Heater 26

 
Proyek yang saya bangun kali ini adalah heater  untuk tabung direct heated 26 dan keluarganya, dan proyek ini saya dedikasikan untuk sahabat saya Pak Paul Yahya dan Pak Arif Wicaksono,  serta semua penggemar tabung 26 yang menghadapi masalah dengan hum yang ditimbulkannya. Sekitar ahir tahun 2007, Pak Paul Yahya menghubungi saya untuk minta dibuatkan power supply heater  untuk  preamp 26 buatannya, kemudian saya membuatkan power supply tersebut. Rangkaian power supply yang saya buat saat itu adalah sebuah rangkaian yang berbasis regulator type LM317.  Setelah dicoba ternyata regulator tersebut bisa membantu Preamp 26 buatan Pak Paul untuk mengurangi hum yang keluar dengan kualitas pencapaian yang  lumayan signifikan, walaupun hum tidak hilang 100%. Saat itu  saya  menemukan  bahwa kontribusi yang diberikan oleh regulator tersebut bukan hanya untuk menghilangkan hum namun juga dapat membantu meningkatkan kualitas suara dari system dalam scope yang lebih luas, seperti juga kualitas vocal, detail, dinamik, dll.


Sehingga ahirnya pengalaman ini membuka pikiran  saya untuk menyadari bahwa kontribusi kualitas power supply heater sesunguhnya bukan hanya pada masalah perbaikan hum tapi juga menjangkau aspek kualitas lain yang lebih luas daripada sekadar masalah hum, apalagi pada aplikasi direct heated tube seperti misalnya tabung 26, 10Y, 2A3, 300B, dll dimana heater supply berada dalam loop input dari rangkaian, sehingga ketidakberesan yang ada pada heater akan menjadi bagian dari sinyal input yang akan diperkuat oleh tabung dan akan menjadi lebih besar ketika muncul di output tabung.

Berdasarkan percakapan yang pernah saya lakukan dengan Pak Paul dan rekan lain yang bergelut dengan tabung 26, ketika hum muncul umumnya konsentrasi mereka lebih dahulu terarah pada high voltage supply, namun setelah upaya perbaikan yang  dilakukan memberikan  hasil yang tidak positif,  baru kemudian  upaya perbaikan dilakukan pada heater supply, dan baru kemudian hasil positif mulai didapat. Kondisi ini membuat saya berkesimpulan bahwa pada direct heated triode kualitas dari heater supply  lebih berpengaruh dibandingkan dengan kualitas dari high voltage supply.
Dalam sebuah amplifier yang menggunakan direct heated triode,  komponen paling mahal di dunia sekalipun  bisa menjadi tidak berarti kalau masih ada hum yang mengganggu.

Terdorong oleh pengalaman membuat regulator heater tersebut, saya menjadi termotivasi untuk membuat sebuah regulator heater yang lebih presisi.





Gambar 1, Prototype Heater 26

Konsep rangkain yang saya kembangkan kali ini adalah konsep power supply  DC split atau balance,  sebagai penjelasan dari konsep ini  dapat dilihat pada gambar dibawah ini.




Gambar 2, Balance Power Supply

Sebagai contoh, jika anda membutuhkan sumber  DC sebesar 5V, maka anda dapat membentuk power supply tersebut dari dua buah sumber DC yang masing2 besarnya 2.5V namun dirangkai dalam konfigurasi yang berlawanan atau berbeda fase 180 derajat, sehingga penjumlahan dari kedua sumber DC tersebut menjadi 2x dari nilai satu sumber DC tersebut, secara matematis singkat bisa dijelaskan dengan persamaan di bawah ini :


2.5V- (-2.5V) = 5V



Untuk dapat memahami prinsip kerja dari Heater 26 dapat anda lihat blok diagram dibawah ini, pada dasarnya Heater  26 tersusun atas elemen sbb :
1. Main Transformer, yaitu trafo yang bertugas menurunkan tegangan listrik PLN dari  220V menjadi tegangan yang   
   lebih rendah mendekati tegangan yang diperlukan oleh  Heater 26.

2. Rectifier DC untuk output transistor, dan tegangan referensi yang masing2 untuk 
jalur positif dan negatif
3. Tegangan referensi positif dan negatif
4. Penguat referensi positif dan negatif
5. Output transisitor positif dan negatif

Tegangan listrik PLN 220V diturunkan oleh main transformer menjadi tegangan listrik yang lebih rendah yang mendekati tegangan output dari Heater 26 ini. Kemudian tegangan AC ini disearahkan oleh rectifier menjadi tegangan DC yang kemudian tegangan DC ini akan mengerakan bagian penguat referensi dan output transistor, baik untuk bagian positif maupun negatif.







Gambar 3, Blok Diagram Heater 26




Ada tiga hal yang saya yakini membuat heater 26 ini dapat berkualitas maksimal yaitu

1. Fully Simetric Configuration, mulai dari main transformer yang digulung secara bifilar sampai ke output transistor,
    metoda ini memungkinkan terjadinya noise cancellation pada output positif dan negatif dari Heater 26.
2. Penggunaan referensi tegangan  IC, untuk referensi tegangan positif dan negatif,  referensi tegangan IC ini
     memiliki performa yang lebih baik dalam hal noise, impedansi, maupun stabilitas dibandingkan dengan dioda zener
3. Pemakaian recitifier DC yang terpisah untuk bagian referensi tegangan dan output transistor, metoda ini membuat
    noise dari rectifier transistor output tidak dapat masuk ke rectifier tegangan referensi.

Performa Output

Pada gambar 4 dibawah ini anda bisa melihat grafik tegangan output dari Heater 26 ketika diamati dengan osiloskop.

 



Gambar 4, Output Heater 26

Pada pengamatan ini saya menggunakan resolusi terkecil dari osiloskop yang saya miliki yaitu 5mV/div, seperti yang bisa anda lihat output dari Heater 26 ini begitu flat, dan tidak terlihat adanya noise yang berbaur dengan output heater 26 ini.
Pada percobaan ini saya mengeset tegangan dari Heater 26 pada 2.5V ( +1.25-0 -1.25) dengan arus keluaran 800mA.

Sebagai perbandingan, anda bisa melihat keluaran dari rectifier DC pada gambar 5 dibawah ini.




 Gambar 5, Keluaran output rectifier


Pada Gambar 5 di atas, bisa anda lihat keluaran dari rectifier DC, pada pengukuran ini saya juga menggunakan skala 5mV/div, pada gambar di atas total amplituda ripple dari keluaran rectifier DC adalah sekitar 17.5mV, namun pada keluaran ahir pada Heater 26 ripple tersebut sudah hilang sama sekali.


Uji Dengar


Uji dengar pertama kali saya lakukan di rumah Pak Paul, pada tanggal 30 July 08, menggunakan system milik Pak Paul yang terdiri dari

CD  Player     : Shanling T-100 Tube CD Player
Preamp         : 26      (buatan Pak Paul)
Power Amp   : 2A3   (buatan Pak Paul)
Speaker       : Pro Ac R1

Ketika pertama kali tiba di rumah Pak Paul, kami mendengar suara dari Power Supply Heater  existing yang ada pada preamp. Hum dalam level yang cukup rendah masih terdengar dari jarak sekitar 2 meter dari speaker, dan menurut pendengaran saya, hum tersebut memiliki frequensi yang agak rendah dibandingkan dengan hum yang pernah saya dengar di tempat rekan lain yang menggunakan preamp sejenis.

Kemudian bersama dengan Pak Paul saya mengganti power supply heater dengan unit heater 26. Karena perkabelan yang dibuat oleh Pak Paul sangat rapih dan sistematis, kami tidak menemukan kesulitan dalam mengganti power supply heater.
Pergantian heater supply ini hanya membutuhkan waktu sekitar 15 menit. Setelah itu kami menyalakan unit tanpa high voltage. Berikutnya yang kami lakukan adalah menset tegangan keluar dari heater supply agar menjangkau tegangan yang diinginkan.
Setelah itu barulah kami membunyikan system secara keseluruhan, beberapa lagu sempat kami coba, antara lain adalah CD Hary Belafonte "Life at Carnegie Hall", dan beberapa CD musik country dan Klasik milik Pak Paul.

Dengan power supply heater 26 ini, sekarang hum hanya bisa terdengar tidak terlalu jelas dalam jarak sekitar 25 cm.
Padahal sebelumnya dari jarak 2m masih terdengar walau sangat perlahan.

Menurut Pak Paul sendiri, selain hum yang sangat berkurang, banyak aspek lain dari system nya yang meningkat, seperti misalnya,background sangat dark,  noise floorlevel hilang sehingga menambah kerharmonisan sonic.

Project

Custom Design Heater Supply for DHT




Kembali ke halaman utama    








Comments