PINDAAN : 0 MUKASURAT 194 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 194 2.5.2. PENGGUNAAN xxxiii. Pensuisan Rajah 1.5.2.(i) adalah satu contoh litar pensuisan transistor yang dikenali sebagai litar lampu malam automatik. Litar ini mempunyai dua LED yang menyala secara automatik pada waktu malam dan akan padam pada waktu siang (cerah). Kecerahan LED bergantung pada kecerahan cahaya yang terkena pada fotoperintang (LDR). Perintang boleh ubah VR boleh dilaras untuk menentukan kepekaan peranti LED padam dengan aras cahaya tertentu dan menyala secara automatik apabila tiada cahaya. Rajah 1.5.2.(i) Litar lampu malam automatik Apabila cahaya mengenai LDR, nilai rintangan LDR berkurangan. Arus yang mengalir ke tapak transistor tidak mencukupi untuk menghidupkan transistor kerana nilai rintangan LDR terlalu rendah dan arus mengalir ke bumi melalui LDR dengan tidak melalui tapatk transistor. Keadaan ini menyebabkan transistor tidak berfungsi. Oleh itu LED1 dan LED2 tidak akan menyala. Apabila tiada cahaya mengenai LDR, nilai rintangan LDR bertambah. Oleh itu, tapak akan mendapat pincang yang mencukupi dan transistor itu boleh dihidupkan. Ketika ini LED1 dan LED2 akan menyala. Penguat Mudah Untuk menguatkan isyarat, satu-satu peranti mesti berupaya mengeluarkan isyarat yang besar pada keluaran jika dibandingkan dengan masukan. Rajah 1.5.2.(ii) menunjukkan rajah blok sebuah penguat yang bekeupayaan menguatkan sepuluh kali ganda isyarat masukan.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 195 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 195 Rajah 1.5.2.(ii) Rajah boleh penguat Rajah 1.5.2.(iii) Contoh litar penguat mudah Rajah 1.5.2(iii) adalah satu contoh litar penguat mudah. Isyarat masukan sinus 0.1 V puncak-puncak dikenakan pada C1 dan terus ke tapak transistor. Transistor akan menghasilkan isyarat keluaran pada pemungut dengan voltan 1 volt puncak ke puncak. Ketika ini berlaku pembalikan fasa sebanyak 180° antara isyarat masukan dengan isyarat keluaran. Litar penguat ini mempunyai gandaan voltan sebanyak 10. Ini dapat dibuktikan melalui contoh yang berikut :- Gandaan (Av) = Vkeluaran Vmasukan = 1.0 V 0.1 V = 10 Penguat Kuasa Kebiasaanya penguat peringkat akhir dalam satu-satu system penguat dinamakan penguat kuasa. Keluaran penguat kuasa biasanya dijodohkan ke pembesar suara.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 196 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 196 Rajah 1.5.2.(iv) Sistem penguat Rajah 1.5.2.(iv) menunjukkan satu rajah blok system penguat. Pada peringkat akhir sistem penguat, litar penguat kuasa digunakan untuk meningkatkan kadar kuasa bagi mendapatkan bunyi atau suara yang dikehendaki. Satu contoh litar penguat kuasa ialah litar penguat kuasa tolak-tarik pelengkap simetri. a. Isyarat masukan ½ kitar positif AU b. Isyarat masukan ½ kitar negatif AU
PINDAAN : 0 MUKASURAT 197 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 197 c. Gabungan isyarat masukan Rajah 1.5.2.(v)Penguat Kuasa Tolak Tarik Pelengkap Simetri Dalam Rajah 1.5.2.(v), dua transistor pelengkap TR1 (NPN) dan TR2 (PNP) digunakan. Isyarat masukan tunggal dikenakan pada kedua-dua masukan transistor. Oleh sebab transistor yang digunakan adalah berlainan jenis, hanya setengah kitaran isyarat masukan mengalir ke satu daripada tapak transistor tersebut. Semasa setengah kitar positif masuk (Rajah 1.5.2.(v)a), transistor TR2 (PNP) dipincang songsang dan tidak berfungsi. Transistor TR1 (NPN) dipincang hadapan dan menghasilkan isyarat keluaran pada beban RL. Semasa setengah kitar negatif masuk (Rajah 1.5.2.(v)b), transistor NPN dipincang songsang dan tidak berfungsi. TR2 dipincang hadapan dan menghasilkan isyarat keluaran pada beban RL. Rajah 1.5.2(v)c menunjukkan isyarat keluaran bagi kitaran penuh. 2.6. PENGENALAN KEPADA KOMPONEN-KOMPONEN SEPARUH PENGALIR YANG LAIN Seperti diod dan transistor dwikutub, komponen separuh pengalir lain seperti transistor kesan medan (FET), Penerus Terkawal Silikon (SCR), Diac, Triac, Transistor Ekasimpang (UJT), Fotoperintang dan Fototransistor juga mampu untuk mengawal pengaliran arus. Dalam tajuk ini anda akan mempelajari penggunaan dan kendalian komponen separuh pengalir yang lain.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 198 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 198 2.6.1. TRANSISTOR KESAN MEDAN / FIELD EFFECT TRANSISTOR (FET) Transistor kesan medan (FET) terbahagi kepada tiga jenis iaitu transistor kesan medan simpang (JFET), transistor kesan medan separuh pengalir oksida logam (MOSFET) dan transistor kesan medan logam silicon (MESFET). FET mempunyai tiga tamatan iaitu tamatan salir, tamatan punca, dan tamatan gate. FET dinamakan peranti terkawal voltan kerana voltan yang dikenakan pada gate boleh mengawal pengaliran pembawa cas pada saluran. Sebagaimana transistor dwikutub yang mempunyai jenis PNP dan NPN, FET juga mempunyai FET saluran N dan FET saluran P. FET ini digunakan sebagai penguat. Bagi menentukan tamatan salir, tamatan punca dan tamatan gate pada FET, anda digalakkan supaya merujuk buku panduan FET yang boleh dibeli dari kedai elektronik. Rajah 6.1 menunjukkan bentuk fizikal beberapa FET. Rajah 6.1 Bentuk fizikal beberapa FET 2.6.2. TRANSISTOR KESAN MEDAN SIMPANG (JFET) Transistor kesan medan simpang (JFET) dibina daripada dua jenis bahan iaitu bahan jenis N dan bahan jenis P. Struktur binaan JFET terdiri daripada dua bahagian. Sebahagian jenis bahan separuh pengalir diapit oleh dua bahagian yang berlainan jenis seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.2 a. Saluran N b. Saluran P Rajah 6.2 Struktur binaan JFET
PINDAAN : 0 MUKASURAT 199 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 199 Dalam Rajah 6.2a dan Rajah 6.2b bahagian berlorek dikenali sebagai saluran. Saluran ini merupakan laluan yang boleh dikawal oleh voltan pada gate bagi mengawal pengaliran pembawa cas di antara salir dan punca. Jika saluran terdiri daripada jenis N, JFET ini dinamakan JFET jenis N manakala jika saluran terdiri daripada jenis P, JFET ini dinamakan JFET jenis P. Bahagian yang mengapit saluran pula dinamakan gate. Pada bahagian saluran terdapat dua tamatan iaitu tamatan salir dan punca Rajah 6.3 menunjukkan symbol JFET jenis N dan jenis P yang mempunyai tiga tamatan get, salir dan punca. a. Jenis N b. Jenis P Rajah 6.3 Simbol JFET a. Penguat salir sepunya b. Penguat punca sepunya c.Penguat get sepunya Rajah 6.4 Tatarajah penguat JFET. Transistor kesan medan simpang (JFET) boleh digunakan sebagai penguat isyarat kecil. Seperti transistor dwikutub, JFET boleh dibina sebagai penguat dalam tiga tatarajah. Tiga tatarajah penguat itu ialah tatarajah penguat salir sepunya, tatarajah penguat punca sepunya dan tatarajah penguat gate sepunya seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.4.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 200 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 200 Rajah 6.5 Litar penguat JFET punca sepunya Walau bagaimanapun, tatarajah penguat punca sepunya lebih kerap digunakan. Rajah 6.5 menunjukkan contoh sebuah litar penguat JFET menggunakan tatarajah punca sepunya. 2.6.3. TRANSISTOR KESAN MEDAN SEPARUH PENGALIR OKSIDA LOGAM (MOSFET) Perbezaan ketara antara peranti ini berbanding dengan JFET adalah dari segi binaan gatenya. Binaan gatenya diasingkan daripada saluran. Bahan yang digunakan sebagai pengasingan antara gate dengan saluran ini disebut sebagai silicon dioksida (SiO2). Oleh sebab bahan pengasingan yang digunakan ialah silicon dioksida, maka FET ini dinamakan transistor kesan medan separuh pengalir oksida logam atau MOSFET. Seperti JFET, MOSFET juga mempunyai tiga tamatan iaitu tamatan salir, punca dan gate. Binaan MOSFET boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu MOSFET jenis kesusutan dan MOSFET jenis peningkatan. Bagi MOSFET jenis kekusutan, saluran yang sedia wujud di antara salir dan punca boleh diluaskan atau disempitkan bergantung pada kekutuban voltan yang dikenakan pada gate dan punca. Bagi MOSFET jenis peningkatan pula, saluran yang dibina di antara salir dan punca boleh dibesarkan atau diluaskan dengan cara mengenakan voltan pincang yang betul pada get dan punca. Setiap jenis MOSFET ini pula mempunyai du jenis saluran iaitu saluran N dan saluran P. Rajah 6.6 menunjukkan carta keluarga MOSFET.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 201 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 201 Rajah 6.6 Carta Keluarga MOSFET xxxiv. Mosfet Jenis Kesusutan Rajah 6.7a menunjukkan simbol dan struktur binaan MOSFET jenis kesusutan saluran N, manakala Rajah 6.7b menunjukkan simbol dan struktur binaan MOSFET jenis kesusutan saluran P. i. Simbol ii. Struktur binaan Rajah 6.7a MOSFET jenis kesusutan saluran N MOSFET MOSFET Jenis Kesusutan MOSFET Jenis Peningkatan Saluran N Saluran Saluran Saluran N
PINDAAN : 0 MUKASURAT 202 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 202 i. Simbol ii. Struktur binaan Rajah 6.7b MOSFET jenis kesusutan saluran P Dalam binaan MOSFET jenis kesusutan, saluran telah sedia wujud di antara salir dan punca. Kesusutan saluran akan berubah apabila ada voltan dikenakan pada gate ke punca. Apabila voltan negatif dikenakan pada gate ke punca, saluran akan disusutkan atau disempitkan dan ini membenarkan hanya sedikit arus yang dapat mengalir dari punca ke salir melaluinya. Arus yang lebih banyak dapat mengalir melalui saluran apabila voltan positif dikenakan pada gate ke punca. xxxv. Mosfet Jenis Peningkatan Rajah 6.8 menunjukkan simbol dan struktur binaan MOSFET jenis peningkatan saluran N dan saluran P. i. Simbol ii. Struktur binaan
PINDAAN : 0 MUKASURAT 203 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 203 MOSFET saluran N i. Simbol ii. Struktur binaan MOSFET saluran P Rajah 6.8 MOSFET jenis peningkatan saluran N dan saluran P Binaan MOSFET jenis peningkatan tidak mempunyai saluran di antara salir dan punca. Saluran hanya akan terjadi apabila ada voltan dikenakan pada salir dan punca serta voltan positif pada gate. Sekiranya voltan positif yang dikenakan pada gate bertambah, maka saluran yang dihasilkan menjadi semakin luas. Arus yang mengalir dari salir ke punca melalui saluran ini turut bertambah berbanding semasa gate dikenakan voltan negatif. Ini bererti, dalam MOSFET jenis peningkatan, voltan yang dikenakan pada gate boleh mengawal luas atau sempitnya saluran yang dihasilkan. Sebagaimana dalam penggunaan JFET, MOSFET juga boleh digunakan sebagai penguat bagi isyarat kecil arus terus dan arus ulang-alik. Selain itu, MOSFET juga digunakan dalam pembinaan metervolt elektronik, pengayun anjakan, fasa dan pengayun titi Wien. 2.6.4. TIRISTOR Tiristor ialah satu kumpulan besar peranti yang boleh digunakan sebagai suis kawalan elektronik. Setiap satu peranti ini berfungsi sebagai alat yang boleh mengalirkan arus atau menghalang pengaliran arus. Tiristor boleh digunakan untuk mengawal voltan arus terus dan voltan arus ulang-alik. Walaupun transistor dwikutub dan FET boleh digunakan sebagai suis elektronik, tetapi peranti ini tidak berkemampuan untuk mengawal kuasa elektrik yang lebih besar jika dibandingkan dengan tiristor.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 204 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 204 Kini terdapat pelbagai jenis tiristor yang mempunyai persamaan atau sifat-sifat yang lebih kurang sama. Kebanyakan penggunaan yang mempunyai kaitan dengan kawalan kuasa selalunya digunakan dengan peranti asas yang lain seperti Diac dan Transistor Ekasimpang (UJT). Beberapa jenis peranti dari keluarga tiristor yang sering digunakan dalam litar-litar elektronik ialah Penerus Terkawal Silikon (SCR), DIAC, TRIAC dan Transistor Ekasimpang (UJT). Rajah 6.9 menunjukkan bentuk fizikal beberapa peranti keluarga tiristor. SCR TRIAC DIAC UJT Rajah 6.9 Bentuk fizikal peranti keluarga Tiristor
PINDAAN : 0 MUKASURAT 205 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 205 2.6.5. PENERUS TERKAWAL SILIKON / SILICON CONTROLLED RECTIFIER (SCR) Penerus Terkawal Silikon (SCR) dibina daripada empat lapisan bahan separuh pengalir yang terdiri daripada bahan jenis P atau N. SCR mempunyai tiga tamatan yang dinamakan tamatan anod, tamatan katod dan tamatan gate. Rajah 6.10 menunjukkan struktur binaan dan simbol SCR. a. Struktur binaan b. Simbol Rajah 6.10 Struktur binaan dan simbol SCR Secara umumnya, kita boleh mengetahui tamatan anod, katod dan gate melalui simbol yang dilabel pada badan SCR tersebut seperti beberapa contoh yang ditunjukkan dalam Rajah 6.11. Bagaimanapun untuk mendapat kepastian tentang tamatan tersebut, kamu perlulah merujuk buku data SCR.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 206 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 206 Rajah 6.11 Bentuk fizikal SCR dengan tanda simbol Binaan SCR boleh dianologikan seperti dua transistor yang disambung secara saling membelakangi antara satu sama lain seperti ditunjukkan dalam litar persamaan Rajah 6.12 Rajah 6.12 Litar persamaan SCR Rajah Rajah 6.13 Binaan litar SCR
PINDAAN : 0 MUKASURAT 207 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 207 Rajah 6.14 Litar lampu pengelip menggunakan SCR Kendalian SCR Dalam binaan litar SCR (Rajah 6.13), anod SCR disambung pada punca bekalan positif melalui perintang beban RL dan katod pada punca bekalan negatif. Ketika tiada voltan picuan positif dikenakan pada gate, tiada aurs mengalir dari anod ke katod kerana simpang J2 dipincang songsang. Apabila ada voltan picuan positif dikenakan pada gate SCR, simpang J dipincang hadapan. Arus secara mendadak mengalir dari anod ke katod dalam SCR dan seterusnya membuatkan SCR berkendali. Untuk menghidupkan SCR, anod dan katodnya mestilah menerima voltan pincang hadapan dan gatenya pula dibekalkan dengan voltan picuan positif yang cukup. Terdapat tiga cara untuk mematikan kendalian SCR. Pertama, mengganggu atau memutuskan pengaliran arus dari anod ke katod SCR. Kedua, memintaskan keduadua tamatan anod dan katod SCR dan ketiga, menterbalikkan kekutupan bekalan SCR. SCR boleh digunakan untuk kedua-dua voltan arus terus dan arus ulang-alik serta mampu mengendali voltan dan arus yang tinggi. Kegunaan SCR adalah seperti dalam litar kawalan geganti, litar pelewat masa, pembekal kuasa teratur, suis statik, kawalan motor, pengecas bateri dan litar perlindungan. Rajah 6.14 menunjukkan sebuah litar pengelip menggunakan SCR. ]
PINDAAN : 0 MUKASURAT 208 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 208 2.6.6. DIAC Diac ialah satu peranti yang akan berfungsi hanya apabila voltan yang dikenakan padanya mencapai satu had voltan yang ditetapkan. Voltan yang ditetapkan ini dinamakan sebagai voltan pecah lampau. Jika voltan dikenakan pada Diac kurang daripada voltan yang ditetapkan, diac berada dalam keadaan terbuka. Diac akan mengalirkan arus apabila voltan yang dikenakan melebihi voltan pecah lampau. Rajah 6.15 menunjukkan bentuk fizikal, simbol dan struktur binaan diac. Diac mempunyai dua tamatan dan tidak mempunyai nama yang khas untuk tamatan tersebut. Diac selalunya digunakan sebagai komponen pemicuan untuk triac kerana diac boleh berkendali dalam kedua-dua arah voltan yang dikenakan padanya. Rajah 6.15 Bentuk fizikal, simbol dan struktur binaan DIAC 2.6.7. TRIAC Triac merupakan satu komponen yang boleh mengawal aliran arus dalam kedua-dua kitar positif dan kitar negatif berbanding dengan SCR yang hanya berkebolehan untuk mengawal arus dalam kitar positif atau kitar negatif sahaja. Triac mempunyai sifat-sifat pensuisan yang sama seperti SCR. Rajah 6.18 menunjukkan bentuk fizikal beberapa buah triac manakala Rajah 6.19 menunjukkan simbol dan struktur binaan triac. Triac mempunyai tiga tamatan yang dinamakan sebagai tamatan MT1, tamatan MT2 dan tamatan gate.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 209 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 209 Rajah 6.18 Bentuk fizikal TRIAC Kendalian Triac Asas kendalian triak boleh dianologikan seperti dua SCR yang disambung selari tetapi bertentangan arah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.20. Rajah 6.20 Analogi dua SCR sebagai TRIAC Apabila voltan bekalan arus ulang-alik (AU) dikenakan pada tamatan MT1 dan MT2 triac, arus tidak dapat mengalir selagi tiada voltan picuan dikenakan pada gate triac. Setelah voltan picuan yang mempunyai nilai melebihi voltan pecah lampau dikenakan pada gate triac, satu daripada SCR akan berfungsi. Bagaimanapun ini bergantung pada kekutuban voltan bekalan yang dikenakan pada tamatan MT1 dan MT2 triac.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 210 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 210 Seperti bentuk gelombang dalam Rajah 6.21 semasa kitaran positif voltan bekalan tiba pada tamatan MT2 tiada arus boleh mengalir melalui triac sehingga masa t1 (Rajah 6.21a), apabila triac telah dipicu oleh denyut positif (Rajah 6.21b). Ini membuatkan hanya SCR2 berfungsi dan arus dapat mengalir melalui triac. Aliran arus ini (garis penuh) menghasilkan voltan susut merentasi perintang beban RL seperti Rajah 6.21c (kitar positif). Aliran arus ini (garis putus-putus) menghasilkan voltan susut merentasi perintang beban RL seperti Rajah 6.21c (kitar negatif). Rajah 6.21 Bentuk gelombang semasa TRIAC beroperasi Semasa voltan bekalan sampai di masa t2, tiasa arus mengalir melalui triac dan triac dimatikan kendaliannya. Oleh itu, tiada voltan keluaran susut merentasi perintang beban RL. Apabila kitaran negatif voltan bekalan tiba di tamatan MT2 pula, tiada arus mengalir melalui triac sehingga masa t3. Di sini gate mendapat picuan denyut positif. Ini membolehkan hanya SCR1 berfungsi dan arus dapat mengalir melalui triac. Aliran arus ini menghasilkan voltan susut merentasi perintang beban RL seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.21c (kitar negatif). SCR1 dan SCR2 akan bergilir-gilir berfungsi mengalirkan arus triac bergantung pada kekutuban voltan bekalan yang tiba di tamatan MT2. Oleh sebab triac boleh mengawal aliran arus dalam mana-mana arah, maka triac amat sesuai digunakan dalam litar. Dalam litar ini kuasa arus ulang-alik mesti dikawal. Komponen ini boleh digunakan sebagai suis AU ataupun sebagai mengawal jumlah kuasa AU yang dibekalkan pada beban. Rajah 6.22 menunjukkan sebuah litar mudah pemalap lampu yang menggunakan diac dan triac.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 211 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 211 Rajah 6.14 Litar lampu pengelip menggunakan SCR 2.6.8. TRANSISTOR EKASIMPANG / UNIJUNCTION TRANSISTOR (UJT) Transistor ekasimpang (UJT) merupakan satu lagi komponen penting dalam keluarga tiristor. UJT mempunyai sifat fizikal dan elektrikal yang berlainan jika dibandingkan dengan diac dan triac. UJT boleh digunakan sebagai suis elektronik. UJT mempunyai tiga tamatan iaitu tamatan tapak B1, tamatan tapak B2 dan tamatan pengeluar E. Rajah 6.23 menunjukkan simbol UJT. Rajah 6.23 Simbol UJT Binaan UJT mengandungi satu blok atau bar bahan separuh pengalir jenis N yang mempunyai satu bebola kecil ditengahtengahnya. Bebola kecil dari bahan jenis P ini didopkan ke dalam struktur bar tersebut seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.24. Pada setiap hujung bar ini, terdapat satu tamatan dinamakan tapak B1 dan tapak B2. Satu lagi tamatan disambungkan pada bebola kecil bahan jenis P dan dinamakan sebagai pengeluar.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 212 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 212 a. Struktur binaan b. Litar setara Rajah 6.24 Struktur binaan dan litar setara UJT UJT boleh digunakan untuk menghasilkan gelombang denyut yang diperlukan oleh litar elektronik. Rajah 6.25 menunjukkan sebuah litar pengayun santaian yang menggunakan UJT. Rajah 6.25 Litar pengayun santaian
PINDAAN : 0 MUKASURAT 213 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 213 2.6.9. ELEKTRONIK OPTIK Elektronik optic ialah satu bidang elektronik yang berkaitan dengan peranti atau komponen peka cahaya. Peranti ini dinamakan peranti elektronik optic kerana kendaliannya bergantung pada prinsip elektronik dan optic. Kebanyakan peranti elektronik optik yang digunakan sekarang adalah berasaskan keamatan cahaya. xxxvi. Fotoperintang (LDR) Fotoperintang (Light Dependent Resistor ~ LDR) juga dikenali sebagai sel fotoberaliran (photoconductive cells). Apabila cahaya dikenakan pada LDR, nilai rintangan fotoperintang ini akan berkurangan dan arus boleh mengalir melaluinya dengan mudah. Sebaliknya, apabila tiada cahaya terkena padanya, nilai rintangan fotoperintang ini menjadi amat tinggi dan arus tidak dapat mengalir. Rajah 6.26 menunjukkan bentuk fizikal dan symbol fotoperintang. a. Bentuk fizikal b. Simbol Rajah 6.26 Bentuk fizikal dan simbol fotoperintang Antara bahan yang digunakan sebagai bahan separuh pengalir dalam fotoperintang ini ialah plumbum sulfide, indium antimonid dan cadmium sulfida. Fotoperintang banyak digunakan di dalam litar elektronik seperti pengesan penceroboh, litar kawalan lampu jalan, pengesan asap dan sebagai alat pengujian yang mengukur keamatan cahaya. Rajah 6.27 menunjukkan contoh sebuah litar lampu automatic menggunakan LDR.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 214 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 214 Rajah 6.27 Litar lampu automatic menggunakan LDR xxxvii. Fototransistor Fototransistor juga merupakan peranti simpang PN dan mempunyai dua simpang. Binaannya adalah sama seperti transistor dwikutub. Fototransistor biasanya mempunyai tiga tamatan yang dinamakan tamatan pemungut, tamatan pengeluar dan tamata tapak. Tetapi, dalam banyak penggunaan hanya dua tamatan sahaja yang digunakan iaitu tamatan pemungut dan pengeluar. Rajah 6.28 menunjukkan bentuk fizikal dan symbol fototransistor. a. Bentuk fizikal b. Simbol Rajah 6.28 Bentuk fizikal dan simbol fototransistor Nota : E – Pengeluar C- Pemungut B - Tapak
PINDAAN : 0 MUKASURAT 215 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 215 Fototransistor akan berfungsi apabila ada cahaya dipancarkan padanya. Seperti dalam litar setara fototransistor (Rajah 6.29) apabila tiada cahaya terkena pada fotodiode, nilai rintangan fotodiode ini adalah amat tinggi. Oleh itu, tapak transistor tidak dipincangkan dan transistor tidak dapat berfungsi. Tetapi, apabila ada cahaya terkena pada fotodiode, rintangan menjadi rendah dan tapak transistor menerima voltan pincang. Keadaan ini menyebabkan arus dapat mengalir dalam fototransistor. Rajah 6.29 Litar setara fototransistor Fototransistor banyak digunakan dalam alatan elektronik. Antara peralatan itu ialah takometer, pengesan asap dan api, sistem pengiraan dan kawalan pendedahan fotografi. 2.7. PENGENALAN KEPADA LITAR BERSEPADU ANALOG Litar bersepadu boleh diklasifikasikan kepada dua kategori. Pertama, litar bersepadu lelurus dan kedua, litar bersepadu tidak lelurus. Litar bersepadu lelurus menghasilkan isyarat keluaran yang serupa bentuk dengan isyarat masukan tetapi telah diperbesarkan. Litar bersepadu lelurus ini digunakan sebagai penguat. Litar bersepadu tidak lelurus pula merupakan litar yang menghasilkan denyut gelombang dan berfungsi sebagai litar pensuisan. Dalam tajuk ini, anda akan mempelajari litar bersepadu penguat kendalian yang digunakan dalam litar bersepadu lelurus dan litar bersepadu tidak lelurus.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 216 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 216 2.7.1. PENGUAT KENDALIAN (OPERATIONAL AMPLIFIER) Penguat kendalian atau lebih dikenali sebagai OP-Amp adalah sebuah penguat yang boleh menguatkan voltan arus terus dan arus ulang-alik. Penguat ini juga mempunyai gandaan yang sangat tinggi dan amat sesuai untuk pelbagai kegunaan. Penguat kendalian terdiri daripada beberapa komponen seperti perintang, pemuat dan transistor yang disepadu pada satu cip silikon. Rajah 7.1 menunjukkan litar setara dan tatarajah kaki bagi sebuah penguat kendalian mA 741. Litar setara b. Tatarajah kaki Rajah 7.1 Litar setara dan tatarajah kaki penguat kendalian µA 741
PINDAAN : 0 MUKASURAT 217 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 217 2.7.2. BINAAN PENGUAT KENDALIAN Binaan penguat kendalian boleh diperoleh dalam empat bentuk pakej. Pakej pertama berbentuk bulat dan mempunyai antara lapan hingga sepuluh kaki seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.2. a. Bentuk fizikal b. Tatarajah kaki Rajah 7.2 Penguat kendalian pakej pertama Pakej kedua berbentuk segiempat rata dan biasanya mempunyai sepuluh kaki seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.3 a. Bentuk fizikal b. Tatarajah kaki Rajah 7.3 Penguat kendalian pakej kedua Pakej ketiga ialah pakej dual in. line (DIP) yang mempunyai empat belas kaki seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.4
PINDAAN : 0 MUKASURAT 218 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 218 a. Bentuk fizikal b. Tatarajah kaki Rajah 7.4 Penguat kendalian pakej ketiga Pakej yang keempat pula ialah mini-DIP yang mempunyai lapan kaki seperti ditunjukkan dalam Rajah 7.5 a. Bentuk fizikal b. Tatarajah kaki Rajah 7.5 Penguat kendalian pakej keempat Penguat kendalian mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Rajah 7.6 menunjukkan symbol sebuah penguat kendalian. Rajah 7.6 Simbol penguat kendalian Dalam Rajah 7.6, masukan negatif (-) dinamakan masukan songsang manakala masukan positif (+) dinamakan masukan tak menyongsang. Penguat kendalian µA741 mempunyai bentuk dan sambungan kaki seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.7. Penguat kendalian nombor ini mempunyai lapan kaki yang dinomborkan mengikut lawan jam. Tanda [•] biasanya diletakkan berhampiran di kaki
PINDAAN : 0 MUKASURAT 219 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 219 1 supaya kaki tersebut mudah dikenal pasti seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.7. Selain daripada titik, terdapat beberapa tanda lain untuk menentukan kedudukan kaki nombor 1 penguat kendalian seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.8. Rajah 7.7 Tatarajah kaki penguat kendalian Rajah 7.8 Beberapa contoh cara untuk menentukan kedudukan kaki nombor 1 penguat kendalian 2.7.3. PENGUAT KENDALIAN SEBAGAI LITAR BERSEPADU LELURUS Penguat kendalian boleh digabungkan dengan komponen elektronik yang lain untuk membentuk pelbagai jenis litar seperti penguat menyongsang, penguat tak menyongsang, penghasil tambah atau penambah, penimbal, pembeza dan pengamir. Dalam tajuk ini, anda akan menpelajari tiga tatarajah litar penguat kendalian yang digunakan sebagai : • Penguat menyongsang • Penguat tak menyongsang • Penguat penambah • Pembanding
PINDAAN : 0 MUKASURAT 220 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 220 xxxviii. Penguat Menyongsang Penguat ini dinamakan penguat menyongsang kerana fasa isyarat keluaran diterbalikkan 180° berbanding dengan isyarat masukan. Rajah 7.9 menunjukkan tatarajah litar penguat menyongsang. Rajah 7.9 Tatarajah litar penguat menyongsang Dalam litar ini, isyarat masukan dibekalkan pada masukan menyongsang (-) melalui perintang R1. Perintang ini dinamakan perintang masukan. Perintang RS pula disambung di antara masukan menyongsang (-) dan keluaran. Perintang RS dinamakan perintang suap balik kerana sebahagian daripada voltan keluaran (VK) disalurkan semula ke masukan menyongsang (-) melalui perintang RS. Dari litar Rajah 7.9, voltan keluaran penguat ini boleh dihitung dengan menggunakan formula :- Vkeluaran = - RS Vmaksimum R1 Tanda tolak (-) di hadapan formula ini menunjukkan voltan keluarannya adalah diterbalikkan berbanding dengan voltan masukan. Manakala gandaanya pula boleh dihitung dengan menggunakan formula : Gandaan = RS R1
PINDAAN : 0 MUKASURAT 221 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 221 Contoh : Merujuk Rajah 7.9, hitungkan nilai voltan keluaran Vk dan gandaan litar apabila nilai perintang R1 = 100KΩ, RS = 1MΩ dan voltan masukan Vm = 0.2V. Penyelesaian Vk = - RS Vm R1 = - 1 x 106 Ω (0.2) 100 x 103 Ω = - 2 V Gandaan = RS R1 = 1 x 106 Ω . 100 x 103 Ω = 10 Dari formula dan hitungan di atas, menunjukkan bahawa voltan keluaran dan gandaan litar ini bergantung pada nisbah antara perintang suap balik (RS) dengan perintang masukan (R1). Lebih besar nilai (RS/R1), maka lebih besar nilai voltan keluaran (Vk) dan gandaannya. xxxix. Penguat Tak Menyongsang Rajah 7.10 menunjukkan tatarajah litar penguat tak menyongsang. Litar ini dinamakan penguat kendalian tak menyongsang kerana isyarat yang dibekalkan pada masukan tak menyongsang (+) tidak akan disongsangkan atau diterbalikkan fasanya pada keluran. Oleh itu, isyarat masukan dan keluaran adalah sefasa. Sebagaimana penguat kendalian menyongsang, perintang R juga dinamakan perintang msukan manakala perintang R dinamakan perintang suap balik.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 222 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 222 Rajah 7.10 Tatarajah litar penguat tak menyongsang. Bagi litar ini voltan keluarannya boleh dihitung dengan menggunakan formula :- Vk = 1 + RS Vm R1 Manakala gandaannya pula :- Gandaan = 1 + RS / R1 Contoh : Merujuk Rajah 7.10, hitungkan nilai voltan keluaran Vk dan gandaannya apabila nilai perintang R1 = 100 KΩ, RS = 1MΩ dan voltan masukan Vm = 0.2V. Penyelesaian Vk = 1 + RS Vm R1 Vk = 1 + 1 x 106 Ω (0.2) 100 x 103 Ω Vk = 2.2 V Gandaan = 1 + RS / R1 = 1 + 1 x 106 Ω . 100 x 103 Ω = 11
PINDAAN : 0 MUKASURAT 223 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 223 xl. Penguat Penambah Rajah 7.11 menunjukkan tatarajah litar penguat penambah. Litar ini dinamakan penguat penambah kerana keluarannya adalah hasil tambah daripada beberapa voltan masukan melalui beberapa perintang (R1, R2 dan R3) yang disambung secara selari pada masukan. Perintang ini dinamakan perintang masukan. Rajah 7.11 Tatarajah litar penguat penambah Nilai voltan keluaran V penguat penambah ini boleh dihitung dengan menggunakan formula :- Vk = - RS (V1) + RS (V2) + RS (V3) R1 R2 R3 Contoh : Merujuk Rajah 7.11, hitungkan nilai voltan keluaran penguat penambah apabila nilai voltan V1 = +2V, V2 = - 4V, V3 = +5V, R1 = 500 KΩ, R2 = 250 KΩ , R3 = 1 MΩ dan RS = 1MΩ. Penyelesaian Vk = - RS (V1) + RS (V2) + RS (V3) R1 R2 R3 = - 1 x 106 Ω (+2V) + 1 x 106 Ω (-4V) + 1 x 106 Ω (+5V) 500 x 103 Ω 250 x 103 Ω 1 x 106 Ω = - (+4V) + (-16V) + (+5V) = + 7V
PINDAAN : 0 MUKASURAT 224 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 224 xli. Pembanding Penguat kendalian boleh digunakan sebagai pembanding dalam litar elektronik. Sebagai contoh litar logik yang menggunakan pembanding ialah pengantaramukaan digital, picu Schmitt, pembezalayan, pengesan arus voltan dan pengayun. Pembanding berfungsi untuk membandingkan voltan isyarat masukan dengan voltan rujukan bagi menghasilkan voltan keluaran yang diperlukan untuk mengendalikan litar logik peringkat berikutnya. Rajah 7.12 menunjukkan litar bersepadu µA741. Rajah 7.12 Litar pembanding tak menyongsang Apabila voltan masukan (Vm) kurang daripada voltan rujukan, voltan keluaran (Vk) akan menyamai voltan tepu negatif (≈ -V). Tetapi sekiranya voltan masukan (Vm) melebihi daripada voltan rujukan, maka voltan keluaran (Vk) akan menyamai voltan tepu positif (≈ +V). Oleh itu, voltan keluaran akan berubah daripada keadaan tepu negatif kepada keadaan tepu positif bergantung pada nilai voltan masukan. 2.7.4. LITAR BERSEPADU TIDAK LELURUS Litar bersepadu tidak lelurus kebanyakkannya digunakan di dalam litar logik dan juga komputer berdigit. Satu daripada litar tidak lelurus ini ialah litar pemberbilang getar. Litar pemberbilang getar ialah litar pengayun santaian yang berfungsi dalam dua keadaan sementara, sama ada keadaan hidup atau mati. Keadaan ini membolehkan ia menghasilkan bentuk gelombang yang dikehendaki seperti gelombang denyut. Litar pemberbilang getar boleh dibina dengan menggunakan kombinasi litar bersepadu pemasa 555, perintang dan pemuat. Pemasa 555 ialah litar bersepadu yang mengandungi penguat kendalian sebagai komponen asas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.13. Jadual 7.1 menerangkan fungsi setiap kaki pemasa 555.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 225 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 225 Rajah 7.13 Tatarajah kaki dan litar setara pemasa 555 Jadual 7.1 Fungsi kaki pemasa 555 2.7.5. KENDALIAN PEMASA 555 Pemasa 555 mempunyai dua pembanding, dua transistor kawalan flip-flop dan peringkat keluaran. Voltan rujukan dua pembanding dalam pemasa ini diambil merentasi tiga perintang (R) yang sama nilainya setiap satu. Pembanding ambang adalah merujuk pada 2/3 VCC dan pembanding picu pula pada 1/3 VCC. Kedua-dua pembanding ini akan mengawal pula keadaan keluaran pemasa 555 sama ada tinggi atau rendah. Apabila masukan denyut picu akan menyebabkan flip-flop mensuis dan membuat keluaran menjadi tinggi. Ketika ini pemuat CT di luar pemasa akan mengecas sehingga nilai 2/3 VCC. Apabila voltan mengecas pemuat CT sampai ke nilai 2/3 VCC, pembanding ambang akan set semula flip-flop. Keadaan ini akan membuatkan keluaran pemasa 555 kembali ke keadaan rendah. Nombor Kaki Fungsi Kaki 1 Bumi – Semua pengukuran voltan merujuk pada kaki ini. 2 Picu – Kaki yang menerima denyut picu bagi menentukan keadaan keluaran pemasa. 3 Keluaran – Kaki yang menyalurkan isyarat keluaran pemasa. 4 Set semula – Punca yang menerima denyut negatif untuk set semula pemasa 555. 5 Voltan kawalan – Voltan luaran yang dibekalkan pada kaki ini mengawal voltan ambang dan voltan picu 6 Ambang – Voltan luaran yang dibekalkan pada kaki ini digunakan sebagai voltan ambang. 7 Nyahcas – Kaki ini digunakan untuk laluan nyahcas. 8 +VCC – Kaki untuk menerima voltan bekalan positif.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 226 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 226 2.7.6. KEGUNAAN PEMBERBILANG GETAR Antara kegunaan pemberbilang getar adalah sebagai pembahagi frekuensi, penjana gelombang gerigi, penjana gelombang segi empat, elemen ingatan dalam komputer dan kegunaan khas dalam radar dan litar televisyen. Terdapat tiga litar pemberbilang getar yang popular digunakan dalam litar elektronik pada masa kini. Litar itu ialah :- Pembilang getar monostabil Pembilang getar dwistabil Picu Schmitt Pembilang Getar Monostabil Litar ini dinamakan pemberbilang getar monostabil kerana litar ini mempunyai satu keadaan stabil. Litar ini juga dikenali dengan nama pembilang getar satu das. Rajah 7.14a menunjukkan litar pembilang getar monostabil yang menggunakan litar bersepadu pemasa 555. Rajah 7.14a Pembilang getar monostabil menggunakan pemasa 555 Apabila denyut negatif dibekalkan pada kaki picu pemasa 555 (kaki 2), keluaran pada kaki 3 akan menjadi tinggi. Ketika ini, pemuat CT akan dicas pada voltan VCC mengikut tempoh masa RTCT Apabila voltan mengecas merentasi pemuat CT menyamai 2/3 voltan VCC, kaki nombor 6 (ambang) akan set semula flip-flop dalam pemasa 555. Pemuat CT akan nyahcas dan memicukan keluaran (kaki nombor 3) kepada keadaan rendah. Tempoh masa keluaran pemasa 555 ini berada dalam keadaan tinggi ditentukan oleh formula t = 1.1RTCT. Oleh itu, apabila denyut negatif dibekalkan pada kaki picu pemasa 555, pemberbilang getar ini berada dalam keadaan tinggi. Manakala jika
PINDAAN : 0 MUKASURAT 227 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 227 denyut negatif dibekalkan kepada kaki set semula (kaki nombor 4) semasa pemuat CT nyahcas, keluaran litar akan berada dalam keadaan rendah (~ 0). Rajah 7.14b menunjukkan bentuk denyut gelombang masukan, gelombang keluaran dan voltan merentasi pemuat. Rajah 7.14b Bentuk voltan masukan, voltan keluaran dan voltan pemuat CT Pembilang Getar Dwistabil Pembilang getar swistabil juga dikenali sebagai flip-flop. Litar ini mempunyai dua keadaan stabil sama ada keadaan tinggi atau keadaan rendah. Rajah 7.15 menunjukkan litar pembilang getar dwistabil dengan menggunakan pemasa 555. Rajah 7.15 Pembilang getar dwistabil sebagai flip-flop Apabila denyut negatif dibekalkan pada kaki masukan picu (kaki 2), litar flip-flop dalam pemasa 555 akan diset. Ini membuatkan keluaran kaki 3 menjadi tinggi. Keluaran kaki nombor 3 pemasa 555 akan dipicu menjadi rendah apabila voltan denyut positif dibekalkan pada kaki ambang (kaki 6). Keadaan ini berlaku kerana voltan denyut positif akan set semula litar flip-flop dalam litar pemasa.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 228 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 228 xlii. Picu Schmitt Litar picu schmitt mempunyai dua keadaan sama ada keadaan tinggi atau keadaan rendah. Litar ini berkebolehan untuk menukarkan bentuk gelombang sinus kepada gelombang segi empat sama. Rajah 7.16a menunjukkan litar picu Schmitt yang menggunakan litar bersepadu pemasa 555. Dalam litar ini, magnitud voltan masukan akan menentukan keluaran picu Schmitt sama ada tinggi atau rendah. Rajah 7.16a Pemasa 555 sebagai pemicu Schmitt Apabila magnitud voltan masukan gelombang sinus di kaki 2 dan 6 pemasa 555 melebihi daripada nilai voltan rujukan, ini menyebabkan litar flip-flop dalam pemasa 555 akan diset dan set semula. Oleh sebab itu, keluaran kaki 3 akan menghasilkan gelombang segi empat. Gelombang keluaran ini 180° berbeza fasa dengan gelombang masukan. Sebagai contoh, gelombang masukan sinus pada fasa positif akan menghasilkan gelombang keluaran rendah atau negatif. Manakala gelombang masukan sinus pada fasa negatif akan menghasilkan keluaran gelombang tinggi atau positif. Bentuk gelombang masukan dan keluaran picu Schmitt ini ditunjukkan dalam Rajah 7.16b. Rajah 7.16b Bentuk gelombang masukan dan keluaran picu Schmitt
PINDAAN : 0 MUKASURAT 229 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 229 Kegunaan utama litar picu schmitt ini adalah sebagai pembentuk gelombang, iaitu dari gelombang sinus kepada gelombang segi empat. Selain itu, litar ini juga digunakan sebagai pengesan aras. 2.7.7. PENGGUNAAN PENGUAT KENDALIAN Penguat kendalian boleh digunakan sebagai pengamir, pembeza dan penguat penambah. Selain itu, penguat kendalian juga digunakan untuk kegunaan tertentu seperti :- • Pemasa • Pengatur voltan • Penguat kuasa audio rendah Pemasa Pemasa digunakan sebagai penjana pelewat masa dan pemberbilang getar. Antara pemasa yang sering digunakan ialah pemasa 555. Pemasa ini ialah litar bersepadu yang mempunyai kestabilan yang tinggi dan biasa digunakan dalam peralatan elektronik seperti penjana audio, penjana frekuensi radio, osiloskop dan litar penggera. Rajah 7.17 menunjukkan sebuah litar pemati kuasa lewat automatik yang menggunakan pemasa 555. Rajah 7.17 Pemati kuasa lewat automatik Litar ini boleh digunakan untuk mematikan lampu, radio atau televisyen secara automatik setelah peralatan ini dihidupkan. Pemasa yang digunakan dalam litar ini berfungsi sebagai pemberbilang getar monostabil.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 230 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 230 Apabila suis S1 ditekan, pemasa 555 menerima voltan bekalan VCC. Keluaran kaki 3 menjadi tinggi dan ini akan memicu gate triac. Oleh itu triac akan berkendali dan lampu akan menyala. Jangka masa lampu menyala bergantung pada nilai pemuat C2 kerana apabila pemuat C2 telah dicas sehingga 2/3 daripada nilai voltan VCC, keluaran pemasa menjadi rendah semula. Oleh itu, lampu akan padam. Biasanya, lebih besar nilai pemuat, lebih lama lampu menyala kerana masa mengecas C2 ke 2/3VCC mengambil masa yang lama. Dalam litar ini, jangka masa lampu menyala antara 15 hingga 20 minit. Pengatur Voltan Peralatan elektronik memerlukan voltan bekalan yang stabil supaya dapat berfungsi dengan sempurna. Kadangkala voltan bekalan yang dibekalkan oleh punca kuasa berubah-ubah. Oleh itu, untuk mengatasi masalah ini, pengatur voltan diperlukan. Rajah 7.18 menunjukkan satu litar bekalan kuasa pengatur voltan yang menggunakan penguat kendalian µA723. Rajah 7.18 Bekalan kuasa pengatur voltan Dalam litar ini, sekiranya voltan bekalan berubah, voltan AT merentasi pemuat C1 turut berubah. Ini akan menyebabkan voltan keluaran turut berubah. Oleh itu, litar bersepadu mA723 yang digunakan dalam litar ini akan mengatur voltan keluaran supaya berada pada nilai voltan yang telah ditetapkan atau dikehendaki. Dengan cara ini, voltan keluaran menjadi stabil walaupun voltan bekalan AU turun-naik.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 231 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 231 Penguat Audio Kuasa Rendah Selain digunakan sebagai pemasa dan pengatur voltan, penguat kendalian juga digunakan sebagai penguat audio kuasa rendah. Rajah 7.19 menunjukkan sebuah litar penguat audio kuasa rendah yang menggunakan litar bersepadu penguat kendalian LM 380. Rajah 7.19 Penguat kuasa audio rendah Dalam litar ini, isyarat dibekalkan kepada masukan LM 380 (kaki nombor 2). Isyarat yang dibekalkan kepada masukan ini akan dibesarkan oleh penguat kendalian LM 380. Isyarat yang telah dibesarkan ini diambil dari LM 380 (kaki 8) dan dibekalkan kepada pembesar suara melalui pemuat penjodoh C5.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 232 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 232 SOALAN : 1. Berikan 3 kategori utama bahan-bahan. Berikan 1 (satu) contoh bahan pengalir yang baik. 2. Terangkan maksud “Separuh Pengalir’. Berikan contoh unsure bahan separuh pengalir. 3. Berikan lakaran lengkap binaan atom untuk : a) Atom Silikon b) Atom Germanium 4. Apakah yang dimaksudkan dengan ‘ikatan kovalen’. Tunjukkan juga lakaran gambar rajah yang berkaitan. 5. Terangkan apakah yang berlaku apabila bekalan kuasa (battery) di sambungkan terhadap separa pengalir. Berikan lakaran yang bersesuaian. 6. Terangkan bagaimana Bahan Jenis ‘N’ dan Bahan Jenis ‘P’ di hasilkan. 7. Berikan 2 ciri-ciri perbezaan bagi bahan Jenis ‘N’ dan Bahan Jenis ‘P’. 8. Berikan 2 (dua) nama peranti (device) elektronik utama yang dibina hasil dari bahan separa pengalir. Berikan 5 (lima) jenis-jenis diode. 9. Bagaimanakah asas binaan diode. Berkan lukisan simbol diode (sila sertakan tanda-tanda anod dan katod) 10. Berikan lakaran simbol-simbol khas bagi diode-doide berikut: a) Diode isyarat (low signal diode). b) Diode Zener c) Diode Trowong d) Diode Varaktor e) Diode Pemancar Cahaya (LED) f) DIode Foto g) Diode Laser. 11. Tunjukkan lakaran mudah bagi lengkungan I-V bagi diode zener. 12. Terangkan dengan ringkas bagaimana menguji kekutuban diode PN. a. Dengan bantuan gambarajah, terangkan bagaimana Penerus Gelombang Penuh beroperasi serta lukiskan bentuk gelombang hasil keluarannya. 14.Keupayaan diode zener sebagai pengatur voltan bagi suatu litar adalah terhad. Untuk meningkatkan keupayaan diode zener mengawal arus yang lebih tinggi, transistor digunakan. Dua jenis pengatur voltan yang menggunakan transistor ialah Pengatur voltan siri dan Pengatur voltan selari. Jelaskan perbezaan pengatur voltan tersebut dengan menggunakan gambarajah litar.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 233 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 233 b. Dengan bantuan gambarajah, terangkan secara ringkas binaan salah satu jenis transistor. c. Dengan bantuan gambarajah, terangkan apakah yang dimaksudkan dengan takat tepu dan takat alihan? A) Pilih jawapan yang paling tepat. 1. Yang manakah merupakan ciri-ciri isyarat keluaran bagi penguat transistor Kelas B a) keluaran sama fasa dengan isyarat masukan b) keluaran mempunyai ¾ isyarat masukan c) keluaran hanya ½ daripada isyarat masukan d) keluaran ¼ daripada isyarat masukan 2. Penguat peringkat akhir dalam satu-satu system penguat dinamakan a) penguat audio b) penguat pertengahan c) penguat video d) penguat kuasa B) Tandakan pada jawapan yang betul. BETUL SALAH 1. Penguat kuasa kelas C mempunyai keluaran ¾ daripada isyarat masukan. 2. Transistor juga boleh berfungsi seperti suis 3. Penguat terakhir dalan satu-satu system penguat dinamakan penguat kuasa. A) Pilih jawapan yang paling tepat. 1. Struktur binaan SCR mempunyai berapa lapisan ? a) 2 lapisan b) 4 lapisan c) 3 lapisan d) 5 lapisan /
PINDAAN : 0 MUKASURAT 234 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 234 B) Jawab soalan yang berikut. 1. Lukis dan labelkan simbol bagi :- a. JFET jenis N b. JFET jenis P c. MOSFET jenis kesusutan saluran N d. MOSFET jenis kesusutan saluran P e. MOSFET jenis peningkatan saluran N 2. Lukiskan struktur binaan bagi JFETbagi :- a. Saluran N b. Saluran P 3. Senaraikan gelombang-gelombang AC yang boleh disuiskan oleh JFET. 4. Transistor Kesan Medan (FET) terbahagi 3, iaitu :- a) __________________________________ b) __________________________________ c) __________________________________ 5. UJT mempunyai tiga tamatan iaitu :- a) __________________________________ b) __________________________________ c) __________________________________ 6. Voltan yang ditetapkan pada diac untuk membolehkan ia berfungsi ialah . 7. selalunya digunakan sebagai komponen pemicuan untuk Triac
PINDAAN : 0 MUKASURAT 235 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 235 1. Nyatakan fungsi setiap kaki pemasa 555. 2. Nyatakan tiga jenis tatarajah litar penguat. 3. Nyatakan litar pemberbilang getar yang popular digunakan dalam litar elektronik pada masa kini. RUJUKAN: 1. Penulis. Tahun. “Tajuk Buku”. Penerbit. Muka surat. 1996. “Pengajian Kejuruteraan Elektrik Dan Elektronik”. Kementerian Pendidikan Malaysia Dewan Bahasa dan Pustaka dan Dasar Padu (M) Sdn. Bhd.
PINDAAN : 0 MUKASURAT 236 B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 236 KERTAS PENERANGAN MODUL 3 B05-01-03 ELECTRONIC PROJECT
B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 237 GROUP CLUSTERING MODULE 3 B05-01-03-LE1 PRODUCE ELECTRONIC SCHEMATIC DIAGRAM 01.03 Produce Electronic Schematic Diagram B05-01-03-LE2 PRODUCE MECHANICAL DRAWING 01.04 Produce Mechanical Drawing B05-01-03-LE3 PERFORM SOLDERING TECHNIQUE 07.02a Perform Soldering Technique 07.02b Construct Electronic Project
B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 238 INSTITUSI LATIHAN JABATAN TENAGA MANUSIA KEMENTERIAN SUMBER MANUSIA MALAYSIA KERTAS PENERANGAN KOD DAN NAMA KURSUS BO5 TEKNOLOGI ELECTRONIK INDUSTRI KOD DAN NAMA MODUL B05-01-03 ELECTRONIC PROJECT PENGALAMAN PEMBELAJARAN LE1 PRODUCE ELECTTRONIC SCHEMATIC DIAGRAM NO. TUGASAN BERKAITAN 01.03 PRODUCE ELECTTRONIC SCHEMATIC DIAGRAM OBJEKTIF PRESTASI AKHIRAN (TPO) PRODUCE ELECTRONIC SCHEMATIC,MECHANICAL DIAGRAM AND CONSTRUCT PROJECT ELECTRONIC BY USING DRAWING SET,STATIONARY AND USAGE OF ASSEMBLING ELECTRONIC COMPONENTS AND TOOLS, SO THAT THE DRAWING AND ELECTRONIC PROJECT IS PRODUCE ACCORDING TO STANDARD SPECIFICATION AND CIRCUIT DIAGRAM. OBJEKTIF MEMBOLEH (EO) DIAKHIR PEMBELAJARAN PELAJAR MESTI BOLEH :- PRODUCE ELECTRONIC SCHEMATIC DIAGRAM USING DRAWING SET,STATIONARY ETC, SO THAT THE DRAWING IS PRODUCED ACCORDING TO STANDARD SPECIFICATION.
B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 239 1. SIMBOL-SIMBOL ASAS ELEKTRONIK Mengenal komponen pada sesuatu papan litar adalah langkah yang perlu untuk memahami akan kendalian atau operasi litar tersebut. Menukarkan bentuk penyambungan komponen pada papan litar kepada lakaran ( sketch ) lukisan litar iaitu dengan menggunakan symbol-simbol akanmemudahkan lagi kerja-kerja memahami kendalian sesuatu litar elektronik.Simbol digunakan untuk memudahkan kerja melukis atau menberi lambang kepada sesuatu objek, komponen, konsep atau data dengan seberapa ringkas dan jelas. Kemahiran untuk memahami serta mengingat sesuatu simbol adalah penting agar segala rekaan, pemasangan serta pengujian sesuatu litar menjadi mudah dan piawai (standard). a. Jenis-jenis Lukisan Elektronik Lukisan elektronik terbahagi kepada 5 bahagian iaitu lukisan blok/system, lukisan litar Lukisan Pendawaian/ pemasangan (wiring/instalation), lukisan skematik,dan lukisan tercetak. b. Lukisan Blok/Sistem Lukisan blok digunakan untuk menerangkan secara ringkas dan mudah bagaimana fungsi serta operasi sesuatu unit di dalam sesuatu sistem atau litar. Ia juga menunjukkan perkaitan diantara setiap unit dalam sesuatu sistem. Rajah 1 menunjukkan contoh lukisan blok bagi sistem bekalan kuasa teratur (regulator). c. Lukisan Litar Lukisan ini menunjukkan keseluruhan fungsi sesebuah litar. Semua sambungan, bahagian dan komponen akan dilukis secara bersimbol. Simbolsimbol ini akan disusun atur agar litar itu mudah dilihat dan mudah difahami tanpa menekankan faktor fizikal bagi sambungan sebenarnya. Litar ini merupakan litar yang paling kerap digunakan dan menjadi asas untuk menerangkan atau memahami kendalian sesuatu litar elektronik. Lukisan ini juga digunakan dalam mereka-bentuk sesuatu litar disamping menjadi petua untuk mengingati keseluruhan sambungan litar. Rajah 2 menunjukkan contoh lukisan litar bagi siren electronik.
B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 240 Rajah 1: Lukisan Blok bekalan Kuasa Arus Terus. Rajah 2 : Lukisan Litar Siren Elektronik d. Lukisan Pemasangan Lukisan ini menggambarkan sambungan dan pemasangan sebenar bagi sesuatu litar dan kedudukan fizikal sesuatu komponen, pendawaian dan alatambah. Lukisan ini amat berguna kepada seseorang juruteknik bagi kerjakerja pemasangan komponen atau tambahan litar atau membaiki dan mencari kerosakan litar. Rajah 3(a) menunjukkan contoh lukisan pemasangan untuk loceng pintu bernada. Manakala Rajah 3(b) adalah litar pemasangan siren elektronik.
B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 241 (a) Loceng Pintu Bernada (b) Siren Elektronik Rajah 3 : Contoh-contoh Lukisan Pemasangan. e. Lukisan Skematik Lukisan ini sama seperti lukisan litar tetapi, ianya ditambah dengan penerangan-penerangan seperti `power rating’, penyambungan tambahan dan lain-lain lagi. Kadang-kadangan ianya mempunyai maklumat-maklumat pengujian. Litar ini kebiasannya digunakan untuk tujuan pengujian atau baikpulih (maintenance/servicing). Rajah 4 menunjukkan litar skematik bagi sistem television. Rajah 4 : Lukisan Skema Perakam Kaset Audio.
B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 242 f. Lukisan Litar Tercetak Lukisan ini menggambarkan corak jalur pengalir dan susunan komponen yang terdapat di atas papan litar tercetak (pronted circuit board) seperti dituniukkan di rajah 5 di bawah. Rajah 5 : Lukisan Litar Tercetak Alat Pengesan. 2. Simbol-simbol Asas Elektronik Di bawah ini disenaraikan beberapa daripada simbol-simbol elektronik.
B05-01-02-LE1-IS PINDAAN : 0 MUKASURAT 243 Penerangan Simbol Komponen Perintang (resistor) Perintang Bolehubah (Variable Resistor) (a) Reostat (rheostat) (b) Meter Upaya (Potentiometer) (a) (b) Penghalus (Preset/Trimmer) Kapacitor/Pemuat (capacitor) Kapasitor Elektrolitik (Electrolytic Capacitor) Kapasitor Berubah (Variable Capacitor)