Penguat OCL (Output Capacitor-Less)
Pengertian: OCL adalah singkatan dari Output Capacitor-Less. Ini merujuk pada jenis rangkaian penguat audio yang bagian keluarannya (ke speaker) tidak menggunakan kapasitor kopling DC (kapasitor output).
Keuntungan: Desain ini menghasilkan respons frekuensi rendah (bass) yang lebih baik dan efisiensi daya yang lebih tinggi dibandingkan dengan desain yang menggunakan kapasitor output.
Prinsip Kerja: Rangkaian OCL biasanya menggunakan catu daya ganda (positif, negatif, dan ground/CT) untuk memastikan tegangan DC pada output speaker mendekati nol volt, sehingga speaker aman dari kerusakan akibat arus DC.
Transistor TIP 3055
Fungsi: TIP 3055 adalah transistor daya NPN yang digunakan sebagai bagian dari tahap akhir atau transistor final dalam rangkaian amplifier OCL 150 Watt.
Karakteristik: Transistor ini dirancang untuk menangani arus dan daya tinggi, mampu mengalirkan arus beban kontinu hingga 15A. Dalam rangkaian OCL 150 Watt, TIP 3055 biasanya dipasangkan dengan transistor komplementer PNP, yaitu TIP 2955 (atau MJ2955) dalam konfigurasi push-pull.
Peran dalam Rangkaian: Transistor final ini berfungsi untuk memperkuat sinyal audio yang lemah dari tahap driver menjadi sinyal daya tinggi yang cukup kuat untuk menggerakkan speaker.
Ringkasan Teori OCL 150 dengan TIP 3055
Rangkaian power amplifier OCL 150 Watt yang menggunakan transistor final TIP 3055 dan TIP 2955 bekerja berdasarkan prinsip penguat kelas AB (umumnya) dengan topologi OCL. Rangkaian ini memanfaatkan karakteristik daya tinggi dari transistor-transistor tersebut untuk menghasilkan output audio yang kuat dan jernih tanpa memerlukan kapasitor di jalur output, asalkan catu daya simetrisnya stabil. Efisiensi dan kualitas suara, terutama pada frekuensi rendah, menjadi keunggulan desain ini.
Berikut ini adalah fungsi dari masing-masing komponen pada rangkaian Power Amplifier OCL 150 Watt:
1. R1 (100 KΩ), berfungsi meredam “hum” atau suara “jedug” atau sinyal liar yang mungkin timbul terutama pada saat amplifier dihidupkan tanpa rangkaian input.
2. C1 (100 nF), sebagai kopling, menyalurkan sinyal AC saja dan menahan/meredam sinyal DC.
3. R2 (33 KΩ), memberi bias ke basis Q1 (BC559) sekaligus membuat kapasitor resonansi C2 lebih aktif. Gain bias bisa 2 hingga 4 kali lipat (sekitar 6dB) lebih kuat dari amplifier lain.
4. R6 (33 KΩ), resistor gain. Semakin besar nilainya semakin besar pula penguatannya. Penguatan & kejernihan suara berbanding terbalik.
5. R3 (560 Ω), kebalikan dari R6.
6. C2 (47uF), kapasitor resonansi, hanya bekerja pada arus AC. Menjamin R3 supaya hanya meneruskan sinyal audio (di atas 20Hz) & menahan arus AC.
7. Q1 dan Q2 (BC559), Stage input yang bekerja kebalikan. Q1 penguat non-inverting, sedangkan Q2 penguat inverting. Untungnya stage ini menggunakan transistor PNP. Transistor PNP biasanya jauh lebih linier dibanding NPN.
8. D1 (1N4148), D2 (1N4148), R4 (10 KΩ), R7 (560 Ω), Q4 (BC559), membentuk rangkaian regulator arus (Current Boost) untuk mensupply stage input. Dioda ini tidak harus high speed, yang penting kuat membentuk tegangan sekitar 1.3V.
9. R4 (10 KΩ), Bias D1(1N4148) & D2 (1N4148), Semakin kecil semakin panas, semakin panas semakin jernih. Menjamin Q1 & Q2 tidak kekurangan arus. Kejernihan suara salah satunya ditentukan dari sini. Berfungsi juga untuk membuang muatan kapasitor power supply, penting pada saat rangkaian dimatikan dipegang untuk diperbaiki.
10. R10 dan R11 (100 Ω), C5 dan C6 (47 µF), membentuk rangkaian filter dengung & osilasi yang mungkin terjadi dari kaki-kaki Q3 & Q4. Osilasi biasanya berupa sinyal ultra treble halus yang bisa membuat heatsink/transistor power lebih panas.
11. D3, D4 dan D5 (1N4148), membentuk regulator tegangan bias untuk Q5 & Q6 (pengganti regulator 1,8-2,1 Volt) yang nilainya 3 x dioda = 1,8V - 2,1V. Menjaga agar Transistor Final bekerja pada kelas AB.
12. R12 (100 Ω), menjaga supaya nilai tegangan bias tidak lebih dari 2,1V. Tegangan bias ini bernilai tetap, berada di titik CT (kira kira -1V hingga +1V). Tegangan tetap ini terombang-ambing ke atas dan ke bawah seperti getaran daun speaker. Sebenarnya R ini bisa dihilangkan.
13. Q3 (BC549), sebagai penguat sinyal tegangan (unbalanced). Menarik sinyal bias ke rel negatif supply. Sedangkan yang menjaga/menarik sinyal bias ke rel positif supply secara otomatis adalah R8 (2,2 KΩ) & R9 (4,7K). Output antara rel positif dan rel negatif tegangannya mendekati simetris tetapi tidak sama kekuatan arusnya, oleh sebab itu perlu rangkaian penguat arus pertama Q5 (TIP139) & Q6 (TIP140) sebelum diumpan ke transistor final.
14. C3 (100 pF), mengatasi noise & osilasi pada Q3 (BC549)
15. C4 (47 µF), Bootstrap, menyesuaikan getaran tegangan bias tadi. Jalur referensi yang dipakai bukan ground tetapi jalur speaker untuk mengimbangi getaran tegangan bias. Menyesuaikan kekuatan getaran bass pada saat Continues speaker bergerak ke depan.
16. Q5 (TIP139) & Q6 (TIP140), sebagai penguat arus pertama.
17. R13 & R14 (330 Ω), memberi supply arus ke Q5 (TIP139) & Q6 (TIP140), lewat emitornya masing-masing. Sebaiknya resistor ini menggunakan daya 2 Watt karena terhubung seri terhadap beban/speaker.
18. R15 & R16 (0,47 Ω/5W), memberi supply ke Q7 (TIP2955) & Q8 (TIP3055) lewat kaki emitor. Resitor ini bernilai kecil karena kita menginginkan arus besar, biasanya bernilai tidak lebih dari 0.5 Ohm.
19. Q7 (MJ2955) & Q8 (2N3055), transitor daya sebagai penguat arus terakhir.
Pertanyaan ;
Jelaskan jenis kerusakan yang umum sering terjadi pada penguat ocl 150 watt..?
