BAIKPULIH ALATAN

Monday, July 31, 2006

nota bab 1

1.0 PENGENALAN
Dalam unit ini menerangkan alat-alat kelengkapan yang digunakan dalam pengujian terhadap peralatan-peralatan elektrik dan elektronik. Di antara alat-alat tersebut adalah seperti osiloskop, multimeter, penguji transistor, klip logik, penjana logik dan sebagainya.



1.1 OSILOSKOP DAN OSILOSKOP STORAN
Osiloskop adalah alat pengukuran elektronik yang berkeupayaan untuk memaparkan isyarat di atas screen. Dimana isyarat ini berubah dengan masa (voltan lawan masa). Ini amatlah berguna kepada seorang juruteknik untuk mengetahui nilai parameter isyarat tersebut.

1.1.1 Prinsip asas:

· Ia terdiri daripada komponen utama, Tiub Sinar Katod (Cathod Ray Tiub (CRT)). Ia terdiri daripada beberapa bahagian seperti senapang elektron (electron gun), skrin fluorescent dan 2 pasang plate pemesongan Harizontal (H) dan Vertical (V).

· Apabila voltan diberikan pada horizontal plate, elektron akan bergerak secara mendatar dan apabila voltan diberikan pada vertical plate, elektron akan bergerak secara menegak . Dibawah menunjukkan binaan CRT.
vertical
V

horizontal
H

Electron
Gun
Deflection Planes
Fluorescent
screen
Spot
Electron
Beam












Rajah1.1: Binaan asas Tiub Sinar Katod (Cathod Ray Tube)

· Biasanya plate H disambungkan kepada satu isyarat Mata Gergaji (Saw Tooth Signal), ini menyebabkan elektron akan bergerak dari kiri ke kanan pada paksi X. Plate V pula disambungkan kepada satu isyarat ujian, ini menyebabkan pergerakkan elektron akan mengikut plate ini.

· Hasil dari voltan yang dibekalkan pada plate H dan V secara berterusan menyebabkan ia dapat menghasilkan satu lengkok atau gelombang yang tajam pada skrin menyamai gelombang ujian.Sebenarnya isyarat yang dipaparkan pada skrin adalah sangat laju dan mungkin gelombang tersebut tidak dapat dilihat. Jadi penstabilan paparan adalah diperlukan untuk satu jangka masa yang lama.Untuk itu osiloskop melakukan paparan ulangan di atas lakaran isyarat yang sama. Jadi sebab itulah, maka isyarat yang dipaparkan mesti diberi isyarat perkalaan (periodical signal) yang sesuai untuk paparan yang stabil. Bagi membantu proses ini lebih cekap terdapat satu litar istimewa iaitu “trigger circuit” untuk memastikan elektron tadi dilakarkan pada skrin seperti isyarat asal.

1.1.2 Fungsi asas Bahagian Osiloskop
Di bawah menunjukkan gambarajah blok utama sebuah Osiloskop

SAWTOOTH
OSCILLATOR
X - deflection
Y - deflection
X - deflection
Y - deflection
Y - Amplifier
X - Amplifier
comparator
Trigger Level
Voltage/DIV
Frequency Time / DIV
Trigger Circuit

Input











Rajah 1.2: Gambarajah blok utama Osiloskop

· VOLTAGE/DIV Knob: Untuk menukarkan skala pembesaran pda penguat (amplifier) Channel Y dan juga menukarkan skala paksi Y pada skrin.
· TIME/DIV Knob: Untuk menukarkan tempoh masa (skala) ‘saw tooth signal’ yang menentukan berapa lama elektron bergerak dari kiri ke kanan pada skrin dan menukarkan skala paksi X pada skrin.
· TRIGGER LEVEL Knob: Menukarkan paras rujukan bagi isyarat ujian untuk menentukan skala bagi ‘saw tooth signal’


1.1.3 Jenis-Jenis Osiloskop

1.1.3.1 Osiloskop Storan.
Ia berkeupayaan untuk mengingati isyarat ujian melalui ingatan yang ada padanya. Jadi ia boleh memaparkan isyarat ujian secara jelas tanpa memerlukan isyarat persekalaan.

1.1.3.2 Multichannel Osiloscope.
Boleh memaparkan 2 atau lebih isyarat ujian dalam satu masa. Ia menggunakan prinsip ‘multiplexer’. Setiap isyarat dipaparkan satu demi satu oleh senapang elektron tetapi dalam jangka masa yang amat pendek. Jadi ini sudah mencukupi untuk melihat isyarat ujian tersebut dipaparkan dalam satu jangka masa.

1.1.3.3 Digital Osiloskop.
Ia menggunakan prinsip digital. Isyarat ujian akan ditukarkan kepada digital yang diproses oleh litar digital (seperti sistem komputer) dan dipaparkan pada skrin. Ia berkeupayaan untuk membuat pengukuran tambahan dengan ketepatan yang tinggi dan mudah digunakan.






1.2 MULTIMETER (VOM- Volt, Ohm dan Miliampere)
Berbagai-bagai pengukuran dapat dilakukan oleh MOV, iaitu pengukuran voltan DC/AC. Pengukuran arus, rintangan, kapasitor, diod dan transistor.

1.2.1 Pengukuran Voltan DC/AC
Pilih skala DC/AC yang sesuai pada MOV. Skala tersebut mestilah lebih besar daripada nilai voltan yang diukur untuk mengelakkan kerosakan pada MOV.
Rajah 1.3: Pengukuran Voltan DC/AC
1.2.2 Pengukuran Miliampere (arus)
Pilih skala DC mA yang sesuai pada MOV. Nilai skala mestilah lebih besar dari nilai yang diukur. Potongkan litar yang hendak diukur dan sambungkan MOV seperti gambarajah di bawah:-
Rajah 1.4: Pengukuran Arus ( milliampere)
1.2.3 Pengukuran rintangan
Pilih skala yang sesuai, laraskan MOV pada 0 ohm(tentukurkan). Sambungkan objek yang hendak diukur seperti di bawah:-


Rajah 1.4: Mengukur rintangan
1.2.4 Menguji Kapasitor
Tidak semua MOV berkeupayaan untuk menguji kapasitor, namun ia masih dapat dilakukan oleh MOV. Bagi MOV yang mempunyai kemudahan menguji kapasitor lakukan seperti gambarajah di bawah. Tetapi kapasitor tersebut mestilah discaskan dahulu sepenuhnya.
Rajah 1.5: Menguji Kapasitor pada MOV

Bagi MOV yang tidak mempunyai kemudahan ini, pengujian boleh dilakukan menggunakan kaedah ‘quick and dirty’ seperti berikut. Sambungkan litar seperti di bawah.
Rajah 1.6: Menguji kapasitor pada MOV secara ‘quick and dirty’

Bagi kapasitor yang dipasang pada litar, potong atau bukakan paterinya pada salah satu kaki kapasitor tersebut. Matikan bekalan kuasa pada litar tersebut. Semasa menguji kapasitor tersebut sambungkan MOV seperti litar di atas, dan perhatikan nilai rintangan. Bagi kapasitor yang baik MOV akan mengecas kapasitor tersebut dan diakhir ujian nilai rintangan adalah infiniti atau seperti graf di bawah.
Sekiranya kapasitor tersebut rosak seperti di bawah:-

1. Open circuit : R = Infiniti, tetap.
2. Short circuit : R = Sifar, tetap.
Rajah 1.7: Graf menguji kapasitor
1.2.5 Menguji Diod
Bagi menguji diod MOV mestilah mempunyai ‘diode check’ atau ‘high-ohm’ skala. Ini kerana MOV tersebut mestilah boleh mengaktifkan diod (forward bios). Gambarajah di bawah menunjukkan cara pengujian diod forward-bios dan reverse-bios.


Rajah 1.8: Pengujian diod a) Forward-bios b) Reverse-bios

Setkan MOV pada diod test dan offkan bekalan litar, bagi pengujian forward-bios keputusan ujian bagi diod adalah seperti berikut:-
Diod jenis biasa : 200 hingga 700 ohm
Small-signal diod : 200 ohm
Rectifire diod : 600 ohm
Bagi reverse-bias keputusannya bagi diod yang baik adalah R = Infinite. Bagi diod yang rosak seperti di bawah keputusannya untuk kedua-dua ujian adalah seperti di bawah:
Open Circuit : R = Infinite
Short Circuit : R = sifar


1.3 Pengujian Transistor
Suatu transistor dapat diuji sama ada masih berfungi atau tidak dengan menggunakan meter ohm. Untuk tujuan pengujian ,transistor dianggap sebagai dua diod yang disambung secara membelakang. Diod mempunyai rintangan kedepan yang kecil dan ringtangan balikkan yang tinggi. Oleh itu , transistor NPN yang normal akan menunjukkan sifat rintangan seperti yang di terangkan pada rajah dibawah.


















Rajah 1.9 : Cara menguji transistor dengan meter ohm.

Jika bacaan meter ohm kedepan dan balikan sangat tinggi bermakna taransistor terbuka, dan sebaliknya jika bacaan rendah bermakna transistor terpintas. Jika bacaannya sama, transistor dikira rosak. Biasanya rintangan kedepan mempunyai nilai diantara 300 hingga 700 ohm dan rintangan balikan mempunyai nilai diantara 10 hingga 60 kOhm.




1.3.1 KUAR LOGIK (LOGIC PROBE)
Ia adalah alat pengujian yang diguna untuk menguji paras logik pada litar digital seperti paras ‘0’, ‘1’ dan rangkaian denyut (pulse). Ia amat berguna pada litar digital. Ia berbeza daripada MOV dari segi isyarat yang diukur, di mana logik probe berkeupayaan untuk mengukur isyarat yang mempunyai kadar perubahan yang tinggi.
Penggunaan kuar logik bergantung kepada jenis dan pembuatnya. Kerosakan dapat dikesan dengan menguji keadaan logik pada tempat-tempat yang diketahui keadaan logiknya. Sebagai contoh, kuar logik boleh digunakan untuk memeriksa kehadiran denyut klok pada mikro pemproses.
Semasa membuat pengujian adalah penting untuk memastikan logik probe dibumikan pada bumi litar yang diuji. Ini untuk mengelakkan kerosakan pada probe logik atau ketidaktepatan bacaan yang disebabkan gangguan bekalan kuasa.

Di bawah menunjukkan penggunaan 2 jenis logik probe;

a. Logik probe PRB-50
· Logik ‘1’ ditunjukkan oleh ‘HI’ LED
· Logik ’0’ ditunjukkan oleh ‘LO’LED
· Pulse ditunjukkan oleh ‘pulse’ LED
· Sekiranya ‘pulsing’ dan ‘LO’ LED menyala, maka duty cycle logik ‘0’ lebih panjang dari logik ‘1’.
· Sekiranya ‘pulsing’ dan ‘HI’ LED menyala, maka duty cycle logik ‘1’adalah lebih panjang dari logik ‘0’.

b. Logik Probe LP-1
· Logik ‘1’ dikesan oleh ‘high’ led
· Logik ‘0’ dikesan oleh ‘low’ led
· Pulse dikesan oleh Pulse led
· Sekiranya logik ‘low’ dan pulse ‘blinking’, maka titik tersebut adalah logik ‘0’ dengan duty cycle pulse adalah < 15%.
· Sekiranya logik ‘high’ dan pulse ‘blinking’, maka titik tersebut adalah logik ‘1’ dengan duty cycle pulse adalah > 85%
· Memory/pulse suis: Untuk memegang pulse.

1.3.2 KLIP LOGIK (MONITOR LOGIK)

Ia digunakan untuk menunjukkan paras logik pada kesemua kaki litar sepadu (IC) secara serentak. Dengan itu perubahan dikeluaran dan masukan dapat diperhatikan dengan serentak. Di bawah menunjukkan penggunaan Klip Logik pada IC.


Rajah 1.9: Penggunaan Klip Logik Pada IC





1.3.3 PENYURIH ARUS (CURRENT TRACER)
Ia digunakan untuk mengesan aktiviti arus dalam litar logik. Dengan melaraskan kepekaan pada penyurih arus, surihan arus dapat dibuat dengan memerhatikan kecerahan pada lampu pada penyurih arus. Di bawah menunjukkan 2 contoh penggunaan penyurih arus:
a. Stuck wired-end circuit.
Di bawah menunjukkan cara pengujian kerosakan jenis stuck wired-end circuit dengan menggunakan penyurih arus.


Rajah 1.10: Pengujian kerosakan stuck wired-end circuit
Letakkan penyurih arus pada sebelah ‘pull-up’ perintang dan laraskan sensitiviti penyurih arus sehingga lampu padanya menyala. Bawakan penyurih arus sepanjang laluan yang ditunjukkan.Apabila sampai dititik X, maka kecerahan penyurih arus akan bertambah.Tidak pada titik-titik lain. Ini menunjukkan terdapat kerosakan pada titik ini.













b. Multiple get input problem

Di bawah menunjukkan pengujian kerosakan jenis Multiple get input yang menggunakan penyurih arus.


Rajah 1.11: Pengujian kerosakan jenis ‘multiple get input’.
Dengan membawa penyurih arus seperti laluan pada litar, apabila sampai di titik Z, penyurih arus akan sama terang pada lampunya, tetapi sepatutnya ia semakin malap. Ini menunjukkan berlaku litar pintas ke bumi pada titik tersebut.

1.3.4 PENDENYUT LOGIK (LOGIC PULSER
Ia digunakan untuk menyuntik denyut terkawal ke dalam litar logik. Ia menggunakan denyut atau rangkaian denyut dengan polariti yang diperlukan tanpa memutuskan litar. Denyut yang dihasilkan mempunyai lebar denyut dan frekuensi yang tetap dan amplitudnya bergantung kepada bekalan kuasa yang digunakan, oleh itu bagi menyuntik denyut pada litar logik, logik probe mestilah mengambil punca bekalan yang sama dengan litar tersebut. Pendenyut berkeupayaan sebagai sumber atau sinki bagi arus yang tinggi. Ini membolehkan ia mengatasi keadaan logik pada tempat ia diletakkan dan mengeluarkan denyut yang berlawanan logik. Gambarajah di bawah menunjukkan bagaimana logik pulser menghasilkan denyut berlawanan dengan logik pada titik ujian.





Rajah 1.12: Gambarajah Logik Pulser mengubah logik pada sesuatu titik.

Pendenyut logik biasanya digunakan bersama dengan Logik Probe. Litar di bawah menunjukkan penggunaan logik pulser dengan logik probe.


Rajah 1.13: Litar contoh penggunaan logik pulser dengan logik probe

Terdapat banyak jenis logik pulser. Contoh yang akan digunakan adalah Digital Pulser jenis DP-1. Ia mempunyai satu ‘pulse indicator LED’, suis pulse dan ttl/CMOS. Penggunaannya bergantung kepada jenis litar samada TTL/CMOS, dan tekan suis pulse, maka LED pulse indicator akan berkelip.




1.3.5 PENGANALISA LOGIK (LOGIC ANALYSER)
Penganalisa Logik digunakan untuk melihat paras logik bagi litar digital pada beberapa titik (lebih daripada satu) secara serentak. Logik-logik ini boleh dilihat melalui ‘timing diagram’ atau ‘state diagram’.
Penggunaannya akan dilihat dalam makmal.

1.3.6 PENJANA DENYUT (PULSE GENERATOR)
Digunakan untuk menjana denyut yang boleh dikawal parameter pulsenya, bergantung kepada keperluannya,seperti Delay,width,period,single/double lain-lain lagi. Di bawah menunjukkan ciri-ciri pulse dan terminologinya.



Rajah 1.14: Terminologi pulse.










AKTIVITI 1a
Anda telah kenal alat-alat yang digunakan untuk mengesan kerosakan. Sila uji kefahaman anda sebelum ke unit berikutnya.


4.1 Nyatakan jenis-jenis osiloskop yang biasa digunakan

4.2 Terangkan kegunaan meter pelbagai

4.3 Dalam pengukuran julat rintangan pada meter pelbagai, terangkan apakah langkah awal sebelum pengukuran dibuat?

4.4 Nyatakan kegunaan kuar logic

4.5 Nyatakan penggunaan logic pulser

4.6 Lukiskan dan labelkan gambarajah blok binaan sebuah osiloskop
































MAKLUMBALAS 1a



4.1 i) Osiloskop Storan ii) Multichannel Osiloskop iii) Digital Osiloskop

4.2 Kegunaan Osiloskop ialah untuk mengukur voltan, arus dan rintangan

4.3 Pintaskan kedua-dua probe dan laraskan butang pelaras kepada hampir sifar

4.4 Kegunaan kuar logic untuk menguji paras logic pada litar digital samada logic ‘0’ atau logic ‘1’.

4.5 Logik Pulser digunakan untuk menyuntik denyut terkawal ke dalam litar logic

4.6 Rujuk pada rajah 1.2




































PENILAIAN KENDIRI



Anda telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri. Jika ada masalah yang timbul, sila berbincang dengan pensyarah anda. Selamat Mencuba semoga berjaya!!!!


SOALAN 1.1

a) Terangkan cara menguji perintang
b) Terangkan juga cara menguji transistor
c) Jelaskan cara menggunakan Penyurih Arus dengan kaedah “stuck wired end circuit”.























MAKLUMBALAS PENILAIAN KENDIRI




JAWAPAN 1.1

a) sila rujuk input 1.2.3
b) sila rujuk input 1.3
c) sila rujuk input 1.3.3.a

jadual kelas