Kali ini saya akan meneliti sebuah Mixer Power Jadul Carvin MX22 yang terkenal pada era 80 dan memiliki banyak penggemar si seluruh dunia.
Sebenarnya ini adalah Mixer dengan Power di dalamnya (LIHAT SINI).
Namun pada tulisan ini saya hanya ambil pada bagian Power Amplifiernya saja.
SKEMA AWAL
Gambar di bawah ini adalah skema asli dari MX22 yang terbit era 80-an.
Jika anda memperhatikan skema di atas, maka nampak bahwa rangkaian ini melibatkan OPAMP sebagai Preamplifier dan 2 pasang transistor Final Output terhubung secara QUASI atau sejenis.
OPAMP pertama bertugas sebagai Master Amplifier. Ia bekerja sebagai summing amplifier dari Output rangkaian master input dari channel preamp.
OPAMP kedua bertugas sebagai penentu GAIN rangkaian ini. Secara default, GAIN rangkaian dapat diketahui dari perbandingan nilai antara resistor Feedback R107 (18K) terhadap resistor Input R106 (1K).
Namun ini masih bisa kita ubah untuk menyesuaikan kebutuhan kita.
Q101 dan Q102 bertugas sebagai Tranlator Sinyal dari Output OPAMP.
Q103 dan Q104 adalah transistor yang bertugas sebagai Voltage Amplifier Stages ( VAS ).
Rangkaian ini tidak memiliki fitur Servo Driver. Ia hanya memberikan 2 buah Diode D101 dan D102 sebagai limiter tegangan ke blok selanjutnya, yaitu Driver Amplifier.
Q105 dan Q106 adalah sepasang transistor untuk OCP ( Over Current Protection ), yaitu sebuah fitur pembatas arus bagi transistor final Output.
Q107 dan Q108 bertugas sebagai Driver Amplifier.
Q109 hingga Q112 adalah transistor Final Output.
Setelah mencari informasi dari data Servis Manual, maka nomer transistor Q109 hingga Q112 adalah nomer MJ15015.
Transistor dengan nomer ini memiliki kemampuan daya hingga 180W (DATASHEETS).
Dengan adanya 2 pasang transistor, maka ada tersedia daya hingga 360W. Meskipun demikian, daya keluaran ke speaker adalah hanya sampai 225W pada beban 4 Ohm.
SKEMA GAMBAR ULANG
Untuk memastikan rangkaian ini bisa kita kloning, maka langkah pertama adalah melakukan gambar ulang.
Pada acara gambar ulang ini, beberapa komponen ada yang telah saya ubah namun dengan maksud untuk menyesuaikan kaidah skema aslinya.
Seperti halnya power supply 15 Volt untuk IC OPAMP. Pada skema aslinya hanya memerlukan tegangan 15Volt simetris.
Jika kita akan membikin kloningan power ini, maka 15 Volt harus kita ambilkan dari supply utama dan kita berikan rangkaian Resistor penahan arus, Zener untuk stabillizer, dan Kapasitor untuk Filter De-kopel rangkaian OPAMP.
SIMULASI RANGKAIAN
Berikut ini adalah hasil simulasi atas rangkaian Power Amplifier yang telah selesai saya gambar ulang.
Tegangan supply menggunakan 50V simetris.
TEST SKEMA
Dengan menggunakan input kosong tanpa sinyal, maka output rangkaian ini mengeluarkan tegangan mendekati 0.
Hasil simulasi menyatakan bahwa output dari skema ini adalah sampai -2,7miliVolt. Sebuah angka yang sempurna untuk DC-Ofsett dari sebuah Power Amplifier.
Pada transistor Driver dari Power Amplifeir ini menggunakan resistor yang lebih rendah daripada skema sejenis. Umumnya menggunakan resistor 100 Ohm hingga 330 Ohm.
Namun dalam skema Power ini menggunakan resistor dengan nilai 10 Ohm.
UJI SINYAL
Selanjutnya adalah uji sinyal input. Pada titik input rangkaian ini saya beri sebuah sinyal sinus dengan properti 1Volt rms ber- frekuenai 1kHz.
Hasil sinyal output power amplifier menunjukkan tegangan sinyal 20Vp atau 40 Vp-p.
Tegangan output dengan angka ini bisa saya katakan masih jauh terhadap ideal.
Tegangan output dari Power adalah secara teori harus mendekati 100Vp-p. Namun hal ini sangat sulit untuk kita raih.
Dan setidak-tidaknya adalah tegangan output mendekati 75 hingga 85 Vp-p.
Untuk itu kita mesti melakukan perubahan sistim GAIN rangkaian ini.
MODIFIKASI GAIN
Setelah beberapa percobaan, maka angka terbaik untuk rangkaian GAIN ini adalah resistor Feedback R4 sebesar 40K dan resistor input R3 sebesar 1K.
Pada skema aslinya resistor R4 adalah R107 yang nilainya sebesar 18K paralel dengan kapasitor keramik 27pF.
Sedangkan R3 adalah R106 nilai aslinya sebesar 1K juga.
Dengan modifikasi nilai resistor ini, maka tegangan output dari rangkaian Power ini mencapai 81Vp-p atau 40,5Vp atau 28,6Vrms.
Pengukuran ini adalah tanpa beban.
SIMULASI TES BEBAN 8 OHM
Selanjutya kita menambahkan resistor Load bagi Output power ini untuk memastikan apaka power bekerja dengan benar. Kita gunajan Resistor dummy load sebesar 8 Ohm.
Nampak di sini bahwa rangkaian Final Power Amplifier ini mengeluarkan arus sebesar 3,48 Ampere AC.
Dengan beban 8 Ohm nampak dalam Osiloskop menampilkan bahwa bentuk sinyal sinus masih sempurna.
TES BEBAN 4 OHM
Bagaimana jika beban diturunkan menjadi 4 Ohm? Apakah Power ini masih mampu?
Setelah pemberian beban 4 Ohm, nampak dalam Osiloskop bahwa bentuk sinyal Sinus masih sempurna.
Tergangan ke beban adalah 25,7Vrms sedangkan arus ke R26 ( seolah-olah ini adalah Beban Speaker 4 Ohm ) adalah 6,42A.
Jika kita kalkulasi total daya ke Resistor adalah 25,7 x 6,42 = 165 Watt.
Skema CARVIN dalam blog ini LIHAT SINI.
Skema CARVIN dalam BLOGSPOT saya ADA JUGA
Di SKEMAYOHAN juga ada meski kalah banyak dari sisi koleksi skema-nya.
