KELAS XI

Pengertian dan Fungsi Rangkaian Amplifier

Jika membahas mengenai  Rangkaian Amplifier atau yang sering kita sebut ampli maka tidak lepas dari benda benda elektronik di sekitar kita, tapi kebanyakan orang tidak mengetahui apa itu ampli dan digunakan untuk apa, ampli atau lebih lengkapnya pengertian rangkaian amplifier  adalah suatu rangkaian atau circuit yang terbentuk secara terartur dan saling tersambung satu dengan yang lainya pada papan elektro, fungsi rangkaian amplifier ini adalah untuk memberikan daya atau menguatkan daya arus listrik  lebih stabil dan dapat dianalogikan sebagai pembangkit listrik sederhana.

Contoh kasus yang diambil di sini adalah Audio/Speaker Computer, karena fungsi dari Rangkaian Amplifier itu sendiri dapat menguatkan listrik atau watt yang masuk kedalam Audio/Speaker setelah melewati rangkaian ini dengan berbagai jenis kabel, oleh karena itu mengapa suara sound dapat di geber hingga keras jika di pikir listrik yang masuk pada sound tersebut hanya 10 watt(contoh) dan dapat mengeluarkan output sekitar 2000 watt. Elektronik yang dipasangkan dengan Ampli maka kekuatan tegangan listriknya bisa mencapai  40 samapi 100 kali lipat dari listrik masukan. Rangkaian amplifier  dapat dihitung mengenai rumus

 

Rangkaian Amplifier

Tipe Rangkaian Amplifier berbeda beda pada setiap elektronik, berikut ada 4 Tipe Rangkaian Power Amplifier yang sering digunakan pada umumnya

1. Power Amplifier BTL (Bridge Transformer Less)

Rangkaian Amplifier ini  bekerja dengan cara mengabungkan 2 unit rangkaian amplifier  OTL dan OCl, penguat suara sebagai beban di hubungkan dengan rangkaian amplifier secara bridge yang bertujuan untuk menguatkan  audio dengan aliran yang berbeda secara terpisah, sehingga di peroleh suatu penguat tegangan yang lebih besar. Berbeda dengan fungsi power supply pada umumny, pada Power Amplifier BTL  setiap kutupn pengeras suaranya masing-masing di hubungkan dengan rangkaian amplifier yang lainya dengan cara dipisah.

2. Power Amplifier OCL (Output Capasitor Less)

Amplifier jenis ini merupakan jenis amplifier tanpa kopling tambahan. Kopling tambahan yang di maksud adalah OCL mampu berdiri sendiri sebagai kapasitor terakhir untuk mengeluarkan suara Power langsung menghubungkan output ke Output speaker. Dalam berbagai jenis Ampli, fungsi kapasitor ini cukup vital dan penting untuk rangkaian listrik. Rangkaian Amplifier OCL memiliki respon frekuensi yang lebar, sehingga semua jarak frekuensi dapat diakomodir sendiri dengan baik. Kelemahan dari  OCL ini tidak tahan lama dan apabila terjadi kerusakan pada circuit maka pengeras suara juga akan rusak (Konsleting).

3. Power Amplifier OTL (Output Transformer Less)

Amplifier jenis ini mengunakan kopling dalam pengeras suaranya tanpa di bantu transformasi dari rangkaian yang lainya, OTL dapat berdiri sendiri hanya mengunakan kopling.

4. Power Amplifier OT (Output Transformer)

Power  ini merupakan jenis amplifier yang menggunakan kopling sendiri pada tambahan sebuah transformer OT yang di gunakan untuk menghubungkan rangkaian penguat akhir dengan beban pengeras suaranya . Power Amplifier jenis OT ini lebih baik dari pada saudaranya (Output Capasitor Less) OCL karena power jenis ini jika terjadi kerusakan tidak akan merusak pengeras suaranya dikarenakan memiliki jalur circuit yang pendek (Short Circuit).

Pengertian system OCL dan BTL pada power Amplifier

OTL (Output Transformer Less) adalah sistem Amplifer dengan output tanpa trafo (IT/OT) namun

menggunakan kapasitor OCL (Output Capacitor Less) adalah sistem Amplifier dengan ouput

tanpa trafo (IT/OT) dan tanpa kapasitor BTL (Bridge Tie Load) adalah sistem Amplifier dengan pengabungan dua buah Amplifier, bisa gabungan dari OTL atau gabungan dari OCL.

Rangkaian model ini banyak diterapkan juga yang pakai IC, contohnya IC TDA2030 dan lain-

lainnya. dan suaranya memang lebih mantap dibanding dengan singel ended. Tapi jika

menggunakan IC tentu dayanya sangat terbatas, nah untuk mempunya BTL dengan daya bersar

kita bisa merakitnya sendiri. BTL ini terdiri dari Amplifier Stereo yang yang digabung dengan sebuah

rangkaian OP AMP pada inputnya. Sinyal yang masuk pada rangkaian OP-AMP BTL diolah sehingga

keluarannya menjadi dua (dua output). Output yang pertama adalah output aslinya (Fasa

Positive) dan output yang kedua adalah output yang Fasa nya sudah dirubah (Fasa Negative). Kemudian

kedua output ini di hubungkan pada sebuah rangkaian Amplifier Stereo, dan yang cocok untuk ini

adalah Amplifier OCL. Dengan digabungkan menggunakan rangkaian Op-Amp ini maka output

dari Amplifier OCL tersebut akan ber-Fasa Positive dan ber-Fasa Negative yang langsung

dihubungkan ke Speker (terminal positive dan negativenya). Jadi speker tidak ada yang ke GND

makanya tendangannya juga semakin kuat dan mantap menghentakkan dada, tenaga bisa 2

sampa 4 kali lipat dari OCL biasa, makanya harus di perhitungkan dalam penggunaan tegangan supply

dan speker yang digunakan kira- kira mampu tidak TR Finalnya di BTL… Namun jika kita

menghubungakan speker dengan output L dan GND atau output R dengan GND maka fungsinya akan

sama denga OCL biasa. Baiklah mungkin Anda kurang memahami kata-kata saya maka akan saya

berikan beberapa gambar rangkaian OTL,OCL, dan BTL, gambar ini saya ambil dari data sheet IC TDA 2030 karna IC ini juga bisa diterapkan pada system-system tersebut.

Proses Rangkaian Amplifier

Di dalam Rangkaian Amplifier juga terdapat alat pengeras suara yang harus melewati 2 tahap dalam pemrosesannya

1. Bagian Penguat signal Tegangan

Bagian ini yang banyak menggunakan susunan transistor darlington semuanya tersusun dalam papan circuit atau PCB dimana semua komponen di solder menjadi satu dan saling berhubungan  satu dengan yang lainya.

2. Bagian Penguat Arus

Tempat tersendiri untuk meletakkan susunan transistor paralel dan masing-masing transistor berdaya besar akan menggunakan sirip pendingin untuk membuang panas ke udara. Selain itu fungsi resistor untuk menghambat dan aliran listrik menjadi cukup penting disini agar tidak terjadi konsleting.

 

Rangkaian Mini Amplifier 12V DC 

ada banyak sekali sekema rangkaian mini power amplifier yang pada umumnya digunakan dalam  audio mobil, dikarenakan untuk mengurangi daya accu yang terdapat pada mobil sehingga pada saat mobil dihidupkan tidak ada kendala

     jangan pernah terpaku pada label yang tertera pada power audio mobil seperti : 500watt, 1000watt, 1200watt, dst. tetapi yang terpenting adalah menciptakan hal baru sesuai dengan kebutuhan dan tidak mengurangi kualitas yang ada.

dibawah ini adalah contoh-contoh skema rangkaian mini power amplifier yang menggunakan IC dengan arus DC 6v-12v dengan kemampuan menggetarkan suara pada speaker 4" - 10" bahkan sampai 12"

1.Rangkaian Power Amplifier Stereo IC LA4440 

 Rangkaian power amplifier stereo ini menggunakan IC LA4440 yang dapat memberikan daya output 18 watt stereo. Rangkaian power amplifier stereo dengan IC LA4440 bekerja dengan sumber tegangan + 12 volt DC dengan arus 2 ampere. IC power amplifier LA4440 sering digunakan pada bagian amplifier tape mobil stereo. IC LA4440 adalah chip amplifier stereo yang memiliki spesifikasi teknis sebagai berikut. It has 46dB of ripple rejection Low distortion Good channel separation Thermal protector Overvoltage protector Surge voltage protector Gambar skema dan daftar komponen untuk membuat power amplifier stereo dengan IC LA 4440 dapat dilihat pada gambar rangkaian berikut. 

Rangkaian Power Amplifier Stereo IC LA4440 

Rangkaian power amplifier stereo dengan IC LA4440 diatas dapat digunakan untuk menggerakan beban load speaker dari 2 Ohm hingga 32 Ohm, sehingga dapat diaplikasikan dalam perangkat audio yang luas. Rangkaian power amplifier stereo IC LA4440 ini juga dapat digunakan untuk menggerakan speaker jenis Horn pada sistem audio PA (Public Amplifier). Rangkaian power amplifier stereo menggunakan IC LA4440 ini dapat dibuat dengan PCB yang ada dipasaran. Pada PCB dipasaran, rangkaian power amplifier stereo IC LA4440 ini telah dilengkapi dengan rangkaian tone control yang tersusun dalam 1 buah PCB. IC La4440 akan menghasilkan panas pada saat bekerja dengan volume yang besar, oleh karena itu IC LA4440 ini perlu dilengkapi dengan pendingin (heat sink) untuk membuang panas yang dihasilkan. Power supply untuk rangkaain power amplifier stereo IC LA4440 ini dapat menggunakan power supply dengan tegangan output 12 volt DC dan arus minimal 2 ampere. 

2. Mini Amplifier dengan TDA2004

Rangkaian speaker aktif pada gambar dibawah merupakan amplifier yang sering digunakan untuk membuat speaker aktif dengan daya ouput 80 watt. Rangkaian amplifier speaker aktif ini menggunakan power amplifier berupa IC TDA2004 yang dirangkai secara BTL (Bridge Tie Load) dan dapat memberikan daya 40 watt untuk tiap chanelnya, sehingga daya total untuk rangkaian power amplifier stereo adalah 2 x 40 watt. Rangkaian amplifier speaker aktif stereo ini dapat bekerja pada sumber tegangan +12 volt DC hingga + 15 volt DC. Untuk membuat speaker aktif dengan daya 80 watt tersebut dapat dilihat gambar rangkaian dan daftar komponen rangkaian amplifier speaker aktif stereo 80 watt berikut. 

Rangkaian Amplifier Speaker Aktif Stereo 80 Watt TDA2004 

Rangkaian amplifier stereo 80 watt dengan IC TDA2004 diatas merupakan gambar sisi mono dari rangkaian stereonya. Rangkaian amplifier stereo 80 watt diatas telah memenuhi syarat untuk digunakan sebagai rangkaian amplifier pada speaker aktif karena telah dilengkapi dengan rangkaian pengatur nada (tone control) seperti yang dibutuhkan pada speaker aktif. Pada dasarnya rangkaian amplifier speaker aktif stereo 80 watt TDA2004 diatas terdiri dari 2 bagian sebagai berikut. Bagian tone control, bagian ini berfungsi untuk mengatur nada sinyal audio sebelum dikuatkan oleh power amplifier. Pada bagian ini nada bass dan nada trebel dapat diatur tingkat penguatannya, begitu juga level sinyal secara keseluruhan diatur menggunakan kontrol volume. Rangkaian tone control untuk speaker aktif ini dilengkapi dengan tombol loudness untuk menambah kuat sinyal audio dan balance untuk mengatur kesimbangan chanel L dan chanel R sinyal audio stereo. bagian power amplifier, bagian ini berfungsi untuk menguatkan sinyal audio hasil olahan tone control agar dapat  menggerakan speaker. Rangkaian power amplifier speaker aktif ini menggunakan IC TDA2004 yang dikonfigurasikan secara BTL agar dapat memberikan daya output 40 watt tiap chanelnya sehingga diperoleh daya output total 80 watt. 

Gambar PCB Rangkaian Amplifier Speaker Aktif Stereo 80 Watt TDA2004 

gambar diatas adalah PCB untuk membuat atau merakit rangkaian amplifier speaker aktif stereo80 watt IC TDA2004 pada gambar ragkaian diatas. Untuk mengurangi panas yang dihasilkan IC TDA2004 pada saat menguatkan sinyal audio, maka IC TDA2004 ini perlu dilengkapi dengan heat sink untuk membuang panas pad IC TDA2004 tersebut.

3.Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt ICTDA1516BQ

Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt ini dibangun menggunakan ICTDA1516BQ yang disusun BTL dan untuk bagian filter low pass pada Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt ini menggunakan OP-Amp TL072. Level sinyal yang akan dikuatkan oleh Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt ini diatur oleh P1 dan seting center frekuensi low pass filternya dapat diatur dari potensiometer P2. Fungsi SW1 pada Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt ini adalah untuk memilih phase, yaitu ingin dibalik phasenya atau tidak. Rangkaian subwoofer amplifier 24 watt ini membutuhkan supply tegangan +14.5 VDC. Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt secara lengkap dapat dilihat pada gambar rangkaian berikut. 

Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt 

Daftar Komponen Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt:

• P1 10K
• P2 22K
• R1,R4 1K 
• R2,R3,R5,R6 10K 
• R7,R8 100K
• R9,R10,R13 47K 
• R11,R12 15K 
• R14,R15,R17 47K 
• R16 6K8 R18 1K5
• C1,C2,C3,C6 4µ7 25V 
• C4,C5 68nF 
• C7 33nF 
• C8,C9 220µF 25V 
• C10 470nF 63V 
• C11 100nF 63V 
• C12 2200µF 25V 
• D1 LED 
• Q1,Q2 BC547 
• IC1 TL072 
• IC2 TDA1516BQ 
• SW1 DPDT 
• SW2 SPST 
• SPKR 4 Ohm 

Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt diatas cukup sederhana dan sering digunakan pada amplifier subwofer mobil dengan daya rendah. Rangkaian Speaker Aktif Subwoofer Amplifier 24 Watt ini juga sering digunakan untuk membuat speaker aktif untuk komputer.

4.Rangkaian Mini Amplifier Stereo BA5417 

 Rangkaian mini amplifier  ini menggunakan IC BA5417 dan dapat memberikan output 5 watt untuk tiap chanelnya. Power amplifier mini stereo seperti pada gambar dibawah sering digunakan untuk penguat audio pada radio portable atau tape mobil. Rangkaian power amplifier stereo mini dengan IC BA5417 ini bekerja dengan sumber tegangan DC +12 volt yang dapat diambil dari power supply 12 volt maupun accumulator 12 volt pada mobil. Rangkaian dan daftar komponen untuk membuat rangkaian power amplifier stereo mini ini dapat dilihat pada gambar berikut. 

Rangkaian Mini Amplifier Stereo BA5417 

IC BA5417 merupakan IC khusus yang didesain sebagai power amplifier stereo dengan daya maksimum 5 watt untuk tiap chanelnya. IC power amplifier mini BA5417 bekerja dengan sumber tegangan DC single +12 volt dengan arus 1 A. Aplikasi dari power amplifier IC BA5417 ini dapat ditemui pada radio stereo portable atau pada tape mobil. Didalam IC BA5417 terdapat 2 buah power amplifier yang independent dan masing-masing dapat memberikan daya output 5 watt. Rangkaian power amplifier stereo mini dengan IC BA5417 ini cukup sederhana dan mudah dibuat. Rangkaian power amplifier stereo mini ini dapat langsung dihubungkan ke loud speaker tanpa harus menggunakan speaker protector. Hal ini karena daya output power amplifier IC BA5417 yang rendah dan tidak menghasilkan lonjakan tegangan pada terminal outputnya. Selain itu output pada power amplifier mini ini menggunakan coupling kapasitor elektrolit (elco) sebagai bloking tegangan DC pada terminal output power amplifier mini BA5417. 

5.Rangkaian Amplifier Stereo 20 Watt 12 Volt

     Rangkaian Amplifier Stereo 20 Watt 12 Volt ini merupakan amplifier stereo yang bekerja dengan sumber tegangan + 12 volt DC dan mampu memberikan daya output 20 watt RMS pada beban load speaker 8 Ohm. Rangkaian Amplifier Stereo 20 Watt 12 Volt ini dibangun dengan IC power amplifier TDA7377V dan penguat operasional TL074. Kelebihan Rangkaian Amplifier Stereo 20 Watt 12 Volt ini telah dilengkapi dengan pengatur nada (tone control) tipe baxandall yang dibangun menggunakan penguat operasional (Op-Amp) IC TL074 yang low noise. Pengatur nada pada Rangkaian Amplifier Stereo 20 Watt 12 Volt ini dapat mengatur level nada bass dan nada treble yang akan dikuatkan menggunakan IC power amplifier TDA7377V. Untuk membuat “Rangkaian Amplifier Stereo 20 Watt 12 Volt” ini dapat dilihat skema rangkaian dan komponen yang digunakan pada gambar berikut. 

Gambar Rangkaian Amplifier Stereo 20 Watt 12 Volt 

Pada gambar diatas “Rangkaian Amplifier Stereo 20 Watt 12 Volt” ini terdiri dari 2 bagian sebagai berikut. 

Power Amplifier Stereo 20 Watt TDA7377V 

   Bagian power amplifier stereo ini berfungsi untuk menguatkan sinyal audio dari tone control kemudian digunakan untuk menggerakan load speaker. Rangkaian power amplifier stereo ini dibangun menggunakan IC TDA7377V yang memiliki daya output 20 watt pada saat diberikan beban 8 Ohm. 

Tone Control Baxandall TL074 

    Bagian tone control berfungsi untuk mengatur level nada bass dan nada treble yang akan dikuatkan oleh power amplifier stereo TDA7377V. Bagian tone control ini dibangun menggunakan filter aktif baxandall dengan penguat operasional (Op-Amp) IC TL074. 

6. mini amplifier dengan arus DC rendah (6v-9v) IC LM386

    mini amplifier dengan menggunakan IC LM386 yaitu power amplifier dengan output mono (tunggal) dengan menggunakan arus DC 6v-9V, jika menggunakan trafo dapat memakai 500MA (1/2 Ampere) sudah dapat menghasilkan suara.

 

 Didik Siswanto,SPd,MM.

http://didiksiswanto2.blogspot.com/

http://paimosubroto.blogspot.com/2014/04/rangkaian-mini-amplifier-12v-dc.html