Sharing Power Follower MOSFET dan saran tweaking-nya

First topic message reminder :

Saya coba rakit Power Amp MOSFET power follower, single ended class A.
Skema dasar saya ambil dari:
http://sound.westhost.com/project83.htm

Saya modifikasi dari single supply (0-40) jadi dual supply (-20 - 0 +20), dengan 0/gnd saya jadikan common utk input sinyal, output speaker, dan C bypass feedback.

Tweak yg sudah dilakukan:
- R sinyal, feedback, dan R pembagi feedback pakai Allen Bradley, carbon, feedback pakai 33K buat nambah gain, tapi resikonya arus ke Q1 jadi kecil banget (orde uA)
- Pre pakai DoZ, simetri juga, dikasih R 1K di + dan - terus zener 12v biar stabil dan aman (total 24V pp)
- Q1, Q3 pakai BC558C, Q2 pakai BC140 krn kalau pakai 548/549 bolak-balik dipakai agak lama dikit jebol, gak kuat nahan disipasi daya
- C bypass feedback pakai Nichicon Muse BP 47 uF (biar bass lebih besar)
- Cap input pakai PIO 1uF
- Cap interstage (krn gak yakin pre amp stabil), pakai 4.7 uF Audiophiler
- Elco coupling speaker 4700uF ELNA 105 (sebetulnya gak perlu krn DC offset bisa 0, cuma jaga-2x aja)
- Elco PSU Panasonic, baru 2 x 10000uF/50.
- Trafo 10A sementara di 18-CT-18
- Lain-2x masih standard
- MOSFET pakai 2sk 3911 krn cari IRFP 350 susah dan sepertinya mahal (kalau gak salah ada di Marconi Glodok)
- R CCS gak pakai 1ohm, tapi 2.2 krn takut kepanasan, dan rencana voltagenya aja dinaikkan (krn MOSFET K3911 ini spek voltage lumayan besar)

Hasil:


Mohon saran buat tweakingnya, kira-2x apa lagi supaya suara lebih mantap tapi cost gak terlalu besar.

Yg jadi concern:

- Apa iya arus di Q1 terlalu kecil bikin masalah (order uA), soalnya ini resiko/tradeoff buat kejar impendansi tinggi di input, dan buat cari C bypass feedback NP yang bagus macam Nichicon yang uF nya gak mungkin besar-2x --> nilai 33k/10k buat R feedback dah pas belum? Ini topologi CFB/current feedback khas Red Elliot kayaknya (spt PoA DoZ juga begitu).

- MOSFET, apa bisa diganti yang lebih bagus? Dari spek Toshiba K3911 ini gede banget, cuma di internet kok gak ada yang pakai kecuali di lokal/Kit Bell BGR Mosfet. Di luar sana kebanyakan pakai IRFP 350, 240, 150 (kecil) atau K1058, atau jengkol 2sk135.

- Atau yg lain yg belum kepikiran.

Thanks,

Ervin L

Quote :

Yfs itu apa ya?

Yfs itu forward transfer admittance atau transconductance.
Yfs (I/V) itu kebalikannya resistansi (V/I). jadi untuk mengeluarkan arus Iout sekian Ampere diperlukan tegangan Vin sekian volt. satuannya Siemens (S), dulu satuannya Mho ( Ohm dibalik ).
2sk3911 punya Yfs = 11S, typical artinya dia mampu mengeluarkan arus 11 Ampere per Volt-nya.

Quote :

Maksud saya bukan menaikkan gain pre amp, tapi menaikkan tegangan pre amp.
Apa mungkin kalau sinyal input besar, tapi tegangan di pre ampnya kecil (atau malah lebih kecil dari v in, misal kasus pre amp tabung), apa bisa mendrive dengan baik power follower?

di preampnya dah clipping duluan...

Quote :

Dari formula, berarti V besar bagus utk speaker R besar, I besar utk speaker R kecil.
Hitungan tergantung target speaker yang dipakai berapa Ohm. Jadi gak flexible ya, kalau PowerAmp biasa kan Po watt tergantung impendasi speaker saja, makin kecil makin besar power, tapi class A justru terbalik.

ya, tapi tidak seperti itu juga, saya lebih suka V yang lebih tinggi, untuk membantu menghindari clipping, dan mungkin sedikit mengurangi distorsi (D.Self).
Jadi kalau sudah diketahui berapa tegangan dan RL maka kita tahu berapa daya yang harusnya ada, dari situ kita cari tahu berapa Ampere arus max yang diperlukan untuk memenuhi daya tersebut.

Quote :

Kesimpulan, sepertinya berat untuk menaikkan V utk kejar power, krn kelihatannya tidak akan berguna utk speaker normal 8 atau 4 ohm (V besar menuntut R besar). Kalau R tetap kecil, berarti kalau V naik, Iq harus semakin besar, dampaknya disipasi jauh semakin besar dan kayaknya gak mungkin lagi dengan Tr dan Mosfet yang ada + HS nya.

TOSHIBA 2SK3911 note : Using continuously under heavy loads (e.g. the application of high temperature/current/voltage and the significant change in
temperature, etc.) may cause this product to decrease in the reliability significantly even if the operating conditions (i.e. operating temperature/current/voltage, etc.) are within the absolute maximum ratings.

Thanks. Makanya pas kemarin coba ganti R CCS 2.2 ohm/5 watt, dari semen/kapur murmer ke wirewound Japan (warna merah tua), kok salah satu channel terbakar R nya. Pertama keluar api, tapi masih bunyi. Penasaran, gak ada yg korslet kok, masang dah bener, nyalain lagi, gak cuma keluar api tapi terbakar R-nya, periksa sana-sini (kirain Tr CCS nya short), ternyata TIP142-nya badak, justru K3911-nya tewas (D-S short). Pantesan R terbakar. Tapi kok ya masih bunyi aja sebelum terbakar/short.

Sudah punya stok IRFP240 beli di Glodok, cuma belum pasang. K3911 yang short ganti stok K3911 lagi buat ngetes. Kok takut bongkar K3911 ke IRFP240 nanti short lagi ... :-)

Idealnya voltage pre amp dikasih berapa ya Vpp, supaya bisa drive PoA sampai +/- 15 watt sesuai spek. Sekarang saya beri zener 11.2V supaya stabil (total 22.4 Vpp), soalnya tegangan PLN gak stabil jadi suara terpengaruh.

Sekalian nanya, kalau di Tr CCS zenernya diparalel sama elko/C bisa gak ya, supaya ada efek slow start begitu (gak jeduk waktu On).

- K3911-nya cepet amat K.O.-nya? heatsinknya kekecilan mungkin, seperti catatan dari TOSHIBA, ga mampu menahan arus/temp/teg tinggi (walaupun dalam batas max) secara kontinyu. arus dan tegangan masih jauh di bawah batas max, jadi kemungkinan besar k3911-nya kepanasan.
- 15W peak atau RMS?
Hitung sendiri aja :
V = P / I
V = akar ( P * RL )
V = I * RL

- memparalel zener dengan cap kayaknya malah memperburuk bunyi duk, arus buat zener juga dipakai buat mengisi cap, tegangannya merangkak naik lebih lama, untuk mengurangi duk harusnya secepatnya zener mendapat arus untuk mencapai kerja optimalnya. tapi kalau mau dicoba silahkan saja, mungkin saya salah.

waduh rumus semua

Kalau menaikkan arus CCS di pre amp-nya (DoZ) ada manfaat nggak, apakah bisa mengurangi distorsi, kemungkinan clipping atau justru memperparah?

Aslinya kan cuma BC560/550 CCS di 5-7 mA dgn R 100 ohm, bagaimana kalau pakai BC141/161, arus jadi 50-70 mA (R dari 100 ke 10 ohm)?

Thx,

Ervin L

sepengetahuan saya menaikan distorsi kalau bagian depan di rubah, tapi ngga tahu pada mosfet follower ini akan sama atau tidak tinggal diuji saja...

harusnya lebih baik, output impedance lebih rendah dari sebelumnya, tapi...
(sorry ga ada skema, tapi saya ingat penempatan Q-nya) Q bawah - yang dari Collector Q1 juga bakal keluarin arus yang sama, jadi kebutuhan arus di Base Q bawah juga meningkat, pastikan Q1 mampu memenuhi kebutuhan arus Base Q bawah, artinya input imp bakal menurun, padahal mas Ervin ingin input imp tinggi.

Saya pakai R feedback 33 K Ohm, artinya di Q1, arusnya cuma bisa kecil (misal kondisi maximum pun, 40v, arus 40/33K atau sekitar 1.2mA). Padahal normalnya max kan cuma 20v, krn feedback nyambung ke output yang disetel sekitar 1/2 Vs (=0/CT).

Disipasi daya max juga cuma 40*40/33 K atau cuma 48 mW, masih di bawah limit 100mW BC 550.

Q2-Q3 saya mau coba kaleng (BC140-BC161).

Thanks,

Ervin L

sue wrote:

- K3911-nya cepet amat K.O.-nya? heatsinknya kekecilan mungkin, seperti catatan dari TOSHIBA, ga mampu menahan arus/temp/teg tinggi (walaupun dalam batas max) secara kontinyu. arus dan tegangan masih jauh di bawah batas max, jadi kemungkinan besar k3911-nya kepanasan.
- 15W peak atau RMS?
Hitung sendiri aja :
V = P / I
V = akar ( P * RL )
V = I * RL

- memparalel zener dengan cap kayaknya malah memperburuk bunyi duk, arus buat zener juga dipakai buat mengisi cap, tegangannya merangkak naik lebih lama, untuk mengurangi duk harusnya secepatnya zener mendapat arus untuk mencapai kerja optimalnya. tapi kalau mau dicoba silahkan saja, mungkin saya salah.

Udah coba paralel dioda 2x1N4148 di pre dengan kapasitor, tapi justru malah timbul dengung/hum bertambah. Kenapa ya? Belum menyelesaikan jeduk, kayaknya memang cuma speaker protektor yg paling pas.

Kalau buka-2x datasheet tube, kenapa ya kalau tegangan kerja dinaikkan, tapi R anoda dinaikkan juga (= arus lebih kecil), distorsi turun secara significant? Transistor sama nggak kasusnya? Kalau iya, takutnya menaikkan arus = menaikkan distorsi. Kalau transistor, supaya distorsi dan noise turun, selain menurunkan gain (via R feedback), lebih baik menaikkan tegangan, atau arus, atau justru menurunkan?

Anyway, sekarang sih gak ada noise atau distorsi yang terdengar ukuran normal krn gain cuma dibuat 3 saja.

Quote :

Udah coba paralel dioda 2x1N4148 di pre dengan kapasitor, tapi justru malah timbul dengung/hum bertambah. Kenapa ya? Belum menyelesaikan jeduk, kayaknya memang cuma speaker protektor yg paling pas.

dioda yang mana?
pakai fungsi mute (delay) aja.

Quote :

Kalau buka-2x datasheet tube, kenapa ya kalau tegangan kerja dinaikkan, tapi R anoda dinaikkan juga (= arus lebih kecil), distorsi turun secara significant?

saya ga tau menau tentang valve, ga tau kalau kejadiannya akan seperti itu.

Quote :

Transistor sama nggak kasusnya? Kalau iya, takutnya menaikkan arus = menaikkan distorsi. Kalau transistor, supaya distorsi dan noise turun, selain menurunkan gain (via R feedback), lebih baik menaikkan tegangan, atau arus, atau justru menurunkan?

Arus di bagian mana dulu yang dinaikkan?
menurunkan distorsi dan noise bukan perkara mudah, bisa satu halaman lebih kalau mau di bahas.
baca-baca di sini kalau ga percaya?
http://www.dself.dsl.pipex.com/ampins/dipa/dipa.htm
dan beberapa halaman lainnya yang terkait di dalam situsnya D.Self.
biarin aja skema dan nilai komponennya original, bukannya akan sama hasilnya dengan yang dipublikasikan di situs esp.

ervinl wrote:

Saya pakai R feedback 33 K Ohm, artinya di Q1, arusnya cuma bisa kecil (misal kondisi maximum pun, 40v, arus 40/33K atau sekitar 1.2mA). Padahal normalnya max kan cuma 20v, krn feedback nyambung ke output yang disetel sekitar 1/2 Vs (=0/CT).

Disipasi daya max juga cuma 40*40/33 K atau cuma 48 mW, masih di bawah limit 100mW BC 550.

saya rasa hitungan mas Ervin kurang tepat.

Quote :

Q2-Q3 saya mau coba kaleng (BC140-BC161).

bukannya itu germanium? ingat Vbe-nya lebih rendah dari silicon.
0.2v-0.3v VS 0.6v-0.7v

- Q2;Q3 yang output itu ya, saya rasa ga apa-apa pakai germanium, saya kira itu Tr di bagian voltage sensing.