TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
E3005/UNIT 2/1
UNIT 2 : TEKNIK DIAGNOSIS DAN ALAT-ALAT ENGUJIAN Objektif khusus :
Di akhir unit ini pelajar sepatutnya dapat : •
Mengenalpasti kerosakan dengan menggunakan teknik suntikan dan surihan isyarat.
•
Menganalisa kerosakan dari nilai voltan dan rintangan pada litar
•
Menganalisa kesan komponen rosak pada nilai voltan dan rintangan
2.0 PENDAHULUAN Sebelum mengetahui teknik-teknik dalam mengesan kerosakan seharusnya diketahui dahulu keperluan sesebuah sistem. Dalam mana-mana sistem ia mempunyai hierarki yang tersendiri. Lebih-lebih lagi dalam sistem komputer. Ia amatlah perlu terutama kepada juruteknik atau pembantu jurutera dalam mengesan dan membaikpulih sesebuah sistem komputer. Begitu juga dengan mengesan kerosakan pada alat-alat elektronik. Beberapa soalan yang harus dijawab, sebelum kita memulakan kerja-kerja membaikpulih:i. Apakah jenis alat yang akan dibaikpulih? ii. Apakah kerosakan (simpton) pada alat tersebut? iii. Adakah alat tersebut mempunyai litar skematik? iv. Apakah teknik yang sesuai untuk digunakan? Dalam soalan pertama, kita harus mengenal alat serta fungsi (cara kerja). Contohnya penjana isyarat yang mana fungsinya menghasilkan isyarat berbentuk sinus atau segiempat. Radio berfungsi sebagai menerima isyarat, proses kemudian menghasilkan audio. Televisyen berfungsi sebagai menerima isyarat proses kemudian menghasilkan gambar dan audio. Dari sini, barulah boleh kita tentukan kerosakan alat.
Manakala yang kedua melibatkan dari hasil yang dikeluarkan oleh alat itu. Misalnya tiada ayunan di keluaran penjana isyarat, tiada suara dari speaker radio, tiada gambar dari layar TV. Inilah yang kita panggil simpton. Dari sini, barulah kita tentukan bahagian mana dalam litar itu yang dijangka tidak berfungsi. Kita tidak akan membuang masa jika jangkaan kita tepat. Kita hanya boleh membayangkan litar dan fungsinya jika kita tahu bahagian yang rosak, tetapi litar yang sebenar belum pasti. Oleh itu kita memerlukan litar skematik. Dari litar skematik kita boleh menumpukan perhatian kepada komponen yang dijangka rosak.
2.1 TEKNIK MENGESAN DAN MENGANALISA KEROSAKAN Cara mengesan alat elektronik biasanya berpandukan pada kegunaan alat tersebut. Sebelum mencari kerosakan kita harus mengetahui fungsi asas sesuatu alat yang akan dirawat. Dari sini, kita akan dapat menganalisa apakah kerosakan atau simpton. Setiap teknik yang dilakukan ada hubungan antara satu sama lain atau sebagai pilihan lain agar tidak membuang masa. Teknik-teknik mengesan bolehlah kita susunkan seperti berikut:i. Mengesan simpton ii. Teknik surihan dan suntikan isyarat iii. Mengukur voltan iv. Mengukur kerintangan kerintangan atau sambungan dalam litar v. Mengesan dengan cara fizikal 2.1.1
Simpton Setiap alat yang rosak tentunya ada simpton yang boleh memberikan panduan kepada kita menentukan kerosakan bahagian, penyambungan atau komponen. Di sini seorang perawat harus mempunyai pengetahuan tentang operasi dan fungsi sesuatu alat. Contohnya bagi 1
TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
E3005/UNIT 2/2
seorang pengguna, kerosakan alat terima radio hanya dapat dikesan jika bunyi tidak normal, atau tiada bunyi langsung. Bagi seorang mekanik apabila alat itu tiada bunyi, dia boleh mengagak di bahagian mana yang rosak. Di bawah adalah satu contoh rajah menunjukkan simpton yang diperolehi dan fungsi sesebuah alat. Contoh 1 2 3 4
2.1.2
Alat TV Warna Radio Osiloskop Penjana Audio
Simpton dari fungsi Gambar warna dan suara Suara stereo Paparan Keluaran isyarat audio
Teknik Surihan dan Suntikan Isyarat Setiap simpton kerosakan yang diketahui oleh sesuatu alat, kita boleh membuat perangkaian di bahagian mana yang rosak. Sebagai contohnya alat terima radio yang tiada suara atau bunyi tidak kedengaran di speaker tetapi penunjuk bekalan ada. Kita boleh mengagak bahagian mana yang rosak atau tempat di mana kita perlu periksa dahulu. Disini kita boleh katakan bahawa speaker atau penguat kuasa atau kawalan tone atau kawalan bahan (volume control). Jika litar skematik tidak ada, pilihan lain adalah dengan menyurih litar di bahagian tersebut. Litar skematik adalah sangat penting untuk menunjukkan nombor komponen dan sambungannya. Ini akan mempercepatkan proses surihan litar atau mengesan kerosakan pada komponen. Setelah kita tahu bahagian mana dan jenis kerosakan litar, kita harus memikirkan apakah teknik yang harus kita lakukan. Mekanik yang berpengalaman biasanya menggunakan teknik ringkas iaitu meneliti litar skematik dan terus kepada simpton.
2.1.2.1 Surihan litar tercetak Sebelum kita membincangkan tentang teknik mencari kerosakan, kita seharusnya boleh membuat surihan papan litar tercetak. Ini adalah penting kerana walaupun kita mempunyai litar skematik, kerja-kerja mencari komponen adalah berasaskan surihan litar. Beberapa peraturan harus ditentukan sebelum surihan litar dibuat:i. Tentukan punca masukan dan keluaran ii. Tentukan punca bekalan dan bumi iii. Tentukan nombor komponen Surihan boleh dimulakan dari titik masukan. Jika sukar ditemui kerana lebih dari satu masukan, kita boleh memulakan dari bahagian keluaran. Contohnya pada litar di bawah
2
TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
E3005/UNIT 2/3
Rajah 2.2: Litar pesungan pugak sebuah TV
Rajah 2.3: Litar pesongan pugak sebuah TV (sambungan) Kita boleh mencari wayar yang disambung ke gelung pesongan di yoke TV sebagai rujukan keluaran, kemudian sureh ke dalam sehingga bertemu dengan litar penguat. Jika litar mudah seperti penguat audio, pra-penguat, litar tone dan sebagainya, surihan keseluruhan perlu. Oleh itu surihan dari punca bekalan kuasa juga boleh dilakukan. Contohnya litar penguat suapbalik pada rajah 2.4 di bawah :
Rajah 2.4: Penguat suapbalik pada PCB
3
TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
E3005/UNIT 2/4
Rajah 2.5: Litar penguat suapbalik Nombor komponen pada papan litar tercetak, juga boleh menunjukkan bahagian mana tempat permulaan litar, contohnya C1 danR1 adalah komponen yang mula-mula dalam litar. Jika nombor besar, angka yang mula menunjukkan bahagian yang sama. Contohnya C447 dan C440. Nombor yang mempunyai nombor siri 4 adalah dari bahagian yang sama misalnya nombor siri 400 adalah bahagian pugak dalam litar TV. 2.1.2.2 Suntikan Isyarat
Rajah 2.6: Blok penguat audio dalam TV Apabila kita pastikan bahagian penguat kuasa keluaran rosak , kita tidak perlu lagi membuat semakan di kawasan penerima RF dan IF. Teruskan dengan menyemak kawasan penguat audio. Untuk lebih dekat kepada tempat (bahagian) yang rosak, teknik surihan / suntikan isyarat adalah cara yang tepat. Setengah mekanik menggunakan jari atau pengalir sebagai penjana gelombang dan disuntik di bahagian yang dijangka rosak. Cara ini kurang baik kerana isyarat mempunyai hingar dan susah menentukan keluaran tanpa erutan Untuk melakukan teknik surihan dan suntikan kita harus menyediakan alat-alat penguji seperti osiloskop, penjana audio dan bekalan kuasa arus terus (a.t) boleh ubah. Berikut adalah langkah-langkah untuk melakukan teknik surihan 1. Tentukan bahagian-bahagian dalam kawasan penguat seperti dalam rajah di bawah 2. Tentukan bekalan voltan pada nilai yang betul dan bekalkan kepada litar. Perhatikan arus bekalan tidak menunjukkan arus lampau. 3. Tentukan keluaran penjana pada aras yang sesuai dan frekuensi 1kHz atau 400 Hz 4
TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
E3005/UNIT 2/5
Kemudian kita boleh mulakan dengan menyemak di bahagian keluaran iaitu bermula dari speaker (jika ada) atau gunakan skop sebagai alat pengesan keluaran
Rajah 2.7 : Rajah blok alat pengesan keluaran 1. Semak kefungsian speaker – boleh dibuta dengan menggunakan meter ohm atau penjana isyarat
2.
Rajah 2.8 : Gambarajah menguji pembesar suara (speaker) Jika speaker berfungsi baik, suntikan boleh dimulakan dengan memasukkan penguat kuasa (keluaran pemacu)
Rajah 2.9: Litar Penguat Tolak Tarik 3. Jika normal, alihkan prob penjana audio ke masukan pemacu iaitu sebelum atau selepas C3. Perhatikan keluaran 4. Jika isyarat normal, kita boleh terus menyemak pada masukan litar tone. Litar ini terdiri daripada litar penapis. Keluaran mungkin ada sedikit susutan jika pelaras tone diubah. Jika litar ini rosak keluaran menjadi rendah atau tone tidak boleh dilaras.
5
TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
E3005/UNIT 2/6
Rajah 2.10: Litar Pra Penguat 5. Jika litar ini normal. Suntikan isyarat ke masukan pra penguat boleh terus dilakukan. Untuk mendapat keluaran tanpa erutan, level keluaran penjana harus diturunkan kerana jika litar ini normal, isyarat keluaran jadi maksimum. Titik uji boleh dikenakan selepas itu sebelum pemuat C5. Perhatian perlu diambil bila menyelaras kawalan bahan kerana ia akan memberi kesan kepada isyarat suntikan. Kerja-kerja surihan isyarat ini sebenarnya cepat dan tidak perlu mengambil masa yang lama kerana jika kita telah mengetahui atau kenalpasti kawasan-kawasan penguat yang perlu diuji dalam litar cetak. Kita teruskan suntikan berulang kali adalah lebih baik dan kita boleh membandingkan isyarat serta menganalisa. Langkah-langkah ini boleh kita ringkaskan melalui carta aliran seperti di rajah 2.11 di bawah Mula
Tiada bunyi
Speaker O.K Tiada normal
Penguat kuasa keluaran
Uji Voltan
O.K Tidak normal
Uji Kerintangan Dalam Litar
Pemacu O.K Tiada keluaran
Litar Tone
Baikpulih O.K
Pra penguat
Tidak normal
Rajah 2.11: Rajah blok bagi carta mengesan kerosakan Baik
6
TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
2.1.3
E3005/UNIT 2/7
Teknik Ukuran Voltan
Teknik mengukur voltan dibuat sesudah kita mengetahui bahagian kerosakan. Voltan yang mulamula sekali yang perlu diketahui ialah bekalan ke bahagian tersebut. Contohnya seperti dalam litar rajah 10, bekalan +12V seharusnya ada di sambungan R1 dan R3. Jika rendah atau tiada , ini bermakna bekalan tidak normal Jika voltan bekalan normal, langkah-langkah seterusnya bersekitar pada komponen aktif iaitu transistor Q1.
Rajah 2.12: contoh litar penguat Untuk menganalisa voltan yang diukur, kita harus tahu voltan normal (tanpa kerosakan ) litar tersebut. Sebagai contoh, litar di atas , voltan normal di Pemungut C (Vc) = 5.5V Tapak B ( VB) = 2.5V Pengeluar E (VE) = 1.7V Di sini kita boleh menganalisa kerosakan sekitar komponen sekitar dan jenis kerosakan .Sila lihat contoh di bawah: Contoh 1 Jika voltan C = 0.1V, komponen mana dan apakah jenis kerosakannya? Jawapan : R3 terbuka (tiada bekalan sampai ke pemungut) Contoh 2 Jika voltan C = 11.8V, apakah kerosakan yang berlaku? Jawapan : i. ii. iii.
R1 terbuka atau CE Q1 terbuka atau R4 terbuka
Contoh 3 Jika voltan B 0.1V Jawapan : i. ii.
BE Q1 pintas atau R1 terbuka
Contoh 4 Jika voltan E = 0V Jawapan : i. ii.
C2 pintas atau E Q1 terbuka
7
TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
E3005/UNIT 2/8
Bagi bahagian litar sepadu sukatan voltan sangat penting jika bahagian ini dijangka rosak kerana dalam litar sepadu tidak semestinya pintas atau terbuka. Sebelum mengesaki kerosakan litar sepadu, jika voltan pada kakinya didapati tidak normal, kita harus menyemak komponen-komponen pasif disekitarnya.
2.1.4
Mengukur Kerintangan dalam litar
Cara ini dibuat untuk komponen yang boleh ditentukan kerintangannya seperti rintangan, diod, transistor dan sebagainya. Beberapa ketentuan harus diperhatikan apabila membuat pengukuran kerintangan dalam litar. 2.1.4.1 Rintangan Apabila mengukur nilai rintangan dalam litar tentukan tiada rintangan rendah, aruhan dan pengubah dalam sambungan yang berkaitan. Untuk menentukan rintangan terbuka, pastikan nilainya yang tercatit bermakna rintangan itu terbuka atau berubah nilai tinggi. Ukuran sekurang-kurangnya dibuat dua kali iaitu dengan menukar-nukar polarity. 2.1.4.2 Diod Seperti juga rintangan ketentuan komponen berintangan rendah harus diperhatikan, kemudian ukur pincang depan dan balikan. Sekiranya didapati bacaan seperti diod biasa (di luar litar), maka diod itu boleh dianggap berkeadaan baik.
2.1.4.3 Transistor Ukuran kerintangan transistor dibuat seperti mengukur di luar litar. Kita harus menentukan jenis transistor sama ada NPN atau PNP, tiada komponen rintangan bersambung di antara kaki. Jika pengukuran didapati normal bermakna transistor berkeadaan baik. Dalam transistor kuasa , masukan di tapak disuap oleh pengubah pacu, seperti keluaran ufuk (TV), litar bekalan kuasa jenis pensuisan (switching power supply). Dari rajah 11, jika mengukur kerintangan TR501 kita dapati rintangan antara tapak dan pengeluar adalah rintangan rendah. Ketentuan boleh dibuat dengan hanya mengukur kerintangan antara pemungut dan tapak sahaja.
Rajah 2.13: Litar keluaran ufuk
2.1.5
Teknik mengesan cara fizikal
Mengesan cara fizikal melibatkan beberapa jenis deria yang kita gunakan, di antaranya ialah deria pandang/lihat , dengar, hidu, dan rasa/sentuh.
8
TEKNIK DIAGNOSIS & ALAT-ALAT PENGUJIAN
E3005/UNIT 2/9
a. Pandang Apabila kawasan atau bahagian yang disyaki telah rosak diketahui, sebelum membuat ujian-ujian lain, kita kesan dengan memerhatikan komponen atau papan litar tercetak sekitar bahagian sama ada baik atau terbakar, longgar, patah dan sebagainya. Contohnya : fius yang terputus boleh dilihat secara fizikal semasa sesuatu alat dihidupkan, kita juga boleh memerhatikan jika ada kesan berasap, ‘sparkling’ atau terbakar.
b. Dengar dan Hidu Kadang-kadang komponen yang terbakar atau ‘sparkling’ tidak dapat dilihat dengan mata kasar, tetapi ia kedengaran atau terbau. Contohnya pengubah voltan tinggi sering ada sparkling jika penebatnya retak tetapi tidak boleh kelihatan hanya terdengar bunyi ‘hiss’ atau pengubah yang terlampau panas hanya mengeluarkan bau hangit. c. Rasa Ini bukan bermakna kita harus kita harus merasakan gegaran atau operasi komponen, kita boleh mengesan dengan rasa komponen yang lampau panas tetapi pengesanan dibuat harus mengambil kira keselamatan. Misalnya komponen yang hampir kepada voltan tinggi, voltan bekalan a.u, pemuat nilai besar bercas dan sebagainya. Selain dari pandang, kita juga boleh menggunakan deria rasa untuk mengetahui sama ada komponen yang terpatah, longgar pateri, tercabut, terputus dan sebagainya.
Berdasarkan litar di atas, diberi voltan normal pada Vc = 5.5V, VB = 2.5V, dan VE = 1.7V. Tentukan komponen-komponen yang mungkin rosak jika bacaan yang diambil pada Vc, VB, dan VEadalah seperti berikut : i. ii. iii. iv.
Bacaan Vc = 11.8V Bacaan VB = 0.1V Bacaan VB = VE Bacaan VE = 0V
9
