DTE 2553
81
Penggandavoltan digunakanuntuk menghasilkanvoltan yang tinggi tetapi keperluan
arus yang rendah. Penggandavoltan terbina daripada dua penerus voltan separuh
gelombang.Sekiranyaandadiberikan elemenberikut :
Puncamasukanvoltan ulangalik Vp=100V
Pengubahmenaik voltan 1:2
2 pasangkapasitorjenis bukanberkutub
2 pasangdiod 1N4001
SatubebanR =10kO.
(b)
Bagaimanakah anda boleh menyambungkan elemen-elemen ini untuk
membentuksatulitar penggandavoltan.
(5 markah)
Daripada litar yang telah dilukiskan dalam81 (a), tentukandua penerusvoltan
separuh gelombang itu dan seterusnyaterangkandenganjelas apakahyang
berlakupactakitaran positif dankitaran negatif voltan masukan.
(14 markah)
(c)
Daripadapeneranganandadi S1 (b), lukiskan litar setaraarnsterns kesan
daripadapergantiankitaran positifdan kitarannegatifvoltan masukan.
(5 markah)
(d)
Daripada81 (c), berapakahvoltan keluaranlitar anda?
(1 markah)
82
(a)
Adalah menjadi kepentingan untuk mewujudkan satu sistem bekalan kuasa
tersendiri untuk peralatanelektrik daDelektronik. Terangkandenganringkas
mengapakahia penting?
(2 markah)
Rajah 82 (b)(i) menunjukkan litar satu sistem bekalan kuasa daD Rajah
82(b)(ii) menunjukkanbentukgelombangkeluarandi titik B, C daDD.
Denganmerujuk kepadakedua-duarajahini,
(i)
Namakankonfigurasi DI, D2, D3 daDD4,
(2 markah)
(ii)
(iii)
Apakah syarat yang mesti dipenuhi oleh RF dan RL bagi mengawal
voltan riak?
(2 markah)
Anggarkan nilai voltan riak keluaran clan frekuensi riak di titik B.
Labelkan pada Rajah S2 (b)(ii) clan bagaimanakah anda
menentukannya.
(2 markah)
2
DTE 2553
Jika XCF= 20.0. clanRF = 200.0.,tentukan nilai CF.
(5 markah)
(v)
DZ adalah diod pengaturvoltan. Dengan mengandaikanvoltan DZ
adalah 5V daD arus mengalir melaluinya adalah 20mA, tentukan
jumlah arus melalui RZ daDtentukanjuga nilai RZ ini.
(10 markah)
Berapakahnilai voltan keluarankeadaanmantapdi titik D clanapakah
kesimpulanyang bolehandabuat?
(2 markah)
83
(a)
Lukiskan simbol skematikuntuk penguatpengoperasidaDtentukanisyarat
masukandaDvoltan bekalanuntuk sistembekalanduaan.
(i)
(ii)
Apakah kebaikanmenggunakansistembekalanduaan?
GambarkanapakahmaksudmasukanmenyongsangdaDmasukantidak
menyongsang?
(2 markah)
(b)
(i)
Penguat pengoperasi rnengandungi tiga peringkat penguat yang
disarnbungkanantara satu sarna lain didalam satu litar bersepadu.
Namakanperingkatpenguatini clanberikanfungsi setiapperingkat.
(3 rnarkah)
(ii)
(c)
Pin 1 daDpin 5 di dalampenguatpengoperasiadalahbertindaksebagai
pin tambahan, digunakan untuk keseimbangan keluaran.
Bagaimanakahkeadaanini boleh berlakudaDmengapaianya penting?
(5 markah)
Penguat pengoperasi akan menguatkan isyarat masukan pembezaan dan
menyesarkanisyaratmasukanragamsepunya.Apakah isyarat masukanragam
sepunyaini daDmengapakahianya perlu disesarkan?
(5 markah)
(d)
Pemasa555 adalahpaling populardaDbanyakdigunakan.Ianya digunakandi
dalam litar yang memerlukanfungsi pelengahmasa daD pengayun untuk
menghasilkandenyut. Terdapat8 pin untuk pemasaini daD keluaran adalah
berbentuk isyarat digit. Setiap pin memberikan fungsi tertentu. Nyatakan
fungsi setiappin ini.
(5 markah)
(e)
Secararingkas terangkanpenggunaan
pemasa555 sebagaipenjanadenyut
jam.
(5 markah)
3
DTE 2553
84
(a)
Tujuan utama pengayun adalah untuk menjana gelombang denganamplitud
clan frekuensi yang stabil. Nyatakan 3 syarat bagaimanakeadaanini boleh
diperolehi.
(3 markah)
(b)
lIntuk pengayunAnnstrong, lukiskan bahagianpenguat,peranti penentu
frekuensidan jaringan suapbalik.
(3 markah)
(c)
Daripadaketiga-tiga bahagiantersebuttentukanlitar untukjenis pengayunini.
(4 markah)
(d)
Transistor NPN dan PNP "terdiri daripada dua kawasan P atau N yang
dicantumkan melalui sentuhan titik dan setiap simpang mesti dipincangkan
oleh voltan luaran. Nyatakan apakah 2 jenis simpang PN ini dan
bagaimanakahia boleh dipincangkandenganbetul?
(3 markah)
(e)
Lukiskan bagaimanakahtransistorNPN boleh dipincangkandenganbetul.
(3 markah)
(f)
Nyatakan jenis gandaan yang boleh dihasilkan oleh setiap konfigurasi
transistor.
(3 markah)
(g)
Sambutan penguat untuk frekuensi masukan yang berbeza selalunya
digambarkan oleh lengkok sambutan frekuensi clan dikenali sebagai lebar
jalur. Apakah syarat untuk menentukan lebar jalur bagi penguat arus clan
penguatvoltan?
(3 markah)
(h)
Dengan menggunakan contoh pengiraan, bagaimanakahsyarat yang anda
nyatakan di S4(g) diatas boleh dikatakan setaradengan separuhkuasa daD
seterusnyabersamaandengan3 dB?
(3 markah)
85
(a)
Lukiskan simbol skematik yang lengkap untuk JFET jenis saluran N,
seterusnya lukiskan konfigurasi pincang diri bagi JFET saluran
tersebuillaripada konfigurasi yang telah anda lukiskan, lakukan analisis arus
terns clanbuktik bahawa:
2
ID
=
IDSS
1+
IDR
s
Vp
(10 markah)
4
DTE 2553
(b)
Dari Rajah S5(b), lukiskan garis pincang diri untuk jaringan daD cirri-ciri
karakteristik peranti tersebut pada graf yang sarna. Daripada lukisan ini
tentukanV GSQ,
IoQ,Vos, Vs,V G daDVo.
(15 markah)
86
DenganberpandukanRajah S6,
(a)
Kirakan gandaanvoltan bagi litar tersebut.
(3 markah)
(b)
Sekiranya voltan l1)asukanarns terns adalahdidalarn lingkungan O.3Vhingga
3V, berapakahvoltan puratakeluaran?
(2 markah)
(c)
Dengan nilai voltan keluaran purata diatas, tentukan kecekapan penguat
tersebut.
(20 markah)
5
DTE 2553
Voltage multipliers are used to develop high voltages where low current is required and
made up of two half wave voltage rectifiers. If you are given this element:
Alternating current input Vp=lOOV
Step up transformer 1:2
2 pairs of non polarized capacitor
2 pairs of diode IN4001
Load R =lOkD.
(a)
How can you connectthis entire elementto performa voltage doublercircuit?
(5 marks)
(b)
From your circuit drawn in Ql (a) above, determine the two half wave rectifiers
and explain what happened during a positive alternation and negative alternation.
(14 marks)
(c)
From your explanation in Ql (b), draw an equivalent direct current circuit
resulting
from
the
alteration of
positive
and negative
cycle.
(5 marks)
(d)
From Ql (c), what is your outputvoltage?
(1 marks)
(a)
It is importantto build own self powersupplysystemin electricalor electronics
equipment.Explain why this is important?
(2 marks)
(b)
Figure Q2(b)(i) shows a schematicdiagram for the power supply systemand
Figure Q2(b)(ii) showsthe respectiveoutputwaveformat point B, C andD.
With reference to these two figures,
(i)
Namedthe configurationofDl, D2, D3 andD4.
(2 marks)
(ii)
Whatis the conditionof RF and RL to control ripple voltage?
(2 marks)
(iii)
Approximate the value of ripple output voltage and ripple frequencyat
point B. Label it on FigureQ2(b)(ii) and how you detenninethe value.
(2 marks)
(iv)
IfXcF = 200. andRF = 2000.,determinethe value ofCF.
(5 marks)
6
DTE 2553
DZ is a voltage regulator diode. Assuming the voltage across DZ is 5V
and the current through it is 20mA, calculate the total current flowing
through RZ and determine the value of RZ.
-
(10 marks)
What is the constant output voltage at point D and what is your
conclusion?
(2 marks)
Q3
(a)
Draw the schematic symbol for an op-amp and identify the input signal and supply
voltage input for dual supply voltages.
(i)
(ii)
Whatis the advantageof usingthe dual supplyvoltage?
Describethe meaningof non-invertinginput and inverting input.
(2 marks)
(b)
(i)
The operational amplifier contains three amplifier circuits and are all
interconnectedand containedwithin a single IC. Named and gives the
purpose
of
these
three
amplifier
circuit.
(3 marks)
Lead 1 and lead 5 within the operational amplifier act as an additional lead
for output stability. Describe how this can be perfonned?
(5 marks)
(c)
The differential amplifier will amplify differential input signal while rejecting
common mode input signals. What are common mode input signals and why
shouldwe wantto rejectthem.
(5 marks)
(d)
The 555 Timer is oneof the mostpopularandversatileIC produced.It is usedin
circuit requiringa time delayfunctionand alsoasan oscillatorto provide pulse.
Thereare 8 pinsof the timer andthe outputis a digital signal. Eachpin providesa
specificfunction. Statethe functionof these8 pins.
(5 marks)
(e)
Briefly explainthe applicationof the 555 timer asa clock pulse generator.
(5 marks)
7
1
DTE 2553
(a)
The primary purposeof an oscillatoris to generatea wavefoml at a constant
peakamplitudeand frequency.State3 conditionto achievethis situation.
(3 marks)
(b)
For an Armstrongoscillator, drawan amplifier part, frequencydeterminingdevice
part and feedbacknetworkpart.
(3 marks)
(c)
Fromthesethreepartsdeterminethe circuit for this type of oscillator.
(4 marks)
(d)
NPN and PNP transistors have two P or N region fonned with the point contact
construction and eachjunction must be biased by the external voltage. State this 2
PN junction types and how its can be correctly biased?
(3 marks)
(e)
Showwith your drawing how NPN transistorcanbe correctlybiased?
(3 marks)
(f)
State the type of gain that can be produced by each type of transistor
configuration?
(3 marks)
(g)
Responseof amplifier for different input frequency is given by a frequency
responsecurve known as a bandwidth. What is the condition to detemline this
bandwidthfor voltage and currentamplifier?
(3 marks)
(h)
Showing example of calculation, how can the condition at Q4 (g) above be equal
to half power point and 3 dB?
(3 marks)
(a)
Draw the completeschematicsymbol and self bias configurationfor N channel
JFET. From your drawing do the dc analysisand provethat:
2
ID =
I DSS
+
IDR
s
Vp
(}O marks)
(b)
From Figure Q5 (b), draw the self bias line for the network and the device
characteristics on the same graft paper. From this drawing determine VGsQ,IDQ,
Vos, VS,VGandVD.
(15 marks)
8
DTE 2553
Q6
With reference to Figure Q6,
(a)
(b)
Calculate the voltage gain of the circuit.
(3 marks)
If the dc input signal voltage ranges from O.3V to 3V what is the average output
voltage?
(c)
(2 marks)
With the value of the averagevoltage calculatedabove,find the efficiency of that
classof amplifier.
(20 marks)
9
10
11
12
13