CARA MEMPERBAIKI AMPLIFIER OCL

Untuk bisa memperbaiki amplifier OCL menjadi cukup penting karena sistem ini mendominasi amplifier-amplifier berdaya besar pada saat ini.
Berikut ini adalah ulasan mengenai perbaikan amplifier OCL namun sebelumnya didahului dengan sedikit uraian tentang apa itu amplifier OCL.

Sekilas tentang OCL.
OCL adalah singkatan dari Ouput Capacitor Less, sebuah sistem audio amplifier yang meniadakan penggunaan kondensator (capacitor) kopel untuk melimpahkan daya kepada beban speaker.
Sistem ini menjadi populer menindak lanjuti pendahulunya, yaitu sistem OTL sebagai amplifier yang mempunyai kemampuan menghasilkan audio hi-fi dengan baik namun tanpa melibatkan kondensator-kondensator berkapasitas besar.
Amplifier OCL memerlukan power-supply tegangan terbelah, berikut adalah contoh skema rangkaiannya :



Ciri dari amplifier OCL adalah :

• Menggunakan power-supply tegangan terbelah atau power-supply tegangan simetrik, yaitu power supply yang mempunyai tegangan positif, tegangan negatif dan 0 Volt (ground).
• Tidak ada kondensator kopel kepada speaker dari titik tengahnya (titik X)
• Pada tahap depan biasanya diterapkan “differential-amplifier”.

Gambar pertama memperlihatkan contoh power-amplifier OCL yang diadopsi dari deck Polytron Big-Band.
Q1 dan Q2 membentuk differential-amplifier yang emitornya saling berhubungan.  R3 merupakan resistor emitor yang mengalirkan arus bagi kedua emitor Q1 dan Q2.
Basis Q1 menjadi jalan masukan (input) non-inverting sedangkan basis Q2 menjadi input inverting.
Penguatan keseluruhan ditentukan oleh nilai resistansi R4 (resistor basis) dan R5.  Namun biasanya R4 dibuat sama dengan R1.  Apabila R4 dibesarkan maka penguatan amplifier akan bertambah.  Tetapi jika R4 terlalu dibesarkan maka akan dapat mengakibatkan kerja rangkaian menjadi tidak stabil.  Karena itu R4 dipilih tidak terlalu besar.
R5 memperkecil atau membatasi umpan balik negatif, di mana apabila nilai resistansinya dikecilkan maka penguatan amplifier juga akan bertambah.

Dua dioda 1N4148 di antara basis Q5 dan Q4 berfungsi sebagai sensor panas karena sifat dioda yang akan menurun tegangan majunya apabila terkena panas pada batas suhu tertentu.
Dua dioda ini berada dekat dengan keping pendingin (heatsink) transistor-transistor akhir.  Di sini dua transistor akhir adalah dari tipe yang sama, yaitu 2N3055.
Apabila transistor menjadi terlalu panas maka tegangan maju dioda akan turun sehingga tegangan di antara basis Q5 dan Q4 akan turun juga.  Ini berefek mengurangi besar arus yang sedang mengalir di antara transistor-transistor akhir karena setelan arus stasionernya telah berubah mengecil.  Dengan demikian kompensasi terhadap panas yang berlebihan tetap berjalan.
Setelan arus stasioner dalam kondisi normal tanpa sinyal input disetel oleh trimpot 1k.
Adapun dua dioda di basis Q4 berfungsi sebagai “limiter” apabila pembebanan terhadap amplifier terlalu kuat atau terjadi hubung singkat di jalur speaker.

Titik X merupakan titik tengah power-amplifier, dari titik ini disambungkan speaker.  Normalnya, di titik ini tidak terdapat tegangan DC (nol Volt) terhadap ground, karenanya aman disambungkan secara langsung kepada speaker.   Ini dimungkinkan karena penerapan suplai tegangan terbelah.  Bagi tegangan DC titik X seolah sama dengan ground (jalur 0V) tetapi bagi sinyal-sinyal ac audio yang telah dikuatkan oleh amplifier, titik X mempunyai perbedaan potential yang besar terhadap ground, maka yang akan mengalir pada speaker hanyalah sinyal-sinyal ac audio.

Pada gambar kedua diperlihatkan skema rangkaian power-amplifier lokal yang banyak beredar.  Berbagai merk amplifier lokal, amplifier rakitan dan speaker aktif menggunakan rangkaian tersebut dengan variasi yang sangat sedikit.
Q1 dan Q2 membentuk differential-amplifier namun peran resistor emitor diambil alih oleh kolektor-emitor Q3. Jadi, Q3 di sini berperan sebagai penyedia arus bagi kedua emitor Q1 dan Q2.  Dengan adanya D1 dan D2 di basis Q3 maka arus yang dialirkan kepada emitor Q1 dan Q2 besarnya akan tetap, tidak berubah-ubah.
Sebagai driver digunakan transistor pasangan komplementer BD139 (NPN) dan BD140 (PNP), berbeda dengan power-amplifier yang pertama, di sini digunakan transistor akhir dengan pasangan komplementer juga, yaitu MJ2955 (PNP) dan 2N3055 (NPN).
Mengenai hal-hal yang lainnya tidak diterangkan lagi di sini karena telah diterangkan sebelumnya.

Kerusakan umum amplifier OCL.
1.Tidak ada suara tapi power hidup
2.Ada suara tetapi cacat dan kecil disertai dengung
3.Mati total

Kerusakan pertama dan kerusakan kedua biasa disebabkan oleh adanya transistor driver atau transistor akhir yang rusak.  Perlu ditekankan bahwa jika sebuah amplifier OCL rusak, jangan langsung mengetesnya dengan speaker karena speaker itu bisa saja jadi ikut rusak.
Yang pertamakali harus dilakukan adalah memeriksa dengan DC Voltmeter (AVO-meter pada posisi DCV 50) apakah di terminal keluaran untuk sambungan ke speaker terdapat tegangan DC atau tidak. Pemeriksaan dilakukan tanpa sinyal input, yaitu dengan pengatur volume berada pada posisi paling minimal dan ketika dilakukan pemeriksaan speaker harus dilepas.  Pada saluran keluaran ke speaker (titik X) tidak boleh ada tegangan DC meskipun kecil, harus nol Volt.   Jika di situ terdapat tegangan DC maka berarti ada transistor-transistor akhir dan transistor driver yang telah rusak, perlu diperiksa satu persatu mana sajakah yang rusak untuk diganti dengan yang baru.
Bagi yang belum mengerti tentang pengetesan transistor (atau diode) dengan AVO-meter dapat mengikuti tulisan terkait, silahkan telaah dan pilih ulasannya dalam : Daftar Isi .
Transistor-transistor akhir yang rusak “short” akan meloloskan tegangan DC dari Vcc + atau Vcc - ke saluran speaker, apabila di situ dipasang speaker maka speaker akan teraliri arus DC yang cukup besar sehingga akan rusak.  Pengetesan dengan speaker yang terpasang hanya dilakukan apabila sudah dipastikan bahwa pada saluran speaker sudah tidak terdapat tegangan DC.
Pada amplifier yang “berkelas” biasanya dipasang rangkaian speaker-protector atau setidaknya sikring (fuse) pengaman di saluran speaker.  Tetapi pada amplifier-amplifier murahan hal ini tidak diperhatikan.
Sang perancangnya mungkin berfikir : “Jika amplifier ini rusak maka speaker harus ikut rusak juga. Rusaklah bersama-sama!”

Kembali kepada gambar kedua di atas, menyertai kerusakan driver dan transistor-transistor akhir perlu juga diperiksa D4, D5, R13, R14, R15 dan R16 apakah ikut rusak atau tidak.  Di beberapa rancangan power-amplifier OCL yang lain peran sensor panas D3, D4 dan D5 dilakukan oleh sebuah transistor.  Transistor ini juga perlu diperiksa karena kerusakan yang parah pada tingkat akhir biasanya mengikut-sertakan transistor ini untuk ikut rusak.

Kerusakan ketiga adalah kerusakan yang sudah mengancam bagian power-supply.  Tidak cukup hanya dengan mengganti sikring/fuse yang putus dengan yang baru.
Komponen bagian power supply seperti transformator daya dan dioda-dioda penyearah perlu diperiksa juga, jika ada yang rusak diganti dengan yang baru karena bagian ini perlu diperbaiki terlebih dahulu.
Setelah itu bagian power-amplifier diperiksa.  Kerusakannya tidak akan jauh dari seperti yang telah disebutkan di atas.  Apabila kerusakan pada kedua bagian ini telah diperbaiki maka sikring-sikring bisa dipasang dan lalu dilakukan pengetesan dengan sumber AC 220V yang terhubung.

Kerusakan lain.
Ada kalanya bagian power-amplifier dipastikan tidak rusak, cara paling mudah misalnya dengan menyentuhkan ujung jari ke input power-amplifier.  Pada dua gambar contoh di atas ujung jari disentuhkan ke salah satu solderan kaki elektroda C1, maka pada speaker akan terdengar suara “hum”.  Jika begitu maka berarti power-amplifier masih berfungsi dengan baik.  Tetapi ini dilakukan hanya apabila telah dipastikan bahwa pada titik X memang tidak terdapat tegangan DC.
Namun apabila suara dari sumber sinyal audio tidak ada padahal power-amplifier masih bagus, kerusakan seperti ini bisa disebabkan oleh sambungan perkabelan atau pensaklaran input atau pensaklaran speaker yang tidak benar.  Apabila semua itu setelah diperiksa ternyata tidak bermasalah, maka kemungkinan kerusakan terjadi pada tingkat depan, yaitu bagian tone-control.  Rangkaian tone-control yang menerapkan IC bisa saja rusak dan ketika rusak yang terjadi akan seperti itu.

Rangkaian IC OCL.
Setiap rangkaian OCL mempunyai ciri khas menggunakan power-supply tegangan terbelah dan tidak menggunakan kondensator kopel dari titik X (titik tengah amplifier) ke speaker.



Untuk mengetahui apakah sebuah IC OCL masih baik atau tidak, cukup ukur antara titik X-nya dengan ground menggunakan DCV, jika ternyata terdapat tegangan DC (besar atau kecil) maka dipastikan IC tersebut telah rusak dan perlu diganti. Begitu saja, lebih mudah langkah pemeriksaannya.
Gambar di atas memperlihatkan contoh skema rangkaian IC dalam konfigurasi OCL.  Skema rangkaiannya diadopsi dari datasheet TDA2050 SGS Thomson.
Titik X berada pada pin 4.  Untuk IC yang lain mungkin akan berbeda, tetapi di sinilah kuncinya...
Jika bisa mengenali manakah titik X di dalam sebuah rangkaian IC, sangat mudah untuk memastikan bahwa sebuah IC OCL itu telah rusak...