Tulisan ini tentang gambar ulang, simulasi, modifikasi dan layout PCB pada sebuah Power Amplifier OCL 300W 57V Fender KXR200.
Fender KXR200 menurut servis manualnya berarti power untuk keyboard dengan kemampuan hingga 200 Watt.
Namun judul tulisan ini saya bikin 300W karena kemampuan transistor dan tegangan supply yang terpasang adalah sanggup untuk menghasilkan daya pada titik puncak 300 Watt pada beban 4 Ohm.
FENDER KXR200 merupakan produk power ampli era 90-an pertengahan.
Menghasilkan daya hingga 200 Watt dan biasanya terpakai untuk kepentingan audio kontrol panggung.
SKEMA AWAL
Untuk mempelajari Power Ampli ini maka saya harus mencari servis manualnya terlebih dahulu.
Selanjutnya saya akan ambil schematic diagram pada bagian Power Amplifiernya.Ambil dan potong pada bagian Audio Power.
Beberapa jalur telah saya buang untuk mempermudah dalam mempelajari rangkaian ini.
Melihat schematic Diagram ini, kita bisa tahu bahwa tegangan supply adalah +/- 57VDC simetris.
Menggunakan 2 pasang transistor final dengan nomer 2Sc3281 yang berpasangan dengan 2SA1302.
Menurut DATASHEETS, sepasang transistor ini menghasilkan daya hingga 150 Watt.
Ini berarti dengan 2 pasang transistor maka akan menghasilkan daya hingga 300 Watt.
Secara perhitungan, daya maksimal 300 Watt akan keluar jika ada beban speaker sebesar 4 Ohm.
Yang menarik di sini adalah banyaknya komponen diode yang tersebar di dalam rangkaian ini.
Hal ini yang membuat saya tertarik untuk membikin kloningan power amplifier ini.
SIMULASI RANGKAIAN
Untuk membikin kloningan rangkaian power ini, maka saya harus melakukan gambar ulang untuk membuat layout PCB.
Namun sebelum membuat Layout PCB, saya harus melakukan simulasi terlebih dahulu untuk memastikan bahwa rangkaian Power Amplifier ini telah sesuai dengan kaidah Power amplifier.
SIMULASI DC
Simulasi DC adalah melakukan tes pada rangkaian Power setelah selesai tergambar.
Tidak boleh ada kesalahan gambar, kesalahan value komponen, kesalahan arah komponen, bahkan kesalahan type diode maupun transistor.
Rangkaian yang telah tergambar ini selanjutnya kita beri tegangan injeksi Dc sebesar 57VDC sesuai dengan skema aslinya.
Harus ada angka sebesar 0,000V pada titik output speaker dan harus ada sekitar 1,9V hingga 2.1VDC antara basis NPN transistor Driver terhadap basis PNP transistor Driver.
Tegangan antara basis NPN Q10 terhadap Q11 adalah +1,44V dan -1,43V.
Ini berarti antar basis transistor Driver ada tegangan sebesar 2,87VDC. Ini terlalu besar dan bisa mengakibatkan transistor Final kepanasan.
Kita harus mengatur atau memodifikasi rangkaian ini.
Pada tulisan ini, jalan terbaik untuk itu adalah menambahkan resistor paralel dengan Diode Driver transistor.
Perhatikan gambar di bawah ini:
Tambahkan 2 buah Resistor terpasang paralael pada D14 dan D15. Gunakan nilai 47 Ohm.
Tujuan pemasangan adalah untuk mengurangi tegangan bias untuk transistor driver.
Setelah melakukan paralelisasi resistor R40 dan R41, maka nampak tegangan antar basis menjadi lebih baik.
Tegangan antar basis Tr driver menjadi sekitar 2,1VDC ( (+)1,06VDC + (-)1,05VDC ). Dan saya rasa ini akan aman karena tegangan yang akan masuk ke transistor Final adalah mendekati angka 0,86VDC ( +0.43V tambah -0,43V ).
TEGANGAN OUTPUT MENDEKATI 0 VDC
Pada saat kita lakukan simulasi DC, tegangan output pada terminal speaker harus mendekati 0,00VDC.
Dan benar pada tampilan hasil simulasi menerangkan bahwa tegangan output pada rangkaian ini adalah 0,00035VDC.
Dengan demikian simulasi DC telah saya anggap berhasil.
SIMULASI AC
Langkah selanjutnya adalah simulasi AC. Rangkaian ini akan kita beri sinyal sinus sebesar 1Vrms dengan frekwensi sebesar 1kHz.
Rangkaian harus mengeluarkan tegangan output yang tinggi mendekati tegangan supply.
Simulasi pertama menghasilkan gambar sebagai berikut:
Hasil tes menunjukkan jika tegangan AC output akan tercapai hingga angka maksimum apabila ada sinyal masuk berbentuk sinus sebesar 1,5Vrms berfrekwensi 1kHz.
Bagi saya, ini adalah kurang ideal. Secara umum, tegangan maksimum akan tercapai jika ada masukan sebesar 0,707Vrms maupun 1,0Vrms.
Bagaimana cara rangkaian ini bisa menjadi ideal hanya memasukkan sinyal tegangan sebesar 1Vrms?
Jawabnya adalah kita harus mengubah resistor input dan resistor Feedback pada rangkaian ini.
Tujuannya adalah menaikkan GAIN rangkaian dan menaikkan kepekaan input.
Resistor yang mesti kita ganti adalah seperti gambar di bawah ini:
R2 dan R9 harus kita naikkan ke angka yang lebih tinggi dari sebelumnya.
Hasil perubahan menjadikan rangkaian ini ideal dengan masukan 1Vrms untuk output maksimum mendekati tegangan supply 57VDc simetris.
Pada gambar di atas, 2,8Vp-p adalah sama dengan 1Vrms.
PENAMPAKAN LAYOUT DAN RENCANA 3D
Setelah simulasi selesai, maka kita sudah diperbolehkan untuk membikin layout PCb untuk meletakkan komponen pendukung dari power amplifier ini.
Penampakan setelah hasil peletakan komponen pada PCB maka kemungkinannya akan menjadi tampilan gambar seperti berikut ini.
Penampilan dalam bentuk 3 Dimensi.
Jika anda memandang rancangan PCB ini, nampaknya masih maklum dan masih tergolong rapi.
SKEMA FINAL
Setelah semua Simulasi berhasil dengan baik, maka saya bisa memberikan masukan gambar skema yang ideal untuk anda.
Anda sudah bisa membikin kloningan rangkaian ini.
KLIK GAMBAR UNTUK MEMPERBESAR
Namun akan ada pertanyaan seperti berikut ini:
“Apa yang harus saya lakukan jika komponen yang terpasang dalam rangkaian ini tidak ada di pasaran?”
Maka saya bisa jawab: “Gunakan komponen pengganti yang umum saja”.
Meskipun demikian, hasil audio dari kloningan ini tidak akan sama dengan skema aslinya. Bisa karena banyak sebab.
Schematic Diagram FENDER lainnya LIHAT SINI.
