ELEKTRON No. 2, Agustus 1999 
| INDEX | HALAMAN MUKA |
| Pembangkit Gelombang FM | Pengawas Saklar TV Otomatik | Speech Processor | SWR Meter
Merancang Pengatur Nada dengan OP-AMP
 

Pengatur nada (tone control)mutlak diperlukan pada sistem audio. Pengaturaan nada biasanya menerapkan pengaturan frequensi yaitu pengaturan frequensi rendah (bass) dan penguatan frequensi tinggi (treble) karena umumnya sistem amplifier mempunyai penguatan konstan pada daerah frequensi tengah. Pada gambar 1a, 1b, 1c, 1d terlihat konfigurasi dasar pengatur nada dengan karakteristik penguatan yang dapat diubah-ubah.

Untuk rangkaian 'Bass Boost' maka batas bawah band frekuensi yang diteruskan didapat dengan membuat harga S = 0, sehingga :

A (low) = ( R1 + R2 + R3 ) / R2
Demikian pula untuk Bass Cut, Treble Boost, dan Treble Cut.
Bass Cut : A ( low ) = ( R1 + R2 + R3 ) / ( R2 + R3 )
Treble Boost : A ( low ) = ( C1 + C4 ) / C4
Treble Cut : A ( low ) = ( C1 + C4 ) / C4

 

Titik asimtot frequensi atas ( high ) didapat dengan menarik limit A dengan S menuju tak hingga. Dengan demikian untuk :
Bass Boost : A ( high ) = ( R1 + R2 ) / R2
Bass Cut : A ( high ) = (R1 + R2 ) / R2
Treble Boost : A ( high ) = 1 + C1 (( C3 + C4 ) / ( C3.C4 ))
Treble Cut : A ( high ) = ( C2 + ( C1.C4 ) / ( C1 + C4 ) ) / ( C1 + C2 )

Rumus-rumus diatas sesuai dengan prinsip Bass Control yang merupakan filter penerus frequensi rendah ( Low Pass Filter = LPF ) sedangkan Treble Control merupakan filter penerus frequensi tinggi ( High Pass Filter = HPF ).

 

Pada gambar 2a dan 2b dapat terlihat rangkaian Bass Control dan treble Control dengan karakteristik seperti gambar 1abcd . Pada gambar 1, penguatan yang diberikan oleh rumus memiliki slope sebesar 6 db/octave atau 20 db/decade terhadap frequensi. Misalnya ditentukan rasio Boost maupun Cut sama dengan 10.

Untuk sirkuit Bass : A ( low ) Boost = 10 A ( middle )
A ( low ) Cut = A ( middle ) / 10
Untuk sirkuit Treble : A ( high ) Boost = 10 A ( middle )
A ( high ) Cut = A ( middle ) / 10
Sehingga didapat : Untuk sirkuit Bass R1 = 10 R2
R3 = 99 R2
Untuk sirkuit Treble C1 = 10 C4
C2 = 10 C4 / 99

Hal ini berarti penguatan ( high ) untuk kontrol Bass dan Penguatan ( low ) untuk kontrol Treble berharga 11.

Untuk rangkaian kontrol bekerja simetris maka "Break Point" Frequensi atas dan bawah harus sama baik untuk Boost maupun Cut Bass Control : ( C1.R3 ( R1 + R2 ) ) / ( R1 +R2 + R3 ) = ( C2.R2.R3 ) / ( R2 + R3 ) maka C1.R3 = ( C2.R3 ( R1 + R2 )) / ( R1 + R2 + R3 ) dengan harga R3 mendekati harga ( R2 + R3 ) dan C2 = 10 C1
Treble Control : ( R1 / ( C1.C4 )) . ( C1.C4 + C3.C4 + C1.C3 ) = ( R1.R2 / ( R1 + R2 )) . ( C1 + C2 )
maka R2.C3 = ( R1.R2/(R1+R2)).(C1.C4 + C2.C4 + C1.C2 ) ( C1.C4 )
dengan harga C2 = C3 ; C1 = 10 C4 ; C1 = 100 C2 ; R1 = 9 R2

Gambar 3 merupakan contoh pengatur nada dengan IC op amp tipe CA 3094.

Pada kenyataan praktis untuk Bass Control, tanggapan 'flat' dicapai pada 91,4% perputaran potensiometer sedangkan untuk Treble Control tanggapan 'flat' hampir tidak bisa dicapai. Gambar mengenai tanggapan control ini terlihat pada gambar 4 tetapi belum ada penguat depan dan akhir. Gambar 5 merupakan contoh disain rangkaian penguat yang menerapkan pengatur nada dengan sistem DC ( Direct Couple ) amplifier.

Daftar Komponen
R1 = 68 Ohm C1 = 0,47 uF R6 = 1 kOhm C7 = 25 uF
R2 = 1800 Ohm C2 = 0,12 uF R7 = 10 kOhm C8 = 0,2 uF
R3 = 820 Ohm C3,C4 = 1 nF P1 = 100kOhm C9 = 0,02 uF
R4 = 1 Ohm C5 = 10 nF P2 = 15 kOhm P3 = 250 kOhm
R5 = 680 kOhm C6 = 3 pF

Untuk kontrol Bass :
0,1 C1.C3 = 1/ (2.3,14.100) = 0,0001592

Untuk kontrol treble :
R1.C3 = 1/ (2.3,14.1000) = 0,0001592

Break point ditentukan pada 1 kHz
 

Gambar Rangkaian 


| Pembangkit Gelombang FM | Pengawas Saklar TV Otomatik | Speech Processor | SWR Meter |

| INDEX | HALAMAN MUKA |

 © 1999 ELEKTRO Online
All Rights Reserved.