Dokumen ini membahas sejarah dan fungsi relay, transistor, diod, dan op-amp dalam aplikasi elektrik dan elektronika. Relay berfungsi untuk mengontrol aliran arus elektrik, manakala transistor beroperasi sebagai penguat dan suis, dengan berbeza dalam sensitiviti dan aplikasi arus. Selain itu, dokumen ini juga menjelaskan tentang photodiode dan op-amp, termasuk sejarah, jenis, dan aplikasinya dalam teknologi saat ini.

1. RELAY, TRANSISTOR, DIOD DAN OP-AMP

2. RELAY DAN TRANSISTOR

3. Sejarah Relay
• Pada tahun 1833, Carl Friedrich Gauss dan Wilhelm Weber ialah
individu yang membangunkan relay elektromagnetik.
• Tahun 1835, Joseph Henry telah menamakan dirinya sebagai individu
yang mencipta relay bagi meningkatkan kefungsian electrical telegraph,
dibangunkan sekitar tahun 1831.

4. Relay
• Relay biasanya merupakan peranti elektromekanik
yang digerakkan oleh arus elektrik.
• Arus yang mengalir dalam satu litar menyebabkan
pembukaan atau penutupan litar lain.

5. Apakah itu relay?
• Digunakan untuk mengawal litar.
• Relay memberikan pengasingan antara
dua litar.
• Mengetahui relay berfungsi atau tidak
dengan mendengar bunyi ‘click’
• Relay adalah seperti suis alat kawalan
jauh
• Sering diaplikasikan kerana jangka hayat
dan kebolehpercayaan yang tinggi.
• Relay diaplikasikan kepada industry.

6. Aplikasi Relay
• Melindungi sistem kuasa elektrik terhadap
masalah dan pemadaman kuasa
• Mengawal dan penjanaan dan pengedaran
kuasa.
• Di rumah, relay digunakan pada peti
sejuk, mesin basuh dan mesin basuh,
serta kawalan pemanasan dan penghawa
dingin.

7. Simbol Relay

8. Terminology Relay

9. Diagram Relay
Relay Design Relay Construction

10. Contoh Gambar Relay

11. Jenis Relay

14. Kepentingan komponen relay dalam bidang automotif
• Komponen yang mengalirkan elektrik dengan arus yang besar dengan
menggunakan kawalan elektrik dengan arus kecil.
• Selalunya digunakan pada litar lampu.
• Menjadikan cahaya motor lebih cerah.
• Mengawal kekuatan arus ( amperage ) dalam litar.
• Digunapakai dalam sistem keselamatan kenderaan.

15. Kebaikan relay
• Boleh mengawal arus elektrik.
• Mempunyai litar pengasingan elektrik yang lengkap.
• Mempunyai pelbagai bentuk dan saiz.
• Mampu mengawal litar elektrik dengan satu relay sahaja.

16. Kelemahan relay
• Bahagian relay boleh haus.
• Menghasilkan percikan api.
• Relay tidak boleh dihidupkan atau dimatikan pada kelajuan yang tinggi.
• Gegelung relay memerlukan arus yang cukup tinggi untuk memberikan
tenaga.

17. Fungsi dan operasi komponen
• Relay adalah suis yang menghidupkan dan mematikan litar
tertutup secara elektromekanikal atau elektronikal.
• Cara relay beroperasi ialah mengasingkan arus voltan dan arus
agar tidak bertemu.

19. Cara Relay Berfungsi

20. • All relays contain a sensing unit, the electric coil, which is powered by AC or DC current.
• The input circuit with low current appliance such as sensor or switches.
• The output circuit operates a high-current appliance such as a lamp or an electric motor.
• The first circuit is called the control unit and the second is called the load circuit
• The coil controls the operation of the switch.
• When a power is supplied to the coil, it generates a magnetic force that actuates the
switch mechanism.

21. Relay
( Operasi 1 )
• When no voltage is applied to pin 1, there is no current flow through the coil.
• No current means no magnetic field is developed, and the switch is open.
• When voltage is supplied to pin 1, current flow though the coil creates the magnetic field
needed to close the switch allowing continuity between pins 2 and 4.

22. Relay
( Operasi 2 )
• When the relay is at rest, the switch is not actuated and the relay coil is not energized.
• The normally close (NC) contact will remain close and bulb 1 will be lit.
• When the switch is closed, the relay coil will be energized and its associated contacts will switch.
• The normally open (NO) contact, now closed. Bulb 1 will turn off as its contact are open, and Bulb
2 will on through its normally open contact, which are closed.

23. Contoh operasi
• Now, imagine that someone wants to control a 220Volts 1 K-Watt load with a command that
comes from a 5 Volts battery. A load-Relay should be used for this application. The Coil of the
relay is driven with the 5 Volts. The contacts from this relay (NO) will be connected in series with
the power supply of the load. Thus, the load will only operate when the relay is actuated. Our
friend bellow will turn on an electric oven bare-handed!!!

24. Transistor
Sejarah :
• Walter Houser Brattain seorang ahli fizik dari USA, penerima Hadiah Nobel Fizik
1956 untuk penemuan transistor bersama John Bardeen dan William Shockley.
• Pada 17Nov-23 dec 1947: eksperimen elektronik termasuk transistor.
• nama “transistor” dicipta oleh John R.Pierce.
• Pada 1948, transistor point-contact secara independence ditemui oleh Herbert Matare
dan Heinrich Welker.
• Pada Jun 1948, mereka menyaksikan arus yang mengalir melalui point-contacts sama
dengan Bardeen dan Brattain lakukan pada 1947.

25. Fungsi
• Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,
sebagai litar pemutus dan penyambung (switching), atau sebagainya.
• Transistor mempunyai arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET).
• Digunakan sebagai amplifier
• Digunakan sebagai Suis
• Digunakan sebagai Litar pengayun (oscillator circuit)
• Digunakan sebagai Litar logik
• Digunakan sebagai buffer.

26. 2 jenis transistor :
1. Jenis bipolar junction transistor
2. jenis unipolar junction transistor

27. 1. Jenis bipolar junction transistor

28. BJT (Bipolar Junction Transistor)
• Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua diode terminal positif atau
negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal.
• Ketiga terminal tersebut adalah emitter (E), collector (C), dan base (B).
• Perubahan arus elektrik dalam jumlah kecil pada terminal base dapat
menghasilkan perubahan arus elektrik dalam jumlah besar pada terminal
collector.

29. Cara komponen beroperasi
• BJT
Transistor BJT sering digunakan untuk penguat dan penukaran. Transistor ini akan aktif
apabila mendapat voltan minimum 0.5-0.7 volt untuk arus elektrik boleh mengalir melalui
pemancar ke pangkalan dan atau pengumpul ke pangkalan.
• FET
Transistor FET ini adalah transistor yang menggunakan voltan dalam input atau sering
disebut Gate, di mana ia mengawal arus ke terminal terminal transistor ini dan menghasilkan
output yang sebanding dengan voltan masukan.

30. 2. jenis unipolar junction transistor

31. Unipolar junction transistor (fet)
Junction FET (JFET)
• 1. N-channel
• 2. P-channel
• N-channel : arus datang dari arah gate menuju titik pertemuan drain dan
source.
• P-channel : arus datang dari titik pertemuan source dan drain menuju ke
gate.

32. Perbezaan relay dan transistor
1. transistor adalah peranti yang mengendalikan jumlah kecil hingga sederhana arus.
2. Kebanyakan transistor dalam julat PLC hanya boleh mengendalikan arus DC sehingga
voltan bekalan kuasa PLC. (sama ada 12VDC atau 24VDC).
3. Relay adalah suis elektrik yang dikendalikan.
4. Relay membenarkan satu litar untuk menukar litar kedua yang boleh sepenuhnya
berasingan dari yang pertama.
5. Sekiranya anda perlu menukar voltan AC seperti 24VAC, 110VAC atau lebih tinggi,
anda perlu memilih PLC dengan output RELAY.
6. Transistor tidak begitu sensitif .
7. Transistor tidak memancarkan banyak gangguan elektromagnetik.

33. Kelemahan Transistor
• Transistor kuasa tidak boleh beroperasi dengan sempurna jika frekuensi
terlalu tinggi (15 kHz).
• Ia boleh rosak disebabkan oleh haba daripada litar.
• Ia mempunyai keupayaan untuk menyekat arus terbalik yang sangat
rendah.
• Komponen transistor mudah rosak.

34. Fungsi dan operasi komponen :
Pengeluar (emitter) :
• membekal pembawa utama dengan secukupnya.
Pemungut (collector):
• memungut dan memindahkan pembawa dari cawangannya ke Tapak.
Tapak (base):
• memisahkan litar kemasukan dengan litar keluaran.

35. PHOTODIODE

36. Sejarah dan pembangunan fotodiode
1940 : Perkembangan teknologi fotodiode keluar daripada perkembangan dasar PN diode.
Ia boleh digunakan untuk banyak aplikasi fotonik - fotodiod, sel suria dan pelepasan cahaya.
1950 : Teknologi photodiode diperhalusi dan bngunkan photodiode PIN
1959 : Gartner menyelidik penyerapan cahaya di kawasan pengurangan luas struktur PIN.
1962 : Walaupun silikon telah menjadi bahan yang disukai untuk fotodiod, germanium juga
boleh digunakan, dan penggunaannya mula-mula ditunjukkan pada tahun 1962 oleh Riesz.
1963 : photodiode avalanche dan photodiode schottky dihasilkan.

37. Intro
• Alat semiconductor yang beroperasi dalam reverse bias.
• Menukar cahaya kepada arus atau voltan.
• Boleh mengesan arus walaupun arus arus mengalir dalam bilangan yang
kecil.
• Mempunyai banyak kegunaan.

38. Jenis photodiode
Photodiode PIN:
1.paling banyak digunakan.
2.mengumpul foton cahaya lebih cekap daripada photodiode PN yang lebih standard,
3.dan juga kapasiti yang lebih rendah.
Photodiode PN:
1.photodiod yg pertama dicipta.
2.mampu menawarkan parameter prestasi yang lebih baik.
3.masih digunakan dalam beberapa keadaan.

39. Fotokod avalanche:
1.digunakan di kawasan cahaya rendah.
2.ia mempunyai tahap bunyi yang tinggi.
3.teknologi photodiode ini tidak sesuai untuk semua aplikasi
Photodiode Schottky:
1. kapasiti diod kecil ia menawarkan keupayaan kelajuan yang sangat tinggi
2. dan digunakan dalam sistem komunikasi jalur lebar yang tinggi.

40. Simbol Photodiode
• Simbol photodiode yang digunakan untuk skema litar
• Terdapat beberapa bentuk fotodiod yang boleh didapati.
• Setiap jenis photodiode mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri.
• Faktor-faktor termasuk bunyi bising, batasan kekangan, panjang gelombang, dan banyak lagi
memainkan peranan.

41. Aplikasi fotodiod PIN
• Ia masih merupakan bentuk diod yang paling banyak digunakan,
• mencari aplikasi dalam pemain CD audio, pemain DVD serta pemacu CD komputer.
Di samping itu mereka digunakan dalam sistem komunikasi optik.
• Fotodiod PIN juga digunakan sebagai pengesan radiasi nuklear.
• Radiasi ini mungkin dalam bentuk tenaga yang tinggi atau zarah yang tidak dicairkan,
atau ia juga boleh menjadi radiasi elektromagnetik.
• Diod boleh mengesan semua bentuk radiasi ini. Radiasi elektromagnetik, di mana
cahaya adalah bentuk.

42. Perbandingan PN / PIN fotodiode
Kedua-dua fotodiodi PN dan fotodiodi PIN mempunyai kelebihan dan kelemahan
mereka:
Bias sebaliknya ini mempunyai beberapa faktor:
• Bias terbalik (reverse bias) memperkenalkan arus bunyi yang mengurangkan
isyarat.
• Bias terbalik menawarkan prestasi yang lebih baik untuk aplikasi jalur lebar yang
tinggi.
• Sebuah photodiod PN tidak memerlukan kecenderungan sebaliknya dan sebagai
hasilnya lebih sesuai untuk aplikasi cahaya rendah.

43. Perbandingan forward bias dan reverse bias
Forward bias Reverse bias
connection: Terminal positif bateri
disambungkan ke semikonduktor
P-jenis peranti dan terminal
negatif disambungkan kepada
semikonduktor N-jenis
Terminal negatif bateri
disambungkan ke rantau P dan
terminal positif bateri
disambungkan ke semikonduktor
N-jenis.
simbol :
Voltan : Voltan anod lebih besar daripada
katod.
Voltan pada katod lebih besar
daripada anod.

44. Material yang digunakan dalam membuat diod.

45. Pengenalan op-amp
• Dikenali sebagai "Op-Amp".
• Peranti yang digunakan untuk menguatkan isyarat menggunakan sumber
kuasa luaran.
• Op-Amps umumnya terdiri daripada:
-Transistor, Resistors, Capacitors

46. Sejarah op-amp
• Dicipta pada awal 1940-an menggunakan teknologi tiub vakum.
• Tujuan awal adalah untuk menjalankan operasi matematik dalam mesin
pengiraan elektronik analog.
• Kebanyakan dibuat pada litar bersepadu (IC).
• Hanya aplikasi yang paling mencabar menggunakan komponen diskret.

47. Contoh Litar Op-Amp

48. Sifat-sifat op-amp
Antara sifat-sifat op-amp yang berguna untuk pembinaan litar-litar elektronik tertentu
adalah:
· Penolakan ragam sepunya — op-amp mempunyai kebolehan untuk menolak atau
mengurangkan hingar dan dengung terutama bagi signal AU.
· Menghasilkan jalur lebar yang luas.

49. Op-amp ideal
Litar setara penguat kendalian yang memodelkan beberapa parameter yang tidak
sesuai dengan rintangan.
Op-amp yang ideal biasanya dianggap mempunyai ciri-ciri berikut:
Keuntungan terbuka gelung terbuka G = vout / vin
Voltan mengimbangi input voltan
Julat voltan output tak terhingga
Laluan impedans sifar
Bunyi bising
Nisbah penolakan mod umum tak terhingga (CMRR)
Nisbah penolakan bekalan kuasa tak terhingga.

50. ~ Thank you ~