Author Archives: jagawana80m

HiperVFO

Membuat VFO yang stabil menjadi tantangan yang tidak ada habisnya pagi penggemar radio komunikasi homebrew. Untuk menghemat waktu eksperimen sehingga bisa berlanjut ke rangkaian lainnya maka kita bisa mencoba rangkaian HiperVFO yang saya ambil dari PY2OHH.
Sengaja saya pilih frekuensi di bawah 7 MHz pada band 40 m sehingga pada saat eksperimen tidak akan mengganggu band Radio Amatir yang sesungguhnya.
.
Skema rangkaian seperti di bawah ini :

HiperVFO Skema KECIL
.

Setelah disolder tampak seperti ini :
HiperVFO KECIL
.
HASIL EKSPERIMEN :

Secara umum kinerja rangkaian sangat dipengaruhi koil yang dipergunakan.

  1. Koil induktansi rendah sekitar 4,7 uH – 10 uH :  Osilasi stabil, frekuensi kristal dapat diturunkan sekitar 5 kHz,  dengan getaran yang stabil merata.
  2. Koil induktansi tinggi sekitar 100 uH ke atas : Frekuensi turun sangat jauh bisa sampai 2 MHz, tetapi osilasi tidak stabil.  Putaran varco tidak banyak berpengaruh terhadap frekuensi output.
  3. Koil seperti pada skema, jumlah 40 lilit pada IF Biru, dengan menggunakan kawat email tipis ex koil relay 12 Volt.  Nilai induktansi sekitar 31 uH, jangkauan frekuensi 6,350 MHz – 7,000 MHz.  Osilasi kurang stabil pada ujung frekuensi rendah tetapi cukup stabil pada frekuensi mendekati 7 MHz.
  4. Koil seperti pada skema, jumlah 40 lilit pada IF Biru, dengan menggunakan kawat email diameter sekitar 0,2 mm.  Nilai induktansi sekitar 27 uH, jangkauan frekuensi 6,970 MHz – 7,000 MHz.  Osilasi stabil merata.
  5. Koil diganti, jumlah menjadi 35 lilit pada IF Biru, menggunakan kawat email diameter sekitar 0,2 mm.  Nilai induktansi sekitar 20,5 uH kondisi inti ferit mentok ke atas.  Jangkauan frekuensi antara 6,960 MHz – 7,000 MHz.  Osilasi pada ujung frekuensi rendah relatif stabil, terjadi penurunan sekitar 1 – 2 Hz secara kontinyu.  Apabila frekuensi digeser pada 6,970 MHz osilasi menjadi stabil.  Seterusnya sampai frekuensi 7,000 MHz osilasi stabil, dengan pergeseran turun naik antara 1 – 5 Hz saja.

    SELAMAT MENCOBA.

    .
    Z

Aktiv Antenna 40m

Apabila Anda menjadi salah satu peminat homebrew radio komunikasi, bisa jadi Anda sudah merakit satu atau beberapa pesawat transceiver, atau mungkin hanya pesawat receiver sesuai kit-kit yang beredar secara luas. Pada umumnya kit-kit tersebut dirancang untuk digunakan dengan antena standar dengan impedansi sekitar 50 ohm, sehingga untuk melaksanakan uji coba sebaiknya menggunakan antena dengan dimensi dan impedansi yang standar pula. Apabila dicoba dengan antena asal-asalan pada umumnya hasilnya dirasa kurang memuaskan.
Cukup merepotkan ketika kita hanya ingin mencoba fungsi penerimanya saja, atau memang kita ingin menggunakan penerimanya saja sebelum ditingkatkan untuk dipancarkan, jika harus memasang antena standar dengan ukuran penuh dan instalasi tiang yang cukup tinggi. Suatu solusi murah meriah namun fungsional adalah dengan membuat rangkaian Aktiv Antena seperti skema di bawah ini. Saya pilih pada band 40m karena bisa di uji coba sewaktu-waktu dan penggunaan band-nya cukup intensif sehingga bisa dilakukan pengujian lebar jangkauan frekuensinya.

Antena Aktiv 40m Skema KECIL.

Rangkaian setelah disolder seperti ini :
.

Antena Aktiv 40m KECIL

Skema dasar saya peroleh dari artikel “A Regenerative Receiver for 40 Meters” dari http://www.ke3ij.com dengan modifikasi sesuai komponen yang saya miliki saat ini.

HASIL EKSPERIMEN :
1.  Uji coba rangkaian dengan menggunakan Phase Shift SSB, dibandingkan antara penggunaan antena standar Double Bazooka, kemudian menggunakan kabel panjang 200 cm saja, dan menggunakan rangkaian Aktiv Antena menunjukkan bahwa rangkaian Aktiv Antena berfungsi dengan baik.  Kualitas penerimaannya setara dengan menggunakan antena standar.
2.  Penguatan rangkaian dirasakan efektif dengan lebar sekitar 80 kHz, masing-masing 40 kHz di bawah dan di atas frekuensi tuning.  Apabila kita keluar dari range tersebut gejala yang dirasakan di bawah frekuensi tengah adalah sinyal bertahap mengecil, sedangkan di atas frekuensi tengah muncul suara dengung atau hum yang cukup mengganggu.  Oleh karena itu penggunaan varco pada rangkaian di atas sangat disarankan untuk menyesuaikan antena pada lokasi-lokasi frekuensi favorit kita.

3.  Saya sempat mencoba merubah rangkaian agar berfungsi pada band 80m yaitu dengan menambah kapasitor paralel dengan varco, bernilai sekitar 200 pF.  Dirasakan ada penguatan noise pada saat varco diputar tetapi berhubung saya mencoba pada pukul 02.00 dinihari tidak ada rekan yang ngebrik maka saya tidak bisa melaporkan bagaimana hasilnya.  Silahkan nanti dicoba pada saat band 80m kondisi ramai ya . . .

Pembuatan koil menggunakan toroid T50-2 hanya mengikuti skema aslinya.  Tentunya kita bisa membuat dengan menggunakan bahan-bahan lain misalnya fixed inductor atau trafo IF Biru  dengan jumlah lilitan menyesuaikan induktansi yang dikehendaki, atau dengan menyesuaikan nilai kapasitornya.

4.  Rangkaian memiliki dimensi fisik yang kecil, sehingga jika kita menggunakan baterai kotak 9 V bisa dirangkai sedemikian rupa sehingga cocok untuk dioperasikan secara portable, apalagi antenanya berupa kabel fleksibel yang bisa digulung wah tinggal dikantongi saja ketika kita bepergian.

SELAMAT MENCOBA.

 

UPDATE :
Pengamatan lebih lanjut menunjukkan bahwa tuning menggunakan varco tidak banyak berpengaruh terhadap kinerja rangkaian.  Oleh karena itu maka varco bisa diganti dengan kapasitor biasa saja.  Rangkaian saya di atas sudah cukup menggunakan kapasitor 93 pF (tulisan di body = 100 pF).

 

.

z

Voice Amplifier

Rangkaian penguat audio (Audio Amplifier) merupakan rangkaian tak terpisahkan dalam eksperimen merakit radio baik pemancar maupun penerima. Sangat banyak contoh rangkaian yang bisa anda download, tetapi saya memilih rangkaian di bawah ini untuk menemani eksperimen rangkaian radio, khususnya rangkaian penerima (receiver).
.
Rangkaian Voice Amplifier ini terdiri dari 3 blok sebagai berikut :
1. Pre Amplifier

Rangkaian yang umum dijumpai dengan penguatan dapat diatur melalui potensio. Jika anda menginginkan penguatan yang lebih besar maka silahkan mengganti potensio dengan yang lebih tinggi hambatannya. Resiko penguatan terlalu tinggi adalah terjadi feedback dan atau suara menjadi cacat.

2. Variable Bandwidth Voice Filter

Rangkaian di sekitar LM741 dirangkai sebagai bandpass filter dengan frekuensi tengah dirancang untuk voice atau suara percakapan. Lebar bandwidth diatur dengan potensio, jika nilai resistansinya rendah maka bandwidth menjadi lebar sehingga cocok untuk monitor SSB dan AM. Sedangkan apabila nilai resistansinya tinggi maka bandwidth menjadi sempit, cocok untuk monitor mode CW ( Morse ).

.
3. Power Amplifier

Power amplifier audio menggunakan TDA2002, bisa juga diganti TDA2003, dengan rangkaian yang sederhana, jumlah komponen sedikit, tetapi telah dilengkapi berbagai fitur proteksi dengan level suara yang memadai.
.
Gambar skema rangkaian Voice Amplifier sebagai berikut :
.

Voice Amplifier TDA2002 KECIL

HASIL EKSPERIMEN :
1. Rangkaian sudah disolder dan dicoba dengan input audio dari radio FM.  Pada pengaturan gain tinggi dirasakan ada sedikit cacat maka ditambahkan resistor seri pada input senilai 4k7 lumayan ada perbaikan.  Potensio Gain dan Volume bisa digunakan bergantian untuk mengatur level suara dari loudspeaker.  Perbedaannya jika menggunakan potensio Gain pada penguatan tinggi dapat dirasakan adanya suara yang cacat, sementara pada level Volume yg tinggi tetapi gain kecil pada umumnya tidak terasa ada cacat pada audio yang dihasilkan.

2.  Rangkaian Voice Filter dengan bandwidth variabel berasal dari rangkaian Variable Bandwidth Audio Amplifier dari VU2PPP dengan menggunakan LM386.  Rangkaian aslinya dirasa terlalu lebar pengaturannya dan menghasilkan frekuensi terlalu tinggi sehingga nilai resistor diganti menjadi 2k2 dari semula 470 ohm.  Dengan penggantian tersebut maka level suara frekuensi tinggi sedikit berkurang namun masih menghasilkan level suara yang seimbang.  Pengaturan bandwidth ini akan dirasakan manfaatnya ketika kita eksperimen rangkaian-rangkaian penerima Direct Conversion maupun DSB receiver.

3.  Secara umum rangkaian Voice Amplifier ini tidak berisik, mudah dilakukan penyetelan, dan memberikan level volume yang memuaskan.
.
.
Selamat mencoba.

 

z

VFO : Temperature Compensation

Merakit Variable Frequency Oscillator (VFO), yang saya maksud adalah VFO analog, selalu dihadapkan kepada permasalahan kestabilan frekuensi. Secara umum bahwa pembangkitan frekuensi rendah jaminan mendapatkan kestabilannya lebih tinggi dari pada frekuensi yang lebih tinggi. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan frekuensi VFO cukup banyak yang tidak akan kita bahas satu per satu, namun satu faktor yang cukup menonjol adalah bahwa kestabilan frekuensi VFO dipengaruhi oleh suhu, baik perubahan suhu karena mengalirnya arus dalam komponen maupun perubahan suhu lingkungan.
Berbagai cara dapat dilakukan dan salah satunya adalah menambahkan rangkaian kompensasi untuk meredam pengaruh perubahan suhu pada VFO, salah satunya yang sudah saya coba sesuai skema di bawah ini :
.
VFO Temp - Skema KECIL.
Skema lengkap saya peroleh dari tulisan Frank W. Harris tahun 2010 : Crystal Sets to Sideband, Chapter 10 – VFO, yang dibuat berdasarkan materi dari ARRL Handbook.
Setelah dibuat secara cepat dengan menyolder pada PCB bolong-bolong dan saya sisipkan pada VFO Vackar saya yang terbaru, penampakannya seperti ini :
.
VFO Temp - Rangkaian KECIL.
Komponen yang paling menentukan pada rangkaian ini adalah thermistor atau resistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dengan nilai hambatan 10 k ohm, yang saya dapat bentuknya seperti ini :
.
VFO Temp - NTC KECIL.
HASIL EKSPERIMEN :

Penerapan rangkaian kompensasi suhu ini pada osilator VFO Vackar disebabkan karena frekuensi yang dihasilkan sebenarnya cukup stabil, naik turun sekitar 10 Hertz, tetapi perubahannya cenderung semakin meningkat sehingga setelah standby dalam waktu lama tetap terjadi pergeseran dari frekuensi yang diinginkan.
1. Kondisi awal VFO frekuensi semakin naik perlahan.  Dicoba pemasangan rangkaian kompensasi dengan setelan trimpot keduanya pada posisi tengah.  Terasa perbaikan kestabilan dimana waktu naik turun di sekitar satu frekuensi semakin lama, tetapi tetap ada kecenderungan naik.  Dicoba setelan trimpot 500 k ke arah kanan dan ada perbaikan, tetapi sebelum mencapai nilai maksimal terjadi lonjakan frekuensi VFO menjadi tidak stabil.  Setelan VR dikembalikan sampai VFO kembali stabil.

2.  Setelan beralih ke trimpot 5 k diputar ke arah kanan sedikit, pergeseran frekuensi menaik semakin lambat.  Selanjutnya kembali disetel trimpot 500k ke arah kiri, diamati kecenderungan pergeserannya.  Ketika masih ada kecenderungan naik maka saya putar lagi arah ke kiri sampai akhirnya ternyata pergeseran frekuensi tidak lagi naik tetapi justru turun.

3.  Setelah didapat posisi dimana kecenderungan perubahan frekuensi berganti arah maka penyetelan dilakukan lebih teliti sampai diperoleh setelan yang optimal, frekuensi VFO tetap naik turun tetapi di sekitar frekuensi yang sama.
.
Demikian hasil eksperimen dimana terbukti rangkaian ini dapat membantu kita memperbaiki kestabilan VFO.  Akankah berhasil diterapkan pada VFO Anda, silahkan dicoba sendiri.  Perlu diingat pada saat mencoba diusahakan VFO sudah berada pada tempatnya di dalam kotak, rangkaian kompensasi juga sudah duduk manis tidak akan digeser lagi.  Kita tinggal membuka tutup VFO, menyetel trimpot, menutup kembali VFO, dan mengamati kecenderungan pergeseran frekuensi yang terjadi.  Jika dirasa masih perlu koreksi maka diulangi kembali seperti langkah yang terdahulu, jangan bosan sampai didapat hasil yang optimal.

Selamat mencoba.

NB :  Hampir lupa, pada saat eksperimen di atas saya menghubungkan langsung tab tengah trimpot 500k ke katoda 1N4007 dan kapasitor 12 pF, tidak melalui kapasitor bypass 10 nF dan resistor 100k.  Waktu itu terburu-buru ingin tahu hasilnya hehehe . . .

 

Membuat PCB Menggunakan LAN

Pembuatan Printed Circuit Board (PCB) dengan metode toner transfer melalui pemanasan telah dijelaskan dan umumnya dapat berhasil dengan baik. Saya mendapat informasi bahwa pembuatan PCB dapat dilaksanakan juga tanpa melibatkan panas, yaitu dengan menggunakan bahan kimia LAN. Bahan ini dapat diperoleh bebas di toko swalayan maupun di warung-warung, ada yang dijual dalam sachet atau dalam tube. LAN yang saya pergunakan untuk eksperimen kali ini adalah merk Autan, sehingga benar sekali dugaan anda bahwa LAN = Lotion Anti Nyamuk hehehe . . .

Berikut adalah tahapan pembuatan PCB dengan menggunakan LAN :
1. Siapkan gambar lay out PCB berupa gambar yg terbalik, silahkan dicetak menggunakan printer laser pada kertas HVS biasa. Boleh juga gambar tersebut di fotokopi pada kertas HVS biasa, kalau bisa minta yang sehitam mungkin tapi latar belakangnya tetap putih bersih. Gunting gambar tersebut, sisakan pada tepi yang panjang kira-kira 5 mm sampai 10 mm untuk dilipat.
.

IF

2. Siapkan lembar PCB polos, potong sesuai ukuran PCB yng akan dibuat. Bersihkan sisi tembaga dengan dicuci dan digosok menggunakan sabun dan sabut alumunium sampai mengkilap.
.

IF

3. Celupkan bakalan PCB tersebut ke dalam larutan Feriklorit dan gosok merata sampai tampak warna tembaga yang kusam. Proses ini untuk meyakinkan bahwa pada lapisan tembaga sudah tidak ada lemak atau minyak yang menutupinya. Bersihkan dengan air sampai tidak tampak sisa cairan feriklorit. Selanjutnya keringkan bakalan PCB tersebut.
.

IF

.

IF

.

IF

.

4. Siapkan gambar PCB, lipat tepian pada sisi yang panjang. Posisikan gambar jalur PCB menempel pada lapisan tembaga. Lipat kertas tepian sampai ke belakang sisi pertinak PCB (tanpa tembaga), lipat yang rapi dan rapat, tempelkan dengan selotip. Kerjakan pada kedua sisi tepian tersebut, sehingga gambar PCB benar2 rapat pada lembar PCB dan tidak bisa berubah lagi. Posisi terakhir kertas gambar PCB adalah kertas HVS yang tampak di atas adalah yang berwarna putih tidak ada gambar jalur PCB-nya.
.

IF

.

IF

.

IF

.

5. Oleskan LAN pada kertas HVS tersebut (sisi putih) secara merata. Apabila telah meresap maka bayangan jalur PCB akan terlihat muncul pada kertas. Pengolesan LAN secukupnya saja jangan berlebihan.
.

IF

.

IF

.

6. Tutupi calon PCB dengan plastik atau mika yang agak tebal, kemudian gosok pada mika di atas gambar PCB menggunkan uang logam secara merata di seluruh permukaan calon PCB. Boleh divariasikan cara menggosoknya antara kiri-kanan dan atas-bawah supaya tekanannya merata.
.

IF

.

7. Singkirkan lapisan plastik/mika, ambil calon PCB tersebut dan buka selotip salah satu sisi tanpa mengganggu lapisan kertas HVS yang ada gambarnya. Masukkan calon PCB ke dalam mangkok berisi air, diamkan beberapa saat. Anda dapat menunggu sampai kertasnya lepas sendiri dari lembar PCB, atau kertas dapat dilepas secara hati-hati dibantu dengan aliran air.
.

IF

.

IF

.

IF

.

Mohon diperhatikan bahwa daya rekat toner ke lapisan tembaga PCB pada metode LAN ini tidak sekuat menggunakan metode panas, sehingga diharapkan dapat berhati-hati pada saat melepaskan kertas dan membersihkan permukaan gambar tersebut.
.

IF

.

Pembersihan permukaan dengan menggosok agak kuat menyebabkan sebagian gambar rontok, tetapi ada pula yang kuat menempel.  Silahkan diusahakan pada saat menggosok gambar melalui lapisan plastik/mika dapat lebih ditingkatkan tekanannya.  Barangkali hasilnya bisa lebih kuat dan merata.
8. Silahkan perhatikan hasilnya, jika masih ada bagian2 yang bolong atau putus jalur gambarnya silahkan disempurnakan (di tusir) menggunakan spidol kedap air / permanen dengan ukuran yg sesuai.
9. Setelah gambar PCB dipindahkan ke lapisan tembaga dengan sempurna bisa dilanjutkan dengan proses etsa menggunakan Feriklorit.
.
Demikian percobaan pertama pembuatan PCB dengan menggunakan LAN.  Keunggulan metode ini adalah bisa menggunakan kertas HVS biasa, tidak perlu menggunakan setrika sehingga merusaknya.  Kelemahannya gambar kurang menempel kuat sehingga perlu lebih berhati-hati dalam penanganannya.
Lain kali disempurnakan lagi.
.
Selamat mencoba.

Audio Pre-Amp for BITX

Rekan-rekan yang sudah membuat pesawat transceiver BITX mungkin mengalami yang saya rasakan ketika mencoba berkomunikasi menggunakan rangkaian asli BITX, yaitu suara modulasi yang kurang “nendang” ataupun tone-nya yang cempreng. Saya sudah mencoba beberpa alternatif rangkaian audio pre-amp untuk menguatkan input suara dari mic condenser, dan rangkaian terakhir yang saya pergunakan sebagaimana skema di bawah ini.

IF

.

Setelah disolder menjadi seperti ini :
IF

Penjelasan Rangkaian :
Silahkan diperhatikan skema di atas, tentunya sudah dapat disimpulkan bahwa penguat pertama adalah rangkaian yg umum dan tidak perlu dipermasalahkan sebagai penguat awal mic condenser.  Output penguat awal ini masuk ke potensio pengatur volume kemudian menuju rangkaian filter RC dengan frekuensi sekitar 4 kHz.  Filter ini akan meloloskaan frekuensi rendah di bawah 4 kHz sehingga meminimalkan gangguan dari frekuensi tinggi. Penyertaan filter ini menimbulkan kesan suara lebih bulat.  Silahkan memodifikasi dengan membesarkan atau mengecilkan nilai kapasitor 3,9 nF.
Sinyal audio kemudian masuk ke penguat LM386 yang disusun sebagai penguat audio dengan bass booster sesuai rangkaian generik pada datasheet.  Perbedaannya adalah RC feedback dibuat variabel yang dapat diatur melalui potensio 10 k, dimana dengan nilai kapasitor 53 nF frekuensi nada bass-nya sekitar 300 Hz.  Silahkan potensio pengatur nada ini disesuaikan dengan karakter vokal yg diinginkan ketika transmit.
Terakhir pada bagian output terdapat rangkaian resistor seri 51 ohm untuk menyesuaikan impedansi dengan balans modulator.  Jika anda berharap untuk dapat mengatur kesesuaian impedansi tersebut secara teliti, atau anda kepingin keren pameran potensio atau trimpot yg banyak, silahkan resistor 51 ohm ini juga diganti potensio atau trimpot sekitar 100 – 200 ohm.

HASIL EKSPERIMEN :
Tidak banyak yang bisa diceritakan dari hasil menggunakan rangkaian ini pada transceiver BITX, hanya saja komentar rekan yang berkomunikasi melaporkan suara lebih bulat dan sudah mengandung unsur dung-dung pret.  Sebagian menyatakan lebih menonjolkan karakter suara dan ada yg melaporkan treblenya tipis masih kurang.
Kesan saya ketika transmit adalah bahwa cukup bicara santai saja tidak perlu berteriak maka power sudah bisa ngangkat, jarum amper nangkring relatif stabil tidak banyak naik turun.
Begitulah sekilas info semoga bermanfaat.

UPDATE :

Untuk memunculkan nada treble sehingga modulasi lebih merata maka  saya merubah rangkaian di atas sebagai berikut :
1.  Trimpot bass booster dilepas sehingga tidak ada penguatan bass yg berlebihan.
2.  Nilai kapasitor input 1 uF dirubah menjadi 47 nF.
3.  Nilai kapasitor output 220 uF dikecilkan sampai dicapai modulasi sesuai selera.

Dengan perubahan tersebut kesan modulasi merata, keras dan padat.  Silahkan coba sendiri.

Selamat bereksperimen.

z

Penguat Linier Push Pull IREK

Setelah beberapa eksperimen membuat penguat linier single ended menggunakan power mosfet alias IREK, sukses dikerjakan maka tiba saatnya untuk mencoba rangkaian Push Pull yang menghasilkan power lebih besar pada tegangan catu yang sama. Saya sudah mencoba beberapa kali sehingga beberapa pengalaman eksperimen bisa saya share untuk rekan2 sekalian.

Rangkaian penguat linier push pull menggunakan IREK yang terakhir saya pergunakan adalah sebagai berikut :

 

Linier Push Pull Irek Skema

.

Gambar pola PCB terbalik sebagai bahan dicetak untuk metode toner transfer sebagai berikut :

Push Pull Jagawana TERBALIK

Silahkan menyesuaikan skalanya dengan ukuran komponen yg digunakan, sebagai tolok ukur antara lain pad untuk gate dan source IREK adalah pas ukuran IRFP 250 N dimana kaki drain diangkat ke atas tidak disolder ke PCB.

Setelah disolder beginilah penampakannya :
DSC00789
Rangkaian di atas sudah saya gunakan berkomunikasi di band 40 m dengan tegangan power supply 24 Volt dan bisa menarik arus sampai 10 Ampere pada modulasi puncak, dengan power input dari driver sebesar 5 watt.

SEKILAS PANDANG :
1.  Pada input ada attenuator 50 ohm dengan redaman yg kecil saja.
2.  Rangkaian bias dimulai dari tegangan input 12 V diturunkan menggunakan IC regulator 7805, selanjutnya bias Irek diatur menggunakan 3 buah trimpot.  Trimpot master diatur sehingga outputnya tegangan di kaki tengah 4 Volt saja.  Dua trimpot di masing2 Irek digunakan mengatur arus idle sehingga kedua Irek tersebut memiliki arus idle yang sama, katakanlah sebesar 50 mA.  Setelah arus idle keduanya sama maka pengaturan bias dilakukan hanya melalui trimpot Master saja.  Sebelum distel maka trimpot master ini dikembalikan ke posisi minimum, tanpa merubah kedua trimpot lainnya.
3.  Rangkaian Irek menggunakan skema generik saja, RC feedback dari drain ke gate silahkan dirubah untuk mendapatkan hasil optimal.
4.  Rangkaian output menggunakan ferit tubing, transfer impedansi dari penguat Irek ke antenna hanya menggunakan faktor pengali 4, selanjutnya menggunakan rangkaian LC Matcher yang berfungsi sekaligus sebagai Low Pass Filter.

HITUNG MENGHITUNG :


1. Impedansi Input

Seperti biasa impedansi input harus diusahakan 50 ohm mendekati impedansi output rangkaian driver di depannya.  Sebagai upaya maka saya pasang attenuator sederhana, sehingga driver akan mendapat impedansi 50 ohm pada outputnya, demikian pula penguat linier mendapat impedansi 50 ohm pada inputnya.  Permasalahannya sekarang bagaimana supaya penguat linier kita inputnya 50 ohm ?  Berapakah impedansi input penguat linier yg kita rancang ?

Baiklah, mari kita sediakan input 50 ohm untuk penguat li ier kita berupa sebuah trafo RF.  Input yamg diinginkan adalah 50 ohm, maka yang harus disediakan berupa suatu koil dengan ketentuan faktor Q minimal 4 maka yg harus disediakan adalah koil 4 x 50 = 200 ohm.
Nilai induktansi suatu koil tergantung frekuensi, maka kita tetapkan frekuensi terendah yg akan dikuatkan, katakanlah kita main di 40 m paling rendah di frekuensi kolong misalnya di 6,990 MHz.  Kita hitung berapa nilai induktansi koilnya :

XL  = 2 x PI x f x L   dimana f dalam hertz dan L dalam Henry.
L     =  XL / (2 x PI x f )

= 200 / ( 2 x 3,14159 x 6990000 )

= 200 / 43.919.428,2

= 4,55379 x 10^-6 Henry

= 4,55 uH

Dengan demikian nilai induktansi lilitan primer trafo input adalah 4,55 uH.  Silahkan dililit bisa menggunakan toroid, ferit batang atau inti udara yang penting diukur dengan LC meter diperoleh nilai sekitar 4,55 uH.  Catat berapa jumlah lilitan yang diperlukan.

Selanjutnya kita perlu menentukan berapa impedansi lilitan sekunder.
Caranya adalah dengan memperkirakan impedansi input penguat Irek sesuai nilai kapasitansi inputnya atau pada datasheet yaitu Ciss.
IRFP 250 N mempunyai nilai Ciss = 2159 pF.  Kita hitung nilai reaktansi kapasitifnya :
XC = 1/ ( 2 x PI x f x C )    dimana f dalam Hertz dan C dalam Farad
= 1 / ( 2 x 3,14159 x 6990000 x 2159 x 10^-12 )
= 1 / 0,09482

= 10,549 atau kita bulatkan saja 10 ohm.

Nilai 10 ohm ini adalah impedansi input untuk 1 batang Irek, bagaimana kalau rangkaiannya push pull ?  Saya belum mempelajari jadi anggap saja seandainya harus diseri maka menjadi 20 ohm, sedangkan seandainya dianggap paralel maka menjadi 5 ohm.  Nah, begitu kan tidak usah repot.

Selanjutnya kita hitung perbandingan lilitan antara primer dengan sekunder dari trafo RF di bagian input sebagai berikut :

N = akar kuadrat ( Z in / Z out )
= akar kuadrat ( 50 / 10 )
= akar kuadrat ( 5 )
= 2,23

Dengan demikian jika impedansi sekundernya adalah 10 ohm maka jumlah lilitan primer adalah 2,23 kali jumlah lilitan sekunder.  Artinya jumlah lilitan sekunder adalah ( 1/2,23 = 0,45 ) kali jumlah lilitan primer.  Jumlah lilitan primer sudah kita ukur dan catat di atas sehingga tinggal mengalikan saja.

Nah hitungan di atas akan benar jika impedansinya adalah 10 ohm.  Bagaimana kalau pada rangkaian push pull menjadi 20 ohm, atau menjadi 5 ohm ?  Silahkan dicoba hitung kembali dan dicoba mana yang tepat.  Kalau saya, daripada hitung menghitung terus mendingan saya tambahkan L1 pada rangkaian input sebelum trafo RF.  Dari beberapa rangkaian yg saya pelajari katanya penempatan L seri tersebut dapat membantu tuning mengurangi efek kapasitas gate yang besar.
Untuk nilai L1 ini saya tidak hitung, asal dipasang saja menurut wangsit kok pantasnya 10 lilit pakai kawat 0,5 mm ya saya pasang saja segitu.  Kalau kurang pas kan bisa digulung ulang hehe . . .

Sesuai hasil eksperimen ternyata penyetelan L1 bisa berpengaruh terhadap modulasi dan kepekaan rangkaian terhadap sinyal input yang mempengaruhi arus yang bisa ditarik.  Jadi pemasangan L1 ini saya anggap PERLU dilaksanakan sekalipun TIDAK HARUS.

 

2.  PENYETELAN TEGANGAN BIAS

Tegangan bias perlu distel untuk masing2 Irek karena banyak yg sifatnya berbeda sekalipun satu merek dan satu tipe.  Cara penyetelan untuk ketiga trimpot sudah dijelaskan di atas, tinggal cara penyetelan trimpot Master yang lebih detail.  Oke katakanlah trimpot Master sudah distel pada tegangan output 4 Volt di kaki tengah, dan trimpot pada masing2 Irek sudah distel untuk arus idle pada drain yg sama sekitar 30 – 50 mA, dan kemudian trimpot Master sudah dikembalikan ke nol Volt, semua penyetelan tersebut dilakukan tanpa ada sinyal RF input.  Sudah tahu kan ?  Mari kita lanjutkan :
–  Hubungkan input dengan sumber sinyal, power supply on dan PTT on posisi transmit.
–  Besarkan sedikit trimpot Master, beri modulasi sambil dimonitor suaranya di receiver.  Awasi jarum ampere, mungkin belum ada gerakan.
–  Kerjakan seperti itu terus, besarkan trimpot Master sedikit demi sedikit sampai ada gerakan pada jarum ampere.
– Stel sampai termonitor modulasi yg linier dan besarnya arus sesuai perkiraan power output.  Sebagai contoh input 5 watt, perkiraan penguatan 20 kali sehingga power RF adalah 100 Watt.  Dengan efisiensi 50 % maka daya yg disedot seharusnya 200 watt, atau pada tegangan 25 Volt arusnya = 8 Ampere.
–  Perhatikan bahwa dengan adanya daya 100 Watt yg hilang berupa panas maka heatsink yg dipakai mestinya juga terasa panas, tolong cepat dipasang kipas yang anginnya cukup kencang supaya Ireknya tidak kepanasan.
–  PENTING : perhatikan arus setelah tidak ada modulasi.  Ketika kita berteriak WOOOOKKEEEE dan arus ditarik sekitar 8 Ampere, selesai teriak mestinya jarum amper turun ke nilai serendah-rendahnya.  Kalaupun agak tinggi maka diusahkan arus tanpa modulasi tersebut tidak melebihi 0,7 Ampere, dan ketika dibiarkan tanpa modulasi maka arus tersebut semakin menurun.  WASPADA, jika setelah modulasi berhenti jarum amper menunjukkan nilai yg tinggi katakanlah lebih dari 1 Ampere, atau tanpa modulasi arusnya semakin menaik.  Kalau hal2 tersebut terjadi silahkan kecilkan tegangan bias jangan ditunda.

 

3.  IMPEDANSI OUTPUT

Penguat linier kita sekarang sudah bisa memperkuat RF pada inputnya, dengan tujuan akhir untuk dipancarkan melalui antenna.  Sebagian besar disain antenna yg beredar mempunyai impedansi 50 ohm, sehingga agar transfer dayanya optimal maka impedansi output penguat linier juga harus 50 ohm.  Pertanyaannya sekarang adalah, berapakah impedansi output penguat linier yang baru saja kita rakit ?
Mari kita hitung seperti contoh berikut, diketahui tegangan power supply 25 Volt dan arus yg ditarik adalah 10 Ampere.
.
– Besarnya daya DC = 25 V x 10 A = 250 watt.
– Diperkirakan efisiensi = 50 %, maka daya RF adalah 125 watt.
– Impedansi output = (Tegangan drain to drain)^2 / ( 2 x power output )
=  ( 25 + 25 )^2 / ( 2 x 125 )
=  2500 / 250
=  10,0 ohm
Impedansi output 10,0 ohm ini berada pada lilitan primer tubing ferit output yang jumlahnya satu lilit saja.
Berpa faktor pengali dari 10,0 ohm untuk mencapai impedansi 50 ohm ?

N = akar kuadrat ( Z in / Z out )

= akar kuadrat ( 50 / 10 )
= akar kuadrat ( 5 )
= 2,25

Dengan demikian jika lilitan primer = 1 lilit maka jumlah lilitan sekunder untuk mencapai impedansi 50 ohm adalah 2,25 lilit.  Ternyata pada trafo model tubing ini kita tidak dapat membuat 2,25 lilit sehingga dicukupi 2 lilit saja yang artinya impedansi output penguat linier kita hanya 40 ohm, tidak tepat 50 ohm.
Pertimbangan lain yaitu bahwa power output yang kita hitung juga hanya perkiraan maka kita perlu membuat rangkaian penyesuai impedansi yang bersifat variabel untuk mendapatkan impedansi output yang benar-benar matched dengan antena 50 ohm.
Untuk itu maka akhirnya saya tambahkan rangkaian LC matcher, yang disamping berfungsi menyesuaikan impedansi sekaligus juga sebagai Low Pass Filter.

LC Matcher Sederhana

Contoh untuk di band 40 m, dengan frekuensi atas 8 MHz, berikut nilai koil dan kapasitor yang diperlukan untuk matching ke 50 ohm :

Imp. Input     L  ( uH )     C ( pF )
( Ohm )

05                       0,30           1.194

10                       0,40               796

15                       0,46                608

20                      0,49                487

25                      0,50                398

30                     0,49                 325

35                     0,46                 260

40                     0,40                 199

45                     0,30                  133

Silahkan diperhatikan bahwa nilai koilnya hanya rendah saja sehingga lebih praktis menggunakan lilitan dengan inti udara.  Untuk kapasitornya bisa digabung kapasitor biasa dengan kapasitor variabel agar bisa dituning.  Kalaupun anda kesulitan mendapatkan varco yang sesuai silahkan menggunakan kapasitor yang diparalel dan diukur kapasitasnya supaya pas.  Disarankan kapasitornya tipe keramik dengan tegangan 2 kV atau lebih jika output penguat linier cukup besar.
.
Begitulah rekan-rekan yang saya muliakan, bagaimana saya membuat kira-kira nilai komponen yang saya pakai dalam eksperimen penguat linier IREK ini.  Betul tidaknya silahkan dibahas yang punya teori, buat saya yang penting ilmu kira-kira tersebut bisa membantu saya sampai penguat tersebut bisa saya pakai untuk berkonmunikasi dengan rekan2 amatir radio.
.
Selamat bereksperimen.

UPDATE :
–  
Kondisi terbaru saya gunakan untuk penguat BITX, power input 2,5 watt dan saya ukur tegangan bias pada gate adalah 4,2 volt hehe . . .  Ingat, jangan sekali2 mencoba menyetel bias berdasarkan tegangan, ikuti prosedur yg sudah diterangkan di atas.  Jika penguat sudah berfungsi normal dan linier silahkan diukur, barangkali kaget juga seperti saya.
–  Pengalaman tuning koil L1, penguat sudah berfungsi normal maka saya putar2 L1 sambil dimodulir.  Ketika diputar keluar (ferit bergerak ke atas) ternyata power semakin besar.  Akhirnya saya putar terus, semakin besar maka diputar lagi wah senang sekali saya.  Kemudian saya putar lagi semakin keluar dan diberi modulasi tess . . . jarum amper bergerak menuju nol, tidak bergerak sekalipun sudah teriak2.  Perkiraan saya adalah dengan dikuranginya induktansi L1 maka sinyal input semakin besar yg akhirnya melampaui batas toleransi Gate yg akhirnya putus.  Setelah dicabut dan diukur ternyata memang antara Gate dan Source terjadi hubungan pendek alias korslet.
Berhati-hatilah melakukan tuning, jangan terlalu bernafsu ingin mendapatkan power besar.

UPDATE  LAGI :

Membuat tafo input T1 termasuk bagian yang “tricky” alias gampang2 susah.  Jika menggunakaan toroid seringkali induktansi 4,55 uH hanya berupa 1 lilitan, bagaimana membuat sekundernya.  Jika dipaksakan mempertahankan perbandingan lilitan, sedangkan nilai induktansinya besar ternyata penyaluran dayanya tidak efektif.
Terakhir kali irek di penguat linier saya meletus, saya ganti dengan IRFP 240 N dan sekalian saya coba ganti trafo T1 dengan menggunakan lilitan pada koker 8 mm.  Hasil pengukuran induktansi diperoleh lilitan primer 16 lilit dan sekunder saya coba 10 lilit dengan menggunakan kawat email 0,3 mm.  Mengapa saya pilih 10 lilit pada sekunder karena nilai CISS pada IRFP240N cukup rendah sehingga impedansinya agak tinggi.  Silahkan bereksperimen dengan jumlah lilitan sekunder ini untuk mendapatkan yang paling tepat.
Sesudah dipasang pada rangkaian ternyata BISA dan lumayan bagus, dengan kelebihan inti feritnya bisa diputar untuk mendapat kecocokan induktansi.
.
IF

Cara melilitnya sederhana saja :
1.  Siapkan koker 8 mm inti ferit dan kawat email o,3 mm secukupnya untuk kira2 jumlah 30 lilit.
2.  Tetapkan pada kaki mana akan dibuat lilitan primer, misalnya pada sisi yg berkaki 2.  Bersihkan ujung kawat email dari lapisan isolasinya dan solderkan pada salah satu kaki koker.  Gulung sejumlah 16 lilitan arah terserah, dari bagian bawah koker ke arah atas, sesudah cukup lilitannya selipkan pada parit koker, tarik kawatnya sampai rapi dan rapat, potong kawat email dan bersihkan ujungnya dari isolator, dan solderkan pada kaki koker yang satunya.

3.  Di atas gulungan primer beri lapisan isolator, bisa berupa kertas, selotip dsb, lebar secukupnya menutupi gulungan primer.  Saya menggunakan sepotong kertas majalah yang saya gunting lebarnya menutupi gulungan primer dan panjangnya cukup untuk menutupi seluruh gulungan primer satu lingkaran penuh.  Kertas tersebut saya lilitkan menutupi gulungan primer kemudian saya kuatkan dengan selotip.

4.  Lilitan sekunder sebanyak 10 lilit, atau berapapun sesuai hasil hitungan atau eksperimen, dililit menumpuk di atas gulungan primer, dengan cara yang sama seperti ketika membuat gulungan primer.  Silahkan perhatikan foto untuk mendapat gambaran lebih detail.

 

Selamat mencoba dan melanjutkan eksperimen.

.

z

Mencoba Antena Bazooka

Beberapa waktu yang lalu ketika saya mulai merakit pemancar dan sudah ada indikasi kan berhasil, saya merasakan adanya kebutuhan untuk membuat antenna. Percuma saja eksperimen pemancar sampai berhasil dan ditest pada dummy load tapi tidak bisa dipancarkan. Akhirnya saya membuat antenna EFHW atas dasar kepraktisan menaikkan dan kemudahan tuningnya.
Seiring berjalannya waktu saya juga mencoba membuat beberapa antenna lain tetapi akhirnya kembali ke EFHW. Sambil eksperimen saya juga memonitor perkembangan eksperimen rekan lain, yang akhirnya menimbulkan rasa penasaran saya adalah antena Bazooka dengan beberapa variannya ( Mono, Double dan Triple Bazooka ). Seolah-olah antenna Bazooka ini adalah antenna super dan hasilnya pasti bagus.

Rasa penasaran akhirnya membuat saya membeli kabel coaxial RG58 kemudian dipotong dan ditata sesuai petunjuk dan skema pembuatan antenna Bazooka. Namun demikian upaya tuning tanpa peralatan yg memadai berakhir dengan saya memotong-motong kabel coax untuk mendapatkan SWR terendah, tetapi tetap tidak dapat menemukan yang sesuai. Dua kali saya gagal mencoba membuat antenna Double Bazooka dan Triple Bazooka, sehingga untuk sementara saya menyerah dan tidak percaya akan kehebatan antenna Bazooka tersebut.

Akhirnya saya bisa mempunyai akses kepada instrumen Antenna Analizer sehingga saya bisa melakukan pengukuran terhadap parameter-parameter penting pada suatu antenna sehingga saya merasa tertantang untuk mencoba membuat antenna Bazooka kembali.
TAPI . . . rasa penasaran saya berakhir sama seperti sebelumnya, yaitu kabel coax sepanjang 20 meter terpotong habis pendek-pendek tanpa hasil hehe . . .
Terlanjur gagal, sambil penasaran saya coba berbagai konfigurasi dan ide, walaupun ukuran antenna sudah tidak sesuai dengan yang diinginkan di 40 m Band tetapi akhirnya saya bisa identifikasi beberapa faktor penting yang harus diperhatikan dalam membuat antenna Bazooka, yang akan saya ceritakan sebentar lagi.
.
MARI KITA MULAI :
1.  Siapkan kabel coaxial RG58 A/U (foam) sepanjang 1/2 lambda, atau minimal 80 % dari panjang tersebut.  Bahkan sedikit lebih pendek lagi pun tidak apa-apa.  Siapkan kabel coax yang sama seperlunya untuk sambungan ke transceiver, lebih baik kalau panjangnya dapat diusahakan 1/2 lambda juga.  Siapkan juga kawat email atau kabel serabut untuk sambungan di ujung-ujung sayap antenna, panjangnya menggenapkan panjang kabel coax menjadi 1/2 lambda.  Silahkan disambung sesuai petunjuk/skema pembuatan antenna Bazooka.
2.  Ujung antenna yaitu kawat email atau kabel serabut paling ujung, apabila ditambatkan pada tali atau isolator, harus terhubung secara listrik dengan cara disolder.  Sekalipun antenna masih mengalami pengetesan dan tuning, tapi kawat ujung tidak boleh sekedar dibengkokkan, atau dililit-lilitkan pada isolator atau tali, melainkan harus disolder.  Apabila tuning masih belum pas maka kawat ujung bisa dipotong untuk diperpendek, atau disambung untuk diperpanjang, kemudian disolder kembali.  Kawat atau kabel ujung tersebut tidak boleh dibelokkan untuk mengurangi panjang bentangan antenna.
3.  Siapkan isolator ujung antenna dan tali untuk mengikatkan ujung-ujung antenna ke tiang pohon, atau penyangga lainnya.  Ikatkan satu ujung antenna ke tiang, selanjutnya TARIK ANTENNA SEKUAT-KUATNYA SAMPAI KABEL ANTENNA TEGANG DAN SEDAPAT MUNGKIN  BENTANGAN MEMBENTUK GARIS LURUS, ikatkan tali di ujung satunya ke tiang atau pohon.  Ingat, jangan sampai kabel antenna kendur sekalipun terbebani oleh kabel coax yg berada di tengah.
4.  Kabel coax di bagian tengah harus tegak lurus bentangan antena menuju ke tanah setelah itu baru dibelokkan menuju ke transceiver.  Jangan sampai kabel tengah ini ditarik miring langsung ke pesawat, atau ditarik tegak lurus ke samping, tidak bisa tuh boss . . .

Nah itulah hal-hal terpenting memasang antenna Bazooka.  Apabila anda melanggar salah satu atau lebih maka anda akan kesulitan menentukan titik resonansi antenna demikian pula akan sulit mendapatkan SWR yg rendah.

Setelah antenna terpasang sesuai ketentuan di atas, silahkan melaksanakan tuning, yaitu dengan mengecek SWR terendah dan frekuensi resonansi, ditindaklanjuti dengan memperpanjang atau memperpendek kawat email/kabel serabut di ujung sayap antena sampai diperoleh frekuensi resonansi yang diinginkan.

Untunglah saya memasang antenna Bazooka pada ketinggian 4 meter saja dari tanah, sehingga prosedur tuning tidak terlalu menyulitkan.

Bazooka 1.

Bazooka 2

 

Selamat mencoba.

z

Audio Low Pass Filter untuk DC Receiver

Direct Conversion Receiver (DC Receiver) merupakan salah satu jenis penerima radio yang sederhana pembuatannya tetapi kualitas penerimaannya cukup memadai, termasuk untuk penerimaan sinyal Single Side Band ( SSB ). Permasalahan yang dijumpai dan cukup mengganggu antara lain terdengarnya suara-suara lain dan noise yang cukup tinggi di samping frekuensi yang kita kehendaki. Suara-suara tersebut muncul sebagai akibat frekuensi radio yang di-beat menggunakan frekuensi oscillator, di samping menghasilkan frekuensi audio komunikasi yang kita kehendaki ternyata juga menghasilkan sinyal audio lainnya sampai batas pendengaran manusia yaitu sekitar 20 kHz. Padahal yang kita harapkan untuk dapat diterima receiver kita hanya maksimal sampai dengan 3 kHz saja.

Saya pernah merangkai dari beberapa skema DC Receiver seperti Wee Willy, DC-40 dan terakhir Uirapuru dari PY2OHH, semuanya tidak pernah berakhir dalam boks permanen karena gangguan2 yang sudah saya sebutkan di atas. Beberapa waktu yg lalu radio BITX saya pingsan maka solusi tercepat untuk bisa monitor komunikasi rekan2 amatir radio adalah membuat kembali Uirapuru, kali ini dengan semangat meningkatkan kualitas penerimaannya. Upaya modifikasi koil dan kapasitor pada rangkaian output audio tidak memberikan hasil yg memuaskan sehingga saya mencoba membuat rangkaian Low Pass Filter audio menggunakan operational amplifier ( op-amp ), saya pilih yang menggunakan single supply sehingga tidak perlu belajar dulu membuat split supply. Dasar pemalas hehe . . .

Kali pertama percobaan saya menggunakan Band Pass Filter 300 Hz – 3 kHz dengan IC NE5532 hasilnya kurang memuaskan, dilanjutkan LPF 3 kHz 2 lapis menggunakan LM358 kelihatannya kok ada prospek cerah sehingga saya lanjutkan membuat yang 4 lapis menggunakan LM324. Konfigurasi yang saya pilih adalah Sallen Key Butterworth Low Pass Filter bisa dilihat skema dasar dan kalkulatornya disini :

.

http://www.calculatoredge.com/electronics/sk%20low%20pass.htm

.

Hasil percobaan dengan nilai resistor 10 k ohm dan kapasitor 10 nF ternyata frekuensinya terlalu rendah, akhirnya nilai resistor saya turunkan menjadi 8k2 ohm yah lumayanlah hasilnya silahkan dicoba sendiri.

.

Skema rangkaian terakhir sebagai berikut :

.

Skema Audio LPF

 

Setelah disolder jadinya seperti ini :

IF

Rangkaian ini sudah saya buat dan pakai sekarang, pokoknya bisa dipakai tanpa hitung2an impedansi input output dan tetek bengek lainnya.  Kalau kurang tepat silahkan dikoreksi dan diperbaiki.
Rangkaian LPF ini saya sisipkan di antara pre-amp audio dan amplifier TDA 2003, suaranya masih menggelegar dan rekan2 yang audionya dung-dung masih cukup merepotkan karena speaker bergetar2 bukan main hehe . . .

Barangkali anda akan mencoba sisipkan pada rangkaian penerima yang dimiliki silahkan saja, belum sempat saya coba karena radio BITX saya masih pingsan, kan sudah saya jelaskan tadi di atas.

Selamat mencoba ya boss . . .

HASIL EKSPERIMEN :
1.  Suara QRM jauh berkurang.  Jangan2 waktu saya coba memang tidak banyak QRM atawa suara helikopter ya ?  UPDATE :  Suara QRM dan helikopter ternyata masih ada, terpengaruh propagasi saja.
2.  Suara balapan iwak-iwak yang bisa melebar 5 – 10 kHz juga jauh berkurang.
Sekali lagi ini monitor di DC Receiver Uirapuru, kurang tahu kalau di radio penerima SSB beneran atau BITX atau yang lainnya.

z

MEMBUAT PCB (Printed Circuit Board)

Printed Circuit Board (PCB) dulu pernah diterjemahkan menjadi Papan Rangkaian Tercetak (PRT), mungkin istilah tsb tidak dipakai lagi sekarang karena sudah berbeda makna. Makanya saya pakai istilah PCB saja kan semua orang sudah tahu pokoknya barangnya yang begitu itu.
Banyak cara membuat PCB atau “PCB” antara lain secara manual gambarnya dibuat pada lapisan tembaga menggunakan pisau cutter atau alat potong/gores lainnya, ada yang digambar manual pakai tinta atau cat, ada yang ditempeli cutting sticker, ada yang menggunakan lapisan peka cahaya dsb yang intinya menutupi lapisan tembaga yang terdapat pada lembaran pertinak atau fiber. Lembaran ini untuk selanjutnya masuk proses etsa secara kimiawi sehingga lapisan tembaga yg tidak tertutup akan larut dan yang tersisa adalah jalur2 yang akan digunakan menghubungkan berbagai macam komponen dari suatu rangkaian elektronika.
Kerepotan membuat PCB ini ditempuh supaya hasil karya solderan terlihat rapi, seolah2 profesional, dan tidak perlu repot2 menarik kabel atau kawat dari komponen2 jungkir balik yang kakinya disuruh mengangkang biar enak disolder.

Berikut saya akan cerita bagaimana saya membuat PCB, yang menurut saya hasilnya cukup bagus dan cocok sekali untuk saya. Kalau anda punya metode lain yang lebih baik silahkan dipakai saja tidak usah ikut2an punya saya karena belum tentu cocok untuk anda. Sedangkan bagi anda yang belum ketemu metode yang baik silahkan dicoba barangkali metode ini juga cocok untuk anda. Mari kita mulai . . .

A. PERSIAPAN
1. Siapkan lembaran PCB polos, boleh pertinak, fiber pun boleh. Ditambah alat potong gergaji triplek, pisau cutter, bor kecil ukuran mata o,8 – 1 mm.
2. Untuk proses etsa siapkan Feriklorit secukupnya, silahkan beli di toko kimia berat 1 ons kira2 seukuran batu sekepalan tangan (tangan saya kecil hehe . . .). Tidak perlu ragu2 membelinya karena Feriklorit dijual bebas biasanya untuk kerajinan home industry logam dll, dijamin tidak akan dipelototi penjualnya atau dibentak ketus “TIDAK ADA ! ! !” padahal kita belum selesai ngomong😦
3. Siapkan wadah yang cukup besar kira2 3 kali atau lebih dari ukuran PCB yg akan dibuat, bahannya jangan terbuat dari logam. Siapkan pula pengaduk yang bahannya juga non logam. Selanjutnya wadah diisi air secukupnya, ketinggian air cukup untuk merendam PCB sekitar 3 – 5 cm. Masukkan Feriklorit perlahan-lahan kemudian diaduk. Hati2 karena Feriklorit akan bereaksi dengan air sehingga air akan menjadi panas dan tampak bergejolak. Kalau ingin memastikan suhunya silahkan dipegang wadahnya saja ya, jangan nekat mencelupkan jari ke dalamnya seperti kebiasaan saya hehe . . .
4. Siapkan wadah lain boleh dari logam, ukurannya sekedar PCB bisa masuk saja. Wadah tersebut diisi air secukupnya, untuk merendam PCB sebelum proses etsa.
5. Siapkan sabun cair untuk cuci piring secukupnya, sabut stainless, dan larutan cuka, serta kain lap.
6. Siapkan majalah bekas, printer LASER, spidol OHP/permanen, gunting dan alat tulis.

B. PEMBUATAN
1. Gambarlah layout PCB berdasarkan skema dan ukuran riil komponen menggunakan software rancang PCB, kemudian dicetak pada kertas majalah. Gunting gambar tersebut, kemudian sediakan potongan PCB yang sesuai ukurannya boleh agak besar sedikit. Tandai batas2 tepinya menggunakan pinsil atau pulpen dan Potong menggunakan gergaji triplek terus rapikan tepi2nya menggunakan pisau cutter supaya halus tidak bergerigi.

IF

IF

2. Hidupkan setrika listrik, atur suhunya pada tulisan WOOL dan siapkan alas untuk menyetrika, tinggalkan dulu biar pemanasan supaya tidak kram hehe . . .
3. Bawa potongan PCB polos ke tempat cuci piring, bersihkan pakai sabun cair dan digosok pakai sabut stainless sampai tampak licin mengkilap, gosok2 pakai jari sampai terasa kesat kemudian keringkan pakai lap kain yang sudah disediakan.

IF

IF

4. Celupkan potongan PCB polos tsb ke larutan Feriklorit dan digoyang2 sekitar 5 – 10 detik sampai permukaannya berubah warna agak kecoklatan, segera angkat dan bersihkan dengan air bersih kalau perlu disabuni lagi dan digosok2 sampai terasa kesat kemudian dikeringkan lagi pakai lap kain yang sudah disediakan. Selanjutnya bawa PCB polos tsb ke ruang setrika bersama cetakan layout PCB-nya.

IF

IF

5. Letakkan gambar cetakan layout PCB pada potongan PCB polos, bagian yg ada gambar layoutnya menempel pada lapisan tembaga. Atur letaknya supaya pas dan seimbang kemudian tahan gambar dengan cara tutupkan sebagian alas setrika di atas kertas cetakan kemudian ditekan pakai jari. Ini supaya kertas tidak bergeser ketika disetrika dan jari kita yang menahannya tidak kepanasan. Tekankan setrika di bagian tepi, dipress sekitar 3 detik kemudian digeserkan ke ujung seperti menyetrika biasa. Demikian seterusnya sampai merata, akan tampak goresan2 sesuai jalur PCB di kertas majalah. Setelah dianggap cukup merata boleh didinginkan sekitar 10 menit agar gambar benar2 melekat pada lapisan tembaga. Biasanya jika lembaran PCB cukup besar saya tindih dengan beban yg agak berat untuk mencegah PCB melengkung karena kepanasan setelah disetrika.

IF

IF

IF

IF

IF

SARAN :  Lebih baik gambar ditekan saja dengan setrika sekedar menempel secara merata pada PCB.  Selanjutnya ambil selembar kertas HVS bersih ditutupkan di atas PCB tersebut baru disetrika dengan gerakan maju mundur .  Hasilnya gambar akan lebih sempurna melekat pada PCB.

6. Setelah dingin silahkan rendam hasil setrika pada wadah yg diisi air biasa, minimal sekitar 10 menit, satu jam boleh juga, semalaman juga tidak apa2.

IF

7. Setelah dirasa cukup perendamannya ambil bahan PCB tsb kemdian gosok2 kertas majalah di bagian sudut perlahan menggunakan ujung jari, mestinya kertas akan mengelupas dengan mudah. Silahkan digosok semakin ke tengah, sekali2 dicelupkan ke air, atau bisa juga dikerjakan di bawah air yg mengalir dari kran. Tahap ini dikerjakan sampai semua kertasnya terkelupas dan gambar cetakan layout PCB tampak menempel pada lapisan tembaga. Lanjutkan menggosok secara lembut untuk melepaskan sisa2 kertas majalah, khususnya di bagian2 yang reliefnya rapat, pada lubang2 komponen dan huruf2 tulisan pada PCB. Setelah selesai keringkan dengan lap yang disediakan.

IF

IF

8. Periksa keutuhan lapisan gambar layout PCB seandainya ada yg terkelupas silahkan diperbaiki menggunakan spidol permanen atau OHP sampai lapisan yg cacat tertutup sempurna. Tunggu sampai koreksi menggunakan spidol mengering, selanjutnya bawa ke wadah untuk proses etsa.

9. Celupkan ke dalam larutan Feriklorit kemudian digoyang2 sampai semua lapisan tembaga yg tidak tertutup gambar layout menjadi larut. Lamanya menggoyang ini tergantung kepekatan larutan Feriklorit, semakin pekat semakin cepat larutnya. Bagi anda yg sudah sehat silahkan menggunakan sarung tangan karet karena larutan ini bisa jadi beracun atau berbahaya bagi kesehatan. Bagi yang belum sehat kan tidak berbahaya, ya silahkan digoyang2 santai saja tidak usah pakai sarung tangan, siapa tahu ada zat besi yang terserap kan lumayan buat tambah darah hehe . . . Okey selesai silahkan diangkat kemudian dicuci pakai air mengalir yg bersih.

IF

IF

10. Untuk menghilangkan lapisan gambar layout dan tinta spidol silahkan gosok kembali menggunakan sabut stainless secara merata sampai lapisan tembaga bersih mengkilap kembali, tentunya sekali2 sambil diguyur air. Terakhir tuangkan sedikit cuka dan ratakan digosok2 ke seluruh permukaan PCB, gunanya menetralkan supaya lapisan tembaga tidak cepat teroksidasi dan berubah menjadi coklat kembali. Sesudah rata silahkan dicuci lagi dengan air dan dikeringkan pakai lap kain yang sudah disediakan.

IF

IF

IF

11. SELESAI, tinggal dilapisi dengan larutan gondorukem, dikeringkan secara sempurna barulah dibor sesuai letak kaki2 komponennya.

IF

IF

IF

Selamat mencoba brow hehe . . .

CATATAN :
1. Sebaiknya wadah untuk etsa disediakan khusus, yang bisa dipasang penutup. Larutan Feriklorit ini bisa digunakan berkali2 sekalipun dalam keadaan dingin, jadi jangan dibuang. Dengan semakin sering digunakan maka endapan tembaga di dasar wadah akan semakin bertambah maka secara berkala perlu dipisahkan antara cairan feriklorit di bagian atas dipindahkan ke wadah lain sedangkan endapan tembaga bisa dibuang. Perhatikan pembuangannya jangan sampai mencemari lingkungan.
2. PERHATIAN bahwa saya tidak bertanggung jawab, sekali lagi, SAYA TIDAK BERTANGGUNG JAWAB atas gugurnya garansi setrika anda jika sering2 digunakan untuk membuat PCB.  Kemarahan ibu, istri anda atau simbok silahkan ambil semua saja saya ndak mau ikut2an hehe . . .

IF

z