4.10 Troubleshooting Techniques

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar teori

4. Percobaan

5. Pilihan ganda

6. Example dan problem

1.      Tujuan[Kembali]

·         Mempelajari dan memahami troubleshooting techniques

·         Mensimulasikan rangakaian troubleshooting techniques menggunakan proteus

2.      Alat dan bahan[Kembali]

a.       Alat

·         DC voltmeter

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

b.      Bahan

·         Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

·         Transistor 

Transistor adalah alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambunng sinyal (switching). Transistor memiliki tiga kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor.Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor  atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).

·         Power

Digunakan sebagai penyedia sumber energi listrik untuk perangkat-perangkat elektronika dalam hal ini energi listrik tegangan DC.

·         Ground

Berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting, sebagai proteksi perlatan elektronik sehingga dapat mencegah kerusakan saat terjadi kebocoran tegangan, dan sebagai penetralisir noise (cacat) yang disebabkan oleh daya maupun kualitas komponen tidak standar.

3.      Dasar teori[Kembali]

Troubleshooting Techniques

Langkah pertama yang dilakukan untuk memperbaiki masalah jaringan adalah memahami karakteristik jaringan tersebut dan memiliki ide yang diharapkan untuk level tegangan dan arus. Untuk bagian aktif dari transistor, pengukuran paling penting adalah level dc dari tegangan basis ke emitor.

Tegangan VBE untuk transistor agar aktif adalah sekitar 0,7V.

Pada gambar 4.57 ujung positif (merah) terhubung ke base terminal untuk transistor npn dan ujung negatif (hitam) ke terminal emitor. Beberapa pembacaan akan sangat berbeda dengan level yang diharapkan yaitu sekitar 0,7V, tetapi yang terbaca seperti 0,4V, 12V atau negatif sehingga koneksi jaringan harus di periksa.

Untuk transistor pnp, bisa digunakan koneksi yang sama tapi pembacaannya akan mengkasilkan nilai negatif.

Tingkat tegangan yang penting lainnya adalah tegangan dari kolektor ke emitor. Pada karakteristik umum BJT yang level VCE-nya sekitar 0,3V yang disarankan untuk suatu perangkat. Namun:

Untuk transistor penguat agar aktif VCE nya harus sekitar 25% -75% dari VCC.

Untuk VCC = 20V, pembacaan VCE dari 1 – 2V atau 18 – 20V seperti yang diukur pada gambar 4.58 merupakan hasil pengukuran yng tidak biasa kecuali sengaja dirancang untuk respon ini dan operasinya harus diselidiki. Jika VCE = 20V (dengan VCC = 20V) setidaknya ada dua kemungkinan, pertama, perangkat BJT rusak, kedua, memiliki sirkuit yang terbuka antara terminal kolektor dan emitor atau sambungan dalam kolektor – emitor atau loop rangkaian basis – emitor terbuka seperti yang ditunjukkan gambar 4.59 membentuk IC pada 0 mA dan VRC 0V.

Pada gambar 4.59, ujung hitam voltmeter terhubung ke ground dan ujung merah mengarah pada ke terminal bawah resistor. Tidak adanya arus kolektor dan penurunan yang terjadi di RC akan menghasilkan pembacaan 20V. Jika meter terhubung ke terminal kolektor BJT, maka pembacaan akan menjadi 0V karena VCC dihambat oleh sirkuit terbuka. Salah satu kesalahan yang paling umum adalah penggunaan nilai resistansi yang salah. Bayangkan dampak penggunaan resistor 680 ohm untuk RB dibandingkan dengan 680kOhm untuk VCC = 20V dan konfigurasi fixed-bias, arus yang dihasilkan adalah

Dan hasil yang diinginkan adalah 28.4A, perbedaan yang sangat signifikan.

Arus dasar 28.4 mA mungkin akan merusak perangkat. Karena nilai resistor aktual sering berbeda dengan nilai kode warna maka sebelum menggunakannya dalam jaringan lebih baik diukur terlebih dahulu. Dengan begitu, nilai aktual akan lebih dekat dengan nilai teoritis.

Bagaimanapun, salah satu metode yang paling efektif untuk memeriksa pengoperasian jaringan adalah dengan memeriksa level tegangan yang terhubung dengan menghubungkan ujung hitam (negatif) voltmeter ke ground dan ujung merah (positif) ke terminal yang penting. Dalam gambar 4.60 jika ujung merah terhubung langsung ke VCC maka harus membaca VCC karena jaringan memiliki satu landasan bersama untuk parameter suplai dan jaringan. Seperti yang ditentukan oleh penurunan di RC dan VE harus kurang dari VC oleh VCE tegangan kolektor – emitor. Jika VCR dan VRE memiliki nilai yang  wajar tetapi VCE memiliki nilai 0V, kemungkinannya adalah bahwa ada BJT rusak dan terjadi arus pendek antara terminal kolektor dan emitor. Seperti yang disebutkan sebelumnya, jika VCE memilki nilai sekitar 0.3V seperti yang didefenisikan bahwa VCE = VC – VE, jaringan mungkin saturasi dengan perangkat atau mungkin tidak rusak.

Voltmeter VOM atau DMM cukup penting dalam proses troubleshooting. Arus level biasanya dihitung dari level tegangan yang melintasi resistor daripada “memecah” jaringan untuk memasukkan bagian dari milli ammeter dari multimeter. Pada skema besar, level tegangan tertentu di sediakan sehubungan dengan ground untuk mempermudah pengecekan dan mengidentisikasi kemungkinan masalah.

Example 4.25

Berdasarkan gambar 4.61, tentukan apakah jaringan beroperasi dengan benar, jika tidak, apa kemungkinan penyebabnya?

Solusi

Tegangan 20V di kolektor mengungkapkan bahwa I_C = 0mA karena adanya sirkuit terbuka atau transistor tidak beroperasi. Level V_RB = 19.85V juga mengungkapkan bahwa transistor tidak aktif karena perbedaan V_CC – V_RB = 0.15V, kurang dari yang diperlukan untuk mengaktifkan transistor dan memberikan tegangan yang sama untuk V_E. Jika diasumsikan bahwa terjadi korsleting dari basis ke emitor, arus yang didapatkan melalui R_B:

Dengan begitu, pada jaringan transistor berada sdalam keadaan rusak dengan terjadinya korsleting antara basis dan emitor.

Example 4.26

Berdasarkan gambar 4.62, tentukan apakah transistor aktif dan jaringan beroperasi dengan benar?

Solusi

Berdasarkan nilai resistor R1 dan  R2 serta besarnya VCC, tegangan V_B = 4V tepat digunakan. 3.3V di emitor menghasilkan penurunan 0.7V melintasi persimpangan basis ke emitor transistor sehingga transistor aktif. Namun, 20V di kolektor mengungkapkan bahwa I_C = 0mA, walaupun koneksi ke suplai harus “solid” atau 20V tidak akan muncul di kolektor perangkar. Ada dua kemungkinan, pertama, terdapat koneksi yang buruk antara R_C dan terminal kolektor transistor, kedua, persimpangan basis ke kolektor transistor terbuka. Untuk mengatasinya periksa kontinuitas persimpangan kolektor menggunakan ohmmeter. Jika tidak terdapat masalah, perikasa transistor menggunakan salah satu metode pada bab3.

Problem

2) Berdasarkan gambar 4.74, tentukanlah:

44) Tentukanlah V_C, V_CE, dan I_C pada jaringan di gambar 4.101

4.      Percobaan[Kembali]

·         Rangkaian

·         Prinsip kerja rangkaian

Troubleshooting Techniques pada rangkaian adalah memasang transistor lalu menghubungkan empat buah resisor yang memiliki nilai hambatan tertentu.Pada prinsipnya Troubleshooting Techniques adalah mengukur nilai tegangan pada tiap tiap resistor yang telah dipasangkan transistor sebagai switching tegangan dan menghitung berapa beda tegangan pada tiap -tiap resistor.

·         Video

·         Download

Download html

Download rangkaian

Download video

Download datasheet

 

5. pilihan ganda

1. Dibawah ini yang merupakan cara untuk memecahkan masalah jaringan dalam troubleshooting network adalah

a). memahami perilaku jaringan dan memiliki beberapa gagasan tentang usia tegangan

b). membuat rangkaian seri dan paralel

c). mengetahui cara memakai jaringan yang benar

d). Menggunakan metode photoconduction untuk memperbaiki masalah

Jawaban: A

2. Apa pengertian dari proses pemecahan masalah dalam troubleshooting network

a). Persimpangan dari garis beban dengan karakteristik akan menentukan titik operasi dari sistem. Analisis semacam itu, untuk alasan yang jelas

b). Detail analisis tidak akan dilakukan untuk setiap konfigurasi karena mereka mengikuti jalan yang sangat mirip dengan yang ditunjukkan

c).ujian sejati dari pemahaman Anda yang jelas tentang perilaku yang tepat dari jaringan dan kemampuan untuk mengisolasi area masalah menggunakan beberapa pengukuran dasar dengan instrumen yang sesuai

d).mengisolasi sinyal input dari suatu beban oleh menggunakan tahap yang memiliki gain tegangan kesatuan, tanpa fase atau pembalikan polaritas, dan bertindak sebagai sirkuit ideal dengan impedansi input sangat tinggi dan impedansi output rendah

Jawaban: C

  

6. example dan problem

Example:

1. Berdasarkan bacaan yang disediakan pada Gambar 4.61, tentukan apakah jaringan beroperasi dengan benar dan, jika tidak, kemungkinan penyebabnya.
   Jawaban:
   20 V di kolektor segera mengungkapkan bahwa IC = 0 mA, karena rangkaian terbuka atau transistor yang tidak beroperasi. Tingkat VRB = 19,85 V juga mengungkapkan bahwa transistor "mati" karena perbedaan VCC - VRB = 0,15 V kurang dari yang dibutuhkan untuk nyalakan "transistor" dan berikan tegangan untuk VE. Padahal, jika kita anggap pendek kondisi sirkuit dari basis ke emitor, kami memperoleh arus berikut melalui RB:
   

          yang cocok yang diperoleh dari

        Jika jaringan beroperasi dengan benar, arus basis seharusnya

    2. Berdasarkan bacaan yang muncul pada Gambar 4.62, tentukan apakah transistor "menyala"dan jaringan beroperasi dengan baik?

Jawaban: 

Berdasarkan nilai-nilai resistor R1 dan R2 dan besarnya VCC, tegangan VB = 4 V tampaknya sesuai (dan kenyataannya memang demikian). 3.3 V di emitor menghasilkan a 0,7-V jatuh melintasi persimpangan basis-ke-emitor dari transistor, menunjukkan "on" transistor. Namun, 20 V pada kolektor mengungkapkan bahwa IC = 0 mA, meskipun koneksi ke suplai harus "solid" atau 20 V tidak akan muncul di kolektor perangkat. Ada dua kemungkinan — mungkin ada hubungan yang buruk di antara mereka RC dan terminal kolektor dari transistor atau transistor memiliki basis kolektor-ke basis terbuka. Pertama, periksa kontinuitas di persimpangan kolektor menggunakan ohmmeter, dan jika oke, transistor harus diperiksa menggunakan salah satu metode yang dijelaskan dalam Bab 3. 

Problem:   

 

1. Mengacu pada berbagai pembacaan tegangan untuk konfigurasi berikut, cari tahu apakah desain seharusnya bekerja dengan benar, jika tidak menyatakan penyebabnya. 

Solusi:
20 V di kolektor segera mengungkapkan bahwa IC = 0 mA, karena rangkaian terbuka atau transistor yang tidak beroperasi. Tingkat VRB = 19,85 V juga mengungkapkan bahwa transistor "mati" karena perbedaan VCC - VRB = 0,15 V kurang dari yang dibutuhkan untuk nyalakan "transistor" dan berikan tegangan untuk VE. Padahal, jika kita anggap pendek kondisi sirkuit dari basis ke emitor, kami memperoleh arus berikut melalui RB:

          yang cocok yang diperoleh dari

        Jika jaringan beroperasi dengan benar, arus basis seharusnya

 

2. Mengacu pada pembacaan yang ditunjukkan diagram, tentukan apakah transistor dalam posisi "on" atau tidak, dan apakah jaringan beroperasi dengan benar

Solusi: 

Berdasarkan nilai-nilai resistor R1 dan R2 dan besarnya VCC, tegangan VB = 4 V tampaknya sesuai (dan kenyataannya memang demikian). 3.3 V di emitor menghasilkan a 0,7-V jatuh melintasi persimpangan basis-ke-emitor dari transistor, menunjukkan "on" transistor. Namun, 20 V pada kolektor mengungkapkan bahwa IC = 0 mA, meskipun koneksi ke suplai harus "solid" atau 20 V tidak akan muncul di kolektor perangkat. Ada dua kemungkinan — mungkin ada hubungan yang buruk di antara mereka RC dan terminal kolektor dari transistor atau transistor memiliki basis kolektor-ke basis terbuka. Pertama, periksa kontinuitas di persimpangan kolektor menggunakan ohmmeter, dan jika oke, transistor harus diperiksa menggunakan salah satu metode yang dijelaskan dalam Bab 3.