“MiniMax 7”, PreAmp Tabung Gaul Bersuara Yahud (2)

(Bagian 2 dari 2)
Artikel ini dipublikasikan oleh majalah Audio-Video edisi Januari dan Februari 2008, dengan judul: Membuat Sendiri “MiniMax 7”: Pre-Amp Tabung Gaul Bersuara Yahud.

Pada bagian pertama edisi Januari lalu, sudah saya jelentrehkan panjang-lebar alasan mengapa menggunakan lampu 5687 dengan segala kelebihannya. Jika Anda senang berkesperimen atau mendesain lebih lanjut, Anda cuma membutuhkan sebuah kalkulator sederhana yang, maaf, banyak di jual di kaki lima. Namun bisa juga menggunakan komputer dengan perangkat lunak simulasi atau CAD (computer aided design) seperti TubeCAD dari GlassWare yang saya gunakan untuk mendesain M7 ini.

Proyek sesederhana MiniMax 7 (M7-5687) sebenarnya tak perlu CAD. Tetapi baiklah, saya luangkan waktu untuk menjalankan TubeCAD dari notebook saya, sekadar untuk evaluasi atau rekonfimasi.

Sekarang, perhatikan gambar 3a, 3b, dan 3c. Itulah gambar computer capture dari TubeCAD. Hasil simulasi menunjukkan kalau semuanya oke banget, bahkan nyaris sempurna. Gambar 3a menunjukkan hasil (result), sekaligus spesifikasi MiniMax 7, sebagai berikut:

Gambar 3a. Grounded Cathode 5687 by TubeCAD (Result).

AC result:

• Gain (penguatan): 14,14 kali (23dB).
• Phase (fase output): inverts (terbalik).
• Z-in (impedansi input): 123 kilo ohm.
• Z-out (impedansi output): 1,66 kilo ohm.
• Frequency bandwidth (f3): 0,35 Hz hingga lebih dari 1 MHz.

DC result:

• Va (tegangan antara anoda-katoda): 153V.
• Vbias (tegangan antara grid-katode): -7,39V.
• Vth (tegangan pada input grid sebelum overload): 6,3V. Jika kita asumsikan Vout dari CD player rata-rata berada di kisaran 2Vpp maka angka 6,3 V ini jelas aman sekali dari kemungkinan kejadian input overload.
• Vo-max (tegangan swing output): mencapai -105/+105V; tentu saja jika input pre-amp diumpani sinyal hingga maksimal (Vth). Ayunan tegangan (swing output) sebesar ini dapat diartikan secara mudah sebagai “jaminan dinamika lebar”. Dan yang juga penting adalah, voltage swing antara bukit dan lembah dari sinyal sinusoidal adalah sama dan sebangun, tidak timpang. Hal ini memberikan arti "jaminan distorsi rendah", terutama jika 5687 dipekerjakan sebagai driver-stage. 

Oh ya, kalau Anda tidak memasang kapasitor AC-bypass pada katode (C1, C2), penguatan (gain) akan turun menjadi sekitar 6,31 kali (16dB),  impedansi input (Z-in) naik hingga 240k; begitupun impedansi keluaran juga naik menjadi 6,22k.

Bagaimana dengan perubahan suara kalau kapasitor cathode by-pass ini tak dipasang? Suara akan lebih soft; namun saya sarankan untuk tetap dipasang guna menambah kesan hangat (warm) dan terbuka (open).

Gambar 3b. Grounded Cathode 5687 by TubeCAD (Curve and Load Line).

Sekarang lihat gambar 3b. Inilah kurva garis beban (loadline curve) pada tegangan catu 250V dan resistor beban (R2) 10K. Garis beban ini membantu Anda untuk menentukan bias setting dan mencari nilai resistor katoda (R3). Bias setting M7-5687 adalah minus 7,39V, Ia 9mA, dan Va 153V (lihat kembali gambar 3a). Dengan demikian R3 diperoleh 820 ohm dan C1+C2 77uF (dibulatkan ke atas jadi 100uF).

Apakah setting simulasi ini sebagaimana gambar 3a dan 3b sudah layak? Nah, tengok gambar 3c. TubeCAD menyatakan, “Everything seems oke.” Segalanya tampak oke; tak ada error descriptions.

Gambar 3c. Grounded Cathode 5687 by TubeCAD (Evaluation).

Bagaimana skema akhir? AVI kembali memuatnya untuk memudahkan Anda yang belum membeli edisi Januari. Lihat kembali gambar 1 dan 2. Pemuatan ulang skema ini sekaligus sebagai ralat. Pada edisi lalu R2 tertulis 2x10K/2W; seharusnya 10K/4W atau 2x20K/2W. Juga kaki katode seharusnya kaki 6 dan 3, bukan 6 dan 2.

Gambar 1. MiniMax 7 PreAmp (Signal Stage)

Sedangkan gambar 4 adalah data mekanik dan posisi kaki-kaki 5687. Terima kasih kepada pembaca yang telah mengingatkan saya. (Baca juga: Lebih Jauh tentang Tabung 5687.)

Gambar 4. 5687 pin-out.

Unit Catu Daya (PSU)
Catu daya (power supply unit) M7 -5687 menerapkan standar desain pre-amp tabung klas hi-grade. Lihat kembali skema gambar 2. Saya tak mau berisiko dengan PSU asal-asalan, karena mutu suara dalam banyak hal ditentukan oleh kinerja PSU-nya.

Diode penyerah untuk catu tegangan tinggi (hi-tension line) menggunakan tube rectifier dan bukan silicon rectifier. Saya menggunakan lampu tipe 6X4 yang sudah terbukti bagus, mudah dicari di pasaran, dan masih berharga kawan. Bahkan beberapa merek NOS (new old-stock) masih mudah dicari. Lihat di webstore LJ.

Alternatif lain bisa menggunakan 6Z4 (RRC) dengan sedikit perubahan kaki, namun susah mencari barang ini di pasaran. Atau bisa juga menggunakan 6X5, yang saya juluki "6X4 versi octal base".

Lebih jauh tentang 6X4, silakan membaca tulisan pendukung, Tentang 6X4, Fullwave Rectifier.

Gambar 2. MiniMax 7 PreAmplifier (PSU)

Rangkaian tapis menggunakan topologi C-L-C filter (kapasitor-choke-kapasitor) untuk meredam gangguan dengung (hum) 50Hz yang terbawa listrik PLN. Saya menggunakan choke filter 20 henry 50mA buatan Langsung Jadi Electronics (LJ), model PC-30H50, atau bisa juga menggunakan 10 henry seperti LJ model PC-10H50.

Begitupun power transformer, saya menggunakan buatan LJ model PT37, yang dilengkapi cadar anti-statik (anti-static shielded).

Tak lupa saya membuat tegangan ambang (floating voltage) untuk menjaga tegangan antara katode-filamen tak melebihi spesifikasi 5687. Mudah membuatnya, yaitu menggunakan dua resistor terhubung seri (R5, R6) sebagai voltage divider. Tegangan yang diperoleh di-tap-kan pada kaki 8 tabung 5687 (center filament).

R5 dan R6 sekaligus berfungsi sebagai bleeder yang membuang (discharge) tegangan pada kapasitor-kapasitor ketika pre-amp dimatikan. Proses bleeding berguna untuk mengamankan Anda dari sengatan tegangan listrik ketika dalam proses pengerjaan.

Untuk catu pemanas (filament supply), saya menggunakan catu DC dan bukan AC untuk menghindari risiko tembusnya dengung. Anda dapat meningkatkan filament supply ini dari unregulated menjadi regulated. Kit-nya ada di jual di toko-toko online kelolaan LJ.

Cara Merakit
Seharusnya tak ada masalah dalam pembuatan pre-amp tabung M7-5687 ini. Bahkan Anda yang belum pernah bergaul dengan pertabungan pun dapat membuatnya sendiri dalam beberapa jam saja.

Karena komponennya sangat sedikit, nyaris tak memerlukan PCB (printed circuit board); Anda dapat membangunnya secara point-point-wiring (p2p). Mulailah memasang komponen-komponen satu per satu pada soket tabung. Jika dilihat dari bawah (bottom view) maka urutan kaki lampu berurut ke kanan searah jarum jam, dihitung dari “tanda pisah”.

Begitulah.... Tunggu apalagi, silakan belanja komponen dan panaskan solder Anda…. (selesai).

--Alexander adalah praktisi elektronika, penghobi audio, pendiri www.langsungjadi.co.id.

Link terkait:

• “MiniMax 7”, PreAmp Tabung Gaul Bersuara Yahud (1 dari 2)
• “MiniMax 7”, PreAmp Tabung Gaul Bersuara Yahud (2 dari 2)
• Lebih Jauh tentang Tabung 5687
• Tentang Tabung 6X4, Fullwave Rectifier
• Galeri PreAmp “MiniMax 7” by LJ: photos, videos
• Gudang Data LJ: Datasheet Tabung 5687 dan 6X4
• LJ Official Webstore: TokoKomponen.com
• LJ on Marketplace: Tokopedia, Bukalapak

Skema Audio Note M7, sebagai pembanding hasil improvement. Source: www.stereo.net.au