Artikel ini akan membahas cara membuat amplifier 10W menggunakan IC TDA2004 yang komponennya cukup umum di pasaran. Amplifier ini dirancang dengan sangat serbaguna dengan menghasilkan daya keluaran 10 watt RMS (maks 20 watt) pada beban 8 ohm dengan berbagai jenis input.
 |
| Amplifier 10W Menggunakan IC TDA2004 |
Spesifikasi IC ini dapat dilhat pada datasheet pabrik pembuat. Ada dua input yang bersifat flat; yang pertama adalah input dengan impedansi 47k untuk mikrofon dinamis dan elektret, pick-up gitar, dan sumber sinyal rendah lainnya. Input kedua memiliki impedansi 1M dengan sumber sinyal yang memiliki tingkat tegangan masukan antara 100mV hingga 1
Input lain yang sifatnya independen disertakan dengan pemerataan RIAA untuk digunakan dengan pick-up magnet bergerak. Kanal ini memiliki level kontrol sendiri yang sifatnya flat sehingga sinyal dari keduanya dapat digabungkan. Kontrol volume master memungkinkan level output untuk disesuaikan tanpa mempengaruhi tingkat relatif dari dua kanal.
Berikut penjelasan lebih rinci tentang amplifier 10W menggunakan IC TDA2004.
Cara Kerja
Diagram blok penguat ditunjukkan pada Gambar-1. Dua soket input yang dikoneksikan secara paralel terdapat pada masukan disc agar sinyal stereo secara otomatis terhubung untuk menghasilkan suara mono.
Pada tingkat mixer, mixer stage terdapat sebuah sirkuit “soft limiter” yang berguna untuk menghasilkan efek “overdrive” ketika menggunakan gitar listrik sebagai sumber sinyal ataupun untuk memperbaiki pembicaraan agar lebih jelas saat berteriak di depan mikropon.
Kelebihan dari “soft limiting” adalah perilaku amplifier saat terjadi beban lebih sinyal yang dihasilkan akan lebih smooth dan terkontrol. Pada kenyataannya, adanya “soft limiting” akan menghasilkan efek kompresi yang akan memperbaiki efektifitas kekuatan suara tanpa menghasilkan suara kasar.
“Soft limiting” dihasilkan dengan cara menurunkan pengaturan volume master dan meningkatkan pengaturan volume input channel flat untuk dikompensasi. Level relatif dari kedua kontrol tersebut mempengaruhi derajat limiting yang diterapkan. Pada pengaturan kontrol “normal” limiting tidak terjadi hingga keluaran daya penuh terjadi dan amplifier mulai terjadi clip.
Catu daya pada amplifier menggunakan IC regulator tegangan. Komponen ini sering dihilangkan pada perancangan amplifier untuk menekan biaya. Penggunaan IC pada perancangan ini memberikan dua keuntungan. Pertama, efek ‘hum” pada output praktis tidak terdengar bahkan pada penganturan maksimum dari semua kontrol. Keuntungan kedua, adalah trafo dan penyearah pada power supply terlindungi dari kondisi hubing-singkat pada output. Kemampuan untuk menahan penyalahgunaan tanpa masalah adalah sangat penting bagi sebuah amplifier yang akan digunakan sebagai sebuah perangkat handal dalam berbagai situasi.
Penguat Daya
Rangkaian amplifier ditunjukkan pada Gb-2. Sirkuit power amplifier terlihat sangat sederhana karena semua pekerjaan dilakukan oleh sebuah IC penguat daya TDA2004 class-B. IC ini terdiri atas dua power amplifier yang identik yang sudah terkoneksi sebagai amplifier mode bridge.
Gambar. 2. Power Amplifier 10W
Jaringan feedback yang tersusun dari resistor R17, R18, R19, R20 dan kapasitor C14, C16 diatur sedemikian rupa sehingga output dari amplifier yang lebih rendah tepat sama dari kebalikan dari amplifier yang lebih tinggi. Loudspeaker dihubungkan antara dua output agar ayunan tegangan maksimum yang melaluinya adalah dua kali dari pengoperasian tunggal.
Pada output makimum tiap tingkat dapat menghasilkan 13V peak-to-peak serta menghasilkan 26V pada loudspeaker. Dengan output sinuisoidal ini setara dengan 9V rms yang menghasilkan lebih dari 10W pada 8 ohm atau 20W puncak.
Tegangan supply untuk IC4 di-dekopel oleh C23, R16 dan C12. Komponen lain di sekitar IC4 adalah R21, C17, R22 dan C18, yang berfungsi untuk mencegah ketidakstabilan frekuensi tinggi; C13 dan C15 sebagai bootstrap untuk meningkatkan ayunan tegangan output dan kapasitor coupling input C10 dan C11. Satu keuntungan besar dari amplifier mode full-bridge adalah bahwa kedua output berada pada tegangan DC yang sama dan kapasitor coupling yang cukup besar tidak dibutuhkan.
Catu Daya
Catu daya yang baik sangatlah dibutuhkan dengan trafo utama yang berkualitas dengan bobin primer dan sekunder; ini bertujuan untuk mengurangi interferensi sampai level minimum.
Gambar. 2. Rangkaian catu daya
Sebuah trafo standar center-tap yang terhubung ke dua buah dioda (D8, D9) dan sebuah kapasitor penghalus C19 memberikan tegangan DC kasar yang akan mensupply IC5 regulator 15V. Dari IC5, tegangan 15VDC yang stabil di-dekopel oleh C21 sebelum masuk ke rangkaian power amplifier.
Kapasitor C20 dan C22 dihubungkan sedekat mungkin ke IC5 dan mencegah ketidakstabilan frekuensi tinggi yang diakibatkan induktansi timah. Tegangan ripple output dari IC5 kurang dari 10mV bahkan ketika amplifier menghasilkan output penuh.
Preamplifier
Pada bagian preamplifier, tiga buah op-amp dengan noise rendah digunakan untuk men-supply dua kanal input dan penguat mixer. Tegangan mid-rail sebesar 7.5V yang dibutuhkan untuk memberikan bias yang tepat pada tingkat ini yang dibutuhkan untuk memberikan bias yang tepat sehingga menghasilkan tegangan 15V oleh resistor R1 dan dioda zener D1 serta di-dekopel oleh kapasitor C1.
Gain dari kanal dengan respon frekuensi yang bersifat “flat” juga dihasilkan oleh IC, yang mana konfigurasinya sebagai penguat non-inverting. Dua level pada input ditentukan oleh resistor R2 dan R7 yang berarti juga impedansi input. Input dihubungkan lewat soket jack stereo dengan sensitifitas 47 kohm dan input dengan sensitifitas rendah terhubung dengan resistor 1 Mohm.
Koneksi pada terminal terminal jack bersifat common ground. Saat jack mono dihububungkan secara otomatis terhubung ke resistor 47 k ohm sebagai input sensitifitas tinggi, dapat berupa gitar, mikropon, dll. Dioda D2 dan D3 terhubung secara seri dengan resistor R6 berfungsi untuk melindungi amplifier terhadap sinyal input yang berlebihan.
Tegangan statis dan sinyal apapun yang berasal dari luar berpotensi merusak amplifier. Kombinasi dari resistor seri berfungsi untuk membatasi arus dan dioda shunt yang terhubung langsung dengan tegangan supply harus dihilangkan kecuaIi jika terjadi sambaran petir.
Mixer
Sinyal dari VR1 dan VR2 melalui resistor R13 dan R12 ke input inverting dari IC3 adalah tingkat mixer. Sinyal feedback pada tingkat ini dihasilkan oleh provided by R14 and C8 untuk sinyal dengan level rendah dan menengah. Pada level yang lebih tinggi, dioda D6 dan D7 akan mulai bekerja dan mengahsilkan sinyal feedback yang lebih besar seiring dengan meningkatnya level sinyal.
Sinyal feedback yang progresif ini memberikan karakter suara soft limiting. Kapasitor C8 memberikan respon roll-off frekuensi tinggi yang baik pada mixer. Penggunaan amplifier “inverting” sebagai mixer menjamin bahwa interaksi antara pengaturan VR1 dan VR2 dihilangkan. Dari tingkat mixer sinyal akan melalui kontrol volume master ke amplifier.
Perhatikan polaritas dioda dan kapasitor elektrolit serta pin IC agar sesuai socket. IC4 dan IC5 menggunakan heatsink yang kecil dari aluminium. Heatsink tidak harus mengggunakan insulator namun harus dihjaga agar tidak terhubung ke sasis. Karena arus dari catu daya yang mengalir pada sasis dapat berlaku sebagai sinyal input dan disebut "earth loops" yang dapat mengakibatkan distorsi dan ketidakstabilan pada amplifier. "Earth loops" dapat dihindari dengan cara power supply hanya terhubung di satu titik pada sasis. Perkabelan ke soket input menggunakan "screened cable" dan kabel catu daya benar-benar terpisah jauh dari kabel lain.
Proses perakitan amplifier 10W menggunakan IC TDA2004 sangat sederhana namun menghasilkan kualitas audio yang sangat baik.
Baca juga : Amplifier 10W Menggunakan IC LM1875
0 $type={blogger}:
Post a Comment