SEMESTER DEA2342 BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING DIPLOMA VOKASIONAL MALAYSIA 2 KOLEJ VOKASIONAL
KOLEJ VOKASIONAL MELAKA TENGAH JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK DEA 2342 1 EDITED NOV 2023 PERANCANGAN KURSUS COURSE OUTLINE MAKLUMAT KURSUS (COURSE INFORMATION) SEMESTER/SESI (SEMESTER/SESSION) : SEMESTER 2 / 2024 KOD KURSUS (COURSE CODE) : DEA 2342 NAMA KURSUS (NAME OF COURSE) : BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING BEBAN AKADEMIK PELAJAR (STUDENT ACADEMIC LOAD) : Kategori Aktiviti (Category of Activities) Aktiviti Pembelajaran (Learning Activity) Jumlah Jam/Semester (Total Hours/Semester) Pembelajaran Berbantu (Guided Learning) Kuliah (Lecture) 9 Aktiviti Pembelajaran Bertumpukan Pelajar (Student Centered Learning Activity) 5 Tutorial/Amali (Tutorial/Practical) 28 Pembelajaran Kendiri (Self-Learning) Persediaan Untuk Tugasan/Projek (Preparation For Assignments/Projects) 6 Pembelajaran Kendiri/Ulangkaji (Independent Study/Revision) 9 Persediaan Bagi Penilaian (Preparation For Assessment) 11.5 Penilaian Rasmi (Formal Assessments) Penilaian Berterusan (Continuous Assessments) 7.5 Menduduki Peperiksaan Akhir (Final Examination Sitting) 4 JUMLAH JAM BELAJAR (JJB) [TOTAL STUDENT LEARNING TIME (SLT)] 80 NILAI KREDIT (CREDIT VALUE) 2 Kursus Pra-syarat (Pre-Requisite Course) : None Nama Pensyarah (Name of Lecturer) : Disediakan oleh (Prepared by) : Ketua Program (Head of Programme) Disahkan oleh (Approved by) : Ketua Jabatan (Head of Department) Tandatangan (Signature) : Tandatangan (Signature) : Nama (Name) : Nama (Name) : Tarikh (Date) : 08.12.2023 Tarikh (Date) : 08.12.2023
KOLEJ VOKASIONAL MELAKA TENGAH JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK DEA 2342 2 EDITED NOV 2023 MATLAMAT (GOALS) : This course will assist students in forming clear concepts of the physical basis for electric circuit theory, testing and developing the foundation in the Electronics Technology Program. SINOPSIS (SYNOPSIS): This course is an introduction to electric circuits. It consists of laws and a series of mathematical equations which state the relationships that must hold true in all electric and electronic circuits and will then apply these basic electric circuit principles to more sophisticated electric and electronic systems. It also provides the fundamental knowledge of semiconductor devices, component testing and circuit constructions of analogue and digital circuit which include the use of circuit assemblies, testing methods and recording of measurements. HASIL PEMBELAJARAN (LEARNING OUTCOMES): Upon completion of the course, students will be able to: 1. Apply basic electric & electronic law principles to solve electronic circuit. (C3, PLO3) 2. Differentiate between passive and active component in terms of functionality. (P1, PLO2) 3. Discuss semiconductor devices in terms of applications. (A2, PLO5) ISI KANDUNGAN (CONTENT): MINGGU (WEEK) KANDUNGAN (CONTENT) PENTAKSIRAN (ASSESSMENT) 1 - 4 1.0 RESISTOR (12 HOURS) Practical work 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Fixed resistor 1.1.1Fixed resistor definition 1.1.2 Colour code 1.1.3 Symbol of fixed resistor 1.1.1 Types of fixed resistor Variable resistor 1.2.1 Variable resistor definition 1.2.2 Variable resistor symbol 1.2.3 Types of variable resistors Ohm’s Law 1.3.1 Definition of Ohm’s Law 1.3.2 Series circuit 1.3.3 Parallel circuit 1.3.4 Series-parallel circuit Kirchhoff’s Law 1.4.1 Definition of Kirchhoff’s Voltage Law 1.4.2 Definition of Kirchhoff’s Current Law Lab: 1.5.1 Measuring series-parallel circuit of resister
KOLEJ VOKASIONAL MELAKA TENGAH JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK DEA 2342 3 EDITED NOV 2023 5 2.0 CAPACITOR (3 HOUR) Practical work 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Capacitance, C Construction of a capacitor Types of capacitor Types of capacitor connection Lab: 2.5.1 Measuring series-parallel circuit of capacitor 6 3.0 INDUCTOR (3 HOUR) Test, Practical work 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Inductance, L Construction of an inductor Types of inductor Types of inductor connection Inductor testing Lab: 3.6.1 Measuring series-parallel circuit of inductor 7 - 9 4.0 DIODE (9 HOURS) Practical work 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Introduction Construction and symbol of a diode Diode operation 4.3.1 Forward bias 4.3.2 Reverse bias Diode I-V Characteristic Curve Basic Diode Circuit Lab: 4.6.1 Forward bias and reverse bias circuit 10 - 13 5.0 TRANSISTOR (12 HOURS) Practical work 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 Introduction Construction and Symbol of Transistor Transistor Configuration 5.3.1 Common Emitter Configuration 5.3.2 Common Collector Configuration 5.3.3 Common Base Configuration Biasing Requirement for Transistor Operations Transistor Operation for Common Emitter Configuration 5.5.1 Cut off Mode 5.5.2 Saturation Mode 5.5.3 Active Mode I -V Characteristic Curve for Common Emitter Configuration 5.6.1 The input I-V characteristic 5.6.2 The output I-V characteristic Direct Current (DC) Biasing
KOLEJ VOKASIONAL MELAKA TENGAH JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK DEA 2342 4 EDITED NOV 2023 5.8 5.9 5.7.1 Fixed Current Biasing 5.7.2 Voltage Divider Biasing Transistor Application 5.8.1 Transistor as an amplifier 5.8.2 Transistor as a switch 5.8.3 Transistor application in power amplifier Lab: 5.9.1 Define Transistor Configuration 14 6.0 INTEGRATED CIRCUIT ( 3 HOUR) Assignment Practical work 6.1 6.2 6.3 6.4 Definition of Integrated Circuit Fabrication process Integrated circuit application Lab: 6.4.1 Define Configuration of Integrated Circuit 15 STUDY WEEK 16 FINAL EXAMINATION WEEK 17 FINAL EXAMINATION WEEK AMALI (PRACTICAL) : TAJUK (TITTLE) JAM PERTEMUAN (CONTACT HOUR) 1. Measuring series-parallel circuit of resister 8 2. Measuring series-parallel circuit of capacitor 2 3. Measuring series-parallel circuit of inductor 2 4. Forward bias and reverse bias circuit 6 5. Define Transistor Configuration 8 6. Define Configuration of Integrated Circuit 2 TOTAL 28
KOLEJ VOKASIONAL MELAKA TENGAH JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK DEA 2342 5 EDITED NOV 2023 PENILAIAN (ASSESSMENT): No Type of Assessment CLO 1 Continuous Assessment CLO 1-(C3, PLO3) CLO 2-(P1, PLO2) CLO 3-(A2, PLO5) -Test 10% -Practical work 30% 5% -Assignment 10% 5% 2 Final Examination Theory 10% Practical 30% Sub Total 20% 70% 10% Total 100% ASSESSMENT SPECIFICATIONS TABLE (AST): CONTENT CLO ASSESSMENT METHODS FOR COURSEWORK (CA) CLO1 CLO2 CLO3 C P A TEST PRACTICAL WORK ASSIGNMENT 1.0 Resistor √ √ √ 2.0 Capacitor √ √ 3.0 Inductor √ √ √ √ 4.0 Diode √ √ 5.0 Transistor √ √ √ 6.0 Integrated Circuit √ √ √ √
KOLEJ VOKASIONAL MELAKA TENGAH JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK DEA 2342 6 EDITED NOV 2023 RUJUKAN UTAMA (MAIN REFERENCES): 1. Fundamentals of Electronics: Electronis Devices and Circuit Application. Thomas F. Schubert Er..Morgan & Claypool Publisher, May 1 2015 2. Physics of Semiconductor Devices Edition 3: Simon M. Sze Kwok K Ng, John Wiley 7 sons Pub. November 3, 2006 3. Power Electronics Semiconductor Devices:, Robert Perret,John Wiley & Sons , March 1, 2013 RUJUKAN TAMBAHAN (EXTRA REFERENCES): 1. Kurikulum Standard Kolej Vokasional (KSKV). 2016, Diploma Teknologi Elektronik (ETN): Pengurusan Akademik. Unit Vokasional, BPTV KPM. KEHADIRAN/PERATURAN SEMASA KULIAH (LECTURE ATTENDANCE / REGULATION): 1. Pelajar mesti hadir tidak kurang dari 80% masa pertemuan yang ditentukan bagi sesuatu kursus. Students must attend lectures not less than 80% of the contact hours for every course. 2. Pelajar yang tidak memenuhi perkara (1) di atas tidak dibenarkan menduduki sebarang bentuk penilaian selanjutnya. Markah sifar (0) akan diberikan kepada pelajar yang gagal memenuhi perkara (1). Students who do not fulfill (1) will not be allowed to sit for any further examination. Zero mark (0) will be given to students who fail to comply with (1). 3. Pelajar perlu mengikut dan patuh kepada peraturan berpakaian yang berkuatkuasa dan menjaga disiplin diri masing-masing untuk mengelakkan dari tindakan tatatertib diambil terhadap pelajar. Students must obey all rules and regulations and must discipline themselves in order to avoid any disciplinary actions against them. 4. Pelajar perlu mematuhi peraturan keselamatan semasa proses pembelajaran dan pengajaran. Student must obey safety regulations during learning and teaching process. MATRIK HASIL PEMBELAJARAN KURSUS DAN HASIL PEMBELAJARAN PROGRAM (MATRIX OF COURSE LEARNING OUTCOMES AND PROGRAMME LEARNING OUTCOMES) Dilampirkan (As attached)
KOLEJ VOKASIONAL JABATAN TEKNOLOGI ELEKEDITED NOV 2023
MELAKA TENGAH KTRIK DAN ELEKTRONIK DEA 2342 7
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA BAHAGIAN PENDIDIKAN TEKNIK DAN VOKASIONAL, KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA, ARAS 5&6, BLOK E14, PARCEL E, PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN, 62604 PUTRAJAYA. NOTA KULIAH 1 SEMESTER SEMESTER 2 DVM SESI 2023 JABATAN JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK & ELEKTRONIK PROGRAM TEKNOLOGI ELEKTRIK KOD / KURSUS DEA 2342 BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING KOMPETENSI 1. RESISTOR KOMPETENSI UNIT 1.1 Fixed resistor 1.2 Variable resistor 1.3 Ohm’s Law 1.4 Kirchhoff’s Law HASIL PEMBELAJARAN 1. Apply basic electric & electronic law principles to solve electronic circuit. [C3 PLO3] 2. Differentiate between passive and active component in terms of functionality. [P1 PLO2] 3. Discuss semiconductor devices in terms of applications. [A2 PLO5] TARIKH HARI NO KOD DEA2342 / NK (1/6) KOD JPK - MAKLUMAT CALON NAMA NO. KAD PENGENALAN ANGKA GILIRAN DISEDIAKAN OLEH: DISAHKAN OLEH: …………………………………………………. (PENTAKSIR) TARIKH: …………………………………………………… (KETUA PROGRAM) TARIKH:
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 2 A) PENGENALAN a. Perintang adalah komponen yang mempunyai rintangan elektrik. b. Kegunaannya ialah untuk mengawal atau menghadkan pengaliran arus di dalam litar. c. Ia terbahagi kepada beberapa jenis iaitu:- i. Perintang tetap / fixed resistor ii. Perintang berubah / variable resistor iii. Perintang boleh laras / adjustable resistor B) PERINTANG TETAP 1) Perintang ialah komponen yang mempunyai nilai rintangan tertentu. 2) Unit bagi rintangan ialah Ohm, Ω. 3) Perintang berfungsi melawan arus dalam litar elektrik. 4) Gambarajah di bawah menunjukkan pelbagai jenis perintang dan simbolnya. 5) Ciri penting perintang ialah mempunyai a) Nilai rintangan i) Nilai rintangan sesuatu perintang dinyatakan dalam bentuk kod warna yang dicetak pada badan perintang tersebut. ii) Kod warna dan cara membaca nilai perintang seperti dalam gambarajah di bawah. b) Kadaran kuasa i) Kadaran kuasa ialah jumlah maksimum kuasa yang boleh dilesap oleh perintang tanpa merosakkannya. ii) Kadaran kuasa ditentukan oleh jenis bahan yang digunakan, saiz dan juga bentuk perintang tersebut. iii) Perintang mempunyai kadaran kuasa seperti 1/8 W, ¼ W, ½ W, 1 W sehingga 225 W.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 3 iv) Perintang yang mempunyai kadaran kuasa melebihi 2W dinamakan perintang kuasa. v) Rajah di bawah menunjukkan salah satu perintang kuasa. 6) Dua kegunaan perintang dalam litar elektrik adalah sebagai: a) Pengehad arus. i) Semakin tinggi nilai rintangan semakin kecil nilai arus dalam litar. b) Pembahagi voltan i) Menyediakan susutan tertentu voltan pada litar bergantung kepada keperluan. C) KEGUNAAN DAN JENIS-JENIS PERINTANG a. Terdapat 2 jenis perintang: i. Perintang tetap 1. Diperbuat daripada karbon, belitan dawai dan filem nipis. 2. Jadual perbandingan jenis-jenis perintang. Perintang karbon Perintang belitan dawai Perintang filem nipis Murah Mahal Mahal Berketatapan rendah Berketetapan tinggi Berketetapan tinggi Berkadaran kuasa rendah Berkadaran kuasa tinggi Berkadaran kuasa rendah D) PERINTANG BOLEH UBAH a. Direka supaya nilai rintangannya boleh diubah dengan mudah. b. Ia diperbuat daripada karbon dan belitan dawai. c. Digunakan untuk mengehad arus dan membahagi nilai voltan dalam litar. i. Apabila digunakan untuk mengawal voltan = meter upaya ii. Apabila digunakan untuk mengawal arus = rheostat
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 4 d. Simbol perintang boleh ubah seperti di bawah: Perintang boleh laras Symbol Gambarajah Ciri-ciri Rheostat Mengawal arus dan voltan yang boleh dilaras di antara sifar hingga nilai maksimum Potentiometer Preset Nilai rintangan boleh diubah. Thermistor Semakin tinggi suhu semakin kecil nilai rintangan Semakin rendah suhu semakin besar nilai rintangan Varistor Digunakan sebagai kawalan voltan
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 5 E) KEROSAKAN DAN PENGUJIAN PERINTANG a. Kerosakan pada perintang selalunya terbuka dan pertambahan nilai rintangan. b. Nilai rintangan boleh diukur dengan menggunakan: i. Meter Ohm ii. Meter LCR F) HUKUM OHM a. Pengenalan Hukum Ohm. i. Hukum Ohm menyatakan bahawa dalam satu litar, arus yang mengalir berkadar terus dengan voltan dan berkadar songsang dengan rintangan beban pada suhu tetap. ii. Hubungan ini dirumuskan oleh seorang ahli sains bernama George Simon Ohm dan dinamakan Hukum Ohm. iii. Pernyataan Hukum Ohm dapat ditulis sebagai:
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 6 I → arus yang mengalir melalui rintangan beban (ampere, A) V → voltan merentasi rintangan beban (volt, V) R → rintangan beban (ohm, Ω) iv. Hukum Ohm digunakan untuk menyelesaikan penghitungan nilai kuantiti elektrik dalam litar elektrik. b. Litar Siri i. Rajah di bawah menunjukkan litar siri kerana ketiga-tiga bebannya R1 , R2 dan R3 disambung siri di antara satu sama lain. Menurut Hukum Voltan Kirchhoff, persamaan gelung bagi litar di atas ialah: VS = V1 + V2 + V3 ii. Arus, I yang mengalir melalui setiap perintang dalam litar siri adalah sama. iii. Jika terdapat sebanyak n perintang dalam litar siri, persamaan gelung ialah: VS = V1 + V2 + ……… + Vn iv. Daripada persamaan di atas, IRJ = IR1 + IR2 + ……… + IRn dan jumlah rintangan litar ialah: RJ = R1 + R2 + ……… + Rn v. Lesapan kuasa pada setiap perintang dalam litar dinyatakan sebagai P1 , P2 ……. Pn Pn = IVn = I2Rn = Vn 2 Rn vi. Jumlah lesapan kuasa PJ = P1 + P2 + ……… + Pn PJ = IVS = I2RJ = VS 2 RJ In = arus melalui Rn Vn = voltan merentasi Rn VS = voltan punca Pn = lesapan kuasa pada Rn Gelung 1
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 7 c. Litar Selari i. Rajah di bawah menunjukkan litar selari kerana ketiga-tiga bebannya R1 , R2 dan R3 disambung secara selari di antara satu sama lain. ii. Hukum Arus Kirchhof, jumlah arus litar ialah: IJ = I1 + I2 + I3 iii. Susut voltan pada setiap perintang adalah sama. iv. Jumlah arus dalam litar IJ = I1 + I2 + I3 + ………. + In v. Jumlah rintangan litar selari dapat ditentukan daripada formula berikut: 1 = 1 + 1 + ……. + 1 RJ R1 R2 Rn vi. Jika terdapat sebanyak n perintang R yang sama nilainya disambung secara selari, jumlah rintangan ialah: RJ = R n vii. Jumlah lesapan kuasa PJ = P1 + P2 + ……… + Pn PJ = IJVS = IJ 2 RJ = VS 2 RJ In = arus melalui Rn Vn = voltan merentasi Rn VS = voltan punca Pn = lesapan kuasa pada Rn
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 8 d. Litar Siri – Selari i. Litar siri-selari terdiri daripada gabungan litar siri dan litar selari. ii. Kebanyakan litar elektrik adalah jenis litar siri-selari. iii. Rajah di bawah menunjukkan contoh litar siri-selari. iv. Dengan menggunakan Hukum Ohm dan Hukum Kirchhoff serta formula yang telah dijelaskan, penghitungan kuantiti elektrik dapat dibuat dari bahagian litar ke bahagian litar sama ada siri atau selari. G) HUKUM KIRCHHOFF a. Pengenalan Hukum Kirchhoff i. Hukum Kirchhoff merupakan hukum yang penting dan dapat membantu dalam menentukan nilai kuantiti elektrik seperti arus, susut voltan dan lesapan kuasa dalam litar elektrik. ii. Terdapat 2 Hukum Kirchhoff iaitu Hukum Arus Kirchhoff dan Hukum Voltan Kirchhoff. b. Hukum Arus Kirchhoff i. Menyatakan bahawa dalam satu litar lengkap, jumlah algebra arus yang masuk dan keluar nod sama dengan sifar. ii. Merujuk kepada rajah di bawah, persamaan nod dapat ditulis sebagai berikut: iii. Jumlah arus masuk nod = jumlah arus keluar nod iv. Hukum Arus Kirchhoff ini digunakan untuk menentukan nilai arus cabang dalam litar pembahagi arus atau litar selari. nod
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 9 c. Hukum Voltan Kirchhoff i. Menyatakan bahawa pada suatu gelung dalam litar lengkap, jumlah voltan punca bersamaan dengan jumlah voltan yang susut pada beban. ii. Merujuk kepada rajah di bawah, persamaan voltan boleh ditulis seperti berikut:
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA BAHAGIAN PENDIDIKAN TEKNIK DAN VOKASIONAL, KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA, ARAS 5&6, BLOK E14, PARCEL E, PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN, 62604 PUTRAJAYA. NOTA KULIAH 2 SEMESTER SEMESTER 2 DVM SESI 2023 JABATAN JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK & ELEKTRONIK PROGRAM TEKNOLOGI ELEKTRIK KOD / KURSUS DEA 2342 BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING KOMPETENSI 2. CAPACITOR KOMPETENSI UNIT 2.1 Capacitance, C 2.2 Construction of a capacitor 2.3 Types of capacitor 2.4 Types of capacitor connection 2.5 Application HASIL PEMBELAJARAN 1. Apply basic electric & electronic law principles to solve electronic circuit. [C3 PLO3] 2. Differentiate between passive and active component in terms of functionality. [P1 PLO2] 3. Discuss semiconductor devices in terms of applications. [A2 PLO5] TARIKH HARI NO KOD DEA2342 / NK (2/6) KOD JPK - MAKLUMAT CALON NAMA NO. KAD PENGENALAN ANGKA GILIRAN DISEDIAKAN OLEH: DISAHKAN OLEH: …………………………………………………. (PENTAKSIR) TARIKH: …………………………………………………… (KETUA PROGRAM) TARIKH:
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 2 A) KEMUATAN / CAPACITANCE , C a. Pemuat ialah komponen elektronik yang mempunyai nilai tertentu kemuatan, C. b. Kemuatan ditakrifkan sebagai keupayaan untuk menyimpan cas elektrik. c. Unit untuk kemuatan ialah farad, F. d. Ciri penting pemuat ialah i. Nilai kemuatan 1. Cara menyatakan nilai pemuat a. Nilai pemuat dicetak pada badan pemuat tersebut b. Nilai dinyatakan dengan menggunakan kod seperti rajah di bawah: ii. Kadaran voltan 1. Kadaran voltan ialah nilai voltan tertinggi yang boleh dibekalkan ke pemuat tanpa merosakkannya. 2. Nilai kadaran voltan sesuatu pemuat yang dipilih untuk digunakan dalam litar mestilah sentiasa lebih tinggi daripada nilai voltan pada litar. e. Antara aplikasi terpenting pemuat ialah sebagai penyimpas cas elektrik seperti yang terdapat pada bekalan voltan sokongan dan juga penapis bekalan kuasa AT.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 3 B) BINAAN PEMUAT DAN FAKTOR MEMPENGARUHI NILAI KEMUATAN a. Pemuat terbina dari dua plat logam yang dipisahkan oleh bahan penebat yang dinamai dielektrik. b. Rajah di bawah menunjukkan binaan sesuatu pemuat. c. Empat factor yang mempengaruhi nilai kemuatan sesuatu pemuat ialah: i. Jarak antara plat 1. Nilai kemuatan akan bertambah jika jarak di antara plat logam berkurangan. ii. Luas permukaan plat 1. Semakin besar luas permukaan plat semakin tinggi nilai kemuatan iii. Jenis dielektrik 1. Setiap dielektrik mempunyai pemalarnya tesendiri yang dinamakan kebertelusan. 2. Nilai kebertelusan dielektrik adalah berkadar terus dengan nilai kemuatan. iv. Suhu persekitaran 1. Suhu persekitaran juga boleh mempengaruhi nilai kemuatan d. Nilai kemuatan adalah berkadar terus dengan luas permukaan plat dan nilai kebertelusan dielektrik, tetapi berkadar songsang dengan jarak antara plat. C) MENGECAS DAN MENYAHCAS PEMUAT a. Apabila pemuat disambung dengan sumber bekalan → proses mengecas berlaku. b. Pengumpulan cas menyebabkan wujudnya beza upaya antara kedua-dua plat pada pemuat tersebut. c. Proses mengecas terhenti dengan sendiri apabila beza upaya antara dua plat pada pemuat sama dengan voltan sumber bekalan. d. Proses nyahcas berlaku apabila laluan pengalir disambung di antara dua plat pada pemuat. e. Ini berlaku sehingga nilai voltan antara plat pemuat menjadi kosong. f. Rajah mengecas dan menyahcas pemuat:
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 4 D) KEROSAKAN DAN PENGUJIAN PEMUAT a) Jenis kerosakan pada pemuat ialah a. Terpintas b. Bocor c. Terbuka b) Pemuat boleh diuji dengan menggunakan a. Meter LCR i. Rajah meter LCR ii. Berfungsi memberi nilai kemuatan sesuatu pemuat. iii. Jika nilai kemuatan yang dibaca tidak menepati spesifikasi, ia mungkin rosak dan samada bocor, terpintas atau terbuka bergantung kepada nilai bacaan yang diberi. b. Meter pelbagai i. Rajah meter pelbagai ii. Meter ini boleh juga digunakan untuk menentukan samada sesuatu pemuat itu berkeadaan baik atau tidak. iii. Pemuat yang baik apabila diuji dengan menggunakan meter pelbagai akan menunjukkan keadaan-keadaan seperti berikut:
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 5 iv. Berikut keadaan pemuat yang rosak apabila diuji dengan menggunakan meter ohm: 1. Pemuat terpintas a. Tidak mengecas, jarum meter akan kekal di nilai 0. 2. Pemuat terbuka a. Tidak mengecas, jarum meter sentiasa menunjukkan bacaan infiniti. 3. Pemuat bocor a. Boleh diuji dengan menggunakan meter LCR E) JENIS – JENIS PEMUAT a. Pemuat terdapat dalam bentuk i. Pemuat tetap 1. Pemuat seramik 2. Pemuat kertas 3. Pemuat udara 4. Pemuat elektrolitik a. Mempunyai kekutuban dan ia mesti disambung mengikut kekutubab yang betul dalam litar. ii. Pemuat boleh ubah 1. Digunakan untuk membuat pelarasan halus pada litar. 2. Mempunyai dielektrik seramik atau mika.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 6 iii. Contoh gambarajah pemuat F) JENIS SAMBUNGAN PEMUAT a. Tiga jenis sambungan pemuat i. Siri ii. Selari iii. Siri – selari b. Kaedah penghitungan nilai kemuatan, C bergantung pada jenis litar. c. Litar siri pemuat i. Litar skematik ii. Pengiraan kemuatan, C
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 7 iii. Pengiraan untuk 2 pemuat sambungan siri d. Litar selari pemuat i. Litar skematik ii. Pengiraan kemuatan, C e. Litar siri selari pemuat i. Litar skematik ii. Pengiraan kemuatan, C 1. Litar diringkaskan menjadi samada litar siri ataupun litar selari. 2. Pengiraan dilakukan mengikiut formula litar siri dan juga litar selari. f. Litar AU pemuat tulen i. Litar skematik
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 8 ii. Regangan kemuatan, XC ialah sifat penentangan pemuat terhadap pengaliran arus AU dalam litar berkemuatan. iii. Unit bagi regangan kemuatan ialah ohm, Ω. iv. Formula regangan kemuatan ditulis sebagai: v. Faktor-faktor yang mempengaruhi regangan kemuatan ialah: 1. Frekuensi, f punca voltan AU 2. Nilai kemuatan, C vi. Regangan kemuatan berkadar songsang dengan frekuensi, f dan juga nilai kemuatan litar, C. G) APLIKASI PEMUAT DALAM LITAR ELEKTRIK a. Meninggikan factor kuasa dalam litar elektrik. b. Mengurangkan bunga api semasa suis dibuka dalam litar. c. Mengurangkan gangguan ulangan radio dalam penghidup litar lampu pendaflour. d. Menguatkan arus elektrik. e. Menyimpan cas elektrik.
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA BAHAGIAN PENDIDIKAN TEKNIK DAN VOKASIONAL, KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA, ARAS 5&6, BLOK E14, PARCEL E, PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN, 62604 PUTRAJAYA. NOTA KULIAH 3 SEMESTER SEMESTER 2 DVM SESI 2023 JABATAN JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK & ELEKTRONIK PROGRAM TEKNOLOGI ELEKTRIK KOD / KURSUS DEA 2342 BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING KOMPETENSI 3. INDUCTOR KOMPETENSI UNIT 3.1 Inductance, L. 3.2 Construction of an inductor. 3.3 Types of inductor. 3.4 Types of inductor connection. 3.5 Inductor testing. 3.6 Application HASIL PEMBELAJARAN 1. Apply basic electric & electronic law principles to solve electronic circuit. [C3 PLO3] 2. Differentiate between passive and active component in terms of functionality. [P1 PLO2] Discuss semiconductor devices in terms of applications. [A2 PLO5] TARIKH HARI NO KOD DEA2342 / NK (3/6) KOD JPK - MAKLUMAT CALON NAMA NO. KAD PENGENALAN ANGKA GILIRAN DISEDIAKAN OLEH: DISAHKAN OLEH: …………………………………………………. (PENTAKSIR) TARIKH: …………………………………………………… (KETUA PROGRAM) TARIKH:
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 2 A) KEARUHAN / INDUCTANCE, L a) Pearuh mempunyai nilai tertentu kearuhan, L. b) Kearuhan ialah keupayaan sesuatu pengalir untuk menghasilkan voltan teraruh apabila arus berubah dalam pengalir tersebut. c) Unit untuk kearuhan ialah Henry, H. d) Simbol bagi pearuh: B) BINAAN PEARUH DAN FAKTOR MEMPENGARUHI KEARUHAN a) Pearuh merupakan gegelung pengalir. b) Teras pearuh ialah bar yang diperbuat daripada bahan ferit atau serbuk besi. c) Pearuh yang tidak mempunyai teras bar menjadikan udara sebagai terasnya. d) Pearuh terdapat dalam bentuk tetap dan boleh ubah. e) Gambarajah di bawah menunjukkan binaan pearuh. f) Nilai kearuhan dipengaruhi a. Bilangan belitan gegelung i. Lebih banyak bilangan belitan bererti lebih tinggi voltan yang akan teraruh. b. Jarak lilitan i. Jika jarak lilitan dekat bererti medan magnetic lebih tertumpu. ii. Oleh itu nilai kearuhan adalah tinggi.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 3 c. Jenis teras i. Setiap teras mempunyai kebolehtelapan yang tersendiri. ii. Semakin tinggi nilai kebolehtelapan semakin tinggi nilai kearuhan. d. Diameter lilitan i. Lilitan yang berdiameter besar mempunyai kearuhan yang lebih tinggi. e. Magnitud arus i. Semakin besar nilai arus yang mengalir dalam gegelung semakin besar kuasa magnet yang dihasilkan. f. Saiz dawai i. Semakin besar saiz dawai semakin kurang nilai rintangan gegelung dan ini mempengaruhi nilai arus dalam gegelung tersebut. C) JENIS PEARUH D) JENIS SAMBUNGAN PEARUH a) Terdapat 3 jenis sambungan pearuh iaitu i. Siri ii. Selari iii. Siri – Selari b) Kaedah penghitungan nilai kearuhan pearuh, L berdasarkan jenis sambungan pearuh. c) Litar pearuh siri i. Litar skematik
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 4 ii. Jumlah kearuhan LJ = L1 + L2 + L3 + ……………… + Ln d) Litar pearuh selari i. Litar skematik ii. Jumlah Kearuhan J = 1 + 2 … … . + n e) Litar pearuh siri – selari i. Litar skematik ii. Jumlah kearuhan 1. Pengiraan kearuhan mengikut litar siri dan litar selari.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 5 f) Litar AU pearuh tulen i. Apabila suatu pearuh dibekalkan voltan AU, arus yang berubah-ubah mengalir melaluinya. ii. Fluks magnet yang terbentuk juga berubah-ubah dan memotong pearuh tersebut. iii. Litar skematik pearuh tulen iv. Kesan kearuhan yang berlaku menyebabkan voltan yang teraruh, VL mendahului arus litar , I dengan sudut fasa, θ = 900 . v. Bentuk gelombang voltan pada pearuh, VL dan arus litar I ditunjukkan pada rajah (b) di atas. vi. Dengan mengambil kira I sebagai paksi rujukan, gambar rajah vector bagi VL dan I dalam litar AU pearuh tulen seperti dalam gambarajah (c) di atas. vii. Regangan kearuhan, XL ditakrifkan sebagai sifat pearuh yang menentang pengaliran arus dalam litar berkearuhan. viii. Unit regangan kearuhan ditulis sebagai : XL = 2πfL XL = regangan kearuhan, ohm (Ω) f = frekuensi, Hertz (Hz) L = kearuhan, Henry (H) ix. Faktor-faktor yang mempengaruhi regangan kearuhan dalam litar ialah: 1. Frekuensi , f punca voltan AU 2. Kearuhan, L x. Nilai regangan kearuhan litar AU pearuh siri dapat dihitung dengan menggunakan formula berikut: XLJ = 2πf(L1 + L2 + ….. + Ln) = 2 πfLJ n = bilangan pearuh
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 6 E) PENGUJIAN DAN KEROSAKAN PEARUH a) Pearuh boleh diuji menggunakan meter ohm dan meter LCR. i. Meter ohm / meter pelbagai ii. Meter LCR b) Kerosakan yang sering berlaku ialah i. Terbuka 1. Boleh diuji dengan meter Ohm / meter pelbagai 2. Jika nilai rintangannya infiniti, pearuh tersebut mengalami kerosakan terbuka. ii. Terpintas 1. Kerosakan terpintas berlaku di antara beberapa belitan sesuatu pearuh sukar dikesan menggunakan meter ohm. 2. Ini kerana perubahan nilai ohmnya adalah terlalu kecil untuk dikesan oleh meter ohm. 3. Cara terbaik membuat pengujian ini ialah dengan menggunakan meter LCR yang akan menunjukkan pengurangan nilai kearuhan pearuh tersebut. *semasa membuat pengujian ini pastikan pearuh diputuskan sambungannya dari komponen lain. c) Cara pengujian pearuh: F) APLIKASI PEARUH DALAM LITAR ELEKTRIK a) Pearuh digunakan sebagai penyimpan tenaga dalam pembekal kuasa mod suis. b) Litar penalaan penerima radio. c) Beroperasi pada frekuensi tinggi sebagai frekuensi radio. d) Litar penala penerima radio di bahagian pengayun. e) Penapis lulus rendah dalam litar bekalan kuasa.
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA BAHAGIAN PENDIDIKAN TEKNIK DAN VOKASIONAL, KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA, ARAS 5&6, BLOK E14, PARCEL E, PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN, 62604 PUTRAJAYA. NOTA KULIAH 4 SEMESTER SEMESTER 2 DVM SESI 2023 JABATAN JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK & ELEKTRONIK PROGRAM TEKNOLOGI ELEKTRIK KOD / KURSUS DEA 2342 BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING KOMPETENSI 4. DIODE KOMPETENSI UNIT 4.1 Introduction 4.2 Construction and symbol of a diode 4.3 Diode operation - Forward bias, Reverse bias 4.4 Diode I-V Characteristic Curve 4.5 Basic diode circuit 4.6 Diode Application - DC Power Supply, rectifier, Filter and voltage regulator HASIL PEMBELAJARAN 1. Apply basic electric & electronic law principles to solve electronic circuit. [C3 PLO3] 2. Differentiate between passive and active component in terms of functionality. [P1 PLO2] 3. Discuss semiconductor devices in terms of applications. [A2 PLO5] TARIKH HARI NO KOD DEA2342 / NK (4/6) KOD JPK - MAKLUMAT CALON NAMA NO. KAD PENGENALAN ANGKA GILIRAN DISEDIAKAN OLEH: DISAHKAN OLEH: …………………………………………………. (PENTAKSIR) TARIKH: …………………………………………………… (KETUA PROGRAM) TARIKH:
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 2 A) PENGENALAN 1) Sejarah diod a. Diod ialah komponen separuh pengalir yang membenarkan arus mengalir satu hala sahaja. b. Diod dicipta oleh John Ambrose Fleming pada tahun 1904. c. Pada peringkat awal, diod dibina dengan dua elektrod dalam bentuk tiub vakum. d. Pada tahun 1906, Lee De Forest menambah elektrod ketiga yang dinamakan grid kawalan dan menghasilkan triod yang boleh digunakan sebagai penguat dan suis. e. 1912 – Pickard telah mencipta pengesan radio hablur setelah triod digunakan. 2) Jenis-jenis diod a. Diod Isyarat b. Diod kuasa c. Diod zener d. Diod varaktor e. Diod LASER f. Diod terowong g. Diod pemancar cahaya h. Fotodiod B) BINAAN DAN SIMBOL DIOD 1) Diod terdiri daripada gabungan separuh pengalir ekstrinsik bahan P dan bahan jenis N. 2) Sempadan antara bahan jenis P dan bahan jenis N disebut simpang PN. 3) Diod mempunyai 2 tamatan. 4) Tamatan pada bahagian jenis N dinamakan katod. 5) Tamatan pada bahagian jenis P dinamakan anod. 6) Diod dikenali melalui tanda yang terdapat pada badannya. 7) Tamatan yang terdekat dengan tanda tersebut ialah bahagian katod. 8) Kepala anak panah pada symbol diod menunjukkan bahagian anod di samping menunjukkan arah aliran arus diod.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 3 9) Semasa proses pembentukan diod, terdapat sejumlah kecil electron daripada bahan N akan merentasi simpang dan mengisi lubang yang terdapat pada bahan P. 10) Akibatnya terbentuklah lapisan penebat yang dinamai lapisan susutan pada simpang tersebut. C) KENDALIAN DIOD 1) Apabila punca voltan dibekalkan kepada diod, maka diod itu telah dipincang. 2) Diod pincang ke depan a. Diod berkeadaan pincang ke depan apabila anodnya disambung ke punca positif bekalan dan katod disambung ke punca negative. b. Voltan pincang ke depan yang diperlukan ialah voltan sawar yang bernilai 0.7V untuk diod jenis silicon dan 0.3V untuk diod jenis germanium. c. Dalam keadaan ini lapisan susutan hilang ciri penebatan, membolehkan arus mengalir melaluinya. 3) Diod pincang sonsang a. Diod berkeadaan pincang songsang apabila anod disambungkan ke punca negative dan katod disambung ke punca positif. b. Dalam keadaan ini rintangan lapisan susutan meningkat dan menyebabkan arus tidak boleh mengalir melaluinya. c. Jika nilai voltan pincang songsang yang dibekalkan sangat tinggi (lazimnya dalam beberapa ratus volt, bergantung kepada spesifikasi) arus akan mengalir dalam litar tersebut.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 4 4) Perbezaan antara pincang ke depan dan pincang songsang Sambung ke bekalan Ciri Pincang ke depan Lapisan susutan hilang Rintangan antara simpang PN rendah Arus mengalir di dalam diod Memerlukan voltan sawar bernilai 0.7V (diod silicon) dan 0.3V (diod germanium) untuk mula mengalirkan arus. Pincang songsang Lapisan susutan bertambah tebal. Rintangan bersimpang tinggi Arus tidak boleh mengalir di dalamnya Jika voltan sangat tinggi dikenakan, arus mengalir dalam keadaan pincang songsang D) LENGKUNG CIRI I-V DIOD 1) Kaedah mudah menerangkan kendalian diod adalah dengan melukis lengkung ciri I-V diod. 2) Lengkung ini merupakan graf yang menunjukkan hubungan antara arus dan voltan diod.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 5 E) LITAR ASAS DIOD 1) Litar asas diod terdiri daripada punca voltan VS yang disambung bersiri dengan diod dan perintang seperti dalam rajah di bawah. 2) VD = susut voltan merentasi diod 3) VR = susut voltan merentasi perintang 4) Menggunakan formula Hukum Voltan Kirchhoff -VS + VD + VR = 0 @ VS - VD - VR = 0 5) Daripada Hukum Ohm VR = IR maka → IR = VS – VD → I= −
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 6 F) PENGGUNAAN DIOD 1) Diod digunakan secara meluas dalam bidang telekomunikasi, pengangkutan dan juga perkakasan elektrik di rumah. 2) Jadual di bawah menunjukkan jenis-jenis diod dan contoh penggunaannya Jenis diod Gambar & Symbol diod Contoh penggunaannya Diod kuasa Penerus dalam litar bekalan kuasa Diod isyarat Pengesan isyarat dalam radar Diod zener Pengatur voltan dalam litar bekalan kuasa. Pengetip voltan dalam litar bekalan kuasa. Diod pemancar cahaya (LED) Lampu pandu dalam litar elektronik. Diod terowong Litar pengayun dalam osiloskop Diod varaktor Pemuat boleh laras dalam litar penala. Fotodiod Pengesan cahaya dalam alat kawalan jauh Diod LASER Sumber cahaya satu warna yang terfokus dalam pemain cakera padat.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 7 3) Penggunaan diod a. Litar Bekalan Kuasa AT i. Semua kuasa yang dibekalkan ke kilang dan industry adalah kuasa AU. ii. Penting menukarkan voltan masukan AU kepada voltan AT kerana semua peranti separuh pengalir memerlukan sumber voltan AT untuk berkendali. iii. Voltan AT yang dihasilkan daripada bekalan kuasa membekalkan kuasa kepada 1. Penerima televisyen 2. Pemain video kaset 3. Computer 4. Pemain cakera padat iv. Semua bekalan yang diterima ialah bekalan AU, litar penerus digunakan bagi menukarkan voltan AU kepada voltan AT. v. Rajah dibawah menunjukkan gambar rajah blok litar bekalan kuasa AT serta gelombang keluaran bagi setiap peringkat. vi. Bekalan kuasa terdiri daripada 1. Pengubah 2. Penerus 3. Penapis 4. Pengatur voltan
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 8 b. Penerus i. Litar yg paling kerap digunakan bagi penukaran voltan AU kepada voltan AT ialah litar penerus. ii. 2 jenis litar penerus 1. Litar penerus setengah gelombang 2. Litar penerus gelombang penuh Litar penerus titi (4 diod atau lebih)
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 9 c. Penapis i. Penapis ialah litar menukarkan voltan AU berdenyut kepada voltan AT beriak rendah. ii. Voltan AT berdenyut yang dihasilkan oleh litar penerus mengandungi nilai purata yang besar. iii. Rajah menunjukkan litar penapis d. Pengatur voltan i. Peringkat terakhir dalam litar bekalan kuasa AT adalah litar pengatur voltan ii. Fungsi litar pengatur voltan ialah adalah untuk 1. Menstabilkan voltan keluaran, VK walaupun berlaku perubahan pada arus masukan atau arus keluaran. 2. Mengurangkan riak yang terdapat pada voltan keluaran litar penapis. iii. Terdapat pelbagai jenis pengatur voltan 1. Pengatur voltan zener.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 10 2. Pengatur voltan IC a. Memudahkan reka bentuk pengatur voltan. b. Pengatur voltan yang paling popular ialah peranti 3 kutub yang merangkumi fungsi pengatur voltan zener yang diperbaiki. c. Pengatur voltan yang kerap digunakan ialah siri 78XX bagi voltan keluaran tetap positif. d. Dua digit terakhir XX menunjukkan nilai voltan keluaran. i. Contoh : 7815 → nilai voltan keluaran ialah +15 V AT e. Rajah di bawah menunjukkan litar skema pengatur voltan positif siri 78XX
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA BAHAGIAN PENDIDIKAN TEKNIK DAN VOKASIONAL, KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA, ARAS 5&6, BLOK E14, PARCEL E, PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN, 62604 PUTRAJAYA. NOTA KULIAH 5 SEMESTER SEMESTER 2 DVM SESI 2023 JABATAN JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK & ELEKTRONIK PROGRAM TEKNOLOGI ELEKTRIK KOD / KURSUS DEA 2342 BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING KOMPETENSI 5. TRANSISTOR KOMPETENSI UNIT 5.1 Introduction 5.2 Construction and Symbol of transistor 5.3 Transistor configuration 5.4 Biasing Requirement for transistor operations 5.5 Transistor Operation for Common Emitter Configuration 5.6 I-V Characteristic Curve for Common Emitter Configuration 5.7 Direct current (DC) Biasing 5.8 Transistor Application 5.9 Operational Amplifier HASIL PEMBELAJARAN 1. Apply basic electric & electronic law principles to solve electronic circuit. [C3 PLO3] 2. Differentiate between passive and active component in terms of functionality. [P1 PLO2] 3. Discuss semiconductor devices in terms of applications. [A2 PLO5] TARIKH HARI NO KOD DEA2342 / NK (5/6) KOD JPK - MAKLUMAT CALON NAMA NO. KAD PENGENALAN ANGKA GILIRAN DISEDIAKAN OLEH: DISAHKAN OLEH: …………………………………………………. (PENTAKSIR) TARIKH: …………………………………………………… (KETUA PROGRAM) TARIKH:
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 2 A) PENGENALAN 1) Transistor adalah komponen separuh pengalir yang mempunyai 3 tamatan. 2) Transistor dwikutub adalah salah satu jenis transistor. 3) Dua jenis transistor dwikutub ialah: a. Transistor NPN b. Transistor PNP 4) 3 elemen yang terdapat dalam transistor dwikutub ialah a. Pemancar (Emitter – E) b. Tapak (Base – B) c. Pemungut (Collector – C) 5) Bentuk fizikal transistor B) BINAAN DAN SIMBOL TRANSISTOR 1) Transistor dwikutub dibina daripada 3 lapisan separuh pengalir yang terdiri daripada bahan jenis N dan bahan jenis P. 2) Lapisan tapak (B) yang diapit oleh kedua-dua lapisan luaran adalah nipis (kurang daripada 1µm) dan mempunyai aras dopan yang rendah berbanding lapisan-lapisan yang lain. 3) Kedua-dua lapisan luaran ialah pemancar (E) dan pemungut (C). 4) Lapisan pemancar dan pemungut menggunakan bahan separuh pengalir yang sama jenis berbanding dengan tapak. 5) Jadual di bawah menunjukkan binaan dan symbol transistor: TRANSISTOR NPN TRANSISTOR PNP BINAAN SIMBOL BINAAN SIMBOL
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 3 C) TATARAJAH TRANSISTOR 1) Jadual di bawah menunjukkan tatarajah transistor dwikutub: TATARAJAH PEMANCAR SEPUNYA TATARAJAH PEMUNGUT SEPUNYA TATARAJAH TAPAK SEPUNYA Tamatan E adalah sepunya pada bahagian masukan dan keluaran litar Tamatan C adalah sepunya pada bahagian masukan dan keluaran litar Tamatan B adalah sepunya pada bahagian masukan dan keluaran litar Paling banyak digunakan dalam litar penguat kerana ia mempunyai gandaan voltan dan gandaan arus yang baik. Tatarajah ini menghasilkan isyarat keluaran yang sama dengan isyarat masukan. Sangat sesuai digunakan dalam litar pensuisan. Penguat ini tidak selalu digunakan kerana gandaan arusnya kurang daripada 1. D) KEPERLUAN PINCANG BAGI PENGENDALIAN TRANSISTOR 1) Keperluan pincang ini menggunakan tatarajah pemancar sepunya. 2) Pincangan yang sesuai pada bahagian masukan dan keluaran tatarajah ini perlu diberikan supaya transistor dapat mengalirkan arus. 3) Bahagian masukan litar antara tamatan tapak (B) dan pemancar (E), mestilah dipincang ke depan. 4) Bahagian keluaran litar antara tamatan pemungut (C) dan pemancar (E) mestilah dipincang balikan. 5) Jadual di bawah menunjukkan pincangan yang sesuai bagi transistor NPN: SIMBOL STRUKTUR BINAAN
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 4 6) Jadual di bawah menunjukkan pincangan yang sesuai bagi transistor PNP: SIMBOL STRUKTUR BINAAN Arus pemancar = Arus tapak + Arus pemungut IE = IB + IC hFE = β = = IC / IB IC = βIB IE = IB (1 + β) IC = αIE α = +
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 5 E) KENDALIAN TRANSISTOR DALAM TATARAJAH PEMANCAR SEPUNYA 1) Transistor dwikutub mempunyai 2 simpang iaitu: a. Simpang PN, tapak-pemancar (B-E) b. Simpang PN, pemungut-tapak (C-B) 2) Transistor boleh digunakan sebagai suis dan penguat. 3) Transistor dalam litar pensuisan, berfungsi sebagai suis tutup dan suis buka. 4) Keupayaan transistor ialah penguat iaitu ia dapat menguatkan lagi isyarat masukan AU dan merujuk kepada kendalian transistor dalam keadaan aktif. 5) Jadual menunjukkan simpang PN bagi setiap keadaan: KEADAAN SIMPANG TAPAKPEMANCAR (B-E) SIMPANG PEMUNGUTTAPAK (C-B) POTONG • Tidak membenarkan arus mengalir dari pemungut ke pemancar. • Berfungsi sebagai suis buka • IC = 0 Pincang balikan Pincang balikan TEPU • Apabila IC mencapai nilai maksimum & tidak akan bertambah • VCE(sat) = 0.3V • Dapat berfungsi sebagai suis tutup Pincang ke depan Pincang ke depan AKTIF • Titik kendalian berada pada IC(sat) dan IC=0 • Berfungsi sebagai penguat Pincang ke depan Pincang balikan
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 6 F) LENGKUNG CIRI I-V BAGI TATARAJAH PEMANCAR SEPUNYA 1) Terdapat 2 lengkung penting dalam kendalian transistor a. Lengkung masukan i. Graf yang menunjukkan hubungan arus tapak, IB dan voltan tapak-pemancar, VBE. b. Lengkung keluaran i. Graf yang menunjukkan hubungan arus pemungut, IC dan voltan pemungutpemancar, VCE dengan nilai arus tapak yang berlainan. 2) Lengkung ciri I-V Masukan a. Litar transistor tatarajah pemancar sepunya boleh digunakan untuk mendapatkan lengkung ciri I-V masukan bagi transistor. b. Voltan VCC ditetapkan pada 15V dan VBB dinaikkan dari 0V hingga 1V. c. Pada setiap pertambahan 0.1V, arus tapak IB diukur. d. Nilai arus tapak IB pada setiap voltan VBE diplotkan dan graf diperolehi. e. Arus mula mengalir dengan banyaknya selepas voltan VBE menyamai voltan lutut, VF f. Bagi transistor silicon, voltan lutut, VF ialah 0.7V dan voltan lutut bagi transistor germanium ialah 0.3V. g. Rajah di bawah menunjukkan litar dan graf diperolehi. 3) Lengkung ciri I-V Keluaran a. Litar di bawah digunakan untuk mendapatkan lengkung ciri I-V keluaran.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 7 b. Voltan VBB mesti disetkan pada nilai 10V supaya arus tapak akan menjadi tetap pada 90 µA. c. Nilai voltan VCC dinaikkan antara 0V hingga 50V dan voltan VCE diukur. d. Pada masa yang sama niai arus pemungut turut diukur. Nilai tersebut digunakan untuk memplot graf. e. Rajah menunjukkan lengkung keluaran pada arus tapak IB = 90µA. f. Nilai voltan VBB diubah untuk mendapatkan arus tapak IB yang lain. Langkah-langkah di atas diulang semula untuk mendapatkan lengkung arus tapak yang berlainan. g. Rajah di bawah menunjukkan lengkung ciri I-V keluaran pada pelbagai nilai arus tapak IB *VCE(maks) merupakan voltan pemungut – pemancar maksimum yang boleh dikendalikan oleh transistor tersebut. Jika melebihi voltan ini, transistor akan menjadi sangat panas dan mungkin akan rosak.* G) PINCANGAN ARUS TERUS (AT) 1) Pengenalan a. Apabila punca voltan AT dibekalkan kepada litar penguat, transistor akan berkendali. b. Litar pincangan yang terdapat dalam penguat ini akan menentukan kedudukan titik kendalian transistor tersebut. c. Tujuan pincangan AT dalam penguat i. Memastikan titik kendalian transistor berada dalam kawasan kendalian yang sesuai sebagai penguat iaitu dalam kawasan aktif di atas lengkung ciri I-V keluaran ii. Memastikan titik kendalian berada pada kawasan kendalian yang selamat iaitu tidak melebihi kadaran maksimum transistor.
DEA2342 - BASIC OF ELECTRONIC ENGINEERING 8 d. Terdapat beberapa jenis pincangan yang digunakan untuk menentukan titik kendalian tersebut i. Pincang arus tetap ii. Pincang pembahagi voltan 2) Garis beban a. Graf yang mewakili semua nilai IC dan VCE bagi sesebuah penguat. b. Rajah di bawah adalah contoh garis beban bagi satu penguat. c. Penghujung garis beban ini diakhiri oleh IC(sat) dan VCE(off). d. IC(sat) ialah nilai arus tepu dan VCE(off) ialah nilai voltan semasa transistor dalam keadaan potong. 3) Titik Q a. Titik Q merupakan titik kendalian sesebuah penguat. b. Nilai-nilai arus dan voltan pada titik Q menjelaskan kedudukan titik titik tersebut. c. Sebelum sesebuah penguat dibekalkan dengan isyarat masukan AU pada tapaknya, titik Q bagi penguat tersebut hendaklah dipastikan berada pada aras yang sesuai. d. Kendalian yang optimum berlaku pada titik Q berada pada pertengahan garis beban.