Bedah Power Safari 400W

Saya tidak akan berbicara mengenai modifikasi, tapi lebih ke kesan saya pada Power Safari 400W.

Saya tidak tahu sejarah amplifier ini, dan saya juga tidak tertarik untuk mencari tahu. Tapi kalau saya perhatikan skemanya, penggunaan Q1 (2SA798) adalah tidak umum untuk amplifier DIY, dan saya tidak yakin apa fungsi utama C7, mungkin untuk menambah kestabilan. Titik potong HPF input (C1 & R2) luar biasa rendah dan LPF input (R1 & C2) juga terlalu rendah, lebih seperti amplifier khusus subwoofer daripada fullrange. Penguatan tegangannya juga sangat tinggi. Skema yang agak nyeleneh begini kemungkinan diambil entah dari suatu receiver maupun amplifier build-up jadul, seperti Sansui atau Kenwood atau apapun, dan dibuat PCB-nya untuk dijual ke para DIYers. Itu hanya terkaan saya, jadi silakan beritahu saya jika Anda tahu sejarah amplifier ini.

Saya curiga, amplifier ini yang menyebabkan transistor 2SA1216/2SC2922 memiliki imej transistor ngebass & high(treble) tampak kurang bersuara jelas/detail.

Mari kita sedikit analisa amplifier ini.

▪ Titik potong HPF inputnya (C1 & R2) adalah 0.072Hz, dan titik potong LPF inputnya (R1 & C2) adalah 13.27kHz! ini terlalu dini.

13.27kHz adalah -3dB, berarti pada 6.63kHz sudah mulai ada penurunan sekitar -1dB.

▪ Penguatan tegangan juga tinggi, yaitu 122.9x (41.8dB).
R1 dan R2 membentuk Voltage divider 0.91x, jadi total gainnya 111.8x (40.9dB).

▪ Amplifier tanpa Current Mirror pada differensial dan CCS pada beban VAS, umumnya memiliki Open Loop Gain yang rendah. Biasanya Bandwidth-nya juga rendah. Kalau penguatan tegangannya sampai 123an, tinggal sedikit lah bandwidth yang tersisa.

Dari tiga parameter itu saja, saya prediksi bahwa mungkin itu ada hubungannya dengan perangkat di depannya, misalnya Tone Control bawaannya. Karena seperti yang saya katakan sebelumnya, kemungkinan amplifier ini berasal dari suatu perangkat build-up jadul yang hanya dicomot (skema) amplifiernya saja. Mungkin Tone Control bawaannya hanya Tone Control pasif (tanpa transistor/IC) sehingga tidak ada boost tambahan maka penguatan tegangan amplifiernya dibuat sangat tinggi, dan mungkin Tweeter speaker bawaannya sangat "pedas" sehingga LPF-nya dibuat sangat rendah juga. Jika seperti itu maka masih masuk akal bahwa penguatan tegangan dan titik potong LPF-nya tidak lazim untuk amplifier fullrange. Dan mungkin juga amplifier ini dikhususkan untuk bagian subwoofer karena LPF-nya sangat rendah. 🤷‍♂️ Saya tidak tahu pasti mana yang tepat.

Maka dari itu, jika amplifiernya dicomot begitu saja dan dijual ke pasaran untuk digunakan sebagai amplifier fullrange (20Hz-20kHz), akan ada ketidak sesuaian dengan perangkat pendukung lainnya (katakanlah Tone Control dan Speaker DIY) karena memang sepertinya ampli ini tidak diseting untuk umum. Apalagi jika speaker yang digunakan menggunakan tweeter jenis dome yang notabene memiliki karakter lebih lembut daripada jenis piezo. LPF yang rendah seperti itu dengan tweeter dome akan membuat suara treble terasa melempem.

Jadi, bukan salah transistor final C2922/A1216 bahwa suara power safari tidak detail, tapi karena LPF-nya memang memotong treble terlalu dini. Apalagi jika di depannya langsung dipasang potensio Volume, saat putaran volume tidak penuh, titik potong LPF-nya akan lebih rendah lagi. 😩

Melihat bahwa rating daya amplifier ini dibanderol 400W dan dengan tegangan suplai bawaan adalah ±40VDC, kemungkinan speaker bawaannya mempunyai impedance 3.2Ω. Speaker berimpedance 3.2Ω dulu masih ngetren.

Penggunaan A798 sebagai transistor diferensial saya rasa juga salah satu ciri bahwa amplifier ini berasal dari suatu perangkat build-up jadul.

Jika Anda ingin merakit power amplifier ini, A798 sudah tidak diproduksi, Anda dapat menggantinya dengan 2 buah 2SA970. Sama-sama memiliki fT 100MHz, hFE tinggi, low noise, Cob rendah dan bahkan A970 punya tegangan kerja jauh lebih tinggi, harganya juga jauh lebih murah. Kemudian, silakan coba ganti R1 ke nilai 1k untuk menaikkan LPF input agar treble tidak terpotong terlalu dini.

Perhitungan

HPF input = 1/(2·pi·C1·R2)
= 1/ (2 ×3.14 ×22µF ×100k)
= 0.072Hz

LPF input = 1/(2·pi·R1·C2)
= 1/ (2 ×3.14 ×10k ×1.2nF)
= 13.27kHz

Penguatan tegangan = R8/(R9+R10) +1
= 39k/(100+220) +1
= 122.9
= log(122.9) ×20 = 41.8dB

Daya
Tegangan Suplai ±40VDC, jika tegangan saturasi berkisar di 4V maka tegangan output maksimum sekitar 36V.
Jika dayanya 400W, maka impedance speaker adalah 36²V/400W = 3.24Ω ≈ 3.2Ω.
Karena tegangan outputnya adalah 36VPeak maka dayanya juga daya puncak, alias 400WPeak, berarti 200WRMS.
Arus output puncak berarti 36V/3.2Ω = 11.25APeak.
Disipasi daya puncak di setiap transistor final akan berada di kisaran 112.5WPeak. Karena speaker merupakan beban reaktif, maka disipasi daya ini akan lebih tinggi lagi karena akan ada phase shift. Dengan disipasi daya sebesar itu, maka masuk akal bahwa Power Safari walaupun hanya bersuplai ±40VDC, tapi memiliki dua pasang transistor final.

Dipubliksi
12 Juli 2021