RSS

AKSA 55 Dalam Simulasi

19 Apr

Amplifier AKSA 55 dirancang oleh Hugh Dean, orang Australia yang memiliki isteri orang Semarang, Jawa Tengah. Amplifier ini sangat terkenal pada waktu itu dan sampai sekarang masih dibicarakan. Rangkaiannya sederhana tapi Hugh Dean berhasil mengoptimalkannya, baik pemilihan nilai dan jenis komponen, perancangan jalur PCB dan tata letak komponen. Amplifier ini dijual berupa kit dan harganya cukup murah pada waktu itu. Namun banyak orang menganggap bahwa kualitas suaranya menyamai amplifier yang harganya berkali-kali lipat. Inilah contoh rancangan amplifier yang hebat.

Walaupun sudah cukup lama amplifier ini dibuat dan sekarang sudah tidak dijual lagi, tapi Hugh Dean tetap tidak mau membagi schematic AKSA 55 ke publik. Ia hanya memberikan rancangan konseptual yang beberapa nilai komponen tidak disebutkan. Rancangan konseptualnya ada di http://www.diyaudio.com/forums/everything-else/35899-attention-aksa-55-hugh-thinking-let-us-see-schematics-forum-34.html#post1652112

Saya akan mensimulasikan rancangan Hugh Dean tersebut, tentu saja dengan nilai komponen versi saya sendiri, karena saya belum pernah melihat schematic aslinya atau kit aslinya. Rancangan tersebut ada di bawah ini.

AKSA

Saya tidak punya model transistor 2SC1819, maka saya ganti 2SC3503. Kriteria utama dari transistor VAS ini adalah nilai Cob yang rendah dan Early Voltage yang tinggi sehingga transistor untuk penguat video sangat cocok. Kemudian walaupun saya memiliki model transistor 2N5401 namun setelah saya ganti dengan BC560C menghasilkan performa yang lebih baik. Nilai R1 harus cukup tinggi agar PSRR tinggi tapi harus cukup rendah agar arus kolektor pada transistor LTP cukup tinggi agar menghasilkan slew rate yang tinggi. Kompromi dilakukan dengan memilih nilai R1 sebesar 15K ohm. Kemudian dicari nilai R2 agar arus kolektor Q1 dan Q2 sama sehingga THD menjadi minimal. R9 dan R10 menentukan arus kolektor dari Q3 agar mampu men-drive transistor output Q5, Q6, Q7, dan Q8 yang dikonfigurasikan sebagai emitter follower. Arus kolektor Q3 harus cukup tinggi sehingga slew rate nya tinggi, namun juga harus cukup rendah agar beban Q3 tidak terlalu rendah sehingga THD menjadi tinggi. Kompromi dilakukan dengan memilih arus kolektor Q3 sekitar 6,5mA.

Untunglah hFE dari Q5 dan Q6 cukup tinggi sehingga transistor VAS tidak terlalu terbebani.

Q4 sebagai sensor suhu agar arus kolektor Q7 dan Q8 stabil harus dipasang pada pendingin utama. Q3, Q5, dan Q6 tidak memerlukan pendingin. Q5 dan Q6 akan menjadi hangat, jika diberi pendingin cukup dengan pendingin yang paling kecil. Arus kolektor Q7 dan Q8 diatur oleh R8 sebesar 55mA sampai 60mA untuk meminimalkan cacat crossover.

Hasil simulasi adalah sebagai berikut.

Phase margin sebesar 81 derajat dan gain margin sebesar 14 dB. Jadi amplifier ini stabil.

THD pada 1 kHz dengan daya 39 Watt rms pada beban 8 ohm adalah 0.001531%.

THD pada 20 kHz dengan daya 39 Watt rms pada beban 8 ohm adalah 0.005736%.

Slew rate nya sebesar 35V/uS sehingga power bandwidth menjadi sekitar 185 kHz.

Amplifier ini menggunakan tegangan power supply sebesar +-35V sehingga daya maksimalnya menjadi 55 Watt rms pada 8 Ohm dan 70 Watt rms pada 4 Ohm. Walaupun amplifier sederhana ini menghasilkan performa yang cukup baik pada simulasi, namun diperlukan implementasi yang tepat agar performanya mendekati hasil simulasi. Mungkin hasil simulasi ini mendekati atau bahkan mungkin melebihi dari performa AKSA 55, tetapi tanpa pemilihan jenis komponen yang tepat dan perancangan tata letak komponen dan jalur PCB yang optimal, akan sulit menandingi kualitas suara AKSA 55. 

Update 20 April 2014

AKSA update

Saya sedikit modifikasi rangkaian ini agar DC offset lebih kecil dengan merubah nilai resistor R3 dan nilai C6 disesuaikan dengan perubahan ini. Lalu ditambahkan C14 agar perubahan kondisi dari aktif ke pasif Q7 dan Q8 lebih cepat. Hasilnya THD sedikit lebih kecil.

Contoh Layout

AKSA components

aksa-coper

Saya bangga artikel ini mendapat perhatian dari perancang aslinya yaitu Hugh Dean. Ini komentar beliau. Salah seorang pembaca blog ini yang tidak mau disebut namanya, telah membuat amplifier AKSA 55 berdasarkan schematic yang ada pada blog ini. Ini implementasinya:

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Saudara Taufik yang komentarnya ada di bawah, mengirimkan foto hasil implementasinya kepada saya. Fotonya seperti ini:

AKSA Taufik 2

Pembahasan dan cara pembuatannya ada di sini. Update 22 Maret 2015 Still4given (member ditaudio.com) yang ingin membuat amplifier ini, mengalami masalah pengaturan arus bias karena memakai transistor Q4 yang berbeda dengan schematic di atas. Oleh karena itu saya memodifikasi rangkain bias servo untuk mengakomodasi berbagai macam transistor untuk Q4, contohnya: 2SC3423, 2SC3503, MJE340. Schematicnya ada di bawah ini:

AKSA55 ver1

Still4given memakai 2SC3423 pada Q4 dan trimpot 200 Ohm. Menurutnya rangkaian bias servo sebenarnya bisa bekerja dengan Q4 memakai 2SC3423 tanpa modifikasi lainnya. Ini hasinya implementasinya:

Anistardi ASKA clone

Komentarnya bisa dibaca di sini.

 
24 Komentar

Ditulis oleh pada 19 April 2014 in Audio

 

Tag: ,

24 responses to “AKSA 55 Dalam Simulasi

  1. John Bali

    21 April 2014 at 15:06

    Dari dulu saya tertarik rakit AKSA 55 tapi belum kesampaian juga, apa perlu dicoba ditambah deg resistor pada tiap emiter pada tr inputnya ya mas Anistardi?

     
    • anistardi

      21 April 2014 at 21:08

      Boleh saja, tapi nilainya ngga bisa besar karena tidak memakai current mirror. Coba saja nilai antara 2.2 sampai 22 ohm. Tapi jadinya ngga simple lagi.

       
  2. hotma

    4 Mei 2014 at 15:53

    Pak Anistardi, Tr final apa mungkin diganti dengan MJ15003/04 ?

     
    • anistardi

      5 Mei 2014 at 00:24

      Bisa diganti tapi saya belum simulasikan dgn transistor tersebut. Transistor tersebut disipasi dayanya lebih besar tapi hFE nya jatuh drastis saat arus kolektor naik. Juga fT nya hanya 2 MHz. Secara teori cacatnya akan lebih besar.

       
  3. nanang

    4 Agustus 2014 at 10:51

    Pak Anis
    Maaf untuk cari komponen semacam transistor power untuk amplifier yang recommended dimana? karena coba cari di online lokal tidak tersedia, ke glodok sudah mencar-mencar sekarang
    Nanang

     
    • anistardi

      4 Agustus 2014 at 11:31

      Glodok pindah ke plaza Lindeteves. Biasanya saya beli di toko Marconi dan Luna. Beberapa komponen kadang ngga ada misalnya capacitor Silver Mica, saya beli di BellaAudio. Semuanya saya beli online. Tapi karena Marconi dan Luna ngga biasa online, responnya lama bangeeetttt.

       
  4. edgar

    14 Agustus 2014 at 10:53

    Pak Anis,

    Boleh tau gak fungsi kapasitor C4?
    Kemudian utk beban LTP yang pakai resistor dan bukannya CCS, apakah ini berpengaruh terhadap distribusi distorsi harmonik? Maksud saya, dengan pakai resistor, apakah H2 menjadi lebih dominan>

     
    • anistardi

      14 Agustus 2014 at 11:16

      Tentu saja boleh😀 C4 adalah sebagai lead compensation, sehingga bisa menggunakan Miller compensation (C3) yg nilai lebih kecil, sehingga menaikkan slew rate. Beban LTP pakai resistor karena rangkaian aslinya pakai resistor (R1). Ini mempengaruhi besarnya cacat harmonik H2, tapi bukan satu2nya yang menyebabkan hal tersebut. Silakan disimulasikan sendiri. Karena tidak memakai CCS baik pada LTP dan VAS, maka PSRR jadi rendah. Oleh karena itu pastikan untuk memakai power supply yang bagus.

       
  5. Dewa S

    2 November 2014 at 15:34

    Mas, kalau transistor driver sy ganti pakai MJE15030/31 bagaimana hasilnya? Kalau sy lihat datasheetnya 2sc4793, ft-nya jauh di atas MJE. Apakah perbedaan ft bisa menurunkan slew rate?

     
    • anistardi

      2 November 2014 at 18:33

      Slew rate tidak akan terpengaruh. Yang terpengaruh adalah THD pada frekuensi tinggi. Ini menurut pengalaman saya. Tapi belum saya simulasikan untuk pastinya.

       
    • anistardi

      2 November 2014 at 19:03

      Saya sudah simulasikan dengan MJE15032/33. Phase Margin dan Gain Margin turun sehingga amplifier ada potensi terjadi osilasi. Kompensasi Miller C3 saya naikkan menjadi 33pF dan R12, R13 saya ganti menjadi 10 Ohm untuk menaikkan open loop gain sedikit. Hasilnya Phase Margin = 77, Gain Margin = 12, Slew rate = 23, THD hampir tidak berubah.

       
  6. Gus Wan

    19 Januari 2015 at 01:34

    terimakasih pak anis..ini jadi banyak belajar…

     
  7. nauval2007

    1 Februari 2015 at 13:19

    pak, cari model transistornya dimana? saya pake LTSpice, buat transistor VAS , Driver dan Power nya, saya dapat beberapa model dari diyaudio tapi begitu diaplikasikan ko malah THDnya tinggi diatas 1%, juga tiap model tidak sama untuk transistor yang sama. sementara saya pakai model standar 2n5551 bd139/140 2n3055/mje2955, THD 1khz 0.03% 20khz 0.2%, kok masih tinggi ya?

     
    • anistardi

      1 Februari 2015 at 13:56

      Model transistor yg akurat bisa di dapat di website nya Bob Cordell. Cari saja lewat google. Lalu juga dari Keantoken (member dari diyaudio.com). Sedapat mungkin pakai model dari Bob Cordell, jika tidak ada baru pakai yg lain. Untuk memastikan keakuratannya, salah satu cara adalah membuat grafik karakteristiknya apakah sesuai dgn datasheet atau tidak. Lebih baik lagi karakteristiknya diukur pakai curve tracer.

       
  8. Taufik

    19 Maret 2015 at 10:03

    Oke Pak, AKSA saya sudah berdendang. Transistor KSC3503E saya ganti dengan 2SC2229.
    Detail sekali menurut saya…

     
    • anistardi

      19 Maret 2015 at 10:09

      Terimakasih sudah mencoba amplifier saya. Foto-fotonya boleh di bagi ke saya (atau ke blog ini)?

       
  9. made sumber

    24 Maret 2015 at 12:11

    Pak Anis, untuk layout diatas apakah ada file PDF agar mudah untuk di print sebagai termal transfer pcb pak,

    terimakasih,
    BR//made sumber

     
    • anistardi

      24 Maret 2015 at 12:45

      Lihat link komentar Still4given di diyaudio.com. Dia memberikan file pdf untuk amplifier AKSA 55 dan Perkutut saya.

       
  10. made sumber

    24 Maret 2015 at 18:32

    Dear Pak Anis, iya setelah baca di diyaudio ternyata sudah ada, terimakasih pak anis,
    akan saya coba skema pak anis, semoga tidak ada kendala part freak.

     
    • heriLrizk

      25 Maret 2015 at 11:28

      smangat mas bli…😀

       
  11. John Bali

    29 Maret 2015 at 22:42

    Saya juga lagi bikin om Made🙂 … tapi sy pakai layout sy sendiri, semoga aja jalan dengan normal … Nanti saya kabari kalau layoutnya sudah “tested” … PCBnya sdh jadi & baru nancepin resistor😀

     
  12. Taufik

    2 April 2015 at 00:59

    Cakep jg, makasee Pak….

     
  13. pissdoank

    13 Januari 2016 at 14:54

    Mas kalo dibandingin antara AKSA55, gainclone dan symAsym bagusan mana kualitas soundnya, saya baru punya gainclone yang 1875, tapi saya jadi bimbang setelah baca2 di beberapa artikel ada yang lebih bagus dari gainclone. matur suwun

     
    • anistardi

      13 Januari 2016 at 17:12

      Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya. Symasym bagus di frekuensi rendah. AKSA55 bagus di mid. Kalau belum pernah membuat amplifier, sebaiknya membuat amplifier LM1875, karena selain mudah juga bisa untuk dijadikan referensi. Setelah itu silakan buat amplifier yang lainnya. Teman saya, De Yusman yang membuat Emprit amplifier menganggap Emprit amplifier lebih baik daripada LM1875. Tentu saja penilaian tersebut subyektif dan belum tentu orang lain setuju. Oleh karena itu saya sarankan mencoba buat macam-macam amplifier.

       

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: