KARAKTERISTIK KOMPONEN PADA PERAKITAN PEMANCAR FM

“Aduh gimana nih ngatasinya: Pemancar FM saya nyepletter ke TV”
“Minta saran dong: Power Pemancar FM saya besar, tapi kok nggak bisa mancar jauh?’’
Dan mungkin masih banyak lagi pertanyaan-pertanyaan lain….

Merakit Pemancar FM, mempunyai tingkat kesulitan yang cukup tinggi. Dibutuhkan pengetahuan , keterampilan , dan pengalaman yang cukup. Banyak hal-hal yang “membingungkan” bagi pemula di dunia rakit-merakit RF.

Kegagalan yang sering ditemui para pemula dalam merakit Pemancar FM adalah kurangnya pengetahuan tentang komponen yang digunakan.

Pemancar FM berada pada spectrum frekuensi VHF (very high Frequency ), dimana didaerah ini sangat sensitive terhadap komponen – komponen pemancar ( resistor, kapasitor, dan Induktor).

Panjang 0,5 lamda pada frekuensi 100 Mhz sekitar 60 inchi, tetapi pada frekuensi 400 Mhz hanya sekitar 15 inchi. Ini berarti bahwa pada frekuensi 400 Mhz sebuah tahanan 1 Watt akan mempunyai panjang gelombang sebesar 0,04 lamda. Oleh karena itu idealnya komponen-komponen yang dipergunakan di VHF-UHF dibuat sekecil mungkin. Dengan demikian akan dapat menghindari kesalahan/kegagalan akibat ukuran fisik komponen. Misalnya, kabel yang terlalu panjang bisa bersifat menjadi inductor atau malah menjadi antenna, lilitan yang berdekatan bersifat sebagai kapasitor, dan kapasitor dapat berlaku sebagai inductor.

Pengetahuan akan karakteristik komponen dan teknik perakitan akan sangat berpengaruh terhadap keberhasilan dalam merakit Pemancar FM.

Resistor pada VHF
Konduktor-konduktor dan resistor-resistor dapat membangkitkan noise thermal yang merupakan fungsi dari temperature komponen dan tahanannya. Pada kawasan VHF suatu resistor mempunyai kapasitansi yang ditimbulkan oleh kaki-kaki komponennya, juga mempunyai induktansi yang bergantung pada panjang kaki komponen. Semakin tinggi frekuensi kerja, semakin besar pula pengaruh kapasitansi dan induktansi liar terhadap kinerja rangkaian.

Tahanan RF dari kebanyakan resistor kecil cenderung turun pada frekuensi yang lebih tinggi. Pada frekuensi mendekati 150 MHz, nilai tahanan RF turun 20% dari nilai resistor pada DC. Jadi bila kita mengukur suatu tahanan 100 Ohm dengan Ohmmeter DC, maka pada frekuensi 150 MHz nilai tahanan RF yang dirasakan rangkaian adalah 80 Ohm.

Jenis resistor yang mempunyai kapasitansi dan induktansi liar yang kecil sangat dianjurkan dalam perakitan Pemancar FM.

Kapasitor pada VHF
Reaktansi kapasitip dari sebuah kapasitor semakin kecil dengan naiknya frekuensi. Sebaliknya reaktansi induktif dari kawat/inductor semakin bertambah dengan naiknya frekuensi. Karena pemancar FM bekerja di kawasan VHF, inductor liar yang ditimbulkan oleh kaki-kaki kapasitor dapat menimbulkan efek-efek yang tidak diinginkan. Dalam kawasan ini, kapasitor bisa berubah menjadi komponen yang agak kompleks, bisa bersifat induktansi, kapasitansi, dan resistansi, sehingga ada kemungkinan terjadi resonansi sendiri antar komponen tersebut, pada suatu frekuensi tertentu. Layak tidaknya suatu kapasitor digunakan pada VHF (FM), tergantung pada ukuran fisik, bahan, dan teknik fabrikasinya. Untuk kawasan frekuensi ini kapasitor mika atau keramik cukup layak digunakan, dengan catatan kaki-kakinya harus sependek mungkin.

Induktor Pada VHF

Induktor atau lilitan digunakan pada rangkaian VHF sebagai bagian dari sirkuit tala atau sebagai RFC (Radio Frequency Choke). Reaktansinya semakin besar jika frekuensi operasi semakin tinggi. Induktor yang paling efisien adalah sebuah inductor satu lapis dengan diameter kawat yang besar serta diameter inductor sama dengan panjangnya.

Induktor berintikan ferit mempunyai induktansi lebih besar dibanding induktor dengan inti udara. Inti ferit mempunyai efek menambah induktansi suatu lilitan.

Induktor yang dililit pada ferrite cincin ( toroidal ) atau ferrite bead , seringkali digunakan pada rangkaian RF terutama di VHF-UHF. RFC dengan toroid ini akan mampu mengurangi kebocoran flux. Medan RF akan terkonsentrasi di sekitar lilitan dengan inti toroid tersebut. Sehingga lilitan ini bisa dikerjakan pada rangkaian dengan kepadatan komponen yang tinggi.

Di pasaran terdapat beberapa macam ferrite atau toroid, ditinjau dari range frekuensi kerjanya. Secara Umum ferrite yang dapat bekerja di VHF, tidak masalah jika dikerjakan di jalur HF.

Tata letak komponen lilitan sangat berpengaruh pada kinerja rangkaian RF. Bila ada dua buah lilitan yang sejajar maka kedua lilitan akan saling menginduksikan medan listrik satu sama lain , atau yang disebut kopling magnetik. Kopling magnetik yang tidak dikehendaki ini harus dicegah, kecuali memang dikehendaki.

Pada penguat bertingkat dengan penguatan tinggi, kopling magnetik antara bagian output dan input dapat menyebabkan umpanbalik positip, dan akan terjadi self osilasi.
Hal ini dapat dicegah dengan memasang shielding yang digroundkan di antara lilitan yang terjadi kopling magnetik tadi. Dan cara lainnya adalah dengan membuat lilitan-lilitan tadi dipasang saling tegak lurus, sehingga kopling magnetiknya akan menjadi nol.

Source:Majalah Elektron

TIPS:
1. Sebaiknya kita mengacu pada rangkaian Built-Up untuk merakit Pemancar FM, dari sisi tata letak dan perakitan/pengawatan.
2. Untuk mengetes Pemancar FM kita self osilasi atau tidak, coba hidupkan pemancar , pasang SWR meter pada posisi POWER, kemudian matikan osilator saja ( sementara rangkaian buffer sampai final tetap tersuplai tegangan). Lihat Power pada SWR , apakah masih menunjukkan adanya daya atau tidak. Jika tidak, berarti Pemancar FM anda tidak terjadi self osilasi. Jika ya, berarti anda harus meneliti rakitan anda

Mungkin teman-teman punya pengalaman lain......tambahin dong


Baca selengkapnya...

OSILASI PARASITIK PADA PEMANCAR FM

Dalam perakitan PEMANCAR FM atau rangkaian RF pada umumnya, efek dari kapasitansi dan induktansi tidak bisa samasekali diremehkan. Semakin tinggi frekuensi kerja, semakin signifikan pengaruh dari reaktansi kapasitif dan induktifnya.

Kawat sepanjang 5 cm mungkin tidak berefek pada rangkaian audio, tetapi pada rangkaian uhf, akan dapat menimbulkan efek yang serius, dengan kata lain reaktansi induktifnya berlipat-lipat besarnya.



Kapasitansi internal transistor dan induktansi kawat jumper ( misal jalur PCB yang panjang ) dapat menimbulkan Osilasi yang tidak diinginkan (Unwanted Oscillations).
Osilasi liar ini terbentuk dalam konfigurasi Colpits atau Hartley. Biasanya Osilasi ini terjadi mulai kawasan VHF – UHF.

Untuk mengurangi Osilasi liar akibat terjadinya umpan-balik positif ini, maka bisa kita tambahkan resistor sekitar 10 Ohm, atau dengan dieksperimen. Cara lainya mungkin dengan menyelipkan Ferrite Bead pada kaki basis. Ferrite Bead ini akan menyerap /meredam energi osilasi parasitik dan menghilangkan Osilasi yang tidak dinginkan ini. Dalam kasus lain, bisa diatasi dengan menurunkan ”feedback fraction”
Atau dengan menggeser/merubah besaran pergeseran fasa.

Dalam praktek perakitan PEMANCAR FM, tata-letak komponen, layout PCB, shielding, dan pengawatan harus betul-betul diperhatikan. Sebaiknya kita mengacu pada rakitan built-up jika memungkinkan, dan tentu saja jika hanya berpedoman skematik diagram tingkat keberhasilan dalam merakit pemanacar FM tentulah sangat kecil.

Seringkali kita harus banyak memasang ferrite bead dan capacitor by-pass untuk mengurangi self osilasi ini. Pada desain RF , groundplane (bidang ground) sangat signifikan pengaruhnya. Gunakan PCB dari bahan Fiber dan double side jika memungkinkan.

Baca selengkapnya...