Induktansi diri dan Induktansi
bersama
Induktansi
merupakan sifat sebuah rangkaian listrik atau komponen yang menyebabkan
timbulnya ggl di dalam rangkaian sebagai akibat perubahan arus yang melewati
rangkaian (self inductance) atau akibat perubahan arus yang melewati rangkaian
tetangga yang dihubungkan secara magnetis (induktansi bersama atau mutual
inductance). Pada kedua keadaan tersebut, perubahan arus berarti ada perubahan
medan magnetik, yang kemudian menghasilkan ggl. Apabila sebuah kumparan dialiri
arus, di dalam kumparan tersebut akan timbul medan magnetik. Selanjutnya,
apabila arus yang mengalir besarnya berubahubah terhadap waktu akan
menghasilkan fluks magnetik yang berubah terhadap waktu. Perubahan fluks
magnetik ini dapat menginduksi rangkaian itu sendiri, sehingga di dalamnya timbul
ggl induksi. Ggl induksi yang diakibatkan oleh perubahan fluks magnetik sendiri
dinamakan ggl induksi diri.
Induktansi
Diri
Apabila
arus berubah melewati suatu kumparan atau solenoida, terjadi perubahan fluks
magnetik di dalam kumparan yang akan menginduksi ggl pada arah yang berlawanan.
Ggl terinduksi ini berlawanan arah dengan
perubahan fluks. Jika arus yang melalui kumparan meningkat, kenaikan fluks
magnet akan menginduksi ggl dengan arah arus yang berlawanan dan cenderung
untuk memperlambat kenaikan arus tersebut. Dapat disimpulkan bahwa ggl induksi
ε sebanding dengan laju perubahan arus yang dirumuskan :
dengan I merupakan arus sesaat, dan tanda
negatif menunjukkan bahwa ggl yang dihasilkan berlawanan dengan perubahan arus.
Konstanta kesebandingan L disebut induktansi diri atau induktansi kumparan,
yang memiliki satuan henry (H), yang didefinisikan sebagai satuan untuk menyatakan
besarnya induktansi suatu rangkaian tertutup yang menghasilkan ggl satu volt
bila arus listrik di dalam rangkaian berubah secara seragam dengan laju satu
ampere per detik.
Induktasi
Bersama
Apabila dua
kumparan saling berdekatan, seperti pada Gambar 4, maka sebuah arus tetap I di
dalam sebuah kumparan akan menghasilkan sebuah fluks magnetik Φ yang mengitari
kumparan lainnya, dan menginduksi ggl pada kumparan tersebut.
Menurut Hukum Faraday, besar ggl ε2 yang
diinduksi ke kumparan tersebut berbanding lurus dengan laju perubahan fluks
yang melewatinya. Karena fluks berbanding lurus dengan kumparan 1, maka ε2
harus sebanding dengan laju perubahan arus pada kumparan 1, dapat dinyatakan:
Induktansi bersama mempunyai satuan henry
(H), untuk mengenang fisikawan asal AS, Joseph Henry (1797 - 1878). Pada
situasi yang berbeda, jika perubahan arus kumparan 2 menginduksi ggl pada
kumparan 1, maka konstanta pembanding akan bernilai sama, yaitu:
Induktansi bersama diterapkan dalam
transformator, dengan memaksimalkan hubungan antara kumparan primer dan
sekunder sehingga hampir seluruh garis fluks melewati kedua kumparan tersebut.
Contoh lainnya diterapkan pada beberapa jenis pemacu jantung, untuk menjaga
kestabilan aliran darah pada jantung pasien.
Rangkaian Penala (Tuner)
Tuner atau
Penala berfungsi untuk memilih kanal / stasiun dengan cara merubah gelombang
radio yang diterima antena menjadi signal IF (Intermediate Frequency). Didalam
Tuner terdapat 3 rangkaian utama, yaitu : (1) Penguat frekuensi tinggi /
Penguat RF (RF Amplifier), (2) Pencampur (Mixer) dan (3) Osilator lokal (Local
Oscillator).
Penguat
Frekuensi Radio (Penguat RF)
Penguat frekuensi tinggi, seperti namanya,
berguna untuk menguatkan sinyal frekuensi radio yang diterima oleh antena.
Penguat RF ini harus memiliki karakteristik penguatan yang merata pada seluruh
bidang frekuensi dan memiliki perbedaan penguatan antar kanal yang sekecil
mungkin. Karena rasio S/N (perbandingan sinyal terhadap noise) ditentukan oleh
penguat RF ini, maka penguat RF harus memiliki penguatan (gain) yang cukup
besar, tetapi juga harus tetap menghasilkan distorsi yang kecil jika ternyata
gelombang yang diterima sudah cukup besar, untuk itulah maka ditambahkan
rangkaian kontrol penguatan otomatis (AGC / Automatic Gain Control) yang
diumpan-balik kan pada rangkaian RF ini.
Pencampur
(Mixer)
Fungsi mixer adalah mencampur gelombang
radio yang diterima antena yang telah dikuatkan oleh Penguat RF dengan keluaran
osilator lokal sehingga diperoleh signal IF (intermediate frequency) yang
merupakan selisih dari kedua frekuensi yang dicampur tersebut. Frekuensi
pembawa sinyal yang dikeluarkan rangkaian mixer ini adalah dibuat tetap sebesar
38,9 Mhz yang merupakan frekuensi pembawa gambar yang didalamnya juga terdapat
sinyal singkronisasi dan frekuensi sebesar 33,4 Mhz yang merupakan frekuensi
pembawa suara.
Osilator
Lokal (Local Oscillator)
Fungsi osilator lokal adalah membangkitkan
frekuensi yang nantinya dicampur dengan frekuensi yang diterima antena sehingga
didapat frekuensi IF, frekuensi osilator lokal dapat diubah-ubah sesuai dengan
kanal / saluran yang dipilih.Osilator lokal harus sangat stabil, karena jika
osilator lokal mudah tergeser maka gambar dan suara tidak dapat direproduksi
dengan sempurna. Untuk mendapatkan ke-stabilan ini maka ditambahkan rangkaian
kontrol AFT (Automatic Frequency Tuning) atau AFC (Automatic Frequency Control)
yang berguna untuk mendeteksi penggeseran frekuensi pembawa sinya IF gambar
yang kemudian di umpan-balikkan ke osilator lokal, sehingga osilator lokal
di-stabilkan oleh tegangan umpan-balik tersebut (tegangan AFT / AFC).
Kaki-kaki
Pada Tuner (Pin-pin pada tuner)
Pada beberapa type, tuner memiliki kaki
lebih dari 15 pin, namun beberapa yang lain hanya memiliki 5 pin saja, banyak
sedikitnya pin tergantung seberapa komplek rangkaian pada tuner tersebut,
karena ada beberapa tuner yang sudah digabungkan dengan penguat IF nya dalam
satu blok, sehingga kaki-kaki dari tuner tersebut menjadi banyak. Secara umum
tuner memiliki kaki dengan fungsi IF, B+, AGC, AFT, VT dan pemilih BAND.
Berdasarkan fungsi kaki ini, khususnya kaki-kaki pengontrol pemilih Band dan
tegangan tuning (tala) tuner dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok yaitu : (1)
Tuner Analog, (2) Tuner Semi Digital, dan (3) Tuner Digital. Perbedaan mendasar
dari tuner dengan sistem pengontrolan analog terhadap tuner dengan sistem
pengontrolan digital adalah : Pada tuner dengan sistem pengontrolan digital,
fungsi VT dan pemilih BAND di proses didalam tuner sehingga pin VT, VL, VH, dan
VU yang ada pada tuner analog digantikan dengan pin SCL, SDA dan tegangan
supply 33 Volt, Sedangkan untuk tuner dengan sistem pengontrolan semi digital,
hanya pin pemilihan Band saja diproses didalam tuner, sehingga pin yang semula
VL, VH, dan VU digantikan dengan pin B1 dan B2.
Trafo
Transformator
atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat
mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari pengubahan
taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC
ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC. Transformator atau Trafo ini bekerja
berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan
yang berarus bolak balik (AC).Transformator (Trafo) memegang peranan yang
sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan
listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk
di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan
listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun
perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC 220Volt.
Secara umum, jenis-jenis travo yang paling
sering digunakan pada rangkaian elektronika terbagi dua, yaitu trafo step-up
dan trafo step-down.
Trafo
step-up
Trafo step up adalah trafo yang mempunyai
jumlah lilitan sekunder lebih banyak dibandingkan dengan lilitan primernya.
Tranformator step up memiliki fungsi sebagai penaik tegangan AC. Anda dapat
menemukan trafo jenis ini pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik
tegangan dari generator yang digunakan untuk transmisi jarak jauh ke
rumah-rumah.
Trafo
step-down
Sedangkan trafo step down adalah jenis
trafo yang mempunyai lilitan sekunder lebih sedikit dibanding dengan lilitan
primernya. Trafo yang satu ini memiliki fungsi sebagai penurun tegangan
bolak-balik atau tegangan AC. Anda dapat menemukan trafo jenis ini pada
rangkaian-rangkaian elektronika sederhana seperti adaptor AC ke DC.
Kemudian, Jenis-jenis trafo jika ditunjukan
berdasarkan kegunaannya adalah sebagai berikut:
Trafo
Frekuensi Rendah
Trafo
frekuensi rendah merupakan trafo yang bekerja pada frekuensi audio (20Hz-20kHz)
dan frekuensi diatasnya selama masih dalam cakupan frekuensi rendah. Ciri-ciri
trafo yang bekerja pada frekuensi rendah biasanya menggunakan inti besi lunak,
terutama untuk range frekuensi audio.
1. Trafo adaptor
Trafo step-down yang ditambahkan dengan rangkaian penyearah untuk
menghasilkan tegangan DC disebut juga dengan adaptor. Biasanya didalam sebuah
adaptor yang bagus sudah dilengkapi dengan rangkaian regulator tegangan agar
arus DC yang keluar lebih bersih (tidak menimbulkan dengung akibat arus AC yang
bocor). trafo adaptor beserta rangkaian pendukungnya lazim digunakan oleh para
hobi elektronika sebagai penganti baterai dalam pembuatan proyek rangkaian
elektronika.
2. Trafo input/output
Trafo output dan output disebut juga dengan trafo OT/IT. Trafo jenis ini
digunakan untuk keperluan kopling audio pada rangkaian amplifier yang masih
menggunakan sistem push-pull. trafo OT/IT saat ini masih dipakai pada amplifier
merk TOA untuk keperluan gedung-gedung, tempat ibadah dan tempat-tempat lain
yang dikhususkan untuk keperluan khalayak ramai. Biasanya amplifier jenis
push-pull yang menggunakan trafo OT/IT akan dominan pada suara medium. Contoh
trafo Output/Input adalah tipe OT240, IT240, OT426, IT426.
Trafo Frekuensi Menengah
Trafo frekuensi menengah disebut juga dengan trafo IF (Intermediate
Frequency). Sesuai dengan namanya trafo jenis ini bekerja pada frekuensi
menengah. Untuk Kegunaannya, trafo IF banyak dipakai pada radio-radio penerima
AM/FM. Pada trafo IF sudah terdapat lilitan primer dan sekunder yang di paralel
dengan sebuah kapasitor khusus untuk keperluan frekuensi menengah sehingga
menjadi sebuah rangkaian resonansi L-C.
Frekuensi IF sudah ada standarisasinya, yang mana untuk keperluan AM
(Amplitudo Modulation) frekuensi menengah yang digunakan adalah 455kHz,
sedangkan untuk keperluan FM (Frequency Modulation) frekuensi menengah yang
digunakan adalah 10,7 MHz.
Trafo Frekuensi Tinggi
Trafo jenis ini bekerja pada frekuensi tinggi yang banyak dipakai untuk
keperluan pembangkitan frekuensi (osilator), lilitan resonansi, dan flyback
pada rangkaian televisi tabung.
Trafo frekuensi tinggi yang digunakan untuk osilator disebut juga dengan
spul osilator. Lilitan osilator yang lazim digunakan terdapat dua jenis, yaitu osilator
Hartley dan osilator Coolpits.
Selain
itu pada frekuensi tinggi, trafo jenis ini banyak digunakan sebagai trafo
resonansi, yang mana trafo resonansi ini difungsikan untuk menyesuaikan
impedansi antara antena dan pemancarnya. Trafo resonansi ini disebut juga
denga spul antena.
