7.12 TROUBLESHOOTING

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

-Example

-Problem

-Soal Pilihan Ganda

4. Percobaan 

5. Video

6. Download File

 1. Tujuan [kembali]

• Mempelajari permasalahan dalam menjalankan (troubleshooting) rangkaian JFET
• Mengetahui dari pemeriksaan operasi dc dari Konfigurasi bias diri JFET. 

2. Alat dan Bahan[kembali]

• Resistor

Komponen elektronika yang bersifat menghambat arus listrik dan juga merupakan komponen pasif karena komponen ini tidak membutuhkan arus listrik agar berfungsi.

Gambar Resistor di Proteus

Gambar Resistor

• Power (Daya)

Power adalah komponen yang memberikan daya dan menghsailkan tegangan pada suatu rangkaian.

• JFET N-CHanel

JFET adalah transistor efek medan gerbang persimpangan. Transistor normal adalah perangkat yang dikendalikan arus yang membutuhkan arus untuk biasing, sedangkan JFET adalah perangkat yang dikendalikan tegangan.

• Ground

Ground adalah alat yang berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.

Gambar Ground

Gambar Ground di Proteus

• DC Voltmeter

DC Voltmeter adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensialtegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

Gambar  DC Voltmeter di Proteus

Gambar DC Voltmeter

3. Dasar Teori[kembali]

Pemecahan Masalah Sirkuit Bias JFET mirip dengan sirkuit bias BJT. Perbedaan utama adalah bahwa hanya ada satu persimpangan di FET (persimpangan saluran gerbang) yang mungkin menjadi hubung singkat atau hubung terbuka. Untuk menentukan apakah sirkuit berfungsi dengan benar, semua tegangan terminal FET harus diukur terhadap ground, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 10-25. Ini persis seperti yang dilakukan untuk rangkaian BJT, dan, di sini sekali lagi, jika level tegangan tidak memuaskan, rangkaian harus diselidiki lebih lanjut untuk menemukan kesalahannya.

Kesalahan Umum:

Sebelum melangkah lebih jauh, daftar kesalahan umum berikut harus dipertimbangkan. Ini berlaku sama untuk sirkuit FET dan BJT.

- Catu daya tidak dihidupkan.

- Kontrol pembatas arus catu daya tidak disetel dengan benar.

- Kabel salah terhubung ke catu daya.

- Fungsi Volt-Ohm-Milliammeter (VOM) salah dipilih.

- Terminal VOM yang digunakan salah.

- Sambungan komponen salah.

- Nilai resistor salah.

- Resistor di tempat yang salah.

Bias Gerbang:

Gambar 10-26 mengilustrasikan sumber kesalahan tipikal dalam rangkaian bias gerbang. Biasanya, gerbang harus negatif sehubungan dengan ground, dan tegangan drain harus berkisar antara 3 V hingga (VDD - 2 V). Jika VD ≈ VDD, seperti pada Gambar 10-26(a), terminal FET mungkin hubung-terbuka, atau R2 mungkin hubung singkat. Ketika VC ≈ 0, seperti pada Gambar 10-26(b), R1 dan R2 mungkin tertukar (resistor bernilai tinggi dan resistor bernilai rendah di tempat yang salah). Kemungkinan lain adalah R2 terhubung terbuka, atau terminal FET dihubung pendek.

Bias diri:

Alasan yang mungkin untuk level tegangan yang salah dalam rangkaian bias mandiri diilustrasikan pada Gambar 10-27. Ini mirip dengan yang dibahas, untuk bias gerbang. Jika VD kira-kira sama dengan VDD [Gambar 10-27(a)], resistor R3 atau salah satu terminal transistor dapat dihubung-terbuka, atau R1 dan R3 dapat dipertukarkan. Atau, R2 mungkin dihubung pendek. Jika VD sama dengan VS [Gambar 10-27(b)], terminal transistor FET mungkin mengalami hubungan pendek, atau R1 dan R2 mungkin berada di tempat yang salah (tertukar).

Bias Pembagi Tegangan:

Pengukuran tegangan yang tidak memuaskan dan kemungkinan kesalahan dalam rangkaian bias pembagi tegangan ditunjukkan pada Gambar 10-28. Jika VD sama dengan VDD [Gbr. 10-28(a)], R1 atau R4 mungkin rangkaian terbuka. Alternatifnya, R2 atau R3 mungkin mengalami hubungan pendek, atau terminal FET mungkin mengalami hubungan terbuka. Ketika VD kira-kira sama dengan VS (Gbr. 10-28(b)], R2 mungkin hubung-terbuka, atau R1 dan R2 mungkin tertukar.Kemungkinan lainnya adalah terminal FET hubung singkat.

 

-Example[kembali]

 example 2.24

Tentukan referensi tegangan yang dihasilkan oleh jaringan pada gambar dibawah ini, yang manakah digunakan LED putih untuk mengindikasikan daya nya nyala. Berapakah level kuat arus yang melalui LED dan daya dialirkan dari sumbernya? bagaimana daya diserap oleh LED bandingkan dengan 6V dioda zener?

Solusi:

Pertama kita nge cek apakah ada tegangan yang cukup yang diterapkan untuku menghidupkkan semua seri elemen dioda. LED putih akan turun sekitar 4 V diatasnya , yang 6 V dan 3,3 V dioda zener memiliki tota 9,3 V dan silikon bias maju dioda memiliki 0,7 V, untuk total 14 V.

Example 2.25

Jaringan pada (rangkaian 1) dirancang untuk membatasi tegangan hingga 20 V selama bagian positif tegangan yang diberikan dan hingga 0 V untuk ekskursi negatif dari tegangan yang diberikan.  Periksa operasinya dan plot bentuk gelombang tegangan di seluruh sistem untuk sinyal yang diterapkan.  Asumsikan sistem memiliki resistansi masukan yang sangat tinggi sehingga tidak akan mempengaruhi jaringan.

           (rangkaian 1)

Solution:

Untuk tegangan positif yang diberikan kurang dari potensial Zener 20 V, dioda Zener akan berada dalam perkiraan keadaan rangkaian terbuka, dan sinyal input hanya akan mendistribusikan dirinya ke seluruh elemen, dengan mayoritas masuk ke sistem karena memiliki tegangan seperti itu. tingkat resistensi yang tinggi.

Setelah tegangan melintasi dioda Zener mencapai 20 V, dioda Zener akan menyala seperti yang ditunjukkan pada (Rangkaian 2) dan tegangan melintasi sistem akan terkunci pada 20 V. Kenaikan lebih lanjut dalam tegangan yang diberikan hanya akan muncul di resistor seri dengan  tegangan melintasi sistem dan dioda bias maju masing-masing tetap pada 20 V dan 0,7 V.  Tegangan di seluruh sistem ditetapkan pada 20 V, seperti yang ditunjukkan pada (Rangkaian 2), karena 0,7 V dioda tidak berada di antara terminal keluaran yang ditentukan.  Oleh karena itu, sistem aman dari peningkatan tegangan lebih lanjut.

 Untuk wilayah negatif dari sinyal yang diterapkan, dioda silikon dibiaskan terbalik dan menghadirkan rangkaian terbuka ke kombinasi seri elemen.  Hasilnya adalah bahwa sinyal yang diterapkan secara negatif penuh akan muncul pada dioda rangkaian terbuka dan tegangan negatif pada sistem terkunci pada 0 V, seperti ditunjukkan pada (Rangkaian 3).

 Oleh karena itu, tegangan melintasi sistem akan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar dibawah.

Example 2.26

a. untuk jaringan dioda zener pada (rangkaian 7), tentukan VL,VR,Iz, dan Pz.

b.ulangi bagian a tetapi dengan RL = 3 kohm.

Solution:

a.

 karena V=8,73 V kurang dari Vz=10 V, dioda dalam keadaan off, seperti yang terlihat                                           

pada gambar dibawah.

masukkan hasil ekuivalen open sirkuit dalam jaringan yang sama pada gambar (Rangkaian 7), kita mengetahui:

b.

karena V= 12 V lebih besar dari z= 10V ,dioda dalam keadaan nyala jaringan pada (rangkaian 8) menghasilkan:

-Problem[kembali]

Problem 2.11 ( Zener Diodes) 

42.     a. Tentukan VL, IL, IZ dan IR untuk jaringan dari gambar 2.186 jika RL = 180 ohm

          b. Ulangi langkah bagian (a) jika RL = 470 ohm

          c. Tentukan nilai dari RL yang akan menetapkan kondisi daya maksimum untuk dioda Zener

          d. Tentukan nilai minimum R L untuk memastikan bahwa dioda Zener dalam keadaan "aktif"

43.     a. Desainlah jaringan pada Gambar. 2.187 untuk mempertahankan VL pada 12 V untuk variasi                      beban ( IL ) dari 0 mA hingga 200 mA. Artinya, tentukan RS dan VZ . 

          b. Tentukan Pz max untuk dioda Zener bagian (a). 

46.         Buatlah sketsa output dari jaringan Gambar 2.145 jika inputnya adalah gelombang persegi 50V.               Ulangi untuk Gelombang persegi 5-V. 

Jawaban :

42. a. Menetukan :

• VL = RL . Vi : ( R + RL) = 180 ohm . 20 V : ( 220 + 180 ) ohm = (3.600 : 400) V = 9 V
• IL = VL : RL = 9 V : 180 ohm = 0,05 A = 50 mA 
• IZ = 0 , karena V<VZ, dioda menjadi mati dan kesetaraan diganti dengan sirkuit terbuka 
• VR = Vi - VL  = 20 V - 9 V = 11 V
• IR = VR : R = 11 : 220 = 50 mA.

      b. Ulangi bagian (a) dengan 

       

• VL = RL . Vi : ( R + RL) = 470 ohm . 20 V : ( 220 + 470 ) ohm = (9.400 : 690) V = 13,62 V
• IL = VL : RL = 13,62 V : 470 ohm = 0,029 A = 29 mA 
• karena V=VL = 13,62 V yang mana itu lebih besar dari VZ 10 V, maka dioda akan dalam keadaaan aktif/on dan jaringannya menjadi VL = VZ = 10 V
• VR = Vi - VL  = 20 V - 10 V = 10 V
• IR = VR : R = 10 : 220 = 45 mA.
• IZ = IR - IL = 45 mA - 29 mA = 16 mA

      c. Menetukan nilai RL maximum

•         RLmax = Vz : ILmin = Vz : ( IR - IZ ) = 10 V: ( 45mA-16mA) = 10 V : 29mA =  344,8Ω

      d. Menentukan nilai RL minimum 

•         RLmin= R.VZ : ( Vi - VZ ) = 220 . 10 : (20 - 10) = 220Ω

- Soal Pilihan Ganda

 1. Diketahui VIN = 12 volt, RS = 120 ohm dan RL = 220 ohm. Apabila tegangan zener (VZ) sebesar 5 volt, tentukan :

• Arus sumber (IS)
• Arus zener (IZ)

a. IS = 53 mA, IZ = 19,1 mA 

b. IS = 55 mA, IZ = 23,8 mA 

c. IS = 57 mA, IZ = 37,6 mA 

d. IS = 58 mA, IZ = 35,3 mA 

e. IS = 59 mA, IZ = 22,5 mA 

Jawaban : D. 

Penyelesaian :
Diketahui VIN = 12 volt ; Rs = 120 ohm ; VZ = 5 volt

Menentukan arus sumber (IS)
IS= VIN−VOUT: RS
IS=12V−5V: 120=7: 120=0,058A=58mA

Menentukan arus zener (IZ)
Iz=IS−IRL

Karena nilai IS sudah diketahui sebesar 58mA maka tinggal mencari nilai IRL. IRL = VOUT : RL , sehingga IRL = 5 V : 220 ohm = 0,0227= 22,7mA

Maka IZ = 58 mA- 22,7 mA = 35,3 mA

2. Diketahui VIN = 12 volt, RS = 120 ohm dan RL = 220 ohm. Apabila tegangan zener (VZ) sebesar 5 volt, tentukan RLmin.

a. 81,26

b. 82,16

c. 86,12

d. 86,21

e. 88,26

Jawaban : D.

Penyelesaian : 

IRL= VOUT: RL
IRL=5V: 220Ω =0,023A=23mA

Sehingga :
Iz=IS−IRL
Iz=58mA−23mA=35mA

Tahanan beban minimum (RLmin)

RLmin=VZ:IS
RLmin=A5V:58mA=86,21Ω

3. Jika nilai PIV dioda terlampaui, maka

a) Dioda berjalan buruk
b) Dioda rusak
c) Dioda berperilaku seperti dioda zener
d) Tidak satupun di atas

Jawaban : B. 

4. Percobaan[kembali]

5. Video[kembali]

6. Download File[kembali]

[File Proteus]

[menuju awal]

4.17 Troubleshooting Technique

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.Tujuan

2.Alat dan Bahan

3.Dasar Teori

4.Example

5.Probelm

6.Rangkaian 

7.Link Download

 1.Tujuan[kembali]

-agar paham teknik troubleshooting

-agar teknik troubleshooting dapat diterapkan

-agar dapat menemukan dan menyelesaikan masalah bersifat kompleks

2.Alat dan Bahan [kembali]

-Resistor

Komponen elektronika yang bersifat menghambat arus listrik dan juga merupakan komponen pasif karena komponen ini tidak membutuhkan arus listrik agar berfungsi.

Gambar Resistor di Proteus

Gambar Resistor

-Transistor

transistor npn merupakan komponen elektronika yang terdiri dari dua semikonduktor tipe-n yang mengapit semikonduktor tipe-p.

Gambar Transistor di Proteus

Gambar Transistor 

-Ground

Ground adalah alat yang berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.

Gambar Ground di Proteus

-Voltmeter

Voltmeter adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensialtegangan antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

Gambar Voltmeter

Gambar Voltmeter di Proteus

3.Dasar Teori[kembali]

Seni dari troubleshooting merupakan topik yang luas yang penuh dengan jangkauan kemungkinan dan teknik yang tidak bisa dicakup dengan hanya beberapa seksi buku.bagaimanapun praktikan harusnya sudah tau dengan manuver dasar dan sebagainya

Cukup jelas,langkah pertama dalam melakukan troubleshoot jaringan adalah sepenuhnya sadar dengan kebiasaan jaringan itu sendiri dan memiliki beberapa ide dalam memperkirakan besaran tegangan dan arus.Untuk resistansi dalam daerah aktif,tingkat dc terukur yang paling penting adalah tegangan basis ke emitor.

Untuk transistor hidup,teganga Vbe berada pada kisaran 0,7 V

Koneksi yang benar dalam mengukur Vbe ada pada gambar dibawah

Level tegangan sama pentingnya dengan tegangan kolektor-ke-emitor. Ingat dari karakteristik umum BJT yang tingkat V CE di sekitar 0,3 V disarankan perangkat yang jenuh.

Untuk penguat transistor tipikal dalam keadaan aktif, Vce biasanya sekitar 25% - 75% dari Vcc.

Untuk Vcc= 20 V, pembacaan dari Vce dari 1V - 2V atau dari 18V - 20V yang dapat diukur pada gambar dibawah yang tentu adalah hasil yang tidak biasa dan kecuali emang perangkat nya emang di design untuk hasil seperti ini.

ujung hitam voltmeter dihubungkan ke titik temu suplai dan ujung merah ke terminal bawah resistor. Tidak adanya kolektor

arus dan konsekuensi penurunan tegangan nol pada RC akan menghasilkan pembacaan 20 V. Jika meter dihubungkan antara terminal kolektor dan ground BJT, pembacaan akan menjadi 0 V karena V CC diblokir dari perangkat aktif oleh rangkaian terbuka. Salah satu yang paling kesalahan umum di laboratorium adalah penggunaan nilai resistansi yang salah untuk desain tertentu.

Arus basis 28, mA pasti  menempatkan desain di zona jenuh dan dapat merusak perangkat. Karena nilai aktual resistor sering berbeda dari nilai berkode warna nominalnya  (ingat tingkat toleransi umum  elemen resistif), sekarang saatnya menggunakan untuk mengukur resistor sebelum menghubungkannya ke  jaringan. hasilnya adalah pengukuran lebih dekat  ke tingkat teoretis dan beberapa keyakinan bahwa nilai resistansi yang benar sedang digunakan.

Terkadang ada rasa kecewa. Anda memeriksa perangkat dengan Curve Tracer atau penguji BJT lainnya dan terlihat baik-baik saja. Semua level resistensi tampaknya benar, koneksi tampak solid dan tegangan suplai yang benar terhubung - apa selanjutnya? Debugging sekarang harus mencoba kompleksitas yang lebih tinggi. Mungkinkah kabel internalnya rusak? Seberapa sering menyentuh kabel pada titik yang tepat menciptakan situasi peralihan antar koneksi? Mungkin diberi daya dan disetel ke tegangan yang benar, tetapi kenop batas arus pada dibiarkan di posisi nol, mencegah level arus yang benar yang diperlukan oleh desain jaringan.  Jelas, semakin maju sistemnya, semakin luas kemungkinannya. Bagaimanapun, salah satu metode yang paling efektif untuk memeriksa operasi jaringan adalah dengan memeriksa berbagai level voltase relatif terhadap arde dengan menghubungkan kabel voltmeter hitam (negatif) ke arde dan "menyentuh" ​​yang relevan. konektor dengan kabel merah (positif). Dalam gambar .95 , jika kabel merah dihubungkan langsung ke V CC seharusnya terbaca  V CC volt karena jaringan memiliki satu pangkalan bersama untuk suplai dan parameter jaringan. Pada VC, pembacaan harus lebih kecil, sebagaimana ditentukan oleh penurunan RC , dan VE harus lebih kecil dari VC, sebagaimana ditentukan oleh tegangan kolektor-emitor V CE . Jika salah satu dari poin ini tidak terdaftar, yang tampaknya masuk akal, itu saja sudah cukup untuk mengidentifikasi koneksi atau elemen yang salah. Jika V RC dan V RE adalah nilai yang dapat diterima, tetapi V CE adalah 0 V, ada kemungkinan bahwa BJT rusak dan menunjukkan ekuivalen hubung singkat antara kolektor dan terminal emitor. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, jika V CE mencatat tingkat kira-kira 0,3 V, ditentukan oleh  VCE = VC – VE (perbedaan tingkat yang diukur di atas), jaringan mungkin atau mungkin tidak jenuh oleh perangkat  menjadi cacat.

4.Example [kembali]

Example 4.33

Berdasarkan hasil dari gambar 4.96, tentukan apakah jaringan bekerja dengan benar atau tidak, jika tidak jelaskan sebabnya.

Solusi:

20 V pada kolektor menunjukkan bahwa Ic = 0 mA, berdasarkan pada open sirkuit atau transistor yang tidak bekerja. Nilai Vrb = 19,85 V juga menunjukkan bahwa transistor dalam keadaan mati karna perbedaan dari Vcc - Vrb = 0,15 V kurang dari yang dibutuhkan untuk menghidupkan transistor dan memberikan beberapa tegangan untuk Ve.

Yang kecocokkan tersebut didapatkan dari:

Jika jaringannya bekerja dengan benar, arus utamanya seharusnya:

Example 4.34

Berdasarkan hasil yang timbul pada gambar 4.97, tentukan apakah transistor nya hidup dan apakah jaringan berkerja dengan benar.

Solusi:

Berdasarkan nilai resistor R1 dan R2 dan besarnya Vcc, tegangan Vb = 4 V terlihat benar benar saja. yang 3.3 V pada nilai emitter dalam 0,7 V drop melalui base to emitter persimpangan dari transistor, memicu  transistornya hidup. Bagaimanapun 20 V pada kolektor memnunjukkan bahwa Ic = 0 mA, Meskipun koneksi ke suplai harus "padat" atau 20 V tidak akan muncul pada kolektor dari perangkat. 2 kemungkinan nyata.

5.Problem [kembali]

60.pengukuran pada gambar dibawah membuktikan bahwa jaringannya tidak bekerja dengan benar.List sebanyak banyaknya yang bisa ditemukan dari pengukuran tersebut.

Solusi:

(a) 1.open sirkuit di sirkuit utama

     2.koneksi jelek pada terminal pemancar

     3.transistor yang sudah rusak

(b) 1.korslet pada simpang base-emitter

      2.terbuka pada kolektor terminal

(c)  1.open sirkuit di sirkuit utama

      2.transistor terbuka

61.pengukuran pada gambar dibawah membuktikan bahwa jaringannya tidak bekerja dengan benar. spesifiklah kenapa nilai yang didapatkan menunjukkan masalah dengan jaringan yang bekerja denga yang diharapkan.dalam kata lain,nilai mencerminkan masalah yang sangat spesifik pada setiap kasus.

      

Solusi:

(a) tegangan awal 9.4 V menunjukkan bahwa 18 kohm ,tidak melakukan kontak dengan terminal awal dari transistor.

 

jika bekerja dengan benar:

(b) karna VE>VB,jadi seharusnya transistornya akan "off"

dengan:

4V pada emitter adalah tegangan yang akan ada jika transistor korslet dr kolektor ke emitter

63.apa yang terjadi pada tegangan Vc jika transistornya diganti dengan yang memiliki nilai yang lebih besar B(beta)?

Solusi:

6.Rangkaian [kembali]

7.Download File

Rangkaian 1

Rangkaian 2

Rangkaian 3

bab 4 ya