OCL 150 Watt Quasi (2N3055 semua)

Power amplifier OCL 150W itu sudah ada sejak zaman Sun Gokong masih nyari Kitab Suci bareng Biksu Tong. Zaman sudah lebih maju tapi namanya legenda ya gak kemakan zaman.🤣

Karena ini termasuk bikin PCB baru, sekalian saya lakukan sedikit optimalisasi dari OCL 150W yang desainnya mungkin sudah berumur setengah abad (sepertinya OCL 150W lahir tahun 70-an)! Tapi saya buat jalurnya berbelok-belok, naik-turun gunung, mirip layout power amplifier pada zamannya. 😁😎

Sepertinya masih banyak orang yang punya transistor 2N3055 tanpa pasangannya MJ2955, (biasanya 2N3055 cabutan). Dari itu saya kepikiran untuk modifikasi OCL 150W dari output Darlington ke konfigurasi Quasi, jadi transistor output bisa berupa transistor NPN semua.

OCL 150W menggunakan input bootstrap (R2 masuk ke jalur NFB, bukan ke Gnd), ini dapat membuat frekuensi infrasonic (17Hz ke bawah) mendapat penguatan yang lazimnya tidak diperlukan. Untuk mengatasinya, elco C2 perlu diseri dengan sebuah resistor (Rf dalam skema). Dan agar penguatannya tetap sama, nilai R3 perlu diturunkan (R3 aslinya adalah 560Ω). Penguatan tegangannya sekarang adalah R6/(R3+Rf) +1.

Yah kalau mau karakternya seperi OCL lama, jumper saja Rf, dan R3 = 560Ω, maka NFB-nya akan jadi OCL standar.

OCL 150W juga tidak memiliki Zobel Network, maka saya tambahkan Rz dan Cz. Fungsinya untuk membantu menjaga kestabilan amplifier (khususnya jika speaker menggunakan Crossover pasif). Salah satu ciri amplifier tidak stabil (osilasi), adalah resistor zobel network (Rz) akan panas (masih tergantung frekuensi osilasi & keparahannya). Logikanya, dalam keadaan normal (tak ada osilasi), Rz akan tetap dingin, paling pol hangat kuku (saat ampli digeber). Tapi jika ada osilasi, reaktan Cz akan turun drastis dan membuat Rz lebih dominan dan akhirnya Rz terpapar sinyal lebih besar (daripada saat normal) dan akhirnya menjadi panas. Tingkat panasnya tentu tergantung freq & tingginya osilasi. Kalau ampli belum di play malah Rz sudah hangat apalagi panas, itu sudah pasti ada osilasi. Beberapa penyebab osilasi antara lain: kabel supply terlalu kecil & panjang; kabel output terlalu dekat dengan input (sinyal lemah); atau transistor final dipasang diluar PCB (pakai kabel panjang, tapi tanpa R base).

R4 nilainya tidak perlu terlalu rendah, karena akan panas berlebihan. Jadi nilainya saya naikkan agar resistornya tidak terlalu panas.

Jika OCL 150W standar menggunakan Darlington, maka tegangan bias untuk output adalah melalui 4 tegangan Basis-Emitor (2 Tr driver dan 2 Tr final). Pada konfigurasi Quasi, satu transistor final emitornya tidak menuju ke jalur output, jadi, tegangan biasnya sekarang hanya terdiri dari 3 tegangan Basis-Emitor.

Tak seperti jika menggunakan VBEmultiplier yang bisa dengan mudah diseting, OCL menggunakan bias untuk output secara tetap (3 dioda seri), padahal beda transistor VBE-nya masih bisa selisih. Supaya ampli tidak kelebihan tegangan bias (yang dapat menyebabkan panas berlebih) sebaiknya D3, D4, D5 menggunakan 1N4007 saja. Jangan 1N4148 apalagi UF4007, itu tegangan majunya terlalu tinggi, sama artinya tegangan biasnya juga ikut tinggi. Jika Tr final terlalu panas, coba turunkan nilai R12 supaya tegangan maju D5 juga ikut turun, jadi tegangan biasnya juga turun. Jika masih panas, coba salah satu dari ketiga dioda itu dijumper saja.

Untuk mengukur arus diamnya, ukur tegangan diantara kaki R16, kemudian dibagi nilai R16. Jadi misalnya disana terukur tegangannya 20mVDC, maka arus biasnya adalah 20mV/0.5Ω = 40mA. Mengukurnya saat ampli dalam keadaan diam yah (Volume mentok bawah), bukan saat memainkan musik. Sebaiknya juga diukur saat temperatur transistor final sudah "normal" (sudah memainkan musik untuk beberapa saat). Kalau diukurnya dalam keadaan tr final dingin, nanti pas sudah panas malah arus biasnya yang melonjak.

Apabila transistor final dipasang di luar PCB (menggunakan kabel), maka pada jalur Basis, kabelnya harus diseri dengan resistor 2R2~4R7, supaya Tr final tetap stabil. Induktan kabel dapat mengakibatkan resonansi dengan kapasitan (COB) di dalam transistor dan akhirnya memicu osilasi parasitik (pada Tr final). Resistor ½W harusnya masih cukup.

Catatan untuk pemula :

Transistor finalnya harus harus harus menggunakan isolator. Body Q8 terhubung dengan suplai positif, body Q7 terhubung dengan output (melalui R15). Kalau tidak menggunakan isolator dan dipasang pada heatsink yang sama, maka tegangan suplai (+) akan langsung langsung langsung masuk ke speaker. Kalau sudah begitu, katakan sayonara pada speaker Anda!

Download PCB [338kB] dari :

Ukuran PCB = 82 x 111 mm

Layout ini isinya jalur melengkung semua, yang seperti ini sangat sulit atau tidak bisa dibuat di software PCB (yang biasa saya pakai Sprint Layout).
Saya membuat layout ini dari Vector, jadi hanya ada file gambar (layout & silkscreen), tidak ada file Lay6.