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.
XL = XC
Dimana:
XL = 2.Ï€.f.L
XC = 1/(2.Ï€.f.C)
XL dan XC
dalam Ohm (abaikan satuan ini)
f
dalam Hz
L dalam Henry (H)
C dalam Farad (F)
Dengan demikian maka
2.Ï€.F.L = 1/(2.Ï€.f.C)
Maka nilai L:
L = 1/(4.Ï€2.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
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
