Modifikasi Kloning Power OCL 62V FISHER CA1271 meliputi mengganti transistor Preamp, modifikasi Servo Driver dan menaikkan daya keluar Power.
Semula rangkaian ini menggunakan tegangan supply 61,5VDC simetris dan menggunakan sepasang transistor Final nomer 2SC3281 / 2SA1302.
Rencananya akan kita naikkan ke tegangan 65VDC dan memakai 2 pasang transistor Final.
Table of Contents
SCHEMATIC AWAL
Berikut adalah potongan skema untuk bahan kloning.
Dari skema ini kita bisa lihat bahwa transistor Preamp dan transistor translator menggunakan transistor 5 kaki.
Transistor jenis ini sulit kita peroleh di toko dan sekalipun ada maka harganya kena mahal. Ini kesempatan kita untuk mengganti dengan nomer umum dalam kloningan nanti.
Sementara itu transistor untuk Servo Driver yang memakai 2SD947F tipe Darlington ini akan kita ganti dengan nomer lain namun bukan Darlington.
KLONING POWER OCL 62V FISHER CA1271 DAN MODIFIKASI SKEMA
X
SKEMA MODIFIKASI VERSI 65V
Di bwah ini adalah sebuah skema hasil modifikasi. Menggunakan tegangan 65VDC simetris dengan menggunakan 2 set transistor.
Transistor preamp dan translator yang semula adalah transistor dengan bentuk opto kopler ini saya ganti dengan 2 buah transistor 2Sc2240.
Sedangkan transistror Servo Driver saya ganti dengan MJE340 dan ada tambahan trimpot untuk setting tegangan bias bagi transistor Final.
Transistor VAS ganti dengan MJE350,
Driver Amplifier pindah ke 2SC2073 / 2SA940, dan
Final Power menggunakan 2SC5200 / 2A1943.
LAYOUT PCB
Hasil rancangan PCB setelah proses gambar ulang menjadi seperti berikut ini:
Luas PCB adalah 10cm x 9 cm dan lumayan padat.
PENAMPAKAN RANCANGAN KLONING POWER OCL 62V
Penampakan kloningan setelah komponen terpasang kemungkinan akan seperti berikut ini.
Modifikasi rangkaian Darlington LANEY CD650 adalah langkah modifikasi komponen dan transistor pada Power Amplifier buatan LANEY buatan era 90-an lalu.
CD650 adalah sebauh Power Amplifier dengan Mixer Audio 6 kanal di dalamnya yang menghasilkan keluaran hingga 500 Watt beban 4 Ohm.
Table of Contents
Penampakan seperti gambar ini:
Setiap kanal input memiliki Preamp mic tersendiri. Input Mic tersedia dalam bentuk soket XLR untuk Mic Balance dan Soket Akai untuk input LINE.
Setiap Preamp Mic ini memiliki potensio yang bertugas sebagai pengatur Level, Monitor, Effect dan 3 potensio Tone Control.
Ada pula Fitur Effek Digital 12 preset yang dapat kita pilih. Antara lain adalah Delay 1 hingga Delay 4, Concert, Arena, Club, Chamber, Garage, Bright, Dark, dan Spring.
Equalizer master 7 kanal tersedia untuk Jalur MAIN dan jalur MONITOR.
INFORMASI AWAL
Untuk mendapatkan informasi bahan modifikasi, maka saya harus mendaapatkan informasi dari rangkaian Power Amplifier ini.
Informasi yang harus kita dapatkan adalah schematic Diagram aslinya, melakukan gambar ulang dan meneliti kesesuaian rangkaian.
Jika telah benar rangkaian yang telah tergambar ulang ini maka kita sudah bisa melakukan modifikasi.
SCHEMATIC DIAGRAM
Berikut ini adalah schematic Diagram awal dari :LANEY seri CD650.
Tegangan Supply untuk Power Amplifier ini ada pada 60VDC. Dengan tegangan sebesar ini maka akan memungkinkan bagi rangkaian ini untuk mencapai angka 324W.
Namun LANEY sendiri hanya mematok angka 250W untuk masing-masing kanalnya pada beban 4 Ohm.
Saya rasa ini ada benarnya karena dengan memperhatikan transistor Final yang sebanyak 2 set masing-masing adalah 150W_dc, maka akan ketemu angka 300W_dc untuk masing-masing kanal.
Dengan mematok angka 250W tiap kanal pada beban 4 Ohm, makan tegangan ke terminal speaker adalah sekitar 32V_rms.
Jika sinyal input maksimum adalah 1rms, maka GAIN untuk rangkaian ini adalah sekitar 32X.
Rangkaian Power amplifier ini melibatkan banyak komponen transistor pada tiap bloknya.
Apabila pada skema umum adalah perlu sekitar 5 transistor untuk Preamp hingga Driver Amplifier, maka rangkaian ini memerlukan sekitar 11 transistor.
Ini dikarenakan pada tiap-tiap blok memiliki fitur Limiter.
Disamping ada fitur tambahan lainnya seperti Cermin arus dan OCP (Over Current Protection).
SPEK KOMPONEN
Transistor yang terpasang pada rangkaian Power Amplfieir ini menggunakan nomer yang tidak begitu terkenal di negeri kita.
Karena itu pada skema akhir rangkaian ini saya telah melakukan pengubahan nomer transistor yang mengikuti kearifan lokal negeri kita.
Nomer , Type, Pdc, Vce_Max, Ic_Max, hfe, File
S0692, PNP,
S0642, NPN,
MPSA92, PNP,
MPSA42, NPN,
BC847B, NPN,
BC857B, PNP,
SAP15N, NPN
SAP15P, PNP,
BC847B dan BC857B adalah transistor berbentuk SMD. Ini sulit untuk kita dapatkan.
SIMULASI PENGUKURAN TEGANGAN DC
Ketika kita akan memutuskan rangkaian ini akan coba kita kloning, maka kita harus lakukan gambar ulang terlebih dahulu dan kita tes rangkaiannya untuk memastikan apakah gambar yang telah kita buat ini telah sesuai.
Tes yang dilakukan adalah Tes dengan memberi tegangan DC pada rangkaian serta memberi sinyal sinus pada titik input untuk memastikan bahwa Output rangkaian Power ini menghasilkan tegangan yang sesuai dengan patokan Amplifier.
Berikut ini adalah hasil pengukuran pada berbagai titik rangkaian pada saat ada tegangan Supply sebesar 60VDC simetris.
Tegangan pada terminal output ke speaker adalah sudah benar 0,6mV.
Voltase pada pin Basis transistor Darlington SAP15N/P ini sudah benar sekitar 1,0 hingga 1,2V.
Selanjutnya pada basis transistor OCP Q8 dan Q9 telah benar tidak boleh lebih dari 200mV.
Arus yang melalui transistor VAS(+) Q7 adalah sebesar (60-59,2)/R13= 0,8/100 = 8mA.
Sementara itu arus yang melewati VAS (-) Q11 adalah sekitar (-59,5 – -60)/R18 = 0,5/68 = 7,3mA.
Dengan demikian dissipasi daya pada transistor Q7 dan Q11 adalah sebesar (59,3-4,6)*8= 437mW dan ((-)4,4- (-)59,5)* 7,3= 402mW.
Sementara itu Dissipasi daya untuk transistor Q1 hingga Q6 tidak saya hitung karena angka yang lebih kecil dari 200mW pada 60V.
SIMULASI PENGUKURAN SINYAL SINUS
Setelah selesai memastikan tegangan DC pada berbagai titik adalah sesuai, maka kita lakukan simulasi rangkaian dengan jalan memberikan sinyal sinus pada titik input untuk selanjutnya kita baca effek amplifikasinya pada titik output.
Berikut adalah hasil simulasi sinyal sinus untuk rangkaian Power LANEY ini.
Output mendekati tegangan supply dan saya anggap ini sudah sesuai.
MODIFIKASI RANGKAIAN DARLINGTON LANEY CD650 MENJADI TR FINAL GENERIC
Modifikasi kita lakukan karena saya memperhatikan bahwa transistor Final dari rangkaian ini lumayan sulit untuk mendapatkannya.
Sekalipun ada , harganya lumayan mahal.
Ka’rena itu saya mencoba mensimulasi rangkaian ini dengan menggantikan dengan transistor nomer lain.
Berikut ini adalah nilai tegangan Dc pada titik-titik penting rangkaian ini pada saat ada sinyal masuk sebesar 1Vrms frekwensi 1kHz.
Nampaknya tidak ada peruahan yang signifikan pada rangkaian ini ketika ada sinyal input masuk ke rangkaian ini.
Namun akan berbeda ketika kita mengukur arus yang bekerja pada rangkaian ini terlebih apabila menggunakan beban sebesar 4 Ohm.
Perhatikan gambar berikut:
Transistor Driver pertama mengambil arus sebesar 55mA_rms yang berarti ada dissipasi daya hingga (60X55mA)=3,3W_rms.
Transistor Driver kedua mengambil arus sebesar 0.87A_rms yang berarti ada dissipasi daya sebesar ( 0,87x 60V ) = 52,2W_rms.
Sedangkan untuk transistor Final mengalirkan arus masing-masing sebesar 2,04A_rms pada tegangan kerja 60V yang berarti akan ada dissipasi daya hingga 122W_rms.
SCHEMATIC DIAGRAM FINAL
Selanjutnya di bawah ini adalah schematic diagram hasil modifikasi untuk menggantikan transistor Final berjenis darlington ke transistor generik dengan gaya TEF.
Schematic LANEY pada blog saya yang lain LIHAT SINI.
Sebuah schematic Diagram lawas akan saya coba sulap dan modifikasi Power OCL JVC menjadi 400W ini saya dapatkan dari sebuah Servis Manual era 90-an.
Dalam schematic ini rupanya menggunakan transistor Final jenis Darlington yang di negeri kita masih kurang terkenal daripada transistor bipolar umumnya.
Menurut JVC produsen dari seri RX884RBK ini, ia hadir dalam 120W output stereo untuk beban 8 Ohm. Dan saya rasa ini memang benar jika melihat kemampuan dari transistor Final jenis darlington yang mampu hingga 150W.
Power Amplifier ini telah melibatkan sistim Digital dan melibatkan remote Control untuk seluruh sistemnya.
Table of Contents
Ada banyak fitur di dalam alat ini. Namun hanya Power Amplifier nya saja yang saya ambil dan ceritakan ke anda.
SCHEMATIC DIAGRAM POWER AMPLIFIER
Berikut ini adalah potongan schematic Diagram dari RX884 setelah pangkas dan edit.
Blok rangkaian terdiri dari:
Preamplifier,
Penguat Tegangan,
Servo driver,
Over Current Protection, dan
Darlington Amplifier.
Supply untuk rangkaian ini adalah 49VDC simetris. Dengan perhitungan matematis, maka tegangan sebesar ini transistor akan mampu menghasilkan audio hingga 150W pada beban 8 Ohm.
Namun jika beban adalah 4 Ohm, maka transistor ini akan mengalami overheating karena transistor akan dipaksa untuk mengalirkan arus hingga 2 kali nilai biasanya.
Secara kalkulasi, dengan tegangan 49VDC akan mengahasilan power Output hingga 215W pada beban 4 Ohm.
Dari gambar diatas nampak bahwa rangkaian Power Amplifier ini menggunakan transistor Darlington pada bagian Outputnya.
Dengan model Darlington, maka tidak ada Driver Amplifier. Ia adalah langsung menuju Final Power Amplifier.
SPEK TRANSISTOR POWER AMPLIFIER JVC RX884RBK
Berikut adalah informasi spek komponen dari transistor pendukung rangkaian Power Amplifier ini.
Resistor internal pada transistor darlington adalah 70 Ohm.
GAMBAR ULANG DAN SIMULASI MODIFIKASI POWER OCL JVC
j
MODIFIKASI POWER OCL JVC KE 400W
Untuk memodifikasi rangkaian Power ini menjadi 400W, maka tegangan supply setidaknya adalah sebesar 65VDC.
Namun ketika kita menaikkan tegangan supply ke angka 65V, komponen yang berhubungan dengan daya akan mengalami overheating.
Komponen ini antara lain adalah resistor dan Transistor.
Karena itu kita harus mengetahui dahulu berapa nilai arus yang mengalir pada transistor maupun resistor.
Beberapa langkah yang dilakukan untuk menaikkan daya menjadi 400W antara lain adalah:
Menaikkan tegangan supply menjadi 65VDC simetris,
Mengubah transistor Final yang semula adalah Darlington menjadi transistor biasa namun dengan daya yang lebih besar,
Menambahkan transistor Driver Amplifier,
Menaikkan daya dari transistor VAS dan Servo Driver,
Mengubah resistor bias untuk transistor Preamplifier,
GAIN dari rangkaian ini kita sesuaikan,
MODIFIKASI POWER OCL JVC ini akan menjadi lebih murah jika kita menggantikan transistor Final yang semula adalah berjenis Darlington menjadi transistor sejuta umat seperti 2SC5200/ 2SA1943.
SIMULASI MODIFIKASI POWER OCL JVC DENGAN BEBAN 4 OHM
Ketika beban kita ubah ke angka 4 Ohm, maka bentuk gelombang output sudah tidak sinus murni lagi.
Ini dikarenakan arus yang melewati beban tidak sesuai dengan perkiraan,
Rupanya transistor yang bekerja mengalami penurunan GAIN, sehingga tegangan yang semula adalah 60Vp tidak sampai 60Vp pada titik beban.
Hitungannya adala sebagi berikut:
Tegangan sinus pada transistor VAS adalah 60Vp namun berarus 4mA.
Driver Amplifier 1 umumnya memiliki kemampuan GAIN 20x hingga 50x. maka arus yang melewati transistor Driver maksimum adalah 4 x 50 = 200mA.
Final Power memiliki kemampuan GAIN antara 10x hingga 30X, maka arus yang melewati transistor Final power maksimum adalah 200mA x 30 = 6A.
Pada beban 4 Ohm, memerlukan arusyang lumayan besar bahkan 2 kali daripada saat menggunakan beban 8 Ohm.
SKEMA FINAL
Selanjutnya di bawah ini adalah schematic Diagram hasil modifikasi Power OCL ini yang telah menggunakan tegangan supply 65VDC simetris.
Modifikasi Power OCL AIWA XA950 dilakukan dengan mengantinya dengan Tegangan Supply 80V.
Semula Rangkaian Power Amplifier ini adalah menggunakan tegangan 45VDC dan menggunakan sepasang transistor SANKEN nomer 2SC2922/ 2SA1216.
Table of Contents
Untuk menjadi Power Amplifier dengan kemampuan 600W, maka setidaknya harus menyediakan tegangan supply 85VDC simetris atau travo 65VCT dengan kemampuan hantar arus minimal 15A jika menggunakan beban speaker 4 Ohm.
SCHEMATIC AWAL
Berikut adalah schematic diagram AIWA XA950 setelah proses potong dan edit.
Dengan data ini maka kita bisa ambil kesimpulan apakah transistor Pendukung rangkaian ini nantinya kita ganti ataukah tidak.
MODIFIKASI MODIFIKASI POWER OCL AIWA
Sebelum menaikkan daya Power ini, maka kita lakukan gambar ulang rangkaian terlebih dahulu.
Setelah rangkaian gambar ulang selesi, maka kita lakukan simulasi pemberian tegangan DC pada rangkaian untuk memastikan apakah rangkaian Power ini bekerja dengan baik.
Dan apabila hasil pengukuran tegangan Dc tidak mengalami masalah, langkah lanjutan adalah melakukan simulasi pemberian sinyal AC berupa sinus murni berfrekwensi 1kHz dengan level 1Vrms.
Hasil dari simulasi harus sesuai dengan patokan.
SIMULASI TEGANGAN DC
Berikut ini adalah gambar hasil simulasi pengukuran tegangan DC pada rangkaian Power OCL AIWA XA950.
Tegangan 45V simetris yang diberikan ke rangkaian ini menghasilkan output sebesar -1.6mV [ada terminal output. Ini sudah sesuai dan gambar hasil gambar ulang ini benar adanya.
Tegangan antara basis pada transistor Driver adalah antara +1.08VDC dan -1.07VDC dan saya anggap ini telah sesuai dengan kaidah Power Amplfieir.
Demikian pula dengan tegangan basis transistor Final yang hanya +0,39VDC dan -0,36VDC saya anggap telah sesuai.
Dengan demikian MODIFIKASI POWER OCL AIWA bisa kita lanjutkan dan kita sudah bisa melakukan simulasi dengan sinyal AC.
SIMULASI DENGAN SINYAL AC
Simulasi selanjutnya adalah pemeberian sinyal sinus murni ke terminal input rangkaian Power Amplfiier ini.
Kemudian kita mengukur berapakan hasil dari sinyal output pada terminal ke Speaker dari Power Amplfiier ini.
Berikut adalah gambar hasil simulasi sinyal output dari rangkaian Power ini hingga mendekati puncak tertinggi sinyal sinus, yaitu mendekati tegangan supply DC yang sebesar 45VDC.
Dari gambar ini nampak bahwa output sinyal akan mendekati tegangan suppl apabila ada masukan sebesar 3.2Vp-p atau 1.13Vrms.
Output tertinggi pada rangkaian ini adalah 42Vp atau 84Vp-p atau 30Vrms dan saya anggap ini sudah bagus.
NAIKKAN TEGANGAN MENJADI 80V DAN UBAH KOMPONEN
Jika kita ingin modifikasi Power OCL AIWA ini menjadi 600W, maka setidalnya harus ada tegangan supply sebesar 82VDC simetris.
Namun untuk mempermudah modifikasi, tegangan supply saya bikin 80VDC saja biar anda mudah dalam menelaah rangkaiannya.
Beberapa hal yang harus anda lakukan ketika menaikkan tegangan supply menjadi 80VDC adalah:
Tambahkan transistor Final menjadi (minimal) 3 pasang,
Penambahan driver amplifier sehingga Power ini menjadi TEF( Three Emitter Follower ),
Gantilah transistor Driver ke spek yang lebih tinggi,
Ubahlah spek transistor Servo Driver ke spek yang lebih kuat,
Transistor VAS ganti spek yang lebih tinggi.
Transistor Preamplifier ganti dengan yang memiliki spek VCE lebih tinggi,
GAIN rangkaian harus ikut anda ubah
ARUS DAN DISSIPASI DAYA
Berikut ini adalah hasil pengukuran arus pada masing-masing transistor. Pengukuran dilakukan pada beban virtual sebesar 4 Ohm. Ketika beban berubah ke angka 8 Ohm, arus menjadi jauh lebih kecil.
Tujuan dari pengukuran ini adalah untuk mengetahui berapa dissipasi transistor dan nomer berapakah transistor yang akan kita pakai dalam modifikasi power OCL AIWA ini.
Preamplifier: Tegangan pada R7 adalah 1,04VDC. berarti preamplifier memerlukan arus sebesar (1,04V/390_Ohm) 2,66mA. Arus ini terbagi 2 untuk Q1 dan Q2 sehingga masing masing adalah 1,33mA.
VAS: Tegangan pada resistor R14 adalah 0,96VDC yang berarti ada aliran sebesar 6,4mA. Transistor VAS umumnya bekerja antara 4mA hingga 15mA tergantung rancangan.
Servo Driver: Hampir sama dengan VAS karena mereka terhubung secara seri. Transistor Servo Driver mengalirkan arus lebih kecil sedikit karena ada arus yang melewati D4 hingga R13.
Driver Amplifier #1: Pengukuran sekitar 70mA_rms pada supply 80VDC. Berarti memerlukan transistor dengan dissipasi minimal sebesar 5.6Wrms.
Driver Amplifier #2: 1,02A_rms pada tegangan 80VDC. Setidaknya memerlukan transistor dengan dissipasi 80V X 1,02A = 80Wrms
Final Power Amplifier: 8,1A_rms (3 x 2,7A_rms) pada tegangan 80VDC. Anda harus menyediakan minimal 10A untuk menjadikan Power Amplifier ini menjadi lebih Powerfull pada beban 4 Ohm.
GAIN resistor harus kita sesuaikan. Ketika Power Amplifier ini bermain pada input 1Vrms untuk menghasilkan output mendekati tegangan supply, setidaknya resistor input harus kita mainkan.
Angka terbaik untuk resistor input R9 adalah 1050 Ohm. Karena nilai ini tidak ada di pasaran E12, maka bisa anda ganti dengan 1K 1% untuk hasil terbaik.
Trimpot Servo Driver RV1 yang semula adalah sebesar 4K7 sulit kita peroleh di pasaran bisa anda ganti dengan trimpot 5K.
SCHEMATIC AKHIR HASIL MODIFIKASI
Berikut adalah gambar akhir dari rangkaian Power Amplifier OCL AIWA XA950 yang telah menggunakan tegangan supply 80VDC simetris.
Schematic Diagram Audio merk AIWA yang lain bisa anda lihat DALAM BLOG INI.
AIWA lainnya juga tersedia di BLOG saya lainnya DI SINI.
Modifikasi Power OCL DENON AVC2870 dalam tulisan ini adalah catatan tentang cara mengubah sebuah schematic diagram Power dengan berbagai tegangan supply dan komponen pendukung.
Table of Contents
x
SCHEMATIC DIAGRAM OCL DENON AVC2870
Berikut ini adalah schematic diagram awal dari DENON AVC2870 setelah proses pangkas dan edit.
Z
SIMULASI DAN PENGUKURAN
Setelah gambar selesai maka kita harus lakukan pengukuran rangkaian untuk memastikan apakah nilai komponen yang tertulis sudah benar.
SIMULASI SECARA DC
Dengan catu daya 56V seperti skema aslinya, maka di sini kita mendapatkan informasi bahwa output ke terminal speaker telah sesuai.
Angka terbaca adalah 0,57mV dan ini sangat ideal.
Selanjutnya tegangan basis pada transistor final nampaknya normal pada angka (+)0,498V dan (-)0,497V.
Tegangan pada basis transistor Driver adalah (+)1.07V dan (-)1,07V dan saya anggap ini sudah sesuai.
Perhatikan pada resistor R10. Dengan nilai 12K dan beda potensial terukur pada resistor adalah 54,8-30,04= 24,76V .
Arus yang lewat pada resistor R10 adalah 24,76/12K = 2mA
N
PENGUKURAN ARUS AC
H
R
MODIFIKASI POWER OCL DENON AVC2870 KE 600 WATT
Ketika tegangan kita naikkan ke angka 80V, maka transistor akan semakin besar mengalirkan arus ke beban speaker.
Pada simulasi, jika menggunakan tegangan supply 80V maka memerlukan setidaknya 4 pasang transistor daya dengan kemampuan masing-masing 150W.
Ini berlaku jika kita menggunakan beban sebesar 4 Ohm. Namun jika speaker adalah 8 Ohm maka kosumsi arus menjadi lebih kecil.
Kita harus menambahkan lagi transistor untuk Driver level ke-2.Ini kita lakukan karena pengatan arus menjadi semakin besar.
Betapa tidak. Pada penguat tegangan, arus yang bekerja adalah anggap saja 4mA. Sedangkan arus ke speaker adalah 13,5A atau 13.500mA.
Ini berarti memerlukan penguatan arus sebesar (13500/4=3375) 3375 kali.
Sedangkan kemampuan penguatan arus pada transistor Driver adalah antara 20X hingga 50X. Transistor Final malah semakin kecil antara 10X hingga 20X.
Jika kita tambahkan satu tingkat lagi maka penguatan arus bisa menjadi lebih baik.
Anggap saya jika setiap transistor memiliki kemampuan penguatan masing-masing 20X saja maka hasil pengiatan total akan menjadi
20*20*20= 8000X
Berbeda jika hanya menggunakan 2 tingkat saja ( Driver dan Final Power) maka hasil penguatan hanya sampai 20*20=400X.
Pada hasil pengukuran, Power Amplifier ini mampu mengeluarkan arus hingga 4×2,29A pada tegangan 80V beban 4 Ohm. Berarti arus melewati transistor 2Sc5200 adalah 9.16A.
Namun ini adalah arus setengah gelombang karena ia mendapatkan supply dari phasa (+).
Karena ada 2 supply ( Power ini adalah menggunakan catu daya Simetris ) maka angka 9.16A ini kita kalikan dengan angka 2. Hasilnya adalah 18,32A.
Arus terukur pada beban speaker adalah sekitar 0,707 dari total arus simetris ini. Sehingga output RMS menjadi 18,32 x 0,707 = 12.95A rms.
Berarti benar arus yang terukur ke beban 4 Ohm adalah sebesar 13,5A_rms.
Karena arus yang melewati beban adalah besar, maka beda potensial pada beban 4 Ohm adalah 54V_rms.
Modifikasi Power Amplifier LUXMAN L30 sepertinya bisa kita lakukan karena schematic Diagram Power Amplifier ini lumayan sederhana dan tidak memerlukan komponen yang mahal.
LUXMAN L30 pada servis manualnya menyebutkan bahwa tegangan supply untuk rangkaian Power Amplifiernya adalah 35VDC simetris.
Table of Contents
Sementara itu beberapa reviewer mengatakan bahwa output dari Power ini adalah mulai dari 32W, 38W, 40W pada beban 8 Ohm.
Walaupun secara kalkulasi, maksimum power output dari amplifier ini adalah 75W pada beban 8 Ohm atau 110W pada beban 4 Ohm.
Namun rupanya LUXMAN hanya merancang GAIN rangkaian ini tidak sampai angka maksimum output.
Dari sini saya mencoba untuk meneliti dan mencoba memodifikasi rangkaian power amplifier ini bisakah naik ke tegangan lebih tinggi dan daya lebih besar.
SCHEMATIC DIAGRAM
Rangkaian Power Amplifier LUXMAN L30 memerlukan total 8 transistor.
Memiliki 2 buah trimpot yang bertugas sebagai penentu tegangan DC-Offset dan Penentu tegangan Bias bagi transistor Final.
Berikut adalah hasil potongan schematic Diagram LUXMAN L30 seksi Power Amplifier.
Melihat schematic Power Amplifier ini maka dapat dijelaskan bahwa rangkaian ini terdiri dari:
Preamplifier Differensial
Penguat Tegangan / Voltage Amplifier Stages,
Servo Driver,
Driver Amplifier, dan
Final Power Amplifier
Untuk nomer transistor bisa melihat uraian di bawah ini.
SPEK TRANSISTOR DAN KOMPONEN PENDUKUNG LAINNYA
Nomer transistor: type, Pdc, Vce, Ic
Q201,202: 2SA763, PNP, 200mW, -50V, -50mA
Q203: 2SC1951, NPN, 750mW, 120V, 100mA
Q204: 2SC945, NPN, 250mW, 40V, 100mA
Q205: 2SC1626, NPN, 10W, 80V, 0.75A
Q206: 2SA816, PNP, 10W, -80V, -0.75A
Q207: 2SD371, NPN, 50W, 80V, 6A
Q208: 2SB531, PNP, 50W, -80v, -6A
Melihat daftar spek transistor ini maka jelas transistor ini memang peruntukannya bagi tegangan supply rendah saja.
Misalkan anda melakukan modifikasi rangkaian ini menjadi power ampli bersupply 60V, maka hampir semua transistor harus anda ganti.
Ini karena transistor yang akan beroperasi pada tegangan supply 60V harus memiliki kemampuan maksimum VCE-nya hingga 120VDC.
MODIFIKASI POWER AMPLIFIER LUXMAN L30
Transistor seri C1951 sudah sangat sulit untuk anda dapatkan. Karena itu perlu ganti dengan nomer lain yang memiliki spek sama.
SIMULASI TEGANGAN DC
Berikut adalah hasil pengukuran rangkaian ini pada saat tidak ada sinyal input.
Tegangan supply 35VDC simetris ini mengaliri 4 bagian rangkaian, yaitu:
Preamplifier,
VAS dan Servo Driver,
Driver Amplifier, dan
Final Power Amplifier
Pada saat tidak ada sinyal, arus DC pada rangkaian ini lumayan kecil.
SIMULASI DENGAN SINYAL SINUS 1VRMS
Selanjutnya adalah pengukuran pada rangkaian ini menggunakan Supply Tegangan 35VDC dan sinyal masuk berujud sinus sebesar 1Vrms.
Output menunjukkan angka 22Vp atau 44Vp-p ketika input sinyal adalah 1Vrms.
Ini menunjukkan bahwa penguatan sinyal adalah 22X.
Sinyal output menuju angka tertinggi pada saat sinyal input adalah sebesar 1,529Vrms
Berarti masih ada peluang bagi kita untuk menaikkan power Amplifier ini ke daya yang lebih besar lagi.
MENELITI KEBUTUHAN DAYA
Sebelum menaikkan tegangan supply, maka terlebih dahulu kita harus mengetahui berapakah angka kerja arus transistor dari Rangkaian Power Amplifier ini.
Berikut ini adalah catatan hasil pengukuran pada LUXMAN L30 secara simulasi:
Preamplifier: 1mADC
VAS: 6mADC
Driver Amplifier: 4mA
Final Power Amplifier: 5mA
Namun pada saat ada sinyal input, maka transistor ini bekerja.
Pada sinyal 1Vrms, transistor Preamplifier dan VAS mengalirkan arus sama dengan pada saat tidak ada sinyal.
Namun pada transistor Driver dan Final Power berbeda lagi. Pada saat ada sinyal maksimum maka transistor ini juga mengalirkan arus yang besar.
Terlebih apabila ada sebuah beban sebesar 4 Ohm. Transistor Final nampaknya bekerja lebih berat dari pada saat menggunakan beban 8 Ohm.
Driver Amplifier mengalirkan arus 46,6mA_rms pada beban 8 Ohm pada saat sinyal maksimum.
Demikian pula dengan transistor Final Power Amplifier. Ia mengalirkan arus hingga 1,88A pada beban 8 Ohm.
Jika kita hitung, maka kosumsi daya pada transistor Final Power adalah sebesar 66W_rms.
Berarti anda sudah bisa membayangkan bagaimana kebutuhan transistor saat menaikkan tegangan supply.
SCHEMATIC DIAGRAM VERSI MODIFIKASI 60VDC
Berikut ini adalah schematic Diagram Power OCL LUXMAN L30 setelah proses modifikasi dengan menggunakan tegangan supply 60VDC simetris.
Tulisan ini adalah catatan saya dalam melakukan penelitian dan cara melakukan modifiksi power OCL DENON AVC2020 yang terkenal pada era 90-an lalu.
Table of Contents
DENON AVC2020 adalah sebuah Surround Amplifier yang telah menggunakan Remote Control dan fitur Digital lainnya.
Namun dalam tulisan ini saya hanya ambil pada bagian Power Amplifier saja, mencoba menghitung tegangan dan arus, serta mencoba untuk melakukan simulasi dengan berbagai tegangan catu.
Alasan saya melakukan kloning dan modifikasi rangkaian Power ini adalah karena schematic diagram yang tidak begitu rumit serta tidak memakan jumlah komponen yang terlalu banyak.
SCHEMATIC DIAGRAM POWER OCL DENON AVC2020
Berikut ini adalah Schematic Diagram dari Power AVC2020 setelah proses pangkas dan edit.
Tegangan kerja pada rangkaian ini adalah 49VDC. Jumlah transistor yang terlibat dalam skema ini 12 buah termasuk transistor Final Power.
Blok rangkaian adalah sebagai berikut:
Preamplifier,
Penguat tegangan,
Servo Driver,
Driver amplifier, dan
Final Power Amplifier.
Preamplifier menggunakan transistor 2SA970. Menggunakan Sumber tegangan stabil 15VDC.
Penguat Tegangan menggunakan nomer 2SC1841. Sumber arus stabil menggunakan sebuah transistor TR209 nomer 2SA988.
Ada fitur pembatas arus untuk penguat tegangan yang menggunakan transistor TR205 nomer 2SC1841.
Preamplifier dan penguat Tegangan ini telah terstabilisasi oleh sebuah transistor 2SA988.
Servo driver pada rangkaian ini menggunakan 2SC1815.
Driver Amplifier menggunakan pasangan nomer 2SD400 / 2SB1328.
Akhirnya Final Power Amplifier pada rangkaian ini menggunakan pasangan nomer 2SC3854 / 2SA1490.
SPEK KOMPONEN
Berikut ini adalah spek dari masing – masing komponen transistor pendukung rangkaian Power Amplifier ini.
Nomer, Type, Pdc, Vce, Ice, hfe
2SA970, PNP, 300mW, -120V, -100mA, 200-700
2SC1841,NPN, 500mW, 120V, -50mA, 150-800
2SA988, PNP, 500mW, -120V, -50mA, 150-800
2SC1815, NPN, 400mW, 50V, 150mA, 70-700
2SD2004, NPN, 1.2W, 160V, 1.5A, 56-270
2SB1328, PNP, 900mW, -160V, -1.5A, 56-270
2SC3854, NPN, 80W, 120V, 8A, 50
2SA1490, PNP, 80W, -120V, -8A, 50
KOSUMSI DAYA
Berikut ini adalah hasil pengukuran rangkaian Power Amplifier dengan menggunankan supply 49VDC dan beban 4 Ohm.
Preamp, dibawah 100mW
VAS, dibawah 100mW
Servo Driver, sekitar dibawah 1W pada saat sinyal maksimum.
Driver Amp, pada beban 4 Ohm transistor ini mengalirkan arus hingga 500mA rms
Final Power,
x
MODIFIKASI RANGKAIAN POWER OCL DENON AVC2020
Setelah Data komponen kita perolah, maka kita sudah bisa melakukan modifikasi rangkaian.
Saya membuat 2 macam versi tegangan supply bagi anda untuk mempermudah membikin kloningan Powr Amplifier buatan DENON ini.
VERSI ASLI
Dalam versi asli, hampir semua nilai resistor tidak perlu kita ganti.
Hanya saja kita cukup mengganti nomer transistor yang tidak ada terjual di pasaran negeri kita.
Pada skema aslinya, hampir semua transistor ini ada di pasaran negeri kita namun khusus untuk transistor Final bisa anda gunakan nomer 2SC3858 / 2SA1493 pada tegangan supply 49VDC simetris.
DOWNGRADE 35VDC
Selanjutnya kita mencoba membikin kloningan rangkaian Power ini namun menggunakan tegangan supply 35VDC simetris.
MENGHILANGKAN TRANSISTOR STABILLIZER SUPPLY (-)
Khusus pada tegangan 35V, saya menghilangkan transistor Stabillizer untuk tegangan supply (-).
Namun saya menggantikan dengan sebuah resistor.
Transistor Driver Amplifier tetap seperti aslinya saja meskipun pada saat beban 4 Ohm ia akan mengalirkan arus hingga 400mA
Pada saat beban 8 Ohm, transistor final akan mengalirkan arus sekitar 1.7A rms. Tentu akan ada dissipasi daya pada transistor sebesar 35V x 0,9A = 59,5W.
Berbeda dengan beban 4 Ohm, transitor Final akan terbebani arus sebesar 2,95A rms atau dissipasi daya sebesar 103,25W.
upgrade 60VDC
Dan terakhir adalah modifikasi tegangan supply 60VDC simetris. Tegangan 60VDC ini memungkinkan akan mampu menghasilkan daya audio hingga 220W pada beban 8 Ohm atau 300W pada beban 4 Ohm.
Transistor Final mengalirkan arus sekitar 3A rms pada tegangan 60VDC ketika beban adalah 8 Ohm atau 5,4 A rms ketika beban 4 Ohm.
Ini berarti kita harus mengubah transistor Final dengan nomer yang lebih kuat seperti 2SC3858 / 2SA1494 sebanyak 2 set.
GAIN rangkaian harus naik pula. Pada skema awal, resistor feedback adalah 22K dan resistor input adalah 470 Ohm. Ketika naik ke angka 60V, maka resistor feedback R13 adalah 47K dengan R12 resistor input 1K2.
Modifikasi rangkaian OCL ROTEL RA920 adalah catatan tentang bagaimana cara mengubah rangkaian Power yang semula 20W bisa menjadi 100W, 200W bahkan 300W.
Table of Contents
Bahan kloning kali ini adalah sebuah schematic Diagram dari Power OCL merk ROTEL seri RA920 yang terkenal pada era 80-an lalu.
Penampakan isi dalam Power Amplifier adalah LIHAT SINI. Selanjutnya bagaimana schematic Diagram dari Power OCL ini?
SCHEMATIC BAHAN OCL ROTEL RA920
Berikut adalah potongan rangkaian Power Amplifier RA920.
Komponen aktif yang bertugas dalam schematic ini adalah:
Preamp: Q601, Q603, Q605, ( 2SA1016 )
VAS: Q611 ( 2SC1941 ), Q609 ( 2SB631 )
VAS limiter: Q607 ( 2SA1016 )
Servo Driver: Q613 ( 2SD600 )
Driver Amp: Q615 ( 2SD600 ), Q617 ( 2SB631 )
Final Power: Q619 ( 2SD896 ), Q621 ( 2SB776 )
SPEK KOMPONEN
Tabel ini menjelaskan spek komponen yang terpakai pada rangkaian power di atas.
NOMER, Polarity, PDC, VCEmax, ICmax, hfe
2SA1016, PNP, 400mW, 120V, 50mA, >160
2SC1941, NPN, 1W, 160V, 50mA, >90
2SB631, PNP, 8W, 100V, 1A, >60
2SD600, NPN, 8W, 100V, 1A, >60
2SD896, NPN, 70W, 120V, 7A, >60
2SB776, PNP, 70W, 120V, 7A, >60
KOSUMSI ARUS DAN DISSIPASI DAYA
Berikut ini adalah catatan kerja dari masing-masing komponen yang terlibat dalam rangkaian ini.
Angka tertulis di sini adalah angka perkiraan berdasarkan perhitungan matematis rangkaian.
Preamp: 20mW
Sumber arus preamp: 40mW
VAS: 110mW
Servo: 8mW
Driver Amp: 3,0W (Max pada beban 4 Ohm).
Final Amp: 68w (sinyal max pada beban 4 Ohm).
Melihat schematic diagram di atas maka kita bisa mengetahui spek dari komponen yang terlibat dalam rangkaian.
Transistor Final output MENURUT DATASHEETS adalah memiliki kemampuan hingga 60W.
Perhatian: jika anda menggunakan speaker 4 Ohm sebagai beban ampli ini. Setidak tidaknya tidak boleh melebihi 15Vrms pada peak power speakernya atau transistor anda akan mengalami Over Heating / kepanasan.
MODIFIKASI RANGKAIAN OCL ROTEL RA920
Setelah mendapatkan informasi spek dan daya pada transistor, maka kita sudah bisa melakukan modifikasi rangkaian ini.
SKEMA ASLI
Untuk melakukan modifikasi, maka kita harus melakukan gambar ulang terlebih dahulu.
Selanjutnya kita akan melakukan modifikasi rangkaian ini sesuai keinginan kita.
Pada tulisan ini saya akan mencoba menyajikan modifikasi dengan berbagai tegangan supply yang biasa kita pakai dalam praktek umumnya di negeri kita.
35- 45VDC
Ketika kita menaikkan tegangan supply ke angka 33-36VDC, maka yang paling bisa kita ubah adalah transistor Final.
Pada tegangan 35VDC maka akan ada dissipasi daya hingga 110 WDC. Jika kita bertahan dengan transistor final Q9 dan Q10 maka akan ada kejadian Over Heating pada transistor Final.
Ubahlah transistor Q9 dan Q10 dengan pasangan nomer 2N3055 / MJ2955 untuk mengejar 115WDC.
Namun akan lebih baik jika anda menyediakan transistor nomer 2SC5200 /2SA1943 yang memiliki kemampuan hingga 150W.
45- 55VDC
Pada tegangan ini, kosumsi arus semakin besar. Daya keluar dari Power Amplifier akan semakin besar pula.
Transistor Final pada tegangan 46 VDC akan menghasilkan daya hingga 200W pada beban 4 Ohm.
Jika kita bertahan dengan rangkaian di awal, maka Q6 dan Q7 akan mulai kepanasan. Q9 dan Q10 apalagi.
Paling tidak kita harus mengganti transistor driver Q6 dan Q7 ke nomer TIP31C/ TIP32C.
Karena pada tegangan 45VDC, transistor ini mengalirkan arus hingga 110mA_RMS dan ini akan menjadi 4W pada beban 4 Ohm.
Selanjutnya transistor Final harus kita ganti dengan sepasang transistor nomer MJL21194/ 93 untuk kemampuan higga 200W.
55- 65VDC
Ketika menggunakan tegangan 55-66 maka komponen yang mesti kita ubah menjadi semakin banyak.
R4 harus kita naikkan nilai resistansi yang semula 6K8 menjadi 15K/1W jika menggunakan tegangan supply sebesar ini..
Namun dalam modifikasi ini, saya tetap mempertahankan tegangan 28VDC untuk sumber arus bagi preamplifier dengan menambahkan resistor Dropper, Zener 30V, dan Elco Dekopel.
R7 yang bertugas sebagai resistor feedback harus ikut kita ubah. Jika resistor ini kita naikkan ke 47K, maka R9 sebagai resistor input juga harus kita ubah ke angka 1K2. Note: sumber input adalah 1Vrms.
Resistor penentu arus bias bagi VAS harus ikut kita ubah menjadi 1K demi menyesuaikan arus pada Q6.
R5 yang bertugas sebagai pemberi bias bagi Q5 juga harus kita naikkan ke angka 22K.
Resistor R11 kita ubah menjadi 56 Ohm.
Q5 jarang ada di toko komponen. Sekalipun ada, harga nya mahal. Anda bisa mendapatkannya DI TOKO INI. Namun transistor pasangannya juga sulit untuk kita dapatkan.
Q11 harus kita ganti dengan MJE340 karena pada tegangan supply sebesar ini,arus AC pada transistor sudah mulai membesar dan kepekaan transistor terhadap panas juga kita perlukan.
Q9 dan Q10 yang semula adalah transistor Final harus kita ubah fungsi sebagai Driver Amplifier.
Hanya saya pada resistor emitor nya kita ubah lebih besar agar sebagaian arus bisa masuk ke basis transistor Final yang sebenarnya.
Transistor Final idealnya adalah 3 pasang. Alasannya adalah dalam tiap-tiap transistor final, setidaknya harus tersedia maksimal 2,5A rms. Sementara total arus yang mengalir dalam Final Power ini adalah sekitar 6,5A rms pada tegangan 60VDC.
Bukankah 1 set transistor final C5200/A1943 ini memiliki kemampuan sampai 150W saja?
Selanjutnya adala skema akhir dari modifikasi ROTEL RA920 dengan tegangan 60V.
