komponen elektronik

Topik

2

Komponen Elektronik

HASIL PEMBELAJARAN Di akhir topik ini, anda seharusnya dapat: 1.

Mengenal pasti simbol dan kegunaan beberapa jenis komponen elektronik jenis pasif;

2.

Mengenal pasti kod warna dan simbol perintang;

3.

Mengenal pasti simbol, jenis pincang dan kegunaan beberapa komponen elektronik jenis aktif; dan

4.

Mengenal pasti fungsi dan kegunaan beberapa jenis komponen khas.

PENGENALAN Tahukah anda apakah itu komponen elektrik? Pernahkah anda terfikir apakah kegunaan komponen elektrik dan betapa pentingnya ia dalam kehidupan seharian anda? Sub topik berikut akan mengupas isu komponen elektrik ini dengan lebih mendalam. AKTIVITI 2.1 Tahukah anda bahawa terdapat kepiawaian komponen elektrik yang berbeza di antara negeri-negeri di dunia ini? Nyatakan beberapa kepiawaian yang anda tahu.

2.1

KOMPONEN PASIF

Komponen elektrik adalah suatu alat yang membenarkan pengaliran arus elektrik ke satu arah atau arus ulang alik ke arus terus. Komponen elektrik juga digunakan sebagai pengawal arus elektrik dan rintangan dalam sesuatu litar.

TOPIK 2 KOMPONEN ELEKTRONIK

!

17

Komponen elektronik dapat diklasifikasikan kepada tiga komponen utama iaitu pasif, aktif dan khas. Tiga komponen yang termasuk dalam kategori komponen pasif ialah perintang, pemuat dan pearuh.

2.1.1

Perintang

Perintang merupakan komponen yang biasa terdapat dalam litar elektronik. Fungsi utama perintang adalah untuk mengawal arus dan voltan dalam litar. Terdapat dua jenis perintang iaitu perintang tetap dan perintang bolehubah. Perintang tetap mempunyai nilai yang tetap manakala perintang bolehubah mempunyai nilai yang boleh diubah dengan melaras „shaft‰. Rujuk Rajah 2.1 dan 2.2.

Rajah 2.1: Gambar perintang tetap dan perintang bolehubah Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/resist.htm

Rajah 2.1: Simbol perintang tetap dan perintang bolehubah Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/resist.htm

Parameter bagi sebuah perintang sama ada perintang tetap atau perintang bolehubah adalah seperti berikut: Nilai perintang, dinyatakan dalam ohm (!), Kilo Ohm (K!) atau Mega Ohm (M!); Kadar kuasa, dinyatakan dalam Watt; Had terima, dinyatakan dalam % nilai perintang. Contoh 5%; dan Angkali suhu, dinyatakan dalam % dimana nilai perintang berubah mengikut perubahan suhu perdegree Celcius (%/ÀC).

18

(a)

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Perintang Tetap Rupa bentuk perintang tetap dapat dikenali dengan saiz fizikal selinder kecil dengan dua dawai pengalir dikedua-dua hujung. Ia tidak berpolariti. Arus masuk dan keluar adalah melalui hujung dawai. Nilai perintang dikodkan dengan warna (dalam unit Ohm). Perintang jenis „surface mount‰ pula mempunyai saiz yang lebih kecil dan dilekatkan terus keatas papan litar dengan fungsi yang sama seperti perintang biasa. Rujuk Rajah 2.3 dan Rajah 2.4.

Rajah 2.2: Deretan perintang tetap dalam litar elektronik Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/resist.htm

Rajah 2.3: Perintang jenis „surface mount‰ Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/resist.htm

(b)

Perintang bolehubah Rajah 2.5 menunjukkan binaan satu perintang bolehubah. Ia terdiri dari trek perintang dengan satu „wiper‰ yang menyentuh trek perintang tersebut. Terdapat tiga terminal sambungan yang memberikan nilai perintang yang berbeza antara terminal apabila „wiper‰ dilaraskan. Trek perintang dibuat dari karbon dan campuran logam dan seramik. Rujuk Rajah 2.6.


Wiper

!

19

Trek rintangan

Terminal Rajah 2.5: Binaan perintang bolehubah Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/resist.htm

Rajah 2.4: Perintang bolehubah Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/resist.htm

AKTIVITI 2.2 Nyatakan jenis-jenis perintang bolehubah yang terdapat di pasaran.

(c)

Kod Warna Perintang Penentuan nilai perintang adalah mengikut kepiawaian EIA dimana penggunaan tiga, empat dan lima jalur warna telah diamalkan. Warna untuk menentukan nilai perintang adalah seperti ditunjukkan di dalam Jadual 1.1. Warna dan nilai nya telah dipersetujui diperingkat antarabangsa bagi menentukan nilai perintang, pemuat, diod, kabel dan juga komponenkomponen lain. Penentuan kod warna bagi perintang bermula dengan jalur 1, jalur 2 dan jalur 3 dan bermula dari sebelah kiri ke kanan. Jika diperhatikan dengan teliti, jalur-jalur warna diletakkan berhampiran pada satu hujung, manakala dihujung yang lain satu warna berjarak dengan kumpulan tadi. Mula membaca nilainya dari warna yang tersusun rapat ke jarang. Rajah 2.7 menunjukkan penentuan nilai kod warna perintang. Jika diperhatikan dengan teliti jalur-jalur warna diletakkan berhampiran

20

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

dengan satu hujung perintang. Orientasikan perintang tersebut supaya berada disebelah kiri seperti Rajah 2.7. Jadual 2.1: Kod Warna Perintang Kod warna Perintang Warna

Nilai

Hitam

0

Perang

1

Merah

2

Jingga

3

Kuning

4

Hijau

5

Biru

6

Ungu

7

Kelabu

8

Putih

9

Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/resist.htm

Rajah 2.5: Orientasi menentukan kedudukan jalur warna Sumber: http://www.electronics-lab.com/articles/index.html

(i)

Perintang Empat Jalur Warna Kod warna diorientasikan supaya dibaca dari kiri ke kanan. Jalur pertama adalah digit pertama, jalur kedua digit kedua dan jalur ketiga adalah pendarab (bilangan sifar yang akan ditambahkan) dan jalur keempat adalah hadterima. Had terima pada perintang empat jalur warna adalah 2%, 5% atau 10% (merah, emas atau perak). Rujuk Rajah 2.8.


!

21

Rajah 2.6: Kod warna perintang empat jalur Sumber: http://www.electronics-lab.com/articles/index.html

Digit pertama Perang = 1; Digit kedua Hitam = 0; Digit ketiga Merah =2 (dua sifar ditambahkan); Digit keempat Perak = ±10%; dan Nilai 1000 ohms atau 1k! ±10%. (ii)

Perintang Lima Jalur Warna Seperti perintang empat jalur warna, orientasikan kedudukan perintang lima jalur supaya dibaca dari kiri ke kanan. Jalur pertama adalah digit pertama, jalur kedua digit kedua, jalur ketiga digit ketiga, jalur keempat pendarab (bilangan sifar yang perlu ditambahkan kepada digit kedua) jalur kelima adalah hadterima. Nilai hadterima bagi perintang lima jalur adalah 0.05%, 0.1%, 0.25%, 0.5% atau 1% (kelabu, ungu, biru, hijau atau perang). Rujuk Rajah 2.9.

Rajah 2.7: Kod Warna Perintang Lima Jalur Sumber: http://www.electronics-lab.com/articles/index.html

Digit pertama Perang = 1; Digit kedua Hitam = 0; Digit ketiga Hitam = 0; Digit keempat Perang = 1 (satu sifar ditambahkan); Digit kelima Cokelat = ±1%; dan Nilai 1000 ohms atau 1k! ±1%.

22

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

AKTIVITI 2.3 Nyatakan nilai perintang berikut: (a)

Merah, Merah, Hitam, Emas dan Perang

(b)

Perang, Merah, Merah, Merah dan Perang

(c)

Merah, Merah, Emas dan Merah

2.1.2

Pemuat

Pemuat adalah sejenis komponen elektronik yang berkeupayaan menyimpan cas dalam bentuk medan elektrostatik. Reka bentuk pemuat terdiri dari dua kepingan plat logam yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Rujuk Rajah 2.10.

Plat Terminal

Terminal Dielektrikrminal

Rajah 2.8: Binaan pemuat Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/capac.htm

Apabila voltan dikenakan kepada plat ini, arus elektrik akan mengalir dan mengecas kepingan plat sehingga voltan antara plat menyamai voltan bekalan. Pada ketika ini pemuat dikatakan mempunyai cas penuh. Ini digambarkan seperti Rajah 2.11.


!

23

Cas Negatif

Cas Positif

Dielektrik Simbol Pemuat

Voltan, Vc Rajah 2.9: Mengecas pemuat Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/capacitor/cap_2.html

Apabila voltan bekalan pada terminal pemuat ditanggalkan, kepingan plat masih menyimpan cas elektrik sehingga cas elektrik dinyahcas melalui dawai pengalir merentasi kedua terminal pemuat. Tenaga yang dilepaskan adalah dalam bentuk haba didalam pengalir dan juga dalam pemuat itu sendiri. Jumlah cas elektrik yang disimpan oleh pemuat dinamakan nilai kemuatan. Faktor yang menentukan nilai kemuatan ialah: Luas muka kepingan plat; Jarak antara kepingan plat; dan Bahan yang memisahkan kepingan plat (bahan dielektrik). Hubungan antara cas (Q), kemuatan (C) dan voltan (V) adalah seperti berikut:

C = Q/V (a)

Kemuatan (C) Unit kemuatan (C) diukur dalam Farad (Michael Faraday 1791 ! 1867). Lazimnya nilai kemuatan yang terdapat dalam pasaran adalah dalam unit yang lebih kecil iaitu: µ (micro), n (nano) and p (pico):

µ = 10-6 (millionth), maka 1000000µF = 1F n = 10-9 (thousand - millionth), maka 1000nF = 1µF p = 10-12 (million - millionth), maka 1000pF = 1nF

24

(b)

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Jenis Pemuat Pemuat dikategorikan kepada dua jenis iaitu pemuat berkutub dan pemuat tanpa kutub. Pemuat berkutub, sebagaimana namanya perlu dipasang dengan kekutuban bateri yang betul untuk mengelakkan kecelakaan dan kerosakan pada pemuat tersebut. Manakala pemuat tanpa kutub boleh dipasang tanpa mengira kekutuban bateri. (i)

Pemuat Berkutub (Nilai melebihi 1øF). Rujuk Rajah 2.12 dan 2.13.

Rajah 2.12: Contoh pemuat berkutub Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/capac.htm

Rajah 2.13: Simbol pemuat berkutub Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/capac.htm

Pemuat Elektrolitik Pemuat Elektrolitik merupakan pemuat yang mempunyai kekutuban. Secara fizikalnya tanda kekutuban ditandakan pada badan pemuat supaya mengelakkan daripada kesalahan pemasangan. Rekabentuk pemuat elektrolitik ini lazimnya ditandakan dengan voltan operasi serta nilai kemuatannya dibadan pemuat. Rujuk Rajah 2.14.


!

25

Rajah 2.10: Pemuat elektrolitik Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/capac.htm

Pemuat Tantalum Berbanding dengan pemuat elektrolitik, pemuat tantalum mempunyai kadar voltan kerja yang lebih rendah. Saiz pemuat tantalum lebih kecil dan harganya lebih mahal berbanding pemuat elektrolitik. Nilai kemuatan pemuat tantalum dapat dikenali melalui kod warna. Contoh: biru, kelabu, dot hitam = 68øF Contoh: biru, kelabu, dot putih = 6.8øF Contoh: biru, kelabu, dot kelabu = 0.68øF (ii)

Pemuat Tanpa Kutub (nilai kemuatan sehingga 1øF). Rujuk Rajah 2.15 dan 2.16).

Rajah 2.11: Pemuat tanpa kutub Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/capac.htm

Rajah 2.12: Simbol pemuat tanpa kutub Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/capac.htm

26

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Pemuat tanpa kutub biasanya mempunyai nilai yang sangat kecil. Ia boleh dipasang tanpa mengira kekutuban bateri. Nilai kemuatannya dicetak atas badan pemuat tanpa nilai pendarab. Contoh: 0.1 = 0.1øF = 100nF. Contoh: 4n7 = 4.7nF. (iii) Kod Nombor Pemuat

Rajah 2.17: Kod nombor pemuat

Terdapat juga nilai kemuatan dinyatakan secara kod (rujuk Rajah 2.17). Nombor pertama digit pertama; Nombor kedua digit kedua; dan Nombor ketiga adalah bilangan sifar untuk nilai dalam unit pF. Contoh: 102 = 1000pF = 1nF (bukan 102pF!) Contoh: 472J = 4700pF = 4.7nF (J adalah 5% hadterima). (iv) Kod Warna Pemuat Kod warna digunakan untuk menentukan kemuatan pemuat polister. Kaedah menentukan kod warna pemuat adalah sama seperti kod warna perintang. Warna pertama untuk digit pertama, warna kedua untuk digit kedua dan warna ketiga untuk bilangan sifar dalam unit pF. Warna keempat dan kelima untuk hadterima dan kadar voltan. Rujuk Rajah 2.18.


!

27

Rajah 2.18: Kod Warna Pemuat

Contoh: Perang, hitam, jingga = 10000pF = 10nF = 0.01øF. (Ingatan! Tiada sela antara warna, hanya kelebaran menunjukkan dua warna yang sama). Contoh: Merah lebar, kuning = 220nF = 0.22øF. (v)

Pemuat Bolehubah Pemuat bolehubah banyak digunakan dalam litar penalaan radio. Ia mempunyai nilai kemuatan yang sangat kecil, lazimnya antara 100pF dan 500pF (100pF = 0.0001øF). Rujuk Rajah 2.19 dan 2.20.

Rajah 2.19: Simbol pemuat bolehubah

Rajah 2.20: Pemuat bolehubah Sumber: Photograph © Rapid Electronics

(vi) Pemuat Trimmer Merupakan pemuat bolehubah yang halus. Pemuat trimmer direka khas untuk dipasang terus di atas papan litar. Pelarasan dilakukan dengan menggunakan pemutar skru yang kecil. Nilai kemuatan pemuat trimmer antara 2-10pF. Rujuk Rajah 2.21 dan Rajah 2.22.

28

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Rajah 2.21: Simbol pemuat trimmer

Rajah 2.22: Pemuat trimmer Sumber: Photograph © Rapid Electronics

SEMAK KENDIRI 2.1 Anda telah didedahkan dengan pemuat. Dengan menggunakan perkataan anda sendiri, jelaskan kegunaan pemuat dan jenisjenisnya.

2.1.3

Pearuh

Pearuh adalah satu komponen pasif yang menyimpan tenaga dalam bentuk medan magnet. Dalam bentuk yang mudah pearuh terdiri daripada gulungan dawai pengalir. rujuk Rajah 2.23 dan Rajah 2.24.

Rajah 2.23: Beberapa contoh pearuh Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electronic_component_inductors.jpg


!

29

Rajah 2.24: Simbol pearuh Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electronic_component_inductors.jpg

(a)

Nilai kearuhan Nilai kearuhan sesuatu pearuh bergantung kepada: (i)

Bilangan lilitan gelung;

(ii)

Jenis teras yang digunakan;

(iii) Luas muka keratan lilitan gelung; dan (iv) Panjang dawai lilitan. Nilai pearuh diukur dalam henry (H). Lazimnya unit pearuh adalah dalam mikrohenry (øH) 1 mikrohenry (øH) = 10-6H 1milihenry (mH) = 10-3 H 1 nanohenry (nH) = 10-9 H (b)

Kegunaan Pearuh Pearuh banyak digunakan dalam litar analog. Jika digandingkan dengan pemuat pearuh digunakan sebagai litar penala. Dalam litar bekalan kuasa pearuh digunakan sebagai litar penapis untuk menghilangkan voltan riak. Rujuk Rajah 2.25.

Rajah 2.25: Pearuh dengan dua lilitan 47mH di dalam litar bekalan kuasa Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electronic_component_inductors.jpg

30

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

SEMAK KENDIRI 2.2

Nyatakan maksud, nilai dan kegunaan pearuh dengan ringkas.

2.2

KOMPONEN AKTIF

Terdapat tiga komponen utama yang termasuk dalam kategori komponen aktif ialah Diod, LED, Transistor dan IC. Sub topik ini akan membincangkan komponen aktif dengan lebih menyeluruh.

2.2.1

Diod

Diod merupakan satu komponen elektronik yang membenarkan arus mengalir hanya dalam satu arah sahaja. Tanda anak panah dalam simbol diod menunjukkan arah aliran arus. Rujuk Rajah 2.26 dan Rajah 2.27 untuk contoh dan simbol diod.

Rajah 2.26: Contoh diod Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm

Rajah 2.27: Simbol diod Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm

Diod dibina dari bahan semikonduktor P dan bahan semikonduktor N. Terminal diod dinamakan Anod (+) dan katod (-). Terdapat dua keadaan pincang semasa diod disambungkan pada punca bekalan kuasa iaitu pincang hadapan (forward bias) dan pincang balikan (reversed bias). Rujuk Rajah 2.28.


Katod (K)

Anod (A)

!

31

Arus Pincang Hadapan, mA

Aliran Arus

Voltan Pincang Balikan

Voltan Pincang Hadapan 0.3V Germanium 0.7V Silikon Arus Pincang Balikan, uA

Rajah 2.28: Ciri-ciri diod Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_1.html

(a)

Pincang hadapan Apabila diod dipincang hadapan, terminal Anod disambung dengan punca positib bekalan kuasa dan terminal katod disambung dengan punca negatif bekalan kuasa maka diod akan mengalirkan arus. Rujuk Rajah 2.29.

32

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

PN Junction

Halangan rendah

Voltan Pincang Rajah 2.29: Diod berkeadaan pincang hadapan Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_1.html

(b)

Pincang Balikan Apabila diod dipincang balikan, terminal Anod disambung dengan punca negatif bekalan kuasa dan terminal katod disambung dengan punca positif bekalan kuasa maka diod tidak akan mengalirkan arus. Rujuk Rajah 2.30.

PN Junction

Halangan tinggi Voltan Pincang Rajah 2.30: Diod berkeadaan pincang balikan Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_1.html


(c)

!

33

Jenis-jenis Diod (i)

Diod Isyarat (arus rendah) Diod isyarat digunakan untuk memproses maklumat (isyarat radio) di dalam litar elektronik Contoh diod kegunaan am seperti ini ialah diod 1N4148 yang dibuat dibuat dari silikon. Diod isyarat juga digunakan sebagai diod pelindung kepada geganti (relay). Rujuk Rajah 2.31.

Rajah 2.31: Diod digunakan sebagai pelindung geganti Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm

(ii)

Diod Kuasa Diod kuasa digunakan dalam litar bekalan kuasa sebagai alat terus suaian, iaitu menukarkan arus ulang alik kepada arus terus. Contoh diod kuasa ialah 1N4007. Alat terus suaian gelombang separuh (rujuk Rajah 2.32)

masukan

keluaran

Rajah 2.32: Alat terus suaian gelombang separuh Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_1.html

34

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Separuh kitar positif diod mengalirkan arus, manakala separuh kitar negatif diod tidak mengalirkan arus. Keluaran adalah separuh kitar positif.

Vd.c. =

Vmax

= 0.318Vmax = 0.45VS

Dimana Vmax adalah voltan puncak dan VS adalah nilai ppgd voltan bekalan Alat terus suaian tetimbang (rujuk Rajah 2.33) Empat diod disusun secara teratur untuk membolehkan setiap kitar voltan masukan ada voltan keluaran. Litar ini digunakan untuk mendapatkan voltan AT bersih daripada voltan AU.

Keluaran AT Masukan AU

Rajah 2.33: Litar alat terus suaian tetimbang Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_1.html

Lihat Rajah 2.34 untuk pelbagai jenis contoh alat terus suaian jenis tetimbang yang terdapat di pasaran dipasaran

Rajah 2.34: Berbagai jenis alat terus suaian jenis tetimbang di pasaran Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm


!

35

Diod Zener (rujuk Rajah 2.35, Rajah 2.36 dan Rajah 2.37)

Rajah 2.35: Contoh diod zener a = anod, k = katod

Rajah 2.36: Simbol diod zener

Masukan AT Tidak Teratur

Keluaran AT Teratur

Rajah 2.37: Litar pengatur voltan Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm

Diod Zener digunakan untuk menetapkan voltan keluaran dalam litar pengatur voltan. Secara praktikalnya diod zener dipasang dalam keadaan pincang balikan mengikut voltan yang akan ditetapkan. Diod zener dapat dikenali dengan membaca nilai voltan keluaran pada badan diod.

2.2.2

Diod Pemancar Cahaya (LED)

Rajah 2.38: Contoh berbagai jenis warna LED (saiz 5mm)

Rajah 2.39: Simbol LED

36

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah satu peranti elektronik yang mengeluarkan cahaya apabila dikenakan voltan. Apabila LED dipincang hadapan tenaga dilepaskan dalam bentuk cahaya berwarna. LED banyak digunakan dalam kehidupan seharian kerana kuasa yang dlesapkan adalah rendah berbanding lampu pijar, lebih tahan lama, lebih lasak, saiz yang lebih kecil dan pantas dihidupkan. Rujuk Rajah 2.38 dan 2.39 untuk contoh dan simbol LED.

2.2.3

Transistor

Transistor adalah sejenis peranti elektronik yang biasa digunakan untuk membesarkan isyarat elektronik. Transistor dibina daripada bahan semikonduktor, mempunyai tiga terminal dinamakan pengeluar (emitter), pemungut (collector) dan tapak (base). Terdapat dua jenis transistor iaitu transistor jenis NPN dan transistor jenis PNP. Binaan Transistor (rujuk Rajah 2.40)

Binaan Transistor

Analogi Dua Diod

Simbol Transistor PNP

Simbol Transistor NPN

Rajah 2.40: Binaan, analogi dan simbol transistor Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_1.html


Tiga kaedah pemasangan transistor dalam litar elektronik iaitu: Corak Tapak Biasa (Common Base Configuration). Corak Pengeluar Biasa (Common Emitter Configuration). Corak Pemungut Biasa (Common Collector Configuration). (a)

Corak Tapak Biasa (Common Base Configuration) Rujuk Rajah 2.41 untuk transistor corak tapak biasa.

Rajah 2.41: Transistor corak tapak biasa Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_1.html

Ciri-ciri: (i)

Isyarat masukan dimasukkan antara tapak dan pengeluar.

(ii)

Isyarat keluaran diambil antara tapak dan pemungut.

(iii) Gandaan arus kurang dari 1. Contoh formula kiraan: AV =

Ic × R L R = !× L Ie × R IN R IN

Dimana: "Ic" adalah arus pemungut "Ib" adalah arus tapak "Ie" adalah arus pengeluar

!

37

38

(b)

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Corak Pengeluar Biasa (Common Emitter Configuration) Rujuk Rajah 2.42 untuk transistor corak pengeluar biasa.

Rajah 2.42: Corak Pengeluar Biasa Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_1.html

Ciri-ciri: (i)

Isyarat masukan dimasukkan antara tapak dan pengeluar.

(ii)

Isyarat keluaran diambil antara pegeluar dan pemungut.

(iii) Isyarat masukan berbeza fasa fasa 180o dengan isyarat keluaran (iv) Gandaan arus tinggi. (v)

Gandaan voltan tinggi.

(vi) Gandaan kuasa tinggi. (vii) Galangan masukan rendah (viii) Galangan keluaran tinggi Contoh kiraan:

I E = IC + I B !=

IC IE

" " +1 Dimana: !=

and

"=

IC IB

"=

! 1- !

"Ic" adalah arus pemungut "Ib" adalah arus tapak "Ie" adalah arus pengeluar


(c)

!

39

Corak Pemungut Biasa (Common Collector Configuration) Rujuk Rajah 2.43 untuk transistor corak pemungut biasa.

Rajah 2.43: Corak pemungut biasa Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_1.html

Ciri-ciri: (i)

Isyarat masukan dimasukkan antara tapak dan pemungut.

(ii)

Isyarat keluaran diambil antara pegeluar dan pemungut.

(iii) Gandaan arus tinggi. (iv) Gandaan voltan rendah. (v)

Gandaan kuasa sederhana.

(vi) Galangan masukan tinggi (vii) Galangan keluaran rendah

I E # IC $ I B Ai !

I E IC I B ! IB IB

Ai !

IC IB

1

" Ai ! " 1 Rujuk Jadual 2.2 untuk keksimpulan corak-corak yang telah dinyatakan sebelum ini.

40

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Jadual 2.2: Ringkasan Corak Tapak Biasa, Corak Pengeluar Biasa dan Corak Pemungut Biasa Ciri-ciri

Corak Tapak Biasa

Corak Pengeluar Biasa

Corak Pemungut Biasa

Galangan masukan

Rendah

Sederhana

Tinggi

Galangan keluaran

Sangat Tinggi

Tinggi

Rendah

Beda fasa

0o

180o

0o

Gandaan Voltan

Tinggi

Sederhana

Rendah

Gandaan Arus

Rendah

Sederhana

Tinggi

Gandaan Kuasa

Rendah

Sangat Tinggi

Sederhana

2.2.4

Litar Bersepadu (Integrated circuit-IC)

Rajah 2.44: Jenis IC yang terdapat dalam pasaran

IC merupakan komponen elektronik yang mengandungai berbagai peranti semikonduktor yang direka bentuk khas. IC banyak digunakan dalam peralatan elektronik masa kini. (Rujuk Rajah 2.44).

Rajah 2.45: Binaan dalam IC

Dua kebaikan penggunaan IC (rujuk Rajah 2.45) iaitu kos dan prestasi. Kos pembuatannya murah jika dibandingkan menggunakan komponen biasa kerana cip binaannya dibentuk atas sekeping papan yang kecil dan nipis. Prestasinya pula amat baik kerana menggunakan voltan yang rendah dan terbina dalam satu bekas yang padat.


!

41

IC boleh dikelaskan kepada tiga iaitu: IC analog; IC digital; dan IC campuran (bekerja untuk analog dan digital). Litar IC digital mengandungi berbagai-bagai get logic, flip-flop, multiplek dan mikroprosesor. Litar IC analog pula terdiri daripada sensor dan opAmp manakala IC campuran seperti A/D Converter dan D/A converter.

2.3

KOMPONEN KHAS

Tiga komponen utama yang termasuk dalam kategori komponen khas ialah suis dan pemasa, transduser, sensor dan geganti. (a)

Transduser Tranduser merupakan peranti elektronik yang boleh mengesan gerakan, isyarat elektrik, tenaga radiasi, tenaga haba, tenaga magnet dan sebagainya. Dalam sistem pembesar suara contohnya, mikrofon mengesan isyarat suara yang rendah, kemudian dikuatkan oleh amplifier seterusnya dikeluarkan melalui pembesar suara. Mikrofon sebagai transduser mengesan isyarat suara kemudian menukarkannya kepada gelombang elektrik yang kecil. Amplifier menguatkan isyarat elektrik yang kecil. Pembesar suara menukarkan isyarat elektrik kepada gelombang suara. Rujuk Rajah 2.46 dan Jadual 2.3. (i)

Sistem pembesar suara

Rajah 2.46: Sistem input dan output Sumber: http://www.electronics-tutorials.ws/io/io_1.html

42

TOPIK 2

KOMPONEN ELEKTRONIK

Jadual 2.3: Kuantiti Diukur (Peranti Input (Sensor) dan (Peranti Keluaran (Output)

Kuantiti yang akan diukur

Peranti input (sensor) Perintang Bersandar Cahaya (LDR)

Aras cahaya

Fotodiod Fototransistor Solar Sel

Thermocouple Thermistor Suhu

Termostat

Resistive Temperature Detectors

Tekanan

Kedudukan

(RTD) Alat penahan suis tekanan

Load Cells Potentiometer Encoders Suis Reflective/Slotted Opto LVDT Generator-Tacho

Kelajuan

Suara

(b)

Reflective/Slotted Opto-coupler Sensor Kesan Doppler Karbon Microphone Kristal elektrik-Piezo

Peranti keluaran (output) Cahaya & Lampu LED's & Paparan Optik Gentian

Pemanas Kipas

Lifts & Jacks Elektromagnetik Gegaran Motor Solenoid Panel Meter Motors AT & AU

Stepper Motor Brek Loceng Pembaz Pembesar Suara

Geganti (Relay) Geganti merupakan peranti elektronik yang berfungsi sebagai suis kendalian elektrik. Arus yang mengalir dalam gelung geganti menghasilkan medan magnet yang menghubungkan suis on dan off. Rujuk Rajah 2.47 dan 2.48.

Rajah 2.47: Bentuk geganti


!

43

Rajah 2.48: Simbol geganti Sumber: http://www.kpsec.freeuk.com/components/relay.htm

Terminal geganti biasanya ditandakan dengan COM, NC dan NO: (i)

COM

(ii)

NC = Normally Closed, lazimnya suis antara COM dan NC tetutup (ON) semasa geganti off.

(iii) NO = Normally Open, lazimnya suis antara COM dan NO terbuka (OFF) semasa geganti off. SEMAK KENDIRI 2.3 Dengan ringkas, nyatakan dua jenis komponen khas yang telah anda pelajari.

#

#

#

Komponen elektronik diklasifikasikan kepada: $

Komponen pasif;

$

Komponen aktif; dan

$

Komponen khas.

Tiga komponen pasif ialah: $

Perintang;

$

Pemuat; dan

$

Pearuh.

Tiga komponen aktif ialah: $

Diod;

$

LED Transistor; dan

44

TOPIK 2

$ #

KOMPONEN ELEKTRONIK

IC.

Tiga komponen khas ialah: $

Suis dan pemasa;

$

Transduser; dan

$

Sensor dan geganti.

#

Perintang merupakan komponen yang biasa terdapat dalam litar elektronik.

#

Perintang adalah terbahagi kepada dua, iaitu: $

Perintang tetap; dan

$

Perintang berubah.

#

Penentuan nilai perintang adalah mengikut kepiawaian EIA dimana penggunaan tiga, empat dan lima jalur warna telah diamalkan.

#

Pemuat adalah sejenis komponen elektronik yang berkeupayaan menyimpan cas dalam bentuk medan elektrostatik.

#

Pemuat dikategorikan kepada dua jenis iaitu: $

Pemuat berkutub; dan

$

Pemuat tanpa kutub.

#

Pearuh adalah satu komponen pasif yang menyimpan tenaga dalam bentuk medan magnet.

#

Diod merupakan satu komponen elektronik yang membenarkan arus mengalir hanya dalam satu arah sahaja.

#

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah satu peranti elektronik yang mengeluarkan cahaya apabila dikenakan voltan.

#

Transistor adalah sejenis peranti elektronik yang biasa digunakan untuk membesarkan isyarat elektronik.

#

Tiga kaedah pemasangan transistor dalam litar elektronik iaitu: $

Corak Tapak Biasa (Common Base Configuration).

$

Corak Pengeluar Biasa (Common Emitter Configuration).

$

Corak Pemungut Biasa (Common Collector Configuration).


!

45

#

IC merupakan komponen elektronik yang mengandungai berbagai peranti semikonduktor yang direka bentuk khas.

#

Tranduser merupakan peranti elektronik yang boleh mengesan gerakan, isyarat elektrik, tenaga radiasi,, tenaga haba, tenaga magnet dan sebagainya.

#

Geganti merupakan peranti elektronik yang berfungsi sebagai suis kendalian elektrik.

Geganti

Pearuh

Komponen elektronik jenis pasif

Pemuat

Komponen elektronik jenis aktif

Perintang

Komponen elektronik jenis khas

Tranduser

Backer, J. (1998). Modern electronic manuals. Dorset, UK: Wimborne Publishing Ltd. Undesstanding Passive Components. Hewes, John.(2009). Variable resistor. Retrieved June 15, 2009, from http://www.kpsec.freeuk.com/components/vres.htm Hewes, John.(2009). Capasitor. Retrieved June 15, 2009, from http://www.kpsec.freeuk.com/components/capac.htm Hewes, J. (2009). Diodes. Retrieved June 15, 2009, from http://www.kpsec.freeuk.com/components/diode.htm Hewes, J. (2009). Integrated circuits. Retrieved June 15, 2009, from http://www.kpsec.freeuk.com/components/ic.htm Storr, W. (2009). Transistor. Retrived June 15, 2009, from http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_1.html

komponen elektronik

Recommend Documents