1
2
PEMBUATAN RANGKAIAN PENGUAT AUDIO 300 WATT STEREO MENGGUNAKAN TEKNOLOGI MIKROELEKTRONIK HIBRID FILM TEBA (HYBRID MICROELECTRONIC THICK FILM) Dr.Agung Darmawansyah,ST.,MT
Abstrak Teknologi elektronik dikembangkan untuk menghasilkan perangkat yang portable agar mudah dibawa dan dipindah ke tempat lain karena dimensinya yang kecil. Secara performance perangkat elektronik berdimensi kecilv sama dengan hasil dari teknologi konvensional. Komponen SMD (Surface Mounting Device) merupakan sebuah terobosan teknologi yang telah mengubah paradigma bahwa sebuah perangkat akan memiliki performance yang lebih baik meskipun berukuran sangat kecil. Karena rangkaian elektronik disusun atas komponen SMD hasil dari teknologi thick film dan teknologi monolitik (IC) maka disebut sebagai teknologi mikroelektronik hibrid thick film. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat penguat audio dengan daya 100 Watt menggunakan komponen SMD. Bagian-bagian dari sistem yang akan dibuat ini terdiri dari blok filter high-pass beserta penguatan tegangan dan blok rangkaian penguat daya yang berupa push-pull balans kelas AB. Frekuensi putus (cutoff) yang dirancang dalam filter adalah 300 HzHasil pengukuran kemiringan filter high-pass orde 1 untuk output filter I terletak pada frekuensi 30 Hz sebesar 19.88 dB, sedangkan filter II = 19.33 dB. Kesalahan rata-rata pengukuran arus cermin = 4.33 %, Penguatan tegangan keluaran rangkaian push-pull dengan input frekuensi yang dilewatkan memiliki rata-rata kesalahan penguatatan = 1.69 %. Bagian akhir pengujian adalah rata-rata arus output pada beban = 0.925 A (amplifier I), dan 0.92 A (amplifier II). Perbandingan dimensi antara rangkaian komponen SMD dengan rangkaian komponen diskrit adalah 80cm2 : 221cm2 atau 2,7 kali lebih kecil menggunakan teknologi hibrid mikroelektronik thick film dibandingkan teknologi konvensional.
3
RINGKASAN Fungsi umum yang dibutuhkan pada suatu sistem audio berkualitas adalah adanya rangkaian penguat audio. Rangkaian penguat audio dioperasikan untuk mendapatkan perbedaan suara dalam kawasan spektrum audio sehingga pendengar dapat mengatur sesuai dengan yang diinginkan untuk mengurangi ketidakidealan respons loudspeaker, menyamakan dengan keaadaan akustik ruang, dan didasarkan atas selera untuk mendapatkan suara yang enak didengarkan. Beberapa jenis penguat audio yang diproduksi secara komersial sebagian besar dirakit dengan menggunakan teknologi konvensional sehingga dimensi penguat audio sangat besar dan berat. Menggunakan teknologi elektronik konvensional artinya penyolderan di atas PCB dilakukan dengan melubangi PCB (Printed Circuit Board) dulu sebagai tempat kaki komponen (throght hole) karena komponenkomponen elektronik yang digunakan masih menggunakan komponen diskret (umum dijual di pasaran) dengan dimensi dan nilai toleransi resistansi atau kapasitansi yang besar. Salah satu alternatif miniaturisasi rangkaian elektronik adalah menggunakan teknologi mikroelektronik hibrid. Tujuan dari penelitian ini adalah mengimplementasikan teknologi mikroelektronik hibrid pada rangkaian penguat audio. Rangkaian penguat audio yang dihasilkan akan mempunyai dimensi yang kecil dan ringan serta unjukkerja yang tinggi karena jalur komponen semakin kecil dan pendek juga penggunakan komponen-komponen mikroelektronik dalam orde mikron menjadikan rangkaian elektronik semakin kompak. Media interkoneksi antar komponen pada teknologi ini dapat menggunakan substrat keramik atau PCB (Printed Circuit Board). Tataletak komponen dibentuk dengan memberikan lapisan pasta konduktor di atas substrat atau PCB berdasarkan aturan perancangan teknologi mikro melalui proses fotolitografi, pencetakan (printing), pengendapan (levelling), pengeringan (drying) dan pembakaran (firing). Dapat ditambahkan juga proses pembersihan, penyolderan, pengujian elektrik, dan pengepakan. Langkah dasar pemrosesan dengan teknologi hibrid adalah screen printing. Proses ini hampir sama dengan pencetakan pada umumnya. Tinta atau pasta dilewatkan melalui screen dengan alat penyapu tinta/pasta yang disebut rakel dibuat dari bahan yang tahan terhadap pengaruh kimia. Dengan melewati lubang screen, maka pasta akan lewat dan menempel. Pola yang terdapat pada screen akan menentukan pola yang tercetak di atas substrat atau PCB. Teknik penyolderan komponen menggunakan Surface Mounting atau penyolderan di atas permukaan substrat atau PCB. Penguat audio terdiri atas rangkaian band-pass, attenuator, dan penjumlah. Uji rancangan rangkaian penguat audio menentukan spesifikasi bentuk respons frekuensi, frekuensi putus, lebar bidang dan laju penurunan. Pengujian menggunakan perangkat audio dilakukan untuk mengetahui perubahan sensitivitas perubahan suara yang terjadi dari rangkaian penguat audio berteknologi hibrid.
4
PUSTAKA ACUAN Darmawansyah, Agung, 2003, Implementasi Teknologi Hibrid Film Tebal pada Rangkaian Filter High Pass Butterworth Orde Dua, TEKNOSAINS, UGM (ISSN 1411-6162) Jilid 16B No.3 (hal 443-45),Malang. Darmawansyah, Agung, 2003, Implementasi Teknologi Hibrid Film Tebal pada Rangkaian Filter High Pass Butterworth Orde Empat, JURNAL TEKNIK, Unibraw, (ISSN 08542139) Volume X No.2 (hal 102-110), Malang. Darmawansyah, Agung, 2003, Teknologi Hibrid Film Tebal pada Rangkaian Filter High Pass Butterworth Orde Empat, JURNAL EMAS, UKI, (ISSN 0853-9723) Volume 15 No.1 (hal 1-13), Jakarta. Darmawansyah, Agung, 2005,Low Pass Filter Teknologi Mikroelektronik Hibrid Pada Rangkaian Mixer, JURNAL TEKNIK, Unibraw (ISSN 0854-2139) Volume XII No.3 (hal 229-236),Malang. Darmawansyah, Agung, 2006, Pembuatan Rangkaian Filter Band Pass Orde Dua dengan Teknologi Hibrid Film Tebal, JURNAL REKAYASA UNRAM, (ISSN 1411-5565) Volume 7 No.2 (hal 134-143). Darmawansyah, Agung,2007, Implementasi Surface Mounting Technology Pada Rangkaian Pemancar FM 88-108MHz, JURNAL EECISS, Elektro Unibraw, ISSN: 1978-3345 (hal 44-49), Malang. Harper, C.A., 1984, Handbook of Thick Film Hybrid Microelectronics, McGraw-Hill, Inc., USA. Haskard, M.R., 1988, Thick Film Hybrid Manufacture and Design, Prentice Hall, Inc., New Jersey. Macsimovic, D.S., and Dragan,W., 1997, Instrumentation Devices and System, Tata McGraw Hill Publishing Company, New Delhi. Rane, 1992., The Simple Filtering System, Audio Control, Terrace, USA.
5
