Menghitung Dan Membuat LC

Dalam membuat rangkaian peralatan radio sering sekali bahkan mutlak kita dihadapkan dengan adanya komponen berupa trafo frekuensi tinggi seperti trafo IF FM (10,7 MHz). Kesulitannya adalah di era sekarang ini tidaklah mudah mendapatkan trafo IF tersebut di pasaran. Selain trafo IF 10,7 MHz juga trafo penala misalnya 10 MHz, 11 MHz ataupun 27 MHz.

Trafo-trafo ini memang tidak dijual di pasaran dan harus dibuat sendiri. Yang tersedia di pasaran adalah koker. Yang banyak dijual adalah yang diameter 8mm. Namun kadang juga masih ada yang menjual diameter 5mm.

Skema-skema yang didapat oleh penggemar radio biasanya diberikan  petunjuk bagaimana membuat lilitannya, jumlah lilitan, diameter kawat dan sebagainya dan dikhususkan untuk skema tersebut. Bagaimana jika kita yang mendisain rangkaian sendiri?

Bagi yang ingin mendesain sendiri lilitannya sebenarnya sangat mudah menghitung jumlah lilitan dengan koker dan kawat yang tersedia. Untuk menghitung induktor bisa menggunakan rumus pendekatan sebagai berikut:

 

Dimana

L = nilai induktansi (uH)

a = diamater lilitan (diameter koker) dalam mm

b = panjang lilitan (dalam mm)

Untuk mencari nilai L yang dibutuhkan tentunya kita harus mengetahui frekuensi dan besar kapasitornya. Penjabaran rumus untuk mencari nilai L berawal dari rumus frekuensi resonansi yaitu terjadi resonansi ketika reaktansi induktif sama dengan reaktansi kapasitif.

X_L = X_C

Dimana:

X_L = 2.π.f.L

X_C = 1/(2.π.f.C)

X_L dan X_C dalam Ohm (abaikan satuan ini)

f dalam Hz

L dalam Henry (H)

C dalam Farad (F)

Dengan demikian maka

2.π.F.L = 1/(2.π.f.C)

Maka nilai L:

L = 1/(4.π².f².C)

Maka didapat

L = 0.025330296/f².C

Jika diinginkan L dalam uH, C dalam uF dan F dalam MHz maka rumus tersebut menjadi:

Dengan rumus ini kita dapat menghitung berapa kebutuhan nilai induktor.

Jika nilai induktor sudah diketahui maka jumlah lilitan, diameter kawat dan diameter koker dapat dihitung dengan menggunakan rumus pertama.

Yang perlu diperhatikan adalah jika koker menggunakan inti ferit maka harus diperhatikan nilai permeabilitasnya. Nilai permeabilitas ini menjadi faktor kali induktor yang dibuat. Pengalaman saya faktor kali sekitar 2 atau 2,5. Maka dengan demikian nilai induktor yang didapat dari rumus terakhir harus dibagi 2 atau 2,5.

Contoh

Kita akan membuat IF Trafo 10,7 MHz. Koker ferit tersedia (a) 8mm, diameter kawat (k) 0,2mm. Kapasitor 100pF. Kawat digulung rapat.

Perhitungan:

Tentukan dulu kebutuhan L dengan menggunakan rumus 2. 

         

L = 2,21 uH

Jika lilitan menggunakan ferit maka kita harus menghitung lilitan tanpa ferit. Seperti dijelaskan diatas jika menggunakan ferit maka lilitan tanpa ferit harus dibagi dengan permeabilitas yaitu 2 - 2,5.

Saya contohkan menggunakan 2,5, maka nilai L tanpa ferit yang harus dibuat adalah:

L = 2,21/2,5 uH

L = 0,88 uH

 Jika kawat digulung rapat maka panjang lilitan pada rumus 1:

b = n.k

Substitusi ke rumus 1 maka:

Dengan menguraikan rumus tersebut diatas maka didapat persamaan kuadrat:

a².n² - 10.k.L.n - 9.a.L = 0

dimana :

                a = diameter lilitan atau diameter koker (mm)

                b = panjang lilitan (mm)

                k = diameter kawat (mm)

                L = nilai induktansi (uH)

Setelah mendapat rumus ini maka penyelesaian nilai n atau jumlah lilitan diselesaikan dengan rumus ABC seperti kita pelajari saat masih di SMP.

                

Karena nilai n₂ bernilai negative maka diambil nilai positifnya yaitu n1, maka:               

dimana :

A = a²

B = -10.k.L

C = -9.a.L

Maka didapat:

                

Masukkan nilai-nilai frekuensi, L, diameter koker dan diameter kawat, maka didapat jumlah lilitan sebanyak:

                n = 8,85 lilit, atau dibulatkan menjadi 9 lilit rapat.

Kesimpulan:

Frekuensi : 10,7 MHz

Diameter koker ferit (a) : 8mm

Diameter kawat (k) : 0,2mm

Kapasitor (c) : 100pF

Kawat digulung rapat

Jumlah lilitan 9 lilit

Perhitungan ini juga saya gunakan untuk membuat lilitan untuk frekuensi 37 MHz, hasilnya masih presisi.

Semoga bisa membantu