaker yang berbeda. Jadi,  jika ingin menggunakan tegangan 12 volt maka anda harus mendapatkan speaker yang mempunyai kumparan bergerak dengan impedansi soket antara 3 dan 5 ohm, jika sebaliknya Anda ingin menggunakan 18 volt, anda akan memerlukan speaker dengan impedansi 8 ohm.

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.