PANDUAN MERAKIT PENGUAT AUDIO OCL 150 WATT

 

Bagian Blok Audio Amplifier :

1. Input Sinyal
2. Penguat Awal/Penguat Depan (Pre-amp)
3. Pengatur Nada (Tone Control)
4. Penguat Akhir (Power Amplifier)
5. Speaker
6. Power Supply

1.    Input Sinyal

Input sinyal dapat berasal dari beberapa sumber, antara lain dari CD/DVD Player, Tape, Radio AM/FM, Microphone, MP3 Player, Handphone, dll. Masing-masing sumber sinyal tersebut mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Bagian Input sinyal harus mempu mengadaptasi sinyal sinyal tersebut sehingga sama pada saat dimasukkan ke penguat awal/ penguat depan (pre-amp)

2.    Penguat Awal/Penguat Depan (Pre-amp)

Penguat depan berfungsi sebagai penyangga dan penyesuai level dari masing-masing sinyal input sebelum dimasukkan ke pengatur nada. Hal ini bertujuan agar saat proses pengaturan nada tidak terjadi kesalahan karena pembebanan/loading. Penguat depan harus mempunyai karakteristik penyangga/buffer dan berdesah rendah.

3.    Pengatur Nada (Tone Control)

Pengatur nada bertujuan menyamakan (equalize) suara yang dihasilkan pada speaker agar sesuai dengan aslinya (Hi-Fi). Pengatur nada minimal mempunyai pengaturan untuk nada rendah dan nada tinggi. Selain itu ada juga jenis pengatur nada yang mempunyai banyak kanal pengaturan pada frekuensi tertentu yang biasa disebut dengan Rangkaian Equalizer. Prinsip dasar pengaturan nada diperoleh dengan mengatur nilai R/C resonator pada rangkaian filter.

4.    Penguat Akhir (Power Amplifier)

Penguat Akhir adalah rangkaian penguat daya yang bertujuan memperkuat sinyal dari pengatur nada agar bisa menggetarkan membran speaker. Penguat akhir biasanya menggunakan konfigurasi penguat kelas B atau kelas AB. Syarat utama sebuah penguat akhir adalah impedansi output yang rendah  antara 4-16 ohm) dan efisiensi yang tinggi.

Karena kerja dari penguat akhir sangat berat maka biasanya akan timbul panas dan dibutuhkan sebuah plat pendingin untuk mencegah kerusakan komponen transistor penguat akhir karena terlalu panas.

5.    Speaker

Speaker berfungsi mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Semakin besar daya sebuah speaker biasanya semakin besar pula bentuk fisiknya. Secara umum speaker terbagi menjadi tiga, yaitu Woofer (bass), Squaker (middle), dan tweeter (high). Impedansi speaker antara 4 ohm, 8 ohm dan 16 ohm.

Saat ini ada juga speaker yang disebut dengan subwoofer, yaitu speaker yang mampu mereproduksi sinyal audio dengan frekuensi yang sangat rendah dibawah woofer.

6.    Power Supply

Power Supply merupakan rangkaian pencatu daya untuk semua rangkaian. Secara umum power supply mengeluarkan dua jenis output, yaitu output teregulasi dan tidak teregulasi. Output teregulasi dipakai untuk rangkaian pengatur nada dan penguat awal, sementara rangkaian power supply tidak teregulasi dipakai untuk rangkaian power amplifier.

Peralatan standar yang digunakan :

1   1. Obeng

Obeng yang sering digunakan oleh teknisi elektronika adalah obeng plat dan obeng bunga

2. Solder

3. Desolder (sedotan timah)

4. AVO meter

Bahan :

1. Boks Amplifier dan kelengkapannya

2. Tone control (Pengatur Nada)

3.    Kit Amplifier

4.    Power Supply

5.    Kabel secukupnya

6.    Timah Solder

Tahapan Pekerjaan :

1.    Pemasangan boks amplifier dan kelengkapannya

2.    Perakitan Power Supply (Catu Daya)

3.    Pemasangan Tone Control

4.    Perakitan Power Amplifier

Skema Rangkaian Power Supply :

1. Transformator

Cara kerja  transformator didasarkan oleh prinsip induksi elektromagnetik. Trafo menggunakan kumparan kawat yang jika dialiri arus bolak balik, maka akan menciptakan induksi elektromagnetik. Artinya, arus listrik pada kawat melingkar menghasilkan medan magnet.

Inti besi atau tempat melilitnya kumparan kawat akan meningkatkan medan magnet yang dihasilkan dari induksi. Arus listrik AC yang bolak-balik menghasilkan fluks yang terus berubah. Fluks bolak-balik ini dapat mempengaruhi kumparan sekunder dan menghasilkan gaya gerak listrik juga arus listrik.

Transformator dapat menaikkan atau menurunkan tegangan listrik tergantung pada jumlah lilitan kawatnya. Untuk menaikkan tegangan maka jumlah lilitan primer atau trafo harus lebih sedikit dari jumlah lilitan sekundernya. Sedangkan jika ingin menurunkan tegangan maka jumlah lilitan primer trafo harus lebih banyak dari jumlah lilitan sekundernya.

2. Dioda

Fungsi dioda Kiprok (bridge) adalah mengubah arus input AC, yaitu Alternating Current (arus bolak balik) agar menjadi output DC, yaitu Direct Current (arus searah).

Dua kaki terminal digunakan sebagai Input untuk tegangan atau arus listrik AC. Sedangkan dua kaki terminal lainnya adalah terminal output, yaitu terminal output positif (+) dan terminal output negatif (-).

3, Elco

Electrolytic condenser dikenal dengan sebutan elco, yaitu kapasitor elektrolit. Elco menjadi komponen elektronika yang pasif dan berfungsi untuk menyimpan muatan listrik untuk sementara waktu. Elco yaitu benda yang memiliki dua kaki terminal dan dibalut dengan isolator. Kedua kaki pada komponen tersebut berfungsi sebagai bagian kutubnya, dimana satu kaki berfungsi sebagai terminal positif dan kaki lainnya berfungsi sebagai terminal negatif.

Skema Rangkaian Power Amplifier

1, Resistor

Resistor atau Tahanan adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengatur kuat arus yang mengalir. Lambang untuk Resistor dengan huruf R, nilainya dinyatakan dengan cincin-cincin berwarna dalam OHM (Ω)

Warna-warna yang dipakai sebagai kode dan arti nilai pada masing- masing cincin/gelang warna pada Resistor tetap :

Kode warna resistor

2. Kapasitor non polar

Kondensator/Capasitor non polar adalah Capasitor yang elektrodanya tanpa memiliki kutup positif (+) maupun kutup negatif (-) artinya jika pemasangannya terbaik maka Capasitor tetap bekerja.

Contoh Kondensator/Capasitor nonpolar yaitu:

Kondensator/Capasitor variable (Varco); Kertas, Mylar, Polyester, Keramik dsb.

Kondensator/Capasitor adalah komponen pasif, notasinya dituliskan dengan huruf C berfungsi untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk muatan listrik banyaknya muatan listrik per detik dalam satuan Qoulomb (Q). Kemampuan Kondensator/Capasitor dalam menyimpan muatan disebut kapasitansi yang satuannya adalah Farad (F), 1 Farad = 1.000.000 µF baca (mikro farad),

1 µF = 1.000 nF baca (nano Farad) dan 1 nF = 1.000 pF baca (piko Farad).

3. Kapasitor Polar

Kondensator/Capasitor Polar elektrodanya mempunyai dua kutup, yakni kutub  positif (+) dan kutub negatif (-). Apabila Capasitor ini dipasang pada rangkaian elektronoka, maka pemasangannya tidak boleh terbalik.

Salah satu contonya adalah Capasitor elektrolit atau elko, Tantalum.

Nilai kapasitas maksimum dan kutub –kutubnya sudah tertera pada bodi komponen tersebut.

3. Dioda

Dioda adalah Komponen Pasif Linear yang memiliki dua elektroda, yaitu Anoda = A dan Katoda = K

Fungsi diode adalah untuk menyearahkan arus AC (bolak balik) menjadi DC (searah)

4. Transistor

Transistor adalah Komponen aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor pada tahun 1951 ditemukan oleh seseorang yang bernama Shockley, bahan semi konduktor ini mengubah industri elektronik begitu cepat. Perkembangan pemakaian semi konduktor sebagai material pembuatan Komponen maka diciptakan rangkaian terpadu (Integrated Circuit/IC), perkembangan dan innováis yang terus diperbaharui akhirnya diciptakan optoelektronika dan mikroprosessor yang banyak dipakai sebagai componen dasar rangkaian otomasi, robotik dan Komputer.

Transistor terdiri dari type PNP dan NPN

Berikut ini adalah fungsi dari masing-masing komponen pada rangkaian Power  Amplifier OCL 150 Watt :

 

1.    R1 (100 KΩ), berfungsi meredam “hum” atau suara “jedug” atau sinyal liar yang mungkin timbul terutama pada saat amplifier dihidupkan tanpa rangkaian input.

2.    C1 (100 nF), sebagai kopling, menyalurkan sinyal AC saja dan menahan/meredam sinyal DC.

3.    R2 (33 KΩ), memberi bias ke basis Q1 (A733) sekaligus membuat kapasitor resonansi C2 lebih aktif. Gain bias bisa 2 hingga 4 kali lipat (sekitar 6dB) lebih kuat dari amplifier lain.

4.    R6 (33 KΩ), resistor gain. Semakin besar nilainya semakin besar pula penguatannya. Penguatan & kejernihan suara berbanding terbalik.

5.    R3 (560 Ω), kebalikan dari R6.

6.    C2 (47uF), kapasitor resonansi, hanya bekerja pada arus AC. Menjamin R3 supaya hanya meneruskan sinyal audio (di atas 20Hz) & menahan arus AC.

7.    Q1 dan Q2 (A733), Stage input yang bekerja kebalikan. Q1 penguat non-inverting, sedangkan Q2 penguat inverting. Untungnya stage ini menggunakan transistor PNP. Transistor PNP biasanya jauh lebih linier dibanding NPN.

8.    D1 (1N4001), D2 (1N4001), membentuk rangkaian regulator arus (Current Boost) untuk mensupply stage input. Dioda ini tidak harus high speed, yang penting kuat membentuk tegangan sekitar 1.3V.

9.    R4 (10 KΩ), membentuk bias, semakin kecil semakin panas, semakin panas semakin jernih. Menjamin Q1 & Q2 tidak kekurangan arus. Kejernihan suara salah satunya ditentukan dari sini. Berfungsi juga untuk membuang muatan kapasitor power supply, penting pada saat rangkaian dimatikan.

10. R10 dan R11 (100 Ω), C5 dan C6 (47 µF), membentuk rangkaian filter dengung & osilasi yang mungkin terjadi dari kaki-kaki Q3 & Q4. Osilasi biasanya berupa sinyal ultra treble halus yang bisa membuat heatsink/transistor power lebih panas.

11. D3, D4 dan D5 (1N4001), membentuk regulator tegangan bias untuk Q5 & Q6 (pengganti regulator 1,8-2,1 Volt) yang nilainya 3 x dioda = 1,8V - 2,1V. Menjaga agar Transistor Final bekerja pada kelas AB.

12. R12 (100 Ω), menjaga supaya nilai tegangan bias tidak lebih dari 2,1V. Tegangan bias ini bernilai tetap, berada di titik CT (kira kira -1V hingga +1V). Tegangan tetap ini terombang-ambing ke atas dan ke bawah seperti getaran daun speaker. Sebenarnya R ini bisa dihilangkan.

13. Q3 (C1815), sebagai penguat sinyal tegangan (unbalanced). Menarik sinyal bias ke rel negatif supply. Sedangkan yang menjaga/menarik sinyal bias ke rel positif supply secara otomatis adalah R8 (2,2 KΩ) & R9 (4,7K). Output antara rel positif dan rel negatif tegangannya mendekati simetris tetapi tidak sama kekuatan arusnya, oleh sebab itu perlu rangkaian penguat arus pertama Q6 (BD 139) dan Q5 (BD 140) sebelum diumpan ke transistor final.

14. C3 (100 pF), mengatasi noise & osilasi pada Q3 (C1815)

15. C4 (47 µF), Bootstrap, menyesuaikan getaran tegangan bias tadi. Jalur referensi yang dipakai bukan ground tetapi jalur speaker untuk mengimbangi getaran tegangan bias. Menyesuaikan kekuatan getaran bass pada saat Continues speaker bergerak ke depan.

17. R13 & R14 (330 Ω), memberi supply arus ke Q5 (BD 139) & Q6 (BD 140), lewat emitornya masing-masing. Sebaiknya resistor ini menggunakan daya 2 Watt karena terhubung seri terhadap beban/speaker.

18. R15 & R16 (0,47 Ω/5W), memberi supply ke Q7 (TIP2955) & Q8 (TIP3055) lewat kaki emitor. Resitor ini bernilai kecil karena kita menginginkan arus besar, biasanya bernilai tidak lebih dari 0.5 Ohm.

 

Langkah terakhir adalah Pengujian Rangkaian :

1.  Uji ukur

Parameter pengukuran menggunakan alat ukur berupa AVO meter dan oscilloscope dan perangkat ukur lain.

2.  Uji dengar

Pengujian bunyi menggunakan Loudspeaker

DAFTAR PUSTAKA

1.     https://www.edukasielektronika.com/2015/03/power-amplifier-ocl-150-watt.html

2.     https://gurugoblogngeblog.blogspot.com/2024/08/membaca-dan-mengidentifikasi-komponen.html

3.     https://elektronikakreatif.blogspot.com/2012/04/penjelasan-fungsi-masing-masing.html

4.     https://www.youtube.com/watch?v=DMh23tmH5DU

5.     https://www.youtube.com/watch?v=IZ3NWx4MNP8&t=20s

6.     https://www.youtube.com/watch?v=tQkxQiA6CxE

7.     https://www.youtube.com/watch?v=xPfgdsso7HE

Catatan ini dibuat untuk panduan pada kegiatan pelatihan mandiri perakitan penguat suara Oleh Dinas Tenaga Kerja dan Transmigrasi Kabupaten Halmahera Selatan pada 26 Agustus - 7 September 2024.

Terima Kasih Kepada :

1. Bupati Halmahera Selatan yang telah bersedia penyematan tanda peserta pelatihan.

2. Bapak Kepala Dinas NAKERTRANS Halmahera Selatan Atas motivasi dan dukungannya.

3. Kepala UPTD BLK dan Workshop NAKERTRANS sebagai Ketua Panitia Pelaksana.

4. Seluruh Tim Pelaksana dan Staff UP-NAKERTRANS Halmahera Selatan.

5. La Tanza Group sebagai sponsor kegiatan.

6. Kepala-kepala Desa yang telah mengutus peserta pelatihan.

7. Pondok Pesantren Darussalam, seluruh pengasuh, para santri dan Pimpinan Pondok.

1.