Akhir-akhir ini saya termotivasi untuk merancang amplifier yang sederhana dan memakai transistor yang relatif mudah didapatkan di toko-toko elektronik. Bisakah dalam keterbatasan tersebut dihasilkan rancangan amplifier yang baik?
Setelah Blameless 100 sukses diimplementasikan, sekarang saya merancang amplifier yang lebih sederhana dan dayanya lebih kecil. Cocok untuk percobaan buat rekan-rekan yang sedang mempelajari perancangan amplifier. Saya namakan Emprit amplifier. Skematiknya bisa dilihat di bawah ini.
 |
| Skematik Emprit Amplifier |
Amplifier ini memakai tegangan power supply sebesar +-21VDC atau +-25VDC. Nilai komponen dalam kurung untuk penggunaan power supply +-25VDC. Daya maksimal sekitar 20W rms pada 8 Ohm atau 30W rms pada 4 Ohm dengan power supply +-21VDC dan 32W ems pada 8 Ohm atau 50W rms pada 4 Ohm dengan power supply +-25VDC.
Rancangan ini sederhana seperti AKSA 55 dengan sedikit optimalisasi agar cacat harmonik ke-2 lebih dominan dengan mempertahankan THD tetap rendah. Jadi dasar rancangannya hanya akan saya jelaskan perbedaannya.
Arus pada penguat diferensial (LTP) memakai resistor R7 dan R6. R6 gunanya untuk mengatur agar DC Offset minimal. Agar arus pada LTP stabil terhadap perubahan tegangan power supply, maka digunakan tegangan referensi LED yang noise-nya lebih kecil daripada dioda zener. LED1 sampai LED4 harus memakai LED warna biru yang memiliki tegangan maju 3,4V jadi tegangan referensinya 13,6V. Lalu kolektor Q2 di-fold back ke emitor Q3.
Karena transistor driver Q5 dan Q6 tidak memerlukan pendingin, maka transistor bias servo Q4 hanya perlu mengkompensasi transistor final Q7 dan Q8. Untuk mengurangi koefisien suhu Q4 digunakan dioda D1. Q4, Q7, dan Q8 harus ditempel pada pendingin yang sama agar arus biasnya stabil terhadap suhu. Transistor final bisa memakai 2SC4467 dan 2SA1694 yang disipasi dayanya lebih rendah (80W maks).
R32 adalah resistor 4.7 Ohm 1W yang diparalel dengan induktor 2uH.
Hasil simulasi
Power supply: +-21VDC
Phase Margin = 77 derajat
Gain Margin = 10 dB
THD pada 17W/8Ohm, 1kHz -> 0.006249%
THD pada 17W/8Ohm, 20kHz -> 0.008589%
Slew Rate = 62 V/uS
PSRR 1kHz -> 92 dB
Power supply: +-25VDC
Phase Margin = 77 derajat
Gain Margin = 10 dB
THD pada 25W/8Ohm, 1kHz -> 0.008204%
THD pada 25W/8Ohm, 20kHz -> 0.009733%
Slew Rate = 63 V/uS
PSRR 1kHz -> 92 dB
Layout PCB
Contoh rancangan PCB
 |
| Emprit Amplifier Bottom |
 | |
|
 |
| Versi 2 layer |
 |
| PCB PTH 2 layers |
Hasil Implementasi
Teman saya, De Yusman berhasil membuat amplifier ini. Review-nya ada di group Facebook “DIY Audio Indonesia”.
 | |
|
Dari beberapa teman yang sudah berhasil membuat amplifier ini, ada salah satu yang foto rakitannya menarik. Atas ijin yang punya, Agung Wahyudi, saya tampilkan fotonya di sini.
 |
| Emprit Amplifier milik Agung Wahyudi |
Berikut Emprit Amplifier rakitan saudara Adi Suwarno yang menggunakan PCB 2 layer PTH,
 |
| Emprit Amplifier milik Adi Suwarno |
BOM Emprit Amplifier V01
| Parts | Value | Qty |
| C1 | 3.3uF | 1 |
| C11 | 47uF/6.3V | 1 |
| C15 | 150nF | 1 |
| C16, C17 | 470uF/35V | 2 |
| C18 | 100nF | 1 |
| C2 | 220pF | 1 |
| C3 | 100uF/25V | 1 |
| C4, C10, C13, C14 | 100nF | 4 |
| C5 | 470uF/6.3V | 1 |
| C6A, C6B, C9A, C9B | 10pF | 4 |
| C7, C12 | 1000uF/35V | 2 |
| C8 | 220uF/50V | 1 |
| D1 | 1N4148 | 1 |
| D2, D3 | 1N4004 | 2 |
| INPUT | INPUT | 1 |
| J5 | J10MM | 1 |
| J6 | J20MM | 1 |
| LED1, LED2, LED3, LED4 | BLUE | 4 |
| Q1 | 2SA992 | 1 |
| Q2 | 2SA992 | 1 |
| Q3 | 2SC1845 | 1 |
| Q4 | BD139 | 1 |
| Q5 | 2N5551 | 1 |
| Q6 | 2N5401 | 1 |
| Q7 | 2SC5200 | 1 |
| Q8 | 2SA1943 | 1 |
| R1 | 470r | 1 |
| R10 | 1K8 | 1 |
| R12 | 10K 0.5W | 1 |
| R13 | 2K2 0.5W | 1 |
| R14 | 2K7 | 1 |
| R15 | 1K2 | 1 |
| R16 | 270r | 1 |
| R17 | 500r | 1 |
| R18 | 6.8r | 1 |
| R19 | 15r | 1 |
| R2, R11 | 47K | 2 |
| R20, R21 | 22r | 2 |
| R24 | 330 0.5W | 1 |
| R25, R26 | 3.3 0.5W | 2 |
| R27, R28, R29, R30 | 0.47 2W | 4 |
| R3, R22, R23 | 10 0.5W | 3 |
| R31 | 10 1W | 1 |
| R32 | 4.7 1W || 2uH | 1 |
| R4, R9 | 18r | 2 |
| R5 | 680r | 1 |
| R6 | 5K | 1 |
| R6A | 4k7 | 1 |
| R7 | 4K7 | 1 |
| R8 | 390r | 1 |
BOM Emprit Amplifier V02 (Versi 25V)
| Parts | Qty | Value |
| C1 | 1 | 3.3uF |
| C11 | 1 | 47uF/6.3V |
| C15 | 1 | 150nF |
| C16, C17 | 2 | 470uF/35V |
| C18 | 1 | 100nF |
| C19, C20 | 2 | 1uF |
| C2 | 1 | 220pF |
| C3 | 1 | 100uF/25V |
| C4, C10, C13, C14 | 4 | 100nF |
| C5 | 1 | 470uF/6.3V |
| C6 | 1 | 5pF |
| C7, C12 | 2 | 1000uF/35V |
| C8 | 1 | 220uF/50V |
| C9 | 1 | 10pF |
| D1 | 1 | 1N4148 |
| D2, D3 | 2 | 1N4004 |
| F1, F2 | 2 | 2A |
| INPUT | 1 | INPUT |
| J1, J2 | 2 | J5MM |
| L1 | 1 | 4.7 1W || 2uH |
| LED1, LED2, LED3, LED | 4 | BLUE |
| Q1, Q2 | 2 | 2SA1015 |
| Q3 | 1 | 2SC1815 |
| Q4 | 1 | BD139 |
| Q5 | 1 | 2N5551 |
| Q6 | 1 | 2N5401 |
| Q7 | 1 | 2SC5200 |
| Q8 | 1 | 2SA1943 |
| R1 | 1 | 470r |
| R10 | 1 | 1K2 (1K8) |
| R11 | 1 | 47K |
| R12 | 1 | 10K 0.5W |
| R13 | 1 | 1K8 (2K2) 0.5W |
| R14 | 1 | 2K2 (2K7) |
| R15 | 1 | 1K2 |
| R16 | 1 | 270r |
| R17 | 1 | 6.8 |
| R18 | 1 | 15r |
| R19, R20 | 2 | 22r |
| R2 | 1 | 47K |
| R23 | 1 | 330 0.5W |
| R24, R25 | 2 | 3.3 0.5W |
| R26, R27, R28, R29 | 4 | 0.47 2W |
| R3, R21, R22 | 3 | 10 0.5W |
| R30 | 1 | 10 1W |
| R4, R9 | 2 | 18r |
| R5 | 1 | 680r |
| R6 | 1 | 4k7 |
| R7 | 1 | 4K7 |
| R8 | 1 | 390r |
| TP1, TP2 | 2 | TPPAD1-13 |
| VR1 | 1 | 5K |
| VR2 | 1 | 500r |
Ket : Nilai dalam kurung untuk versi tegangan supply 25Vdc
BOM Emprit Amplifier V03
| Parts | Value | Qty | |
| Ver. 25Vdc | Ver. 21Vdc | ||
| C1 | 3.3uF | 3.3uF | 1 |
| C11 | 47uF/6.3V | 47uF/6.3V | 1 |
| C15 | 150nF | 150nF | 1 |
| C16, C17 | 470uF/35V | 470uF/35V | 2 |
| C18 | 100nF/63V | 100nF/63V | 1 |
| C2 | 220pF | 220pF | 1 |
| C3 | 100uF/25V | 100uF/25V | 1 |
| C4, C10, C13, C14 | 100nF | 100nF | 4 |
| C5 | 470uF/6.3V | 470uF/6.3V | 1 |
| C6 | 100n 63V | 100n 63V | 1 |
| C6A, C6B | 10pF | 10pF | 2 |
| C7, C12 | 1000uF/35V | 1000uF/35V | 2 |
| C8 | 220uF/63V | 220uF/63V | 1 |
| C9A, C9B | 10pF | 10pF | 2 |
| D1 | 1N4148 | 1N4148 | 1 |
| D2, D3 | 1N4004 | 1N4004 | 2 |
| F1, F2 | 1,5A | 1,5A | 2 |
| INPUT | INPUT | INPUT | 1 |
| LED1, LED2, LED3, LED4 | BLUE | BLUE | 4 |
| Q1, Q2 | 2SA992 | 2SA992 | 2 |
| Q3 | 2SC1845 | 2SC1845 | 1 |
| Q4 | BD139 | BD139 | 1 |
| Q5 | 2N5551 | 2N5551 | 1 |
| Q6 | 2N5401 | 2N5401 | 1 |
| Q7 | 2SC5200/NJW0281 | 2SC5200/NJW0281 | 1 |
| Q8 | 2SA1943/NJW0302 | 2SA1943/NJW0302 | 1 |
| R1 | 470r | 470r | 1 |
| R11 | 47K 0,5W | 47K 0,5W | 1 |
| R10 | 1K8 | 1K2 | 1 |
| R12 | 10K 0.5W | 10K 0.5W | 1 |
| R13 | 2K2 0.5W | 1K8 0.5W | 1 |
| R14 | 2K7 | 2K2 | 1 |
| R15 | 1K2 | 1K2 | 1 |
| R16 | 270r | 270r | 1 |
| R17 | 6.8r | 6.8r | 1 |
| R18 | 15r | 15r | 1 |
| R19, R20 | 22r | 22r | 2 |
| R2 | 47K | 47K | 1 |
| R21, R22 | 10r 0.5W | 10r 0.5W | 3 |
| R23 | 330r 0.5W | 330r 0.5W | 1 |
| R24, R25 | 3.3r 0.5W | 3.3r 0.5W | 2 |
| R26, R27 | NOBLE5W | NOBLE5W | 2 |
| R28 | 10r 1W | 10r 1W | 1 |
| R29 | 4.7r 1W || 2uH | 4.7r 1W || 2uH | 1 |
| R3, | 10r 0.5W | 10r 0.5W | 3 |
| R4, R9 | 18r | 18r | 2 |
| R5 | 680r | 680r | 1 |
| R6, R7 | 4K7 | 4K7 | 1 |
| R8 | 390r | 390r | 1 |
| VR1 | 5K | 5K | 1 |
| VR2 | 500r | 500r | 1 |
Update 1 Mei 2016
Beberapa orang yang membuat amplifier ini mencoba dengan transistor yang lebih baik yang mungkin agak susah didapatkan di toko-toko elektronik. Mereka mengklaim hasil yang lebih baik.
Transistor tersebut adalah:
2SC1815 diganti dengan 2SC1845
2SA1015 diganti dengan 2SA992
2N5551 diganti dengan MPSW42
2N5401 diganti dengan MPSW92
Selamat bereksperimen.
