Rekabentuk dan pengujian litar bagi sistem keselamatan rumah

(1)

REKABENlUK DAN PENGUJIAN LITAR BAGI SISTEM KESELAMATAN RUMAH

SHAHRIL AMRY BIN AUAMAT

TESIS INI DIKEMUKAKAN UNlUK MEMENUHI SEBAHAGIAN DARIPADA SYARAT MEMPEROLEH DAZAH SARJANA MUDA SAINS DENGAN KEPUJIAN

PROGRAM FIZIK DENGAN ELEKTRONIK SEKOLAH SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSm MALAYSIA SABAH

2010

UMS

(2)

PUMS99:

UNIVERSITI MALA VSIA SARAH

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS@

JUDUL:,4."~4-~6.A1T",t ~!\I ffNnY'JlltN Llr!tA IJ"~I ('It

r€

^M

/<.e 'e

(.;14mIt7.""

Alf!!Yt...!..tI _______ _

IJAlAH:

111'2.-'dl

CAf2.1'*tI\JIt MuPtt 'A{N 1 (,te.€:ft.<jl'r-N)

SA YA ~ff ~1f1L It.

It""",..'!

~.

4<.,.,.., Jt

⁷

(HURUF BESAR)

SES/ PENGAJ/AN: _ _ _ _ _

mengaku membenarkan tesis (LPSMlSarjana/Doktor Falsafah) ini disimpan di Perpustakaan Universiti Malaysia Sabah dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut:-

I. Tesis adalah hakmilik Universiti Malaysia Sabah.

2. Perpustakaan Universiti Malaysia Sabah dibenarkan membuat salinan untuk tujuan pengaji3.!l

sahaja. '

3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sehagai bahan pertukaran antara institutsi pengajian tinggi.

4. Sila tandakan ( I)

D

SULIT

TERHAD

(Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau Kepentingan Malaysia seperti yang tcrmaktub di dalam AKT A RAHSIA RASMI 1972)

(Mengandungi makluInat TERHAD yang telan ditentukan oleh organisasilbadan di mana penyelidikan dijalankan)

) 7 ( TIDAK TERHAD

lLJ ;""_" ""

DisahkanOleh

NURU INBINT"S~' '':' 'l

~ '" ~:~ .. _ .. ,;l·ii'~:\LAYS;A~SABAF~

UBRARIANSIAS:\BA.-

/~ IINIVER 111 MALAY

(TAN6ATANGANPENULlS) (f AND:+A-=T~~G~A=-N-P':-U:-::-ST=-AKAS-::-:-:W;:-A~N~) ,

_~/tl. f ",,,,(, . G .f~ II~ II

Nama Penyelia Tarikh:_,_ ,_

CATAT AN:- ·Potong yang tidak berkenaan.

"Jika tesis ini SULlT atau TERRAD, sila lampirkan surat daripada pihak berkuasa /organisasi berkenaan dengan menyatakan selcali sebab dan tempoh tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT dan TERHAD.

@Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara penyelidikan atau disertai bagi pengajian seeara kerja kursus dan Laporan Projek Sarjana Muda (LPSM).

PE~PUSTAKAAN UMS

\11,1111'1~1I1111111111\1 ·1000353653·

UMS

UNIVERSITI MALAYSIA SABAH

(3)

PENGAKUAN

Saya akul karya ini adalah hasil kerja saya sendirl kecuall nukilan dan rlngkasan yang setiap satunya telah dijelaskan sumbemya.

ii

/SHAHRILAMRYBm

^ALIAMAT

(BS07110488) 3 MEl 2010

UMS

(4)

PENGESAHAN

Tandatangan

1. PENYEUA

( ENCIK SAAFIE SALLEH )

2. PEMERIKSA

(PROF. MADYA DR. HAIDER F. ABDUL AMIR)

3. DEKAN

( PROFESOR DR. MOHO HARUN ABDULlAH)

iii

UMS

(5)

PENGHARGAAN

Saya ingin mengambil kesempatan ini untuk mengucapkan ribuan terima kasih kepada semua yang terlibat dalam menjayakan kajian inl. Saya mengucapkan ribuan terima kasih kepada penyelia saya, En. Saafie Salleh kerana telah memberikan sokongan dan tunjuk ajar kepada sya sepanjang kajian ini dijalankan.

Seterusnya saya ingin mengucapkan terima kasih kepada kedua ibubapa saya serta semua rakan-rakan yang telah memberi bantuan dan galakan terutamanya saudara Rahman, saudara HasmiJ, saudara Azizan, saudara Hassanel, saudara Kolijo, saudara Law, saudara Ahzam, saudara Hermi, saudara Desmon, saudari Gloria Anddais, saudari Katherine . Saya juga berterima kasih yang tidak terhingga atas pendapat bemas yang telah diberikan oleh semua individu yang terlibat samada secara langsung dan juga secara tidak langsung sepanjang kajian ini dijalankan.

Akhir sekall saya Ingin meluah terima kasih kepada pembantu makmal yang sudi meluangkan masa, tunjuk ajar dan memberikan kerjasama kepada saya untuk menjayakan kajian ini.

iv UMS

(6)

ABSTRAK

Kajian ini dijalankan untuk merekabentuk satu sistem keselamatan yang ringkas tetapi mampu beroperasi dengan sempuma. Utar ini akan menggunakan litar jenis CMOS 4011 sebagai komponen utama dan mempunyai hanya satu keberkesanan

cara pengesanan. cara pengesanan berfungsl dengan membuat suis pada litar untuk mengesan jika berlaku keputusan litar. Jika litar terputus, maka penggera akan dibunyikan. Sistem ini diuji keberkesanannya dari segi masa keluar dan masuk dari premis serta masa komponen geganti mengalami kehilangan kuasa. Kesimpulannya, litar berfungsl dengan baik dan suis pengesan boleh ditambah secara bersiri di lokasi berlainan dalam premis. Suis pad a sistem ini adalah menggunakan suis jenis magnet

y

UMS

(7)

ABSTRACT

The purpose of this research Is to design and evaluate a simple electronic security system that can operate ideally. The circuit utilises an integrated circuit namely CMOS 4011 as the main component and only has a single detection method. The method for the detection is by making a switch in the circuit and detects if there is a disconnection. If the switch is disconnected, the siren will

be

triggered. The effectiveness of the system will

be

tested by its time for letting the user in and out of the premises and also the time for the relay to discharge. As a conclusion, the circuit functions property and the switch can

be

added in multiple loop connected in series in different locations in the premise. The switch that was used in this system Is a magnetic switch.

vi

UMS

(8)

KANDUNGAN

PENGAKUAN PENGESAHAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT

SENARAI KANDUNGAN SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH SENARAI

FOTO

BABI PENDAHULUAN 1.1

Pengenalan

1.2 Analisa Masalah 1.3 Matlamat kajian

1.4

Objektif kajian

1.5

Skop Kajian

1.6

Hipotesis

BAB 2 ULASAN PERPUSTAKAAN

2.1 Pengenalan Kepada Utar Bersepadu 2.2 Pengenalan Kepada Perintang 2.3 Pengenalan Kepada Diod 2.4 Pengenalan Kepada Transistor 2.5 Pengenalan Kepada Geganti CRelay')

vii

Muka Surat

ii

iii

iv

v

vi vii

ix

x

xi 1 1

3 3

4 4 5 6 6 8 9

11 13

UMS

(9)

)

BAS 3 METODOLOGI

3.1 Pengenalan

3.2 Senarai Kornponen Dan Radas

3.2.1 Senarai Kornponen Elektronik 3.2.2 Senarai Peralatan Makmal 3.3 Utar Penggera

3.3.1 Penerangan Utar Utarna Bagi Sistem Penggera 3.4 Pengujian Utar

15 15 17 17 18 19

20

22 3.4.1 Penentuan Nilai Rintangan R3, R6, dan R9 Pada Utar 22

Uta rna

3.4.4 Analisa Voltan

BAB4 KEPUTUSAN DAN ANAUSIS DATA

4.1 Pengenalan 4.2 Pemasangan Utar

4.3 Keputusan Analisa Voltan

4.4 Keputussasn Analisis Masa Untuk Keluar 4.5 Keputusan Analisis Masa Untuk Masuk

4.6 Keputusan Analisa Masa Geganti Kehilangan Kuasa 4.7 Keputusan Analisis Penilaian Kebolehan Operasi Sistern

Penggera

BAB

5

KESIMPULAN DAN CADANGAN

5.1 Kesirnpulan 5.2 cadangan

RUlUKAN LAMPIRAN

viii

22

23

23 24 25 26 27 28 29

30 30

31 32

UMS

(10)

SENARAIFOTO

No. Foto Muka Surat

Foto 4.1 Utar sistem penggera keselamatan yang siap dibina 24

Foto 4.2 Geganti yang digunakan

28

xi

UMS

(11)

SENARAI RAJAH

No. Rajah

Rajah 2.1 Kedudukan kakllitar CM0S4011 Rajah 2.2 Simbol perintang

Rajah 2.3 Sambungan perintang secara selari Rajah 2.4 Sambungan perintang secara bersiri Rajah 2.5 Simbol diod

Rajah 2.6 Struktur diod Rajah 2.7 Struktur transistor

Rajah 2.8 Graf arus pemungut melawan voltan tapak/pemancar Rajah 2.9 Struktur geganti

Rajah 3.1

carta

alir projek yang dijalankan Rajah 3.2 Utar utama bagi sistem penggera

x

Muka Surat 7 8 8 9

9

10 c::.

:7-

11

<

_,."

~~ - I T I --l::o

12

::"'0

_:.~_c:

: ; . V,)

-- --l ,-,.:>

13 _'>:;z^{:, :>}

--

^-<^:.-^:>::

~

16 . .

...l Ia

19

UMS

(12)

SENARAIJADUAL

No. Jadual Muka Surat

Jadual 3.1 Komponen elektronik 17

Jadual4.1 Nilai voltan yang diuji pada litar yang dibina

25

Jadual4.2 Masa keluar selepas sistem diaktitkan

26

Jadual4.3 Masa masuk selepas litar keselamatan berada dalam

keadaan sedia 27

Jadual 4.4 Masa bagi geganti kehilangan kuasa 28

ix

' UMS

(13)

BABt

PENDAHULUAN

1.1 Pengenalan

Pada zaman teknologi kini, banyak peralatan telah dicipta bagi memudahkan kerja- kerja seharian. Manusia pada masa kini amat bergantung kepada peralatan yang dicipta untuk kerja-kerja keselamatan dan menjadikan kehidupan seharian lebih selesa. Pelbagai peralatan elektronik telah digunakan untuk menjadikan kehidupan kita lebih selesa dan selamat. Sebagai contoh, sistem pengesan dan pengera kebakaran di dalam rumah ataupun pejabat untuk meningkatkan keselamatan pengguna penghuni ataupun pengguna. Manakala sistem pemanas air dan sistem penghawa dingin menjadikan kehidupan lebih selesa. Oleh itu, dapat disimpulkan bahawa manusia tidak terlepas dari mengunakan teknologi untuk mendapatkan kehidupan yang lebih selesa dan selamat.

Sesebuah sistem keselamatan rumah berfungsi untuk memberi amaran kepada tuan rumah atau penjaga yang bertugas bahawa terdapat pencerobohan oleh individu yang tidak diingini. Sistem keselamatan ini juga sepatutnya boleh menarik perhatian orang-orang disekitar, terutamanya jiran-jiran melalui sistem penggera yang diaktitkan. Penggera yang digunakan juga mestilah yang mampu menarik perhatian ataupun yang boleh memberitahu bahawa ada insiden yang tidak diingini berlaku. Sebuah sistem keselamatan yang sempuma adalah sistem yang mampu mengesan pencerobohan atau sebarang kejadian dengan efisyen, memberl amaran, dan mengambil tindakan susulan seperti menghubungi pihak ber1<uasa apabila berlaku pencerobohan. Contohnya, sistem keselamatan bank akan menghantar

UMS

(14)

isyarat kecemasan ke balai polis yang berdekatan jika berlaku sebarang pencerobohan yang tidak diigini.

Pada zaman teknologi kinl, terdapat pelbagai jenis sistem keselamatan yang dicipta untuk pelbagai jenis kegunaan. Sistem-sistem ini dapat dibezakan dengan bagaimana penggera diberfungsi, kos pembinaan dan pemasangan sistem. Kes pencerobohan rumah juga semakin meningkat dan semasa ke semasa dan kebanyakan kes berlaku kepada golongan korporat serta golongan rakyat kebanyakan. Ini bermakna, semua golongan terdedah terhadap kes pecah rumah.

Pembinaan sistem keselamatan dan cara pemasangannya juga amat penting.

Sistem mestilah berfungsi dengan baik, suis atau peranti perlu diletakan dl tempat yang betul dan sesual. Kepelbagaian peranti pengaktif dalam sebuah sistem keselamatan juga dapat meningkatkan keberkesanan sistem tersebut.

2

UMS

(15)

1.2 Analisa Masalah

Pada zaman teknologi kini, kes pencerobohan rumah semakin kerap bertaku terutamanya di kawasan bandar. Kes pencerobohan biasanya bertaku ketika penghuni tiada. Namun pada ketika ini, penceroboh sudah semakin berani menceroboh ketika penghuni berada dalam rumah. Nilai keselamatan nyawa adalah lebih penting berbanding nilai kerosakan dan kehilangan harta benda. Ketika penghuni berada di dalam rumah semasa pencerobohan, kebarangkalian untuk dicederakan adalah amat tinggi. Sistem keselamatan yang sedia ada mempunyai satu eirl atau peranti pengesan sahaja. Sistem yang dibina sebegini kurang efisyen dan mudah untuk dipecah masuk. Oleh sebab itu, sistem penggera yang sedia ada mestilah diperbaiki lagi dengan penambahan alat pengesan tambahan.

1.3 Matlamat Kajian

Matlamat kajian ini adalah untuk merekabentuk dan membina sebuah sistem keselamatan yang mempunyai keupayaan untuk mengesan peneerobohan rumah.

Sistem keselamatan ini boleh berfungsi dengan kehadiran atau ketiadaan penghuni di dalam rumah. Sistem ini akan dinilai dari aspek kebolehan operasi dan kepekaan sistem peranti pengesannya. Analisa juga akan di buat bagi memastikan Iitar berfungsl seperti yang dirancang dan mengikut teari yang digunakan.

3

UMS

(16)

1.4 Objektif Kajian

1. Menyecliakan litar dan komponen elektronik yang berfungsi dengan mengunakan sistem sentuhan.

2. Menguji sepenuhnya sistem keselamatan yang direkabentuk dan dibina agar mengikut teori.

3. Mengubahsuai litar kepada litar yang lebih efisien.

1.5 Skop Kajian

Kajian ini adalah untuk merekabentuk dan membina sebuah sistem keselamatan mengunakan litar bersepadu yang mana akan mengaktifkan penggera utama untuk member; amaran apabila pintu dibuka. Pengguna mempunyai masa dalam 30 saat untuk menutup pintu semula atau mematikan suis penggera. Jika gaga I melakukan yang sedemikian, penggera utama akan berbunyi.

Peranti pengesan akan dipasang di semua bahagian tingkap dan pintu hadapan dan pintu belakang. Peranti pengesan tambahan akan dipasang di tingkap dan plntu belakang rumah. Kebolehan sistem akan diuji dengan menguji peranti samada berupaya mengesan pencerobohan ataupun tidak.

Sistem keselamatan ini boleh berfungsi dengan kehadiran penghuni ataupun tidak di rumah. Sistem Ini akan dinilai dari segi aspek kebolehan operasl kepekaan peranti pengesan. Analisa voltan juga akan dijalankan untuk memastikan litar berfungsi mengikut teori yang dibuat.

4

UMS

(17)

1.6 Hipotesis

1.

Semakin besar rintangan pada rintangan utama, semakin lama masa tangguhan sistem litar dan begitu juga yang sebaliknya.

2. Nilai voltan dalam keadaan sedia adalah satu pertiga nilai voltan bekalan.

3. Penggera hanya diaktitkan apabila voltan masuk ke litar pemasa kurang dari satu pertiga voltan bekalan.

5

UMS

(18)

BAB2

ULASAN PERPUSTAKAAN

2.1 Pengenalan Kepada Litar Bersepadu

Utar bersepadu merupakan se]enlS cip nipis, biasanya 1 cm² atau lebih nipis, mempunyai beribu atau berjuta perkakasan semikonduktor yang saling bersambung, kebanyakannya transistor, termasuk juga komponen pasif seperti perintang. Utar bersepadu paling maju adalah mikropemproses, yang mengendali semua perkara daripada komputer sehingga telefon selular dan ketuhar mikrogelombang. Cip ingatan komputer adalah keluarga cip bersepadu yang amat penting dalam masyarakat moden. Ia juga dikenali sebagai Utar Terkamil (Pepper, 1999).

Sebuah litar bersepadu dibina menggunakan serpihan-serpihan komponen seperti get logik dan transistor. Apabila serpihan-serpihan ini digabungkan, maka terbentuklah sebuah litar bersepadu yang lengkap. Oleh sebab litar bersepadu dibuat menggunakan serpihan, sesebuah litar bersepadu boleh dibuat mengikut keperluan sesebuahlitar.Secara am, litar bersepadu terbahagi kepada dua jenis iaitu litar bersepadu jenis monolitik dan litar bersepadu jenis kacukan (Pepper, 1999).

Utar bersepadu jenis monolitik adalah sejenis litar bersepadu dimana satu litar lengkap dibina dalam sebuah litar bersepadu. Utar bersepadu jenis kacukan pula adalah litar bersepadu yang terdiri daripada satu atau lebih litar bersepadu jenis monolitik. Utar bersepadu jenis ini melibatkan pelbagai komponen yang

UMS

(19)

menggunakan teknologi membina elemen elektronik dengan mencetak cecair atau adunan melalui layar atau acuan yang kemudiannya dipanaskan. Ketebalan filem yang dibina menggunakan teknologi filem tebal yang biasanya dalam lingkungan 101Jm. Antara contoh komponen elektronik yang dibuat menggunakan teknologi filem tebal termasuklah kapasitor, perintang dan konduktor. Utar bersepadu yang kerap digunakan dalam litar elektronik adalah dari jenis 'Dual-in-line' (OIL) (Shepherd, 1996). Manakala dalam kajian ini ialah CMOS 4011.

Rajah 2.1 Kedudukan kaki litar CM0S4011 (Sumber daripada http://en.wikipedia.org/wiki/File:CMOS_4011_diagram.svg)

Utar bersepadu jenis CMOS 4011 pula ialah litar bersepadu 14 pin 'Dual In

Une~ Ini bermakna kakinya disusun secara selari dalam dua barisan dimana dibahagikan tujuh kaki di setiap bahagian. Oi bahagian atas litar bersepadu ini terdapat sebuah titik keeil dimana ia menandakan kedudukan kaki pertama litar bersepadu iaitu di sebalah kirinya (Pepper, 1999).

Utar bersepadu CMOS 4011 mempunyai empat Iitar nyata yang dikenali sebagai get. Kesemua get berkongsi dua sambungan daripada masukan voltan.

Bagaimanapun satiap get beroperasl secara berasingan. Setiap get mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Dengan mengubah voltan masukan pada kaki masukan get, kaki keluaran boleh dijadikan suis tutup dan buka (Pepper, 1999).

c

- .

.

^-^.

7

UMS

(20)

2.2 Pengenalan Kepada Perintang

Perintang merupakan sebuah peranti elektronik yang digunakan untuk mengawal arus yang mengalir di dalam sesebuah litar atau membekalkan pegurangan voltan pada litar. Perintang dinilai dari segi nilai rintangan, kuasa dan nilai toleransinya. Nilai toleransi menunjukkkan ketidakpastian nilai rintangan sesebuah perintang. Nilai ini kebiasaannya diberikan pad a kebanyakan perintang dan memiliki kelas kuasa 1 Watt atau kurang. Perintang yang mempunyai nilai rintangan yang tinggi pula mempunyai nilal kuasa yang lebih rendah kerana perintang ini mengalirkan arus yang sedikit Perintang biasa adalah merupakan peranti tanpa kutub (Grob & Schultz, 2003).

Rajah 2.2 Simbol perintang (SchUltz & Grob, 2003)

Terdapat pelbagai jenis perintang seperti perintang komposit karbon, perintang fllem, perintang flus, thermistor, dan perintang surface-mount Perintang komposit karbon merupakan perintang yang digunakan secara meluas dalam barangan elektronik. Kelebihan perintang jenis komposit karbon adalah harga, kapasitans dan induktans yang lebih rendah berbanding jenis perintang yang lain.

Nilal perintang adalah ditentukan mengikut jalur wama pada badan perintang. Setiap jalur mempunyai nilai masing-masing dan jalur paling kanan menunjukkan nilai tolenransi perintang. Nilai jalur perintang adalah dibaca dari kiri ke kanan (Grob &

Schultz, 2003).

R:···]R

n

0 - -... - -. . . . - . . . .

Rajah 2.3 Sambungan perintang secara selari (Schultz & Grob, 2003)

8

' UMS

(21)

o-....

~~

...

~"'~-

•••••••

~

Rajah 2.4 Sambungan perintang secara bersiri (Schultz & Grob, 2003)

2.3 pegenalan Kepada Diod

Died merupakan satu peranti elektronik dua kutub. Ini kerana died dibina daripada bahan jenis-n dan jenis-p. Fungsi died ialah untuk membenarkan pengaliran arus pada satu arah sahaja. Died hanya memiliki satu simpang berbanding transistor yang mempunyai dua simpang. Dalam bahan jenis-p, lohong ialah pembawa majoriti manakala dalam bahan jenis-n, elektron merupakan pembawa majoriti. Apabila sesebuah died dibina, terdapat satu interaksi antara kedua-dua pembawa majoriti setiap bahan. Proses interaksi ini terjadi akibat dari kepekatan elektron yang amat tinggi dalam bahan jenis-n. Walaubagaimanapun, proses interaksi ini hanya melibatkan elektron yang berada pada simpang kedua-dua bahan (Puri & Babar, 2003).

Anod Katod

--..[>1»---

Rajah 2.5 Simbol died (Schultz & Grob, 2(03)

Proses I nteraksi Ini dipanggil sebagai resapan. Resapan elektron ke dalam bahan jenis-p menyebabkan perubahan struktur berlaku. Ion positif akan ditinggalkan di tempat elektron yang telah meresap ke dalam bahan jenis-p. Elektron yang telah bergabung dengan lohong pada sempadan bahan pula akan menghasilkan ion negatif. Ini menyababkan kawasan pad a kedua-dua bahagian mempunyai ion positif dan negatif yang banyak. Kawasan ini dipanggil sebagai kawasan penyusutan.

Semua bahan yang terdiri dan simpang P-N mempunyai kawasan penyusutan (Patrick & Fardo, 1996).

9

UMS

(22)

ApabiJa kawasan penyusutan terbentuk, pembawa cas akan mengalami kesukaran untuk bergerak merentasi simpang sesebuah diod. HasiJnya, satu keupayaan halangan akan wujud. Keupayaan ini tetap wujud walaupun ketika diod tidak disambungkan dengan bekalan tenaga dari luar. Keupayaan halangan hendaklah diatasi supaya bekalan voltan dari luar dapat menkonduksikan arus. Bagi gennanium, keupayaan halangannya ialah 0.3V dan silicon pula ialah 0.7V. Sesebuah died dipasang pad a sesebuah litar dalam 2 keadaan pincangan bergantung kepada keperluan. Pincangan yang dimaksudkan adalah pincang hadapan dan pincang songsang. Sebuah died dikatakan dipincang hadapan apabiJa tenninal negatif bekalan kuasa arus terus disambungkan kepada tenninal bahan jenis-n, mana kala tenninal positif pula disambungkan kepada tenninal bahan jenis-p. Perkara sebaliknya akan berlaku apabila died dipincang songsang (Purl & Babbar, 2003).

~I

^p

Im::~::HD-=

III

Rajah 2.6 Struktur died (Schultz & Grob, 2003)

10

UMS

(23)

2.4 Pengenalan Kepada Transistor

Transistor biasanya digunakan sebagai suis elektronik untuk kegunaan voltan tinggi termasuklah sebagai suis sumber tenaga dan juga digunakan pada litar voltan rendah sebagai get logik. Sebuah transistor terdiri dari tiga lapisan bahan semikonduktor dalam keadaan pepejal. Transistor mempunyai dua simpang tidak seperti diod yang mempunyai satu simpang sahaja (Grab & Schultz, 2003). Terdapat dua konfigurasi transistor iaitu jenis NPN dan PNP. Sebuah transistor mempunyai tiga kakl iaitu pemungut, pemancar, dan tapak. Sebuah transistor boleh digunakan untuk pelbagal fungsi dalam litar analog. Sebagai contoh, transistor boleh digunakan sebagai litar penguat isyarat, membekalkan voltan rujukan, dan membekalkan tenaga isyarat kuat tanpa mengalami kepanasan lampau (Slone, 2000).

Rajah 2.7 Struktur transistor (Slone, 2000)

Setelah terciptanya transistor, pelbagai komponen lain telah dicipta seperti litar bersepadu, peralatan optoelektronik, pemproses mikro, dan komputer. Binaan transistor adalah amat mudah; sebuah transistor NPN dibina dengan mengapit bahan asas transistor dengan bahan jenis-n dan mengapit bahan inl dengan dopan bahan jenis-p. Apabila sebuah unsur didopkan dengan bahan jenis-n, unsur tersebut akan mempunyal elektron bebas dan mempunyai lebihan lohong apabila didopkan dengan bahan jenis-p (Puri & Babbar, 2003). Transistor merupakan peranti dua kutub kerana transistor bekerja menggunakan prinsip pergerakan elektron dan lohong. Bahan yang digunakan untuk membuat transistor adalah bahan separa pengallr seperti silika dan germanium (Malik, 1995).

11

UMS

(24)

Arua Pemungut

Tapak I Pemancar

Rajah 2.8 Graf arus pemungut melawan voltan tapak/pemancar (Puri & Babbar, 2003)

Dengan menggunakan sebuah litar asas transistor yang boleh dilihat melalul graf, dari titik A ke titik B, dengan menigkatnya voltan tapak dan arus pada pemungut, voltanpada pemungut jatuh serentak kerana rintangan dalaman pada pemungut. Rumus yang digunakan:

(2.2) (2.3)

Jika VeE jatuh sehingga nilai kosong, maka Ie tidak dapat meningkat sehingga melebihi 'Vce/Re walaupun dengan peningkatan voltan dan arus pada tapak transistor.

Oalam keadaan ini, transistor dikatakan berada pada keadaan tepu. Anggap nilai voltan masukan boleh dipilih seperti voltan keluaran yang tertutup sepenuhnya atau terbuka sepenuhnya, transistor akan menjadi suis yang biasanya digunakan pada litar digital yang mana nilai "on" dan "off" sahaja yang relevan (Singh,

J.,

1994).

12

UMS

(25)

RUJUKAN

Grob, B. dan Schultz E., 2003. Basic Electronics, 9'''

^Edition.

Mcgraw-Hill., United States of America

Joseph H. Eberly., 1998. Lasers. John Wiley

&

Sons, Inc., New York.

Latimer I., 1995. Laser Theory and Practice. Prentice Hall International., New Jersey.

Kasap, S. 0., 2001. Optoelectronics and Photonics, Principle and Practices. Prentice Hall Inc., New Jersey.

Malik, R., 1995. Electronic Circuit, Analysis, Simulation, and Design. Prentice Hall Inc., New Jersey.

Purl, R.K dan Babbar, V.K., 2003. Solid State Physics and Electronics. S. Chand

&

Company LTD., India.

Patrick, D. R. Dan Fardo S. W., 1996. Electricity and Electronics: a survey. Prentice Hall International., United States of America.

Petruzzelli,s T., 1997. Optoelectronics, Fiberoptics, and Laser Cookbook. McGraw Hill., United States of America.

Pepper, S., 1999. The Digital IC Gallery, All You Need To Know About The Latest

ITL and Cmos Devices. Prompt Publication., United States of America.

Sclater, N., 1999. Electronics Technology Handbook. McGraw hill., United States of America.

32

UMS

(26)

Slone, R., 2000.

Tab Electronics Guide To Understanding Electricity and Electronics Second Edition.

McGraw Hill., United States of America.

Shepherd, P., 1996.

Inlergraled Circuit Design, Fabrication and Test.

Macmillan Press LTD., London.

Sin~ J., 1994.

Semiconductor Devices An Introduction.

McGraw Hill International Ed., New York.

William, D. Stanley., 1995.

Principles of Electronic Devices.

Prentice Hall Inc., New Jersey.

Wikipedia, the free encyclopedia, 2006., http://en.wikipedia.orglwikilelectronics

33

UMS