logo blog
Blog Sandi Elektronik
Silahkan pastikan untuk melengkapi kunjungan anda dengan melihat : Daftar Isi.
Terima kasih atas kunjungannya dan semoga bermanfaat

Tekhnik Audio, Power Amplifier OCL

Advertisement

Power Amplifier system OCL

Keterbatasan po-amp system OTL salah satunya adalah sulitnya untuk dikembangkan sebagai penguat 'super-power' (berdaya sangat besar).
Hal ini disebabkan karena menerapkan supply tegangan tunggal dan juga karena selalu ada keperluan terhadap kondensator kopel kepada speaker yang harus memenuhi syarat-syarat tertentu. Jika tegangan supply semakin ditinggikan, maka kondensator kopel ini harus mampu bertahan terhadap tegangan yang tinggi pula. Begitu juga kondensator perata (smoothing condensator) pada rangkaian power supply-nya.
Po-amp system OCL (Output CapacitorLess) memperbaiki kelemahan ini.
Ia adalah system power amplifier yang tidak lagi menerapkan kondensator kopel di jalan output-nya. Dimungkinkannya transfer sinyal audio dari output kepada speaker tanpa menggunakan kondensator adalah dengan menerapkan suplai tegangan terbelah (split power-supply).
Perhatikanlah gambar berikut :

OCL po amp 1

Gambar di atas adalah contoh sebuah po-amp system OCL 20W.
Po-amp ini memerlukan dua polaritas tegangan supply, yaitu polaritas - (negatif) dan polaritas + (positif). Jadi, dengan demikian ada tiga sambungan dari power supply, yaitu sambungan - (negatif), sambungan + (positif) dan sambungan ground (0 Volt).
Mengenai power supply tegangan terbelah (split power-supply) lihat dalam : Tentang Power Supply Dengan Trafo Dan Dioda Penyearah (7) .

Titik X adalah titik tengah di antara tegangan supply + dan -.
Berbeda dengan system OTL di mana pada titik tengah ini terdapat tegangan DC setengah dari tegangan supply-nya, pada system OCL di titik tengah X ini tidak ada tegangan DC, atau bertegangan nol Volt terhadap ground (tidak ada tegangan). Itulah sebabnya bisa langsung disambungkan ke speaker tanpa memerlukan kondensator kopel.
Ini menjadi ciri khas po-amp OCL, di mana pada titik tengahnya (sambungan ke speaker) tidak terdapat tegangan DC (pengukuran dalam keadaan tanpa sinyal input).
Ketidak beresan sebuah po-amp OCL juga bisa dilihat langsung dari sini, yaitu apabila pada titik tengahnya terdapat tegangan DC, entah berpotential negatif ataupun positif terhadap ground.

Sebuah po-amp OCL biasa didahului dengan sebuah penguat differential di bagian inputnya.
Pada gambar di atas T1 dan T2 membentuk sebuah penguat differential, sehingga dengan demikian terdapat dua jalur input, yaitu jalur input melalui basis T1 dan jalur input melalui basis T2.
Emitor kedua transistor ini saling terhubung secara langsung yang menyebabkan satu transistor dengan transistor yang lainnya menjadi saling pengaruh-mempengaruhi.
Basis T1 merupakan non-inverting input (jalur masukan yang tidak menjungkirkan, tidak membalik fasa), sedangkan basis T2 merupakan inverting input (jalur masukan yang menjungkirkan, membalik fasa).
Sinyal audio dimasukkan melalui non-inverting input dan dikuatkan oleh po-amp sehingga muncul di jalur keluaran/output (titik X) dengan fase yang sama.
Sinyal audio yang telah dikuatkan ini kemudian sebagian diumpan balikkan lagi ke inverting input melalui R4. Efeknya adalah berkurangnya penguatan T1 dan juga penguatan po-amp secara keseluruhan.
Jadi, melalui R4 ini diselenggarakan umpan balik negatif. Semakin besar level umpan balik maka akan semakin kecil faktor penguatan. Akan tetapi apabila level umpan balik dikecilkan (dengan memperbesar nilai R4) maka penguatan akan membesar. Namun semakin dikecilkan umpan balik untuk mendapatkan faktor penguatan yang sangat besar, ini akan beresiko menjadi labilnya po-amp dan bisa menyebabkan osilasi. Karena itu umpan balik ini diperhitungkan sedemikian rupa sehingga po-amp tetap mempunyai penguatan yang besar namun terbebas dari kecenderungan labil.
Level umpan balik ditentukan oleh nilai resistansi R4 dan R3. R4 biasanya bernilai sama dengan R2 (resistor-resistor basis). Semakin besar nilai kedua resistor ini maka akan semakin besar faktor penguatan. Jika dikecilkan maka akan semakin mengecil pula faktor penguatan.
Namun R3 yang semakin kecil justeru akan memperbesar penguatan. Jika R3 diperbesar maka akan mengecilkan faktor penguatan.
Demikianlah keadaan-keadaannya dalam penguat differential.

T3 adalah sumber arus bagi emitor T1 dan T2.
Arus yang dipasok oleh T3 untuk emitor T1 dan T2 besarnya adalah tetap karena adanya D1 dan D2 pada basisnya. Peran sumber arus ini dalam banyak rancangan kadang hanyalah sebuah resistor. Namun dengan diterapkannya sumber arus menggunakan transistor, keuntungannya adalah bagi sinyal-sinyal AC audio ia menjadi perlawanan yang cukup besar (hingga bilangan Mega Ohm) dan ini menjadikan lebih baiknya state pengaruh-mempengaruhi antara T1 dan T2 sebagai sebuah kesatuan penguat differential.
Sebagaimana po-amp OTL, pendekatan untuk mengetahui besar daya keluaran maksimum (khusus kelas AB) adalah :

Po = Vx² / 1,4RL

Po adalah daya keluaran (Power output) dalam Watt
Vx adalah setengah tegangan supply efektif, dalam Volt
RL adalah impedansi speaker dalam Ohm.

Yang dimaksud setengah tegangan supply efektif untuk Vx adalah setengah tegangan dari supply positif dan negatif ketika po-amp menarik arus untuk mengeluarkan daya maksimal.
Jadi, yang dimaksud di sini bukanlah setengah dari tegangan supply maksimum (Vmax).
Untuk mudahnya, besar tegangan supply efektif bisa dirujuk kepada besar tegangan AC sekunder dari trafo power supply. Jika tegangan dari trafo power supply yang digunakan adalah 2x25V (25V-CT-25V), maka tegangan efektif adalah kira-kira tidak jauh dari itu, yakni 50V. Maka setengah tegangannya adalah 25V.
Dalam prakteknya, Po mengalami penurunan dengan faktor pembagi 1,45 dikarenakan adanya kerugian-kerugian di dalam proses penguatan po-amp untuk menghasilkan daya maksimal.

Mengenai bagian-bagian lainnya dari Po-amp OCL ini, sepertinya tidak perlu dijelaskan lagi di sini karena pada prinsipnya memang tidak jauh berbeda dengan apa yang ada pada Po-amp OTL.

ocl ic tda2030

Pada gambar tampak contoh sebuah po-amp OCL yang menggunakan IC.
Po-amp ini sempat populer sebagai amplifier speaker aktif di banyak rancangan. Dalam gambar hanya diperlihatkan satu kanal, untuk versi stereo adalah dua kali dari itu.
Dengan gambar yang diperlihatkan, po-amp ini bisa langsung difungsikan sebagai amplifier audio untuk PC (Personal Computer) berdaya besar.
Meskipun tanpa ada fasilitas pengaturan nada (tone control), akan tetapi hasilnya tetap cukup baik karena fungsi pengaturan nada pada PC sebenarnya telah tersedia di dalam program media playernya.
Perhatikanlah bahwa fungsi R1 dan R3 adalah sama dengan R2 dan R4 pada skema rangkaian po-amp OCL bertransistor sebelumnya. Umpan balik negatif diselenggarakan oleh R3, R2 dan C2.
D1 dan D2 dipasang hanyalah sebagai protektor saja, tidak mempengaruhi kinerja IC dalam menguatkan sinyal audio.

R4 dan C5 berfungsi untuk mencegah terjadinya osilasi ketika po-amp bekerja menguatkan frekwensi-frekwensi audio.
Pasangan R dan C ini umumnya sangat vital untuk diadakan, terutama pada rancangan-rancangan hi-fi dengan respon frekwensi hingga sedikit di atas ambang frekwensi audio (sekitar 30-100kHz). Tetapi adakalanya pasangan dua komponen ini tidak diperlukan jika rangkaiannya sudah cukup stabil, tidak akan terseret ke state osilasi meskipun pada level input dan output yang maksimal.


Tulisan lain tentang power amplifier :
Power Amplifier OTL
Power Amplifier BTL .


( Sandi Sb )

Enter your email address to get update from Sandi Sb.
Print PDF
Next
« Prev Post
Previous
Next Post »

2 komentar

boleh minta sumber journal mengenai po-amp OCL gak?. Trims

Balas

Sebagian besar sumbernya dari pengalaman.
Ada juga dari Ir.Wasito S. dalam : Tekhnik Frekwensi Rendah, sebagian lagi dari beberapa majalah, salah satunya (kalau tidak salah) majalah "Mekatronika".
Maaf saya tidak bisa pastikan karena sumber2 tertulis ini sudah lama tidak ada di saya.

Balas

Silakan komentar sesuai topik dan sertakan ID yang jelas dengan tidak menyertakan live-link atau spam.

Copyright © 2013. Sandi Elektronik - All Rights Reserved | Template Created by Kompi Ajaib Proudly powered by Blogger