Selama ini saya selalu memakai transistor final dengan fT tinggi, karena saya penggemar slew rate yang tinggi. Namun saya memiliki transistor bekas seperti MJ15003 dan MJ15004 yang fT nya sangat kecil dibandingkan transistor final jaman sekarang. Saya ingin memanfaatkan transistor tersebut. Tentu saja slew rate nya tidak boleh terlalu tinggi, bisa membahayakan transistor tersebut. Jadi yang cocok adalah amplifier untuk subwoofer. Saya akan memakai transistor yang mudah didapatkan di toko-toko sehingga akan mudah dibuat oleh teman-teman saya di daerah.
Topologi amplifier kelas AB yang memiliki keunggulan di frekuensi rendah adalah topologi simetris. Maka saya akan memakai topologi penemuan saya ini. Setelah saya simulasikan beberapa kali untuk mencoba beberapa kemungkinan, maka hasilnya seperti ini.
 |
| Skematik Bass Shaker |
Cara Kerja
Input amplifier ini memakai dua LTP yang simetris, Q3-Q5 dan Q4-Q6. Masing-masing LTP arus kerjanya ditentukan oleh sumber arus tetap atau CCS Q1 dan Q2 yang besarnya sekitar 3mA. Trimpot R10 digunakan untuk mengatur DC Offset. Pada bagian VAS juga memakai dua LTP yang simetris, Q7-Q9 dan Q8-Q10. Kompensasinya hanya memakai kompensasi Miller biasa, C8 dan C9. Sengaja saya tidak memakai lead compensation karena tidak memerlukan slew rate yang tinggi.
Bagian output memakai triple emitter follower (TEF) dikarenakan dua hal. Pertama, ini memungkinkan saya memakai arus kerja pada VAS yang cukup kecil yaitu sekitar 4mA sehingga saya bisa memakai transistor 2N5401/2N5551 pada bagian VAS. Kedua, karena nilai hFE transistor final yang turun drastis saat arus kolektornya naik. Ini mengakibatkan cacat yang cukup tinggi. Dengan memakai TEF total penguatan arus bagian output jadi sangat tinggi, jadi penurunan hFE tersebut pengaruhnya sangat kecil.
Pada bagian bias servo saya memakai konfigurasi darlington. Koefisien suhu Q12 sebesar -6mV/derajat Celsius dan koefisien suhu transistor final adalah 2 kali VBE, yaitu -4,4mV/derajat Celsius. Q12 ditempelkan pada pendingin transistor final sehingga saat transistor final panas arus biasnya akan sedikit turun. Arus bias optimum pada 75 mA.
Hasil Simulasi
Pada simulasi saya memakai transistor final MJL21194 dan MJL21193 yang memiliki fT rendah sekitar 4 MHz. Model transistor ini dari Bob Cordell yang terkenal sangat akurat. Untuk transistor final MJ15003 dan MJ15004 akan menghasilkan cacat yang sedikit lebih tinggi.
Pada power supply +-56VDC:
Phase Margin = 79 derajat
Gain Margin = 18 dB
THD pada 127W/8Ohm, 1kHz -> 0.003665%
THD pada 127W/8Ohm, 20kHz -> 0.020241%
Slew Rate = 46 V/uS
PSRR pada 1kHz = 112 dB
Pada power supply +-45VDC:
Phase Margin = 78 derajat
Gain Margin = 18 dB
THD pada 78W/8Ohm, 1kHz -> 0.003428%
THD pada 78W/8Ohm, 20kHz -> 0.022291%
Slew Rate = 46 V/uS
PSRR pada 1kHz = 110 dB
Layout PCB
 |
| Silkscreen Bass Shaker |
 |
| Bottom Bass Shaker |
Konstruksi
Agar DC Offset stabil terhadap suhu maka setiap transistor LTP ditempel badannya dan diikat, yaitu Q3 dan Q5, Q4 dan Q6, Q7 dan Q9, serta Q8 dan Q10.
Transistor final memakai heatsink siku dan heatsink sirip yang cukup besar. Jangan pelit soal heatsink ini, usahakan agar dapat digunakan tanpa kipas/fan.
Trafo yang digunakan 35 sampai 40V CT 5A untuk mono.
Cara pengaturannya sederhana. Pertama, atur R10 agar DC Offset mendekati nol, atau paling besar +-10mV. Lalu ukur tegangan kedua kaki resistor 0.22 5 watt (probe hitam dan merah pada kedua kaki resistor tersebut). Atur R35 agar tegangannya menunjukkan 16mV sampai 17mV. Lalu periksa kembali DC Offset, jika berubah atur kembali.
Amplifier ini cocok digunakan sebagai amplifier subwoofer dengan subwoofer controller.
Implementasi
PCB amplifier ini dibuat oleh Panggih Sugiartono (terimakasih ya). Belum diberi heatsink yang memadai, jadi arus biasnya dibuat kecil. Suaranya bagus, bahkan di frekuensi tinggipun juga masih bagus. Untuk review-nya akan dibuat setelah diberi heatsink yang memadai.
 |
| Purwarupa Bass Shaker |
 |
| Purwarupa Bass Shaker |
Versi transistor kemasan MT-200
 |
| Kit Bass Shaker kemasan MT-200 |
Salah satu contoh Subwoofer Amplifier (Amplifier Bassshaker yang dilengkapi dengan Filter Sub)
 |
| Subwoofer Amplifier |
Selamat mencoba!.
Update 20 Juni 2017
Beberapa teman komplain, VAS transistor ini terlalu panas jika memakai power supply 56VDC. Solusinya ada dua yaitu:
1. Q7 dan Q9 ditempel ke lempengan aluminium dengan lem thermal. Demikian juga dengan Q8 dan Q10.
2. R26 dan R27 diganti nilainya menjadi 150 Ohm.
Nanti akan ada PCB versi terbaru seperti gambar di bawah :
 |
| PCB Bass Shaker V02 R3 |
 |
| Pemasangan Transistor LTP |
Untuk membeli kitnya bisa di sini
Untuk membeli PCB nya bisa di sini
BOM Amplifier Gagak Hitam kemasan MT-200
| Parts | Value | Qty | Package |
| C1 | 2.2uF | 1 | C375-203X418 |
| C10, C11, C12, C13, C20, C21 | 470uF/63V | 6 | E5-13 |
| C14, C16 | 22pF/250V | 2 | C050-024X044 |
| C15 | 1uF | 1 | C050-045X075 |
| C17 | 470nF | 1 | C050-045X075 |
| C2 | 220pF | 1 | C050-024X044 |
| C22 | 100nF/250V | 1 | C150-072X183 |
| C23* | 2 | C050-024X044 | |
| C3 | 100nF | 1 | C050-024X044 |
| C4 | 100nF | 1 | C050-024X044 |
| C5, C6, C18, C19 | 100nF/100V | 4 | C050-045X075 |
| C7 | 470uF/6.3V | 1 | E7,5-16 |
| C8, C9 | 33pF/250V | 2 | C050-024X044 |
| D1, D2 | 1N4007 | 2 | DO41-10 |
| F1, F2 | 6A | 2 | SHK20L |
| L1 | 1.5uH + 4R7 2W | 1 | SUKW1-30 |
| LED1, LED2 | RED | 2 | LED5MM |
| Q1, Q4, Q6, Q7, Q9, Q14 | 2n5401 | 6 | TO92-EBC |
| Q12 | BD139 | 1 | TO126 |
| Q15 | MJE15032 | 1 | TO220V |
| Q16 | MJE15033 | 1 | TO220V |
| Q17, Q19 | 2SC3858 | 2 | MT-200 |
| Q18, Q20 | 2SA1494 | 2 | MT-200 |
| Q2, Q3, Q5, Q8, Q10, Q11, Q13 | 2n5551 | 7 | TO92-EBC |
| R1 | 100K | 1 | 0207/10 |
| R10, R11, R20, R21 | 22r | 4 | 0207/10 |
| R12, R15, R16, R19, R33 | 1K2 | 5 | 0207/10 |
| R13, R14, R17, R18 | 100r | 4 | 0207/10 |
| R2, R8, R34 | 680r | 3 | 0207/10 |
| R22 | 680r | 1 | 0309/12 |
| R23 | 22K 1W | 1 | 0411/15 |
| R23A, R23B | 47K 0.5W | 2 | 0309/12 |
| R24, R25, R30, R31 | 47r | 4 | 0207/10 |
| R26, R27 | 150r | 2 | 0207/11 |
| R28, R29 | 220K | 2 | 0207/10 |
| R3 | 10 0.5W | 1 | 0411/15 |
| R32 | 2K7 | 1 | 0207/10 |
| R35, R36, R37, R38 | 22 0.5W | 4 | 0309/12 |
| R39 | 1K 0.5W | 1 | 0309/12 |
| R4, R6 | 56K 0.5W | 2 | 0309/12 |
| R40, R41 | 15r | 2 | 0207/10 |
| R42 | 100 1W | 1 | 0411/15 |
| R43, R44, R47, R48 | 3.3 0.5W | 4 | 0309/12 |
| R45, R46, R49, R50 | 0r22 5w | 4 | R10X5 |
| R5 | 22K | 1 | 0207/10 |
| R51 | 10 2W | 1 | 0617/17 |
| R7 | 330r | 1 | 0207/10 |
| R9 | 180r | 1 | 0207/10 |
| VR1 | 1K | 1 | CA9V |
| VR2 | 500r | 1 | 3362H |
Ket : C23 tidak dipasang, R23A dan R23B dipasang jika R23 tidak dipasang.
Sumber : https://anistardi.wordpress.com/2015/10/13/bass-shaker-amplifier/
