Rabu, 19 Januari 2011

Stereo Audio Amplifier

Tugas Kuliah Semester 2

nambahin postingan yang mungkin berguna bagi teman-teman yang mau mencobanya, tentang materi perkuliahan D3 Mekatronika di Universitas Sanata Dharma (USD), Yogyakarta

tugas ini sebagai tugas projek pada semester 2 (Mei 2008) dalam matapelajaran Elektronika Dasar



seperti biasa, tugas dikerjakan berkelompok, dengn jumlah satu kelompok beranggotakan 4 orang dan kelompok ini sempat diberi nama sama teman-teman dengan nama

"DREAM TEAM"

mau tau apa alasannya???
tanyakanlah pada mereka Mechatronics USD Angkatan 2007 (http://www.mekatronika.usd.ac.id/)
:D

ini nih orang-orangnya

Matius Indra Dwi K.


Rudi Setiawan


Yulius Arie Prayoga


dan tentu saja saya sendiri
Teodorus Febriawan N.


oke, cukup perkenalannya
langsung aja kita masuk ke materi

Daftar komponen rangkaian
  1. Sumber tegangan DC 6 – 7,5 volt
  2. 2 buah speaker 10 watt
  3. 1 buah lampu LED
  4. 1 buah IC TEA2025B
  5. 2 buah R 39KΩ
  6. 2 buah R 4K7 Ω
  7. 1 buah R 100 Ω
  8. 1 buah R 1 KΩ
  9. 2 buah C 10nF
  10. 3 buah C 100 nF
  11. 5 buah C 100 µF
  12. 3 buah C 470 µF/16 V
  13. 1 buah Potensio 100KΩ
  14. 1 buah minijack audio
  15. 1 buah box

  1. IIC TEA 2025b (Datasheet)





    1. Input Kapasitor
      Input kapasitor adalah jenis PNP yang mengikuti sumber untuk referensi ke ground. Dengan cara ini tidak ada perrmintaan input penggandeng kapasitor yang diperlukan. Bagaimanapun, suatu kapasitor rangkaian ke sisi input dapat bermanfaat dalam hal pengeras suara yang berkaitan dengan nilai resistor.

    2. Bootstap
      Hubungan bootstrap mengijinkan untuk meningkatkan output. Nilai kapasitor bootstrap yang diperbolehkan ( 100uF) untuk menghindari suatu pengurangan sinyal output juga pada frekuensi rendah dan suplai tegangan rendah.

    3. Voltage Gain Adjus
      Voltage gain ditentukan oleh resistor di dalam chip, R1 dan R2 bersama-sama dengan Rfc1 eksternal dihubungkan antara pin 6 ( 11) dan ground. Respon frekuensi didapat dari pendekatan :


      Dengan Rf=0, C1=100 uF, hasil gain 46dB dengan kutub pada f = 32 Hz
      Tujuan dari Rf adalah untuk mengurangi gain tersebut. Penurunan dibuat agar tidak dapat mengurangi dibawah 36dB

    4. Output Kapasitor
      Low frekuensi cut-off dalam hubungannya dengan output kapasitor bergantung pada beban yang diberikan oleh:


      Dengan COUT 470μF dan RL=4Ω inin berarti FL=80 Hz

    5. Pop Noise
      Kebanyakan amplifier yang serupa dengan TEA 2025b membutuhkan resistor eksternal antara output DC dan ground untuk mengoptimalkan penampilan pop on/off dan lompatan penyimpangan.


      Solusi TEA 2025b untuk mengamankan komponen yaitu dengan memasukkan resistor 800Ω di dalam chip.

  2. Differential Amplifier



    Differential amplifier adalah rangkaian yang banyak digunakan dalam IC. Perhatikan bahwa rangkaian mempunyai dua input dan dua output. Jika sinyal input diaplikasikan pada salah satu input, dengan input yang lain dihubungkan ke ground, operasi kerjanya disebut dengan single-ended. Jika dua input dengan polaritas berlawanan diaplikasikan, disebut dengan double-ended. Jika input yang sama diaplikasikan pada ke dua terminal input, disebut dengan common-mode.

    Dalam operasi common-mode, input sinyal yang sama menghasilkan sinyal yang berlawanan pada masing-masing collector. Kedua sinyal saling meniadakan sehingga outputnya menjadi nol. Dalam praktek, nilai output tidak benar-benar nol, tapi menghasilkan sinyal yang kecil.

    Fitur utama dari differential amplifier adalah gain yang sangat besar jika sinyal yang berlawanan diberikan pada input, dibandingkan dengan gain yang sangat kecil yang dihasilkan dari common input. Ratio dari perbedaan penguatan ini disebut common-mode rejection.

  3. Operational Amplifier (Op Amp)
    Adalah penguat beda (differential amplifier) dengan impedansi input tinggi dan output impedansi rendah. Op amp banyak digunakan untuk pengubah tegangan (amplitudo dan polaritas), osilator, filter dan rangkaian instrumentasi. Op amp terdiri dari sejumlah besar differential amplifier untuk mendapatkan penguatan tegangan yang besar.


    1. Op Amp dasar
      Op amp menggunakan differential amplifier dengan dua input (plus dan minus ) dan setidaknya satu output.


    2. Rangkaian dasar op amp


      Penguatan yang terjadi adalah :


    3. Unity Gain
      Jika Rf = R1 maka penguatan tegangan = - 1


  4. Rangkaian Praktis Op Amp

    1. Inverting amplifier
      Rangkaian penguatan konstan yang banyak digunakan adalah inverting amplifier, seperti gambar berikut :


      Output diperoleh dengan mengalikan input dengan suatu konstanta penguatan yang nilainya ditentukan oleh resistor input R1 dan resistor umpan balik Rf. Output ini terbalik (inverted) dari input (beda phase 180o).

    2. Non-Inverting Amplifier
      Rangkaian penguat non-inverting


      Hubungan antara tegangan input dan output adalah:

       sehingga:


    3. Unity Follower
      Unity follower menghasilkan gain = 1 tanpa pembalikan phase. Dengan demikian maka Vo = V1. Ini berarti bahwa output mempunyai magnitud dan phase yang sama dengan input.


    4. Summing Amplifier


      Rangkaian menunjukkan penguatan dengan tiga input yang menghasilkan suatu fungsi penjumlahan. Masing-masing input dikuatkan dengan suatu konstanta penguatan sebelum dijumlahkan.

      Tegangan output yang dihasilkan adalah:


  5. Cara Kerja

    Skematik Amplifier

    1. Kapasitor 100µF C3 dan C6 dihubungkan pada input pin 7 dan 10 bermanfaat dalam hal pengerasan suara yang berkaitan dengan nilai resistor.
    2. Kapasitor 100µF C5 dan C10 dihubungkan ke bootstap pin 3 dan 14 yang berfungsi untuk menghindari pengurangan frekuensi output pada saat low frekuensi dan tegangan rendah.
    3. Resistor R2 dan R10 100Ω dihubungkan pada pin 6 dan 11
    4. LED sebagai indicator on/off rangkaian dihubungkan pada sumber tegangan melalui resistor R1 1KΩ
    5. Potensio stereo sebagai pengatur tinggi rendahnya frekuensi masuk ke amplifier dari input multimedia player yang dikeluarkan melalui output berupa speaker stereo.

  6. Petunjuk Pengoperasian
    1. Hubungkan rangkaian dengan sumber tegangan 6V DC
    2. Posisikan saklar pada kondisi on
    3. Hubungkan input (jack) dengan peralatan multimedia seperti mp4 player, audio CPU, VCD/DVD player, radio yang membutuhkan keluaran berupa suara 2 speaker stereo
    4. Putar potensio stereo untuk mengatur level volume output
Dokumentasi:


Layout PCB

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar