Archive
Stereo Tone Control 360° Mark-3 (Low Noise)
Tone control tanpa hum dan hiss.
Ini contoh prototyping pertama. Menggunakan komponen standard yang bagus (i.e awet). Kalau ditaruh di dalam box, seharusnya bisa bertahan lebih dari 5 bahkan 10 tahun tanpa kendala.
Untuk audio grade maka;
- Cetak PCB dengan bahan Fiber.
- Gunakan potensio Alps, resistor terserah Anda, Dale RN55, Beyschlag, atau Takman REY25-F. Yageo saja kurasa cukup bagus.
- C1, C2, C4 pakai Wima 2.2µF MKS2, atau Arcotronics/KEMET 2.2µF atau Muse BP 3.3µF.
- C3 dan C7 bisa pakai Silver mica atau polystyrene atau ceramic NP0.
- C5 bisa pakai Wima MKS2, C6 bisa pakai Polystyrene atau Wima MKS2.
- C8 bisa pakai Muse BP (elko bipolar), atau Elna SILMIC-II (elko polaritas).
- C9, C10, C11 bisa pakai Wima MKS2.
- C12, C13 bisa pakai Panasonic FM atau FC.
- U1 dan U2 bisa pakai OPA2134 atau LM4562. (hati-hati barang palsu)
Bisa saja pakai NE5532 atau LM833, tapi tidak saya sarankan (demi hasil terbaik).
Untuk semau komponen tersebut, siapkan kocek 1juta (pake R Takman), mungkin lebih (stereo). Itu juga belum membuat power supplynya. Boxnya juga belum, konektor-konektor pun belum. 😹
Output Noise Voltage (20-20kHz) :
Flat = 0.0825 µVrms
Boost = 0.4557 µVrms
Cut = 0.0271 µVrms
di Mark-3, optimalisasi ada di penggunaan sealed pot (tahan debu), dan noise lebih rendah lagi.
Sudah saya coba ke ampli LME49811 saya yang tidak ada hum & hiss-nya, semua pot bukaan penuh, tetap tidak ada hum & hiss (Telinga nempel ke Tweeter!). Bagus sekali.. 👌
Bahkan saat dimatikan, tidak ada bunyi “dug”-nya. Mungkin karena saya menggunakan power supply LV Denoizer (𝜏 tinggi). Ntahlah
- Power Supply menggunakan LV Denoizer alias LM317/337 +Active Noise Cancelling
- Artikel Tone Control 360° MK1-3 lengkap dan file PCB ada di bit.ly/Nyetrum
- PCB di Tokopedia Sampingan Aja
LA3600 10-Band (Calculator)
File Excel, calculator fo.
Download link 🌎Mediafire :
LA3600 fo Calculator (81kB)
Masukkan nilai C1 dan C2 (dalam nanoFarad) maka akan keluar hasil fo (dalam kiloHertz)
Contoh picoFarad ke nanoFarad : 330 pF = 0,33 nF.
Catatan bahwa, IC ini punya noise yang cukup tinggi, tipikal 2µV – maksimum 20µV (tiap IC)!
Jadi memang sudah dari sananya IC ini “berisik”.
Resistor 4k7 pada input itu bawaan dari datasheet. Kalau ingin noisenya lebih rendah, seharusnya resistor itu tidak usah terlalu tinggi, katakanlah lebih rendah dari 1k.
Supaya lebih rendah lagi noisenya, gunakan potensio yang lebih rendah juga nilainya. Tapi nanti kapasitor-kapasitornya juga perlu diperbesar agar frekuensinya sama (gunakan kalkulator di atas).
Untuk menjaga agar noise-nya tidak makin edan, maka supply-nya paling tidak gunakan LM317, jangan L7815.
Lebih bagus lagi gunakan LM317 UltraLow Noise.
Cara Kerja Amplifier Grounded Bridge
Ajaib, bagaimana amplifier Grounded Bridge bisa mengeluarkan tegangan dua kali lipat tegangan supply-nya?
Current Feedback Class-A Preamp
THD 1V in :
@1kHz RL 10k = 0.003283%
@20khz RL 10k = 0.009780%
Slew Rate : ±100 V/µs
Frequency Response : 4.6Hz – 5.4MHz
Input Impedance : ~43 kΩ
Output Impedance : ~88 Ω
Output Noise :
@10Hz-30kHz = 2.94 µVRMS
@1kHz = 17 nV/√Hz
Open Loop Gain : 71dB
PSRR 100Hz :
@C4 10µF = 70 dB
@C4 100µF = 81 dB
Quiescent Current : ~15mA
C6 = optional.
Recommended Power Supply : LM317 or LV’s Denoiser
Manipulasi Tegangan Output Regulator L78xx/L79xx
Pada Contoh A, kita bisa merubah tegangan output L78xx (dan 79xx) dengan memberi resistor pada jalur Ground-nya (pin2 pada 78xx / pin1 pada 79xx). IC 78xx/79xx mempunyai arus diam sekitar 4mA (yang saya temui biasanya 3.8mA) pada jalur Gnd-nya. Dengan memberi resistor, maka akan ada tegangan drop pada resistor tersebut sebesar IQ×R1. Misalkan R1 adalah 1k, maka menjadi 4mA×1k = 4V. Misal IC yang digunakan adalah L7805 yang mempunyai tegangan referensi 5V, maka tegangan outpunya menjadi 5V+4V = 9V.
Pahami bahwa menambah resistor akan menambah noise, apalagi jika nilai resistornya terlalu tinggi. Untuk menurunkan noise resistor R1 bisa diparalel dengan kapasitor sekitar 1µF. Menggunakan resistor pada pin Gnd juga akan menurunkan PSRR IC-nya (pada DC). Sebaiknya jangan menggunakan nilai resistor terlalu tinggi.
Pada Contoh B, ditambahkan sebuah dioda. Sebuah dioda standar seperti 1N4002 biasanya punya tegangan maju sekitar 0.6V. Bisa juga beberapa buah dioda yang diseri. Misal ada 2 dioda (di seri), maka mempunyai total tegangan maju 1.2V. Kalau IC yang digunakan adalah 7805, maka tegangan outputnya menjadi 5+1.2 = 6.2V.
Misal 7812 diseri 3 buah dioda, maka akan menjadi sekitar 12+1.8= 13.8V.
Pada Contoh C, ditambahkan sebuah LED. Led hijau standar (doff) biasanya punya tegangan maju 1.8~2V. Kalau IC yang digunakan adalah 7805, maka tegangan outputnya menjadi 5+2 = 7V.
Untuk LED yang berwarna terang (bening), biasanya tegangan majunya lebih tinggi, sekitar 2.8~3.2V.
Pada Contoh D, digunakan sebuah zener. Kalau tegangan zenernya 3.3V dan IC yang digunakan adalah 7805, maka tegangan outputnya menjadi 5+3.3= 8.3V.
Sebenarnya masih ada satu cara lagi yaitu menggunakan semacam feedback(seperti LM317), sehingga outputnya bisa dimanipulasi (adjustable) dengan lebih leluasa. Tapi itu konyol, daripada ribet kan langsung saja pakai LM317 / LM337 yang sudah adjustable dan lebih rendah noise.
Perhatikan bahwa, untuk IC L79xx, (regulator negatif) polaritas Dioda/ LED/ Zener perlu dibalik. Dan kaki Gnd untuk L79xx adalah pada pin 1. Input pada pin2 dan Output pada pin3.
TDA7294 100W DMOS Chip Amp
Skema TDA7294 100W DMOS Chip Amp
Komponen :
Semua resistor adalah ¼W 1%, kecuali R6 ½W 1-5% dan R7 2W 5%.
Semua elko adalah 50V, kecuali C3 bisa 16V saja.
C6 harus yang 100V atau lebih tinggi.
Seperti biasa, nilai L1 tidak perlu presisi, lilitkan saja kawat email Ø 0.6-0.8mm ke R7 sampai habis.
PCB TDA7294 100W DMOS Chip Amp
Artikel TDA7294 dan file PCB ada di bit.ly/Nyetrum
OCL 150 Watt Quasi (all NPN)
Transistor output NPN 2N3055 semua.
Perhatikan bahwa ada Rf (100Ω) diseri dengan C2, ini untuk menghilangkan efek meninggi pada freq subsonik. Kalau ingin responnya kembali seperti semula (bawaan), ya dijumper saja Rf-nya dan R3 kembalikan ke nilai 560Ω.
Namun demikian, umumnya penguatan tegangan dengan R6: 33k dan R3: 560 (60x atau 35.5dB) itu masih terlalu tinggi. Ini yang bikin pot volume baru dibuka sedikit suaranya udah terlalu kencang. Sebenarnya lebih sesuai jika gainnya dibuat lebih normal di sekitar 33k/1k (30.6dB). Tapi ini tentunya tergantung sistem secara keseluruhan. Kalau sumber audionya lemah, misal langsung dari MP3 decoder ke ampli, maka gain 60x sudah lumayan pas. Tapi kalau di depan ampli masih ada Tone Control dan atau Equalizer dan atau Galaxy, maka gain 60x menjadi terlalu tinggi.
Menurunkan penguatan tegangan juga akan “sedikit” menambah loop gain, jadi ampli bisa “sedikit” lebih presisi.
Karena pada dasarnya ampli OCL ini punya Open Loop Gain yang rendah (saya lupa tapi sepertinya sekitar 70dB kebawah[pada DC]) sekitar kurang dari 78dB, dengan GBP 2.8MHz. Kalau penguatan tegangannya 60x, berarti BW-nya 2.8MHz/60 = 46kHz saja 😹. Power Bandwidth-nya akan bergantung pada Slew rate-nya. Kalau Slew ratenya pincang (lebih rendah sebelah karena arus kolektor Q1-Q2 tidak imbang) perkirakan bahwa PB-nya akan lebih rendah dari 46kHz. Dan, kalau Closed Loop Gain-nya terlalu tinggi, Loop Gainnya juga tinggal nyisa sedikit. Apalagi di frek atas, mungkin tinggal seupil saja. Bahkan makin parah lagi kalau transistor diferensialnya (Q1 & Q2) pincang (Arus kolektor Q1-Q2 selisih jauh) yang mana itu merupakan salah satu penyebab Open Loop Gain-nya lebih rendah.
* Ampli dengan loop gain rendah biasanya punya suara yang kurang presisi (tumpul) karena kurang mampu mengoreksi sinyal outputnya dengan baik. Umpama mengukur diameter silinder piston dengan penggaris kayu, paham?
Kepincangan (ketidak-seimbangan) biasanya menyebabkan distorsi harmonik genap (H2, H4, H6 dst) naik. Kalau naiknya cuma sedikit biasanya ini “dianggap” enak untuk didengar telinga. Kalau parah (katakanlah lebih dari 10%), suaranya akan seperti pecah(serak/mbrebet) gak karuan. (Pada ampli tabung, distorsi harmonik genap akan lebih soft, jadi suaranya tidak pecah & tajam seperti solid state).
Keterbatasan (saturasi) biasanya menyebabkan distorsi harmonik ganjil (H3, H5, H7 dst) naik. Biasanya distorsi harmonik ganjil “dianggap” tidak enak didengar telinga. Tapi walaupun parah (katakanlah distorsi harmonik ganjil lebih dari 10%) tidak menyebabkan suara pecah sebagaimana distorsi harmonik genap. Misal keterbatasan, arus-arus untuk/dari VAS terlalu kecil.
Distorsi-distorsi tersebut yang kemudian menjadi salah satu penyebab “karakter suara” suatu ampli. (Penyebab lain misalnya topologi, pemilihan komponen, dsb).
Karena tegangan bias untuk bagian output (Q5-Q8) sekarang hanya 3 VBE (VBE Q7 sekarang tertuju ke -VS), maka tegangan bias-nya perlu sedikit perubahan agar arus bias-nya tidak terlalu besar dan membuat transistor final panas. Kuncinya ada di nilai R12. Walaupun tegangan bias-nya terbuat dari 3 dioda (seri), tapi R12 akan men-tune VF D5 dengan cara :
Semakin kecil nilai R12, maka semakin tinggi arus yang melaluinya, jadi arus yang ke D5 semakin sedikit. Karena arus yang melewati D5 sedikit, maka tegangan majunya (VF) akan turun. Jadi secara keseluruhan, tegangan bias-nya akan tampak seperti 2½ VF saja.
Catatan : tidak semua transistor atau dioda akan mempunyai nilai VBE atau VF yang sama, maka sebaiknya Anda ukur sendiri arus bias ampli Anda di R15 atau R16. Caranya, Ampli dalam keadaan hidup dan diam, ukur tegangan di R15 (atau di R16), kemudian hasilnya dibagi nilai R15 (atau R16). Misal di R15 terukur 10mV, maka arus bias-nya adalah 10mV/0,5Ω = 20mA. Perlu diketahui juga bahwa, kalau output DC offsetnya tinggi, Arus bias atas dan bawah juga akan pincang.
Jadi, bila arus bias terlalu tinggi (misalnya karena transistor yang digunakan KWKW, silakan (ganti) turunkan nilai R12. Sampai arus bias-nya disekitar (kurang-dari) <50mA (Tr dalam kondisi hangat/setelah memainkan beberapa lagu).
Kalau arus biasnya 0, berarti tegangan VBE Q6, Q8 & Q5 lebih tinggi daripada tegangan VF D3-D5. 😹
Coba naikkan nilai R12 secara bertahap hingga muncul arus biasnya. Kalau Anda coba nilai R12 sudah sangat tinggi masih tidak muncul juga arus biasnya, berarti salah satu (atau semua) D3-D5 perlu diganti ke 1N4148 yang punya VF sedikit lebih tinggi daripada 1N400x.
Kalau yang manual begini kadang mending R12 menggunakan trimpot 100k saja, atur-atur sampai arus biasnya kelihatan, baru trimpotnya dilepas dan diukur, kemudian diganti dengan resistor yang sama nilainya.
Selebihnya, ya nggak usah di atur biasnya, biarin 0 saja. paling distorsi crossover sedikit. Umumnya gak akan ketara ditelinga kebanyakan orang.
C1 itu cuma 100nF, Anda bisa sedikit “belagu” dengan menggunakan kapasitor WIMA (MKS), harganya paling sekitar 5 ribu. Sebungkus rokok dapet 4 biji itu.. 😁
C2 bisa pake ELNA SILMIC-II (bisa 100µF 16V atau 25V), rada murah tapi top markontLopp. Sebungkus Marlboro dapet 2 biji lah.. 🤣
Perhatikan bahwa letak D3-D5 lumayan dekat dengan transistor output. Ini supaya dioda-dioda tersebut (yang berfungsi sebagai acuan bias) bisa melacak panas transistor output dengan sedikit lebih baik. Dengan menekuk kaki dioda dan menempelkan bodinya di atas plat heatsink, hasilnya akan lebih bagus. Pastikan saja kakinya diberi selubung (misal selubung bekas kabel) supaya tidak terjadi short.
Saya bayangkan, kalau semua transistor berupa kaleng (seperti BC107/177, 2N2222A, BC141/161, 2N3055) kayaknya bakal kelihatan makin jadul (vintage). Tapi hanya bisa disetrum ±25V.
Tokopedia: Sampingan Aja
Artikel penuh OCL 150W Quasi (NPN semua) & file PCB ada di bit.ly/Nyetrum
Untuk menambahkan pot volume semi-logaritmik, silakan baca artikel berikut.
Simple LM3886 GainClone
Untuk sementara sirkuit ini belum saya buat, tapi saya yakin akan bekerja dengan baik. Atau mungkin gak akan pernah saya buat, karena LM3886 kalah detail dari LM1875. Yang dayanya lebih besar juga sudah punya (LME49811). Kalau LM3875 mungkin ada sedikit minat.
Mmmh, entahlah, nggak terlalu minat.
Inspirasi layoutnya mengikuti Gaincard, simpel, jalurnya pendek-pendek.
file PCB di bit.ly/Nyetrum
Active Volume Control (inverted)
skema :
Active Volume control
U1 adalah FET input OpAmp TL072.
Gunakan FET input OpAmp untuk meminimalisir DC offset voltage, yang dapat menyebabkan suara kresk-kresk pada saat potensiometer diputar.
TL072 adalah sesuai untuk keperluan ini, stabil pada gain 1x (unity gain stable), Bandwidth tidak terlalu lebar (4MHz), Slew rate cukup tinggi (16V/µs) dan noise cukup rendah (15nV/√Hz atau 0.474µV ), dan murah 🙂
C2 dapat dilepas jika pada perangkat selanjutnya (misalnya Power Amplifier) sudah terdapat kapasitor coupling.
Untuk noise yang lebih rendah gunakan nilai R1 yang lebih rendah, misalnya 10k (semakin membebani perangkat sebelumnya, namun 10k masih cukup ringan saya rasa). bila perlu ganti juga nilai R3 dan P1 menjadi 10k.
Karena fasa outputnya terbalik (inverted) maka untuk mengembalikan fasa tersebut, dapat digunakan beberapa cara, yaitu :
- Dengan menambahkan inverted buffer.
- Membalik fasa Power Amplifiernya (inverted+inverted = non-inverted).
- Atau, menukar kabel speakernya (menukar polaritasnya).
Perbedaan suara dengan yang hanya menggunakan potensiometer biasa (seperti alpha) suaranya lebih detail dan lebih jernih, karena sinyal tidak melalui mekanik potensiometer secara langsung yang dapat menurunkan kualitas suara, tetapi melalui C1, R3, U1 dan C2. P1 berfungsi sebagai penentu Gain, pada bagian negative feedback yang tidak dilewati sinyal secara langsung.
Datasheet ST TL072 :
http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00000490.pdf
© sue 2011
LM1875 HiFi Chip Amp
Untuk sementara saya aktifkan blog ini, karena gugel terlalu lama mengindeks gugel sites saya 😏
Saya sudah pindah ke rumah baru bit.ly/Nyetrum
Silahkan berkunjung
Kelanjutan LM1875 MK1 sampai 3 ada di bit.ly/Nyetrum
Skema :
R1-R4 adalah 1/8Watt, R5 adalah 1/2Watt dan R6 adalah 1Watt.
C2 minimum berating tegangan 16V
C5, C7, C8 minimal berating tegangan 35V.
R6 adalah resistor 1W dililiti dengan kawat email dengan diametere kawat 0.5mm sebanyak 10 putaran (ujung kawat disambung dengan kaki resistor).
Input dapat langsung dipasang potensiometer 5k/ 10k/ 20k/ 25k (semakin kecil semakin baik, tetapi tidak terlalu kecil).
C8 ditambahkan untuk mengimbangi PSRR LM1875 yang lebih lemah pada rail negative (f < 500Hz) ini meningkatkan kualitas suara sonic. Dengan menambahkan C8, THD turun 0,000982% dari sebelumnya 0,004364% @20W/6R.
PCB Layout:
Silk screen :
Gambar PCB beresolusi 300dpi, 50 x 45mm.
Tabel tegangan dan arus output
dari sini kita dapat menentukan berapa tegangan supply, rating Trafo, dan kapasitor bank yang sesuai(& ekonomis) untuk power supply LM1875.
catatan : disipasi daya dari LM1875 cukup tinggi (bahkan TDA2050 masih lebih efisien), maka, gunakan Heatsink yang besar, atau gunakan kipas pendingin, atau jangan gunakan mica insulator (hati-hati karena heatsink terhubung dengan -Vee), atau kita dapat membagi mica insulator menjadi beberapa bagian/belahan untuk mengurangi tahanan thermal.
Ambil saja 1 buah mica insulator, kemudian iris menjadi 2 bagian dengan menggunakan silet yang tajam, kemudian irisan mica tersebut dibelah lagi menjadi 2 bagian (total 4 bagian dari 1 buah mica insulator). Bahkan kita dapat menggunakan 1/8 bagian, namun mica tersebut sudah terlalu riskan untuk digunakan karena mudah rusak (pecah, retak, dsb.).
Power Supply :
Bukan dari projek ini, tapi hanya beberapa gambar LM1875 saya.
www.national.com/ds/LM/LM1875.pdf
Saat ini, TI, UTC dan HGsemi menjual LM1875. Kualitasnya bagus yang mana? Apakah sama saja?
© sue 2011
Versi baru,
simulasi THD @1kHz 8Ω 30W 0.000018%. Tanpa time contant(τ), THD 0.000001%.
ada layout PCB (file Sprint Layout6).
10 years & running..
Artikel LM1875 MK-1 sampai MK-3 ada di bit.ly/Nyetrum
Pada MK-3 saya tambahkan DC Offset adjust, karena tidak menggunakan Elko NFB.
Hobi Elektro 