Sirkuit LC - sebuah kumparan (induktor) dan kapasitor yang dihubungkan bersama - adalah salah satu blok bangunan paling mendasar dalam elektronik, membentuk "tangki" resonansi di jantung tuner radio, osilator, dan filter. Kalkulator ini mencari frekuensi resonansi rangkaian LC, atau menyelesaikan secara terbalik induktansi atau kapasitansi yang diperlukan untuk mencapai frekuensi target, menggunakan rumus standar f = 1/(2π√(LC)).
Cara kerja frekuensi resonansi
Dalam rangkaian LC, induktor melawan perubahan arus sedangkan kapasitor melawan perubahan tegangan. Ketika diberi energi, rangkaian berosilasi: energi berpindah bolak-balik antara medan magnet induktor dan medan listrik kapasitor. Pada frekuensi resonansi f = 1/(2π√(LC)), reaktansi induktif (XL = 2πfL) sama persis dengan reaktansi kapasitif (XC = 1/(2πfC)), sehingga keduanya saling membatalkan dan rangkaian berosilasi paling bebas pada frekuensi tunggal tersebut.
Inilah mengapa rangkaian LC disebut rangkaian "tangki" — seperti tangki air mengalir bolak-balik, energi mengalir di antara kedua komponen tersebut. Sirkuit tangki di dunia nyata juga memiliki sejumlah hambatan, sehingga meredam osilasi dari waktu ke waktu (lihat analisis RC atau RLC untuk mengetahui perilaku tersebut) — kalkulator ini memodelkan resonansi LC ideal dan lossless yang digunakan untuk pemilihan komponen awal.
Masukan dan artinya
Induktansi (L) dimasukkan dalam heni, milihenri, atau mikrohenri — sebagian besar kumparan praktis berada dalam rentang µH hingga mH. Kapasitansi (C) dimasukkan dalam farad, mikrofarad, nanofarad, atau pikofarad — kapasitor tuning dan RF biasanya nF atau pF. Baik L maupun C memengaruhi frekuensi melalui hubungan akar kuadrat, jadi menggandakan salah satunya akan menurunkan frekuensi resonansi sebanyak √2, bukan setengahnya.
Pada tab Solve L dan Solve C, masukkan frekuensi yang Anda targetkan (Hz, kHz, atau MHz) di samping nilai komponen mana pun yang telah ditetapkan dalam desain Anda, dan kalkulator akan mengembalikan nilai komponen yang diperlukan untuk menyelesaikan rangkaian.
Batasan dan kasus tepi
Kalkulator ini mengasumsikan rangkaian LC ideal tanpa hambatan. Rangkaian nyata mencakup resistensi parasit pada belitan kumparan dan kerugian dielektrik pada kapasitor, yang menyebabkan redaman dan bandwidth terbatas (faktor kualitas, atau Q) di sekitar puncak resonansi — tidak dimodelkan di sini. Ini juga mengasumsikan perilaku elemen yang disamakan; pada frekuensi yang sangat tinggi, kapasitansi dan induktansi parasit dalam tata letak fisik dapat menggeser resonansi efektif dari nilai yang dihitung. Untuk sirkuit dengan resistansi seri yang berarti, gunakan analisis konstanta waktu RLC atau RC bersama alat ini.