BAHAGIAN TEKNIK DAN VOKASIONAL KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA ARAS 5 & 6, BLOK E14, KOMPLEKS E, PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN 62604 PUTRAJAYA
KOLEJ VOKASIONAL …………….
NOTA KULIAH 1 SEMESTER
SEMESTER 3 DVM
SESI
2015/2018
JABATAN
JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRONIK
PROGRAM
DIPLOMA TEKNOLOGI ELEKTRONIK / DETN
KOD/KURSUS
ETN 7023- ADVANCED AUDIO VIDEO CIRCUIT
KOMPETENSI
K1
IMPLEMENT AUDIO VIDEO PRODUCT TESTING
Select audio video product 1.1. Identify audio video test equipment according to product requirement. 1.2. Determine the function of audio video test equipment according to product requirement. 1.3. Operate audio video test equipment according to product requirement. 1.4. Apply safety procedure according acco rding to standard operating procedure. proce dure.
KOMPETENSI UNIT
Determine type of test to be carried out 2.1. Identify various test audio video equipment according to testing requirement. 2.2. Interpret the function of audio video equipment according to testing requirement. 2.3. Interpret equipment specification according to specification manual. 2.4. Perform interconnection audio video equipment with test instrument according to testing requirement. 2.5. Apply safety procedure according acco rding to standard operating procedure Identify type of test instrument 3.1. Select various type of test instrument according to testing requirement. 3.2. Interpret test instrument according to operating manual. 3.3. Apply safety procedure according acco rding to standard operating procedure Carry out test 4.1. Identify critical test points in circuit according to circuit diagram. 4.2. Perform measuring and display critical voltages and test points according to circuit diagram. 4.3. Record critical voltages and waveforms according to circuit diagram. 4.4. Compare test result according to test specification. 4.5. Apply safety procedure according acco rding to standard operating procedure. Trainee must be able to:
KOMPETENSI PEMBELAJARAN
1. Identify audio video product testing and troubleshooting procedure based on service manual. (C3, PLO 1) 2. Perform audio video product testing and troubleshooting by using test equipment based on service manual. (P2, PLO 2) 3. Confirm orally audio video test result based on standard operation manual. (A3, PLO 4)
NO KOD NO KOD JPK
ETN 7023 /K 01/NK 01-07 EDISI 2/JUNE 2017 EE-010-4 DUTY02/TASK2.01 EE-010-4 DUTY03/TASK3.01
1
MUKA : 01 DARIPADA 18
2
TAJUK :
MULTIMETER ANALOG/DIGITAL, KOMPONEN PASIF DAN AKTIF
TUJUAN : Kertas penerangan ini bertujuan menerangkan penggunan meter pelbagai analog/digital dan cara untuk menguji komponen-komponen asas seperti perintang, pemuat, pearuh, diod dan transistor .
PENERANGAN
1
Meter pelbagai analog/digital 1.1
Pengenalan Meter pelbagai boleh berfungsi sebagai meter volt, meter arus, atau meter ohm. Rajah 1 dan 2 memaparkan gambar dua buah meter pelbagai yang berbeza. Terdapat dua kategori meter pelbagai iaitu meter pelbagai analog dan meter pelbagai digital. Meter pelbagai analog menggunakan jarum penunjuk di atas skala meter manakala meter pelbagai digital pula memaparkan digit untuk menunjukkan nilai bacaan.
Rajah 1. Meter pelbagai analog
Rajah2. Meter pelbagai digital
1.2 Kegunaan
Meter belbagai boleh digunakan untuk mengukur :i. Rintangan ii. Voltan arus terus (AT) iii. Voltan arus ulang alik (AU) iv. Arus terus
3
1.3 Bahagian-bahagian meter pelbagai analog
Skala Penunjuk
Pelaras sifar penunjuk Pelaras sifar ohm Suis pemilihan Fungsi dan julat Julat Tamatan positif
Tamatan negatif
Rajah 3. Bahagian-bahagian meter pelbagai analog
1.4 Fungsi bahagian i)
Skala Memaparkan julat bacaan ukuran yang ditunjuk oleh jarum penunjuk.
Penunjuk Menunjuk nilai bacaan ukuran
Pelaras sifar penunjuk Untuk melaras jarum penunjuk pada kedudukan sifar
ii)
iii)
iv)
v)
vi)
Pelaras sifar ohm Untuk melaras jarum penunjuk pada kedudukan 0 ohm. Julat Memaparkan fungsi meter. Memaparkan lingkungan nilai had pengukuran atau pendarab Suis pemilih fungsi dan julat Untuk memilih fungsi meter yang diperlukan umpamanya meter volt arus terus (DCV), meter volt arus ulang alik (ACV), meter ampere (DCmA) dan meter ohm (Ω). Untuk memilih tahap julat yang sesuai dengan kegunaan kerja yang dilakukan.
4
vii)
Tamatan positif Punca sambungan kuar merah (positif).
Tamatan negatif Punca sambungan kuar hitam (negatif).
viii)
1.5 Bahagian-bahagian meter pelbagai digital
Paparan berdigit Butang kuasa
Butang nada pembuz Butang P.Hold
Butang pilihan AC/DC Julat Suis pemilih fungsi dan julat Soket ka asitor Soket transistor
Suis pemilihan Fungsi dan julat
Tamatan 20A
Tamatan positif
Tamatan negatif
Rajah 4. Bahagian-bahagian meter pelbagai digital
1.6 Fungsi bahagian i)
Butang kuasa (POWER) Menghidup dan mematikan meter pelbagai.
ii) Paparan berdigit Memaparkan nilai bacaan digit
iii) Butang pilihan AC/DC Suis tekan untuk memilih fungsi meter samada beroperasi dalam keadaan mengukur arus terus (DC) atau arus ulang alik (AC).
iv) Julat Memaparkan fungsi meter. Memaparkan lingkungan nilai had pengukuran atau pendarab
5
v) Suis pemilih fungsi dan julat Untuk memilih fungsi meter yang diperlukan umpamanya meter volt arus terus (DCV), meter volt arus ulang alik (ACV), meter ampere (DCmA) dan meter ohm (Ω).menguji diod, transistor dan sebagainya. Untuk memilih tahap julat yang sesuai dengan kegunaan kerja yang dilakukan.
vi) Butang nada pembuz Suis tekan untuk memilih meter berada dalam mode senyap atau nada beep ketika berada pada julat menguji diod.( )
vii) Butang P.Hold Suis tekan untuk memegunkan bacaan digit.
viii) Soket pemuat Punca sambungan ketika membuat pengujian pemuat.
ix) Tamatan positif V-Ω-Hz Punca sambungan kuar merah ketika meter berfungsi untuk mengukur voltan, rintangan atau frekuensi.
x) Tamatan negatif Punca sambungan kuar hitam (negatif/ common) untuk semua operasi pengukuran.
xi) Tamatan positif mA Punca sambungan kuar merah (positif) ketika meter berfungsi mengukur arus yang rendah.
xii) Tamatan 20A Punca sambungan kuar merah (positif) ketika meter berfungsi mengukur arus yang tinggi sehingga had maksima 20 ampere.
xiii) Soket transistor Punca sambungan ketika membuat pengujian transistor.
1.7 Pengendalian meter pelbagai
Meter pelbagai mestilah dikendalikan mengikut langkah-langkah yang betul dan selamat. Kecuaian atau kegagalan mematuhi langkah-langkah yang telah ditetapkan akan mengakibatkan meter rosak, menghasilkan bacaan yang salah atau berlaku kemalangan.
i) Mengendali meter voltan arus terus (VDC)
Pastikan voltan yang hendak diukur samada voltan arus terus atau arus ulang alik. Sambungkan kuar meter pada tamatan. Kuar merah pada tamatan positif (+) dan kuar hitam pada tamatan negatif meter (-/COM). Laraskan julat meter pada fungsi DCV. Pilih julat yang paling tinggi contohnya 1000 DCV. Tentukan punca voltan yang hendak diukur dan pastikan ianya selamat ketika kerja pengukuran dilakukan. 6
Tentukan punca positif dan negatif yang hendak diukur. Sentuhkan hujung kuar merah pada punca positif dan hujung kuar hitam pada punca negatif. Pastikan ketika kerja pengukuran hujung kuar tidak bersentuhan dengan mana-mana pengalir atau punca. Baca bacaan jarum meter atau paparan digit. Sekiranya tiada perubahan kedudukan penunjuk skala meter atau paparan digit laras suis pemilih julat pada aras yang lebih rendah. Ulang langkah 8 sehingga penunjuk skala atau paparan digit menunjukkan bacaan yang tepat. Pemilihan julat yang paling hampir dengan nilai voltan yang diukur akan menghasilkan bacaan yang lebih tepat.
ii) Skala meter volt analog
Skala yang perlu dibaca 0 hingga 10V sahaja
-Suis pemilih -Fungsi meter yang dipilih DCV Meter berfungsi sebagai meter volt DC -Julat yang dipilih 10V. Rajah 5. Panel hadapan meter pelbagai memilih fungsi meter dan julat.
Rajah 5 menunjukkan meter pelbagai analog telah disetkan pada fungsi untuk mengukur voltan arus terus 4 volt. Suis pemilih mestilah dilaras pada fungsi DCV julat 10. Meter hanya boleh mengukur voltan arus terus dalam lingkungan 0 hingga 10 volt sahaja. Meter akan rosak sekiranya mengukur voltan yang melebihi 10 volt. Skala meter yang perlu dibaca ialah 0 hingga 10 DCV.A & ACV. Skala meter hendaklah dibaca seperti rajah 6. 7
Rajah 6. Jarum penunjuk menunjukkan bacaan 4 Volt DC
Rajah 7. Pembahagian skala 0 hingga 10
iii) Membaca paparan digit meter Ohm digital
Suis pemilih -Fungsi meter yang dipilih Ω. -Meter berfungsi sebagai meter ohm. -Julat yang dipilih 4Mega ohm
Skrin paparan digit menunjukkan bacaan 1.93MΩ Rajah 8. Bacaan meter ohm digit
Rajah 8 menunjukkan meter pelbagai digital telah disetkan pada fungsi untuk mengukur rintangan. Rintangan yang diukur dalam lingkungan mega ohm. Suis pemilih mestilah dilaras pada fungsi Ω dan julat 4M (4Mega). Meter hanya boleh mengukur nilai rintangan sahaja dalam lingkungan 400kilo ohm hingga 4 Mega ohm sahaja. Meter akan memapar bacaan E sekiranya nilai rintangan yang diukur melebihi 4Mega ohm.
8
2.
Komponen pasif 2.1
Perintang / resistor i) Penerangan Perintang ialah komponen yang mempunyai nilai rintangan tertentu. Perintang berfungsi menghadkan pengaliran arus di dalam litar elektrik. Simbol perintang ialah R.Unit bagi rintangan ialah Ohm ( Ω ). Rajah 1 menunjukkan berbagai jenis perintang Rajah 2 menunjukkan simbol perintang.
Rajah 1. Gambar perintang
Rajah 2. simbol
ii) Jenis-jenis perintang Perintang boleh didapati dalam berbagai jenis iaitu : Perintang tetap. o Perintang boleh ubah o Perintang karbon o Perintang berdawai o
iii) Kod warna perintang. Jadual 1 menunjukkan jadual kod warna perintang.
KOD WARNA Hitam Coklat Merah Orange Kuning Hijau Biru Unggu Kelabu Putih Emas Perak Taida warna
NILAI 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -
PENDARABAN 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000 100000000 1000000000 0.1 0.01 -
Jadual 1. Kod warna perintang. 9
HAD TERIMA ± 1% ± 2% ± 3% ± 4% ± 5% ± 10% 20%
Jalur 1 = Coklat 1 Jalur 2 = Hitam 0 Jalur 3 = Kuning 10,000 ( pendarab ) Jalur 4 = Emas
5%
Nilai perintang = 10 X 10,000 Ω = 100 K Ω
5%
Rajah 4. Cara membaca nilai perintang. iv) Kod nombor perintang Jadual 2 menunjukkan jadual kod nombor perintang dan cara membaca perintang dari jenis kod nombor.
BIL 1. 2. 3. 4.
KOD Angka 1 101 223 474 10
1 2 4 3
Angka 2 0 2 7 0
KAEDAH Angka 3 Bacaan dlm Ω ( pendarab) X 10 X1,000 X 10,000 -
100 22000 Ω 470000 Ω 30 Ω
Bacaan dlm 3 10 ( K Ω) 22K Ω 470KΩ -
Jadual 2. Kod nombor perintang v) Bacaan terus nilai perintang Selain dari kod warna dan kod nombor, nilai perintang juga ditunjukkan dalam bentuk cetakan nilai yang tertera pada badannya sepertimana ditunjukkan pada rajah 5.
Rajah 5. perintang berkod nombor vi) Kadaran kuasa
Kadaran kuasa perintang tetap boleh ditentukan berdasarkan saiznya. Lebih kecil saiz perintang menunjukkan lebih kecil kadaran kuasa dan lebih besar saiz perintang menunjukkan lebih besar kadaran kuasa. Contoh kuasa yang lazim pada perintang tetap ialah : 0.25 watt o 0.5 watt o 1 watt o 10
2 watt Lebih dari 2 watt
o o
v)
Menguji/mengukur perintang a) Nilai rintangan sesebuah perintang boleh ditentukan dengan menggunakan meter pelbagai. Berikut adalah langkah-langkah untuk mengukur rintangan sesebuah perintang. Laraskan julat kepada julat rintangan yang sesuai Lakukan ketentukuran dengan memintaskan kuar multimeter dan laras “0Ω adjustment” sehingga jarum penunjuk menunjukkan 0 Ω. Sambungkan punca kuar multimeter ke tamatan perintang yang diukur. Baca skala di kedudukan jarum penunjuk dan darab dengan julat yang digunakan. Rajah 6 menunjukan bagaimana multimeter disambung untuk membuat pengujian kepada perintang.
Rajah 6. Sambungan meter ke perintang yang diuji vi) Jenis kerosakan perintang Kerosakan
Nilai kerintangan
Terbuka
Infiniti
Berubah nilai
Nilai kerintangan lebih tinggi dari nilai sebenar
2.2 Pemuat i)
Penerangan
Pemuat ialah komponen elektronik yang berupaya menyimpan cas elektrik. Cas yang disimpan adalah pada kadar yang tertentu. Boleh didapati dalam berbagai nilai kemuatan. Label pemuat ditulis dengan C. Unit kemuatan ialah farad ( F ). Rajah 7 menunjukkan berbagai jenis pemuat Rajah 8 menunjukkan simbol pemuat.
11
Rajah 7 Contoh Pemuat
Rajah 8. Simbol Pemuat
ii) Jenis – jenis pemuat : Pemuat seramik. Pemuat udara. Pemuat elektrolitik Pemuat mika Pemuat mylar
iii)
Membaca nilai pemuat dari jenis kod nombor. Jadual 3 menunjukkan jadual kod nombor bagi pemuat
BIL KOD Angka 1 Angka 2 Angka 3 (pendarab) (F) 1. 2. 3. 4.
101 223 474 30
1 2 4 3
0 2 7 0
X 10 X1,000 X 10,000 -
KAEDAH Bacaan Bacaan dlm 9 dlm 10 ( nF ) 12 10 ( pF ) 100pF 22000 pF 470000 pF 30 pF
0.1nF 22nF 470nF 0.03nF
Bacaan dlm 6 10 ( μF)
0.0001μF 0.022μF 0.47μF 0.0003 μF
Jadual 3. Jadual kod nombor pemuat
Rajah 9 menunjukkan kadaran had terima voltan dirujuk pada cetakan yang tertera bersebelahan nilai pemuat.
12
Rajah 9. Pemuat elektrolitik
iv) Menguji Pemuat a) Meter pelbagai boleh digunakan untuk menguji kefungsian sesebuah pemuat di mana meter pelbagai dilaraskan ke julat rintangan. b) Cara menguji pemuat menggunakan meter pelbagai: Pintaskan kedua-dua tamatan pemuat yang hendak diuji terlebih dahulu untuk menyahcas cas yang ada dalam pemuat. Laraskan meter pelbagai ke julat rintangan dan lakukan ketentukuran Sambungkan kuar meter pelbagai seperti dalam rajah 10. Apabila multimeter disambungkan ke pemuat, jarum penunjuk akan memesong ke kanan dan akan berpatah balik iaitu tindakan pemuat mengecas dan membuang cas, ini menunjukkan pemuat dalam keadaan baik.
Rajah 10. Sambungan meter pelbagai ke kapasitor yang diuji
vi)
Jenis kerosakan pemuat
Kerosakan
Nilai kerintangan
Terbuka
Infiniti
Pintas
0Ω
Bocor
Tiada tindak balas jarum meter ohm mengecas dan membuang cas
13
2.3
Pearuh i)
Penerangan
Pearuh ialah pengalir yang berlingkar dan bersalut dengan penebat. Pearuh mempunyai nilai kearuhan ( L ). Kearuhan ialah keupayaan pengalir untuk menghasilkan voltan teraruh apabila arus berubah mengalir dalam pengalir tersebut. Unit kearuhan ialah henry ( H ). Rajah 11 menunjukkan berbagai jenis pearuh Rajah 12 adalah beberapa simbol pearuh mengikut jenisnya.
Rajah 11. Beberapa jenis Pearuh
Rajah 12. Berbagai simbol pearuh.
ii) Nilai kearuhan a) Nilai kearuhan dipengaruhi oleh faktor – faktor berikut :
Bilangan belitan. Jarak antara lilitan. Jenis teras. Diameter lilitan. Magnetud arus. Saiz dawai.
b) Jenis-jenis pearuh.
Pearuh jenis tetap. Pearuh jenis berubah. 14
iii) Menguji pearuh a) Meter pelbagai boleh digunakan untuk menguji kerintangan sesebuah pearuh di mana meter pelbagai dilaraskan ke julat rintangan. b) Nilai kerintangan adalah rendah iaitu hampir 0 Ω jika pearuh dalam keadaan baik. iv) Jenis kerosakan pearuh Terbuka – kerintangan adalah infiniti Pintas antara lilitan Bocor
3. Komponen aktif
Komponen aktif yang popular ialah diod, diod zener dan transistor.
3.1 Diod i) Simbol Skematik Diod
Diod ialah komponen elektronik dua pin yang terdiri dari anod dan katod. Anod adalah bahan jenis P dan katod bahan jenis N. Arah anak panah (anod) pada simbol diod menunjukkan arah arus konvensional. Rajah 13 menunjukkan simbol skematik diod.
Anod
Arah arus konvensional Katod Rajah 13. Simbol Skematik Diod
15
ii) Voltan Pincang
Rajah 14 menunjukkan diod dipincang depan dan songsang. Voltan yang dikenakan merentasi diod dipanggil Voltan Pincang Apabila diod dipincang hadapan, arus akan mengalir melaluinya. Apabila diod dipincang songsang, tiada arus akan mengalir melaluinya.
A
+
A
K
K
Litar diod pincang depan
+
Litar diod pincang songsang
Rajah 14 : Litar skematik diod pincang depan dan songsang.
Dalam konsep diod unggul, semasa pincang depan, diod diumpama suis tertutup (ON) kerana rintangannya 0Ω dan tidak ada kejatuhan voltan. Semasa pincang songsang, diod diumpama suis terbuka (OFF) iaitu rintangan infiniti dan tidak ada sedikit pun arus mengalir (bocor).
Katod
Anod
Suis Tertutup Diod dipincang depan
Anod
Katod Suis Terbuka
Diod dipincang songsang Rajah 15 : Diod unggul semasa pincang depan dan songsang 3.2
Diod Zener
i)
Diod Zener sangat penting dalam bekalan kuasa. Ia digunakan sebagai penstabil voltan.
Simbol skematik diod zener
16
Rajah 16 menunjukkan simbol diod zener
Katod
Anod
Rajah 16 : Simbol skematik bagi Diod Zener ii) Menguji diod/diod zener
a) Multimeter boleh digunakan untuk menguji diod dan diod zener. b) Cara menguji diod Laraskan julat multimeter ke julat rintangan yang sesuai dan lakukan ketentukuran. Sambungkan kuar multimeter seperti dalam rajah 17. Jarum multimeter akan menunjukan rintangan rendah apabila dipincang hadapan dan rintangan tinggi apabila dipincang songsang.
KATOD ANOD
ANOD KATOD
Pincang Hadapan
Pincang Songsang
Rajah 17. Cara menguji diod/diod zener iii) Jenis kerosakan diod dan diod zener Kerosakan
Nilai kerintangan
Terbuka
Infiniti
Pintas
0Ω
Bocor
Nilai kerintangan sama atau hampir sama semasa pengujian dipincang depan dan songsang
17
3.3 Transistor
i)
Transistor merupakan satu komponen elektronik 3 terminal iaitu Tapak (base), Pengeluar (Emitter) dan Pemungut (collector).
Simbol skematik transistor Rajah 18 menunjukkan simbol skematik bagi transistor PNP dan NPN. Arah kepala anak panah pada simbol transistor menunjukkan arah aliran arus konvensional jika transistor itu beroperasi.
PEMUNGUT TAPAK
TAPAK PENGELUAR Simbol Transistor PNP
Simbol Transistor NPN
Rajah 18 : Simbol Transistor ii)
Menguji Transistor
Meter pelbagai julat rintangan boleh digunakan untuk menguji transistor. Rajah 19 menunjukan bagaimana multimeter disambung dalam proses pengujian transistor.
Pincang hadapan
Pincang songsang
Rajah 19. Sambungan multimeter dalam proses menguji transistor
18
iii) Jenis kerosakan transistor Kerosakan
Nilai kerintangan
Terbuka antara 2 terminal
Infiniti
Pintas antara 2 terminal
0Ω
Bocor antara 2 terminal
Nilai kerintangan sama atau hampir sama semasa pengujian dipincang depan dan songsang
19
