Dasar-dasar membuat Power Amplifier (3)

Mengapa kurva hfe/Ic penting untuk linearitas amplifier ?
Karena ini akan menjamin semua signal dan frekuensi akan diperkuat dengan penguatan yang SAMA.
Contoh sederhana :
Pada saat dentuman Bass terdengar, ini akan menarik arus yang lebih besar kedalam transistor.
Dari kurva bisa terlihat bahwa untuk Ic yang makin besar, hfe akan cenderung turun.
Penguatan turun,…..
Bass nya mendem…. NAH…!!
Satu hal lagi hfe dipengaruhi juga oleh temperature.
Temperatur naik, hfe NAIK. Disini terjadi 2 variabel yang berlawanan (dan tidak linear satu sama lain)
Mengapa demikian ? kenaikan temperatur pada umumnya tidak dapat naik turun secara cepat, tidak seperti Ic yang ditentukan oleh volume / jenis musik yg kita dengar.
Kenaikan temperatur akan ‘mengangkat’ kurva hfe/Ic keatas.

Anda perhatikan fan pada power amplifier Pro ? Apa gunanya ?
Saya percaya pada umumnya kita menjawab “untuk mendinginkan heatsink dan transistornya.”
Jawabannya YA dan TIDAK.

Kalau anda perhatikan benar-benar circuit diagram PA tsb, maka fan tsb dikontrol oleh thermal sensor (thermistor, etc) agar supaya temperatur di heatsink dan mudah-mudahan secara homogen, temperatur di transitor itu KONSTAN. Bukan menjadi dingin !
Pada saat power masih dingin, pada PA pro, fan tidak hidup, sesudah agak panas baru dia berputar, dan
Fan tsb memakai variable speed, untuk menjaga temperatur heatsink relatif konstan.
Kurva hfe/Ic memang naik tapi naiknya DIJAGA konstan pada suatu level suhu tertentu. (misalnya 50*C, etc).

Bagaimana caranya membuat power amplifier yang linear?
Untuk hfe/Ic ; lihat bagian yang rata, pakai daerah itu sebagai daerah kerja amplifier anda.
Bila kurang besar, lakukan pasangan paralel.

Crest Audio CA6 yang saya pakai, untuk setiap channel pakai 16 transistor, kalau dikali Pdis 1unit 150 watt (2SC3281) itu = 2400 watt !! tapi kenyataannya di technical specification CA6 itu outputnya dibatasi (LINEAR) di 600 watt pada 4 ohm.
Artinya, pabrik pembuat PA tsb MEMBATASI daerah arus Collector pada daerah linear. Walaupun Ic 2SC3281 bisa sampai 15A, daaerah yang dipakai mungkin hanya sampai 3A saja per transistor agar kualitas suara yang dihasilkan tetap linear…

Jadi kalau anda pakai Sanken hanya sepasang yg katanya P dis nya 200 watt, dan berharap bisa menghasilkan output 200 watt rms dengan kualitas bagus,….I don’t think it will happened…
Belum lagi masalah komponen palsu….

Ok..Ok… sesudah cerita panjang diatas, bagaimana aplikasinya??
Anda harus punya Test circuit. Bikin sendiri. Resistor Base, Resistor Collector
Anda perlu DC power supply, Resistors, multimeter.
Alirkan arus Ib sesuai dengan daerah kerja, Ukur VRb , VRc yang akan menghasilkan Ib dan Ic.
Ic/Ib itulah hfe PADA TEMPERATUR tsb.
Untuk hasil presisi, anda perlu heater dan thermometer. Yang susah dapetin heater, pinjam saja hair dryer istri… Untuk temperatur meter, anda bisa cari di glodok, digital thermometer versi murah. Kita ngga perlu ketelitian 0.1 derajat kan ? beda-beda 1-2 derajat is OK.

Hangatkan transistor pada 50*C, itulah temperatur kerja amplifier pada umumnya!
Ukur lagi Vbe dan VRc, dari situ didapat hfe pada suhu 50*C
Yang bernafsu bikin power yang bagus ukuran ratusan watt, anda harus kerja ekstra keras dan ekstra cost dengan membeli transistor power at least 2 kali jumlah yang diperlukan.
TEST SATU-SATU…..
Saya pernah ketemu, duluuuuu awal-awal th 80 an… 2N3055, bentuknya sama persis, yang satu hfe nya 100, temennya cuma 20…

Anda bisa bayangkan kalau 2 transistor ini diparalel ?
Yang satu keluar 1A (misalnya), temennya Cuma keluar 200mA.
Pada aplikasi power besar (diatas 300 watt rms) perbedaan hfe yang cukup besar akan memicu “chain reaction” yang bisa merusak seluruh transistor, walaupun dilihat dari Pdis total masih cukup.
Yang keluarkan arus besar akan bekerja lebih keras, akhirnya jebol, karena dipaksa, berhubung beban relatif konstan (speaker), transistor yang jebol tadi (putus) akan membuat arus besar dibagi bersama oleh sisa transistor, yg hfe nya paling besar kebagian arus paling besar, jebol lagi, arus kemudian terbagi lagi untuk sisa transistor yang belum jebol, karena arus semakin besar terbagi (yg 2 uda jebol) akhirnya seluruhnya jebol….
Kejadian ini berlangsung dalam orde detik !!

Anda tau kenapa ampli hi-end mahalnya “ngga masuk akal” ??
Ampli 100 watt rms, harganya bisa diatas Rp. 20 juta…
Mahal karena mereka test komponen-nya satu-satu, sampai ke komponen pasif, termasuk resistor.
Coba deh liat schematicnya… sederhana !!
Tapi tingkat presisi komponennya dan spesifikasi komponen aktifnya, bisa sama dengan data sheet !
Komponen yang diluar spek, tidak dipakai.
Proses pengerjaan yang lama, dan pemilihan komponen yang lama, ditest dalam suhu tertentu, dilihat kestabilan karakteristiknya…dsb..itulah yang membuat harganya menjadi “Masuk akal”….

Kesimpulannya…
ANDA BISA membuat amplifier Hi-end !!
Perlu kesabaran, ketelitian, ekstra effort dan biaya…

Bersambung….

kenapa nggak dijadikan sama yang laine ae mz/???

berikut petikan sekilas :

" Crest Audio CA6 yang saya pakai, untuk setiap channel pakai 16 transistor, "


lumayan banyak, gemar memparalel,


mohon referensi nya dari mana untuk yang awam seperti saya ini ingin ngerti

Uda pernah berkunjung kesini ?
http://sound.westhost.com/articles.htm

rgds
B/

sudah, untuk pro audio menurut saya hasilnya kurang pas mas...

@ms bienz : pengetahuan yg sangat berguna untuk orang awan seperti saya,.thx mas

Artikel-artikel nya bagus, cukup jelas dan mendasar.
Kalau uda masuk ke kelas Pro, memang akan banyak tambahan sana-sini
yang terutama adalah masalah stability and protection.

oot/
Saya liat disini banyak bikin kit blazer, saran saya sih, kalau untuk pakai sendiri, itu kit mubazir, karena kita tidak akan pakai 100/200 watt rms dikamar.
untuk ruang kamar tidur atau kamar kerja, 30 watt rms itu sudah GEDE BANGET suaranya.
Kecuali kalau mau bikin power untuk live show.

Kit-kit sekarang saya liat komponennya banyak palsunya, (menekan cost supaya laku terjual dgn harga relatif murah) toleransi tiap komponen kita ngga tau persis berapa...
Jauh lebih baik bikin gainclone saja, LM3886 atau LM4780.
sederhana, external komponen sedikit, jadi bisa beli C dan R yg kualitas bagus.
hasilnya pasti Hifi.
Uda pernah buka Behringer active speaker B300 ? (yg katanya 300 watt rms..)
itu isinya 4 unit LM3886....

Link dibawah ini ampli nya Jeff Rowland pakai LM3886. Keren !
rapi, sederhana, power output bisa dipilih sesuai keinginan, dan hasilnya hifi
http://www.shine7.com/audio/bpa300.htm
http://www.shine7.com/audio/bpa300_2.htm
http://www.shine7.com/audio/bpa300_3.htm


salam ngoprek..
B/

Quote :

yang terutama adalah masalah stability and protection.

menurut saya yang pertama dan utama adalah stability, ini yang harus dijaga...

btw, b300 sudah discontinue, kenapa yah ?

LM3886 saya agak bingung 30V bisa 300W rms yah....

kalau Ampli Pro, protection itu no. 1 mas.
stability dalam ampli pro ditentukan oleh kualitas komponennya.
dalam live show, PA sering mendapat perlakuan "semena-mena"...
kabel speaker short, kena air, colokan input lepas trus volume belum dikecilin uda dicolok lagi ("JEDUUKK !!), tegangan tiba-tiba mati, lalu tiba-tiba hidup lagi..
Saya uda teliti berbagai macam PA pro, itu rangkaian protection nya luar biasa.

B300 itu kualitasnya dibawah rata-rata. (ngga tega bilang jelek...)
kualitas komponen nya...

Saya ada 4 unit udah jebol....
speaker nya bagus!!
sekarang jadi speaker pasif... lumayan...

B/

Quote :

LM3886 saya agak bingung 30V bisa 300W rms yah....

Itu prinsip BRIDGING mas.
Untuk bisa 300 watt rms, perlu 2 modul @ 3 unit 3886 di BRIDGE.
dalam mode Bridge, Total swing voltage menjadi 2x normal.

Saat modul 1 mengarah ke +30 Volt, Modul yang satunya mengarah ke -30V
sehingga beban melihat tegangan tsb sebagai 120V peak to peak.
= 60V peak = 42V rms
untuk beban 4 ohm, itu bisa 450 watt !!

Jadi kalau menghasilkan 300 watt, supply +/- 30V dengan BRIDGE jelas bisa.

salam
B/

tapi skemanya kok pararel yah, bukan bridge ?

dia hanya bridge IC, bukan GCnya yah yang dibridge...
cuma main swing input aja jadinya...

Skemanya paralel untuk tiap modul, itu menambah kapasitas arus yg sanggup dialirkan ke beban speaker.
Kalau anda perhatikan, ada modul tambahan di inputnya yg berfungsi seperti "DI-Box".
Input dari jack RCA masuk ke modul tsb, outputnya sinyal balance, yg masuk ke tiap input dari masing-masing modul.
Kedua input berbeda fasa 180*
akibatnya dioutput akan berbeda fasa juga 180*.
Speaker disambung langsung ke kedua terminal output masing-masing modul TANPA MEMAKAI GROUND.
Jadi box ampli yg anda lihat di situs JR itu MONOBLOCK yg isinya 2 kit gainclone yg masing-masing berisi 3 LM3886 yg DIPARALEL dan kedua kit itu di BRIDGE.

Mudah mudahan penjelasan saya bisa dimengerti.

Salam
B/

bridge input dengan IC input pembalik fasa suaranya beda loh pak dengan bridge pada GC itu sendiri (GC input L - dan GC input R +) outnya tetap merah-merah...

Wah, kalau beda suara, saya ngga tau mas.
Saya sendiri blom pernah coba bikin PA dgn 3886
dulu saya sering bikin PA dgn Mosfet.
Yg seri awal sy pakai 2SK134+2SJ(??) lupa.. Waktu itu th berapa ya?? Sekitar th 84.
Trus ganti dgn versi yg lebih baru 2SK1530+2SJ201
Masih ada tuh di drawer 10 set lagi.
Uda ngga sempet ngoprek....
Bagi-bagi pengalaman aja lah ya..

Rgds
B/

menurut saya itu ada resikonya tergantung IC pembalik fasanya, bisa osilasi, bisa noise, jadi harus menyesuaikan kecocokan antara GC dengan IC... simplenya bisa invert or non invert input atau jumper R visa versa, atau cara lain agar warna tidak terlalu berubah...

owh 2SK135 dengan 2SJ65
btw J201 bukannya ukuran kecil mas(seukuran A561/A564/C945), atau datasheetnya saya salah unduh ?

2SJ201
http://www.toshiba.com/taec/components2/Datasheet_Sync//78/2920.pdf
150W 12A 200V
saya baru liat di web
2SK134 itu istrinya 2SJ49

rgds
B/

owh saya pakai J201 untuk preamp :

http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/53142/FAIRCHILD/J201.html

ternyata prefixnya lain.