PENGAJIAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

2

1. Table 1 shows a control system that used to control two units motors operation as following procedure. Rajah 1 menunjukkan satu sistem kawalan digunakan bagi mengawal dua unit motor beroperasi mengikut prosedur berikut.

Procedures Prosedur

Operations Operasi

Procedure 1 Prosedur 1

Initially, none of the motors operated Pada keadaan awal, semua motor tidak berkendali.

Procedure 2 Prosedur 2

When the ‘start’ push button 00001 is pressed, motor ‘A’ 01000 operated. Apabila punat tekan ‘mula’ 00001 ditekan, motor ‘A’ 01000 berkendali.

Procedure 3 Prosedur 3

After ‘start’ push button 00001 released, motor ‘A’ still operated because current flows through holding contact 01000. Selepas punat tekan ‘mula’ 00001 dilepaskan, motor ‘A’ masih berkendali kerana arus mengalir melalui sesentuh pemegang 01000.

Procedure 4 Prosedur 4

After 30 seconds, motor ‘B’ 01001 will operated and motor ‘A’ 01000 will not operated. Selepas 30 saat, motor ‘B’ 01001 akan berkendali dan motor ‘A’ 01000 akan tidak berkendali.

Procedure 5 Prosedur 5

‘Stop’ push button 00000 will stop both motors operation. Punat tekan ‘henti’ 00000 akan menghentikan operasi kedua-dua motor itu.

TABLE 1

JADUAL 1

(a) Merujuk kepada Jadual 1, lakar dan labelkan rajah tangga untuk sistem kawalan itu

di Lampiran A, pada halaman X. Referring to Table 1, sketch and label the ladder diagram for the control system in Appendix A, on page X.

(b) Merujuk kepada rajah tangga pada 1(a) dengan menggunakan Lampiran B di halaman X lengkapkan jadual 2 dengan menulis: Referring to ladder diagram on 1 (a) by using Appendix B on page X complete the table 2 by writing:

(i) kod senang ingat

mnemonic code instruction

(ii) data yang betul untuk setiap kod

the correct data for each code

3

2 (a) Figure 2 shows a light detector schematic diagram.

Rajah 2 menunjukkan litar pendawaian pengesan cahaya.

Complete the schematic diagram in Appendix B on page x by connecting all the given components.

Dengan merujuk kepada litar itu, lengkapkan litar skematik di Lampiran B

di halaman x dengan menyambungkan semua komponen yang disediakan.

[13 marks] [13 markah]

(b) By using multimeter, sketch and explain the procedures need to be carried out to test a diode, D. Dengan menggunakan meter pelbagai, Lakar dan terangkan prosedur yang perlu dijalankan untuk menguji diod, D.

[7 marks]

[7 markah]

EB

C

E BC

R1

TR1

TR2

R2

R3

C2

C1

R4

D

LED

SP

4

3. Figure 3 shows two series-parallel circuits. Rajah 3 menunjukkan dua litar siri-selari

FIGURE 3 RAJAH 3

a. Calculate : Hitung :

(i) Total current, IT flows in the circuit in figure 3 a. Jumlah arus, IT mengalir dalam litar di rajah 3a.

(ii) Voltage drop at points A and B by using Voltage Divider Method.

Susut voltan pada titik A dan B menggunakan Kaedah Pembahagi Voltan. .

[10 marks] [10 markah]

b. If the circuit in figure 3a is connected to circuit in figure 3b by joining P – Q and P’ – Q’, calculate. Sekiranya litar di Rajah 3a disambungkan pada litar di Rajah 3b dengan menyatukan titik P – Q dan P ‘ – Q’, hitung nilai :

(i) New total resistance value, RT

Jumlah rintang yang baru, RT (ii) Current flows through R3. Arus mengalir melalui R3.

[10 marks]

[10 markah]

R1

R3 10Ω

30Ω

R4

20Ω

P’

Q’

P Q

12V

V1

3(a) 3(b)

A B

R2

60Ω

5

4. Rajah 3 menunjukkan litar pengubah langkah naik yang unggul. Arus I1 yang mengalir melalui belitan primer merupakan arus beban penuh. Figure 3 shows a ideal step up transformer.Current I1 that flow trough primary coil is full load current.

Rajah 3 Figure 3

(a) Hitungkan: Calculate :

(i) Voltan belitan sekunder, V2 Secondary voltage, V2

(ii) Arus belitan sekunder, I2 semasa beban penuh Current, I2 at full load

(iii) Rintangan beban, RL semasa beban penuh

Resistance, RL [ 9 markah ]

[9 marks]

(b) Sekiranya pengubah itu mempunyai kehilangan kuprum 25W dan

kehilangan besi 15 W pada faktor kuasa 0.85, hitungkan : If the iron loss in the transformer is 25W and cooper loss is 15W at power factor of 0.85, calculate:

(ii) Kecekapan pengubah pada beban penuh

The efficiency of the transformer at full load.

(ii) Kecekapan pengubah pada beban separuh The efficiency of the transformer at half load.

[11 markah ] [11 marks]

5. (a) Figure 7 (a) shows a satellite communication systems.

Rajah 7 (a ) menunjukkan system komunikasi satelit.

Figure 7 (a)

Rajah 7 (a)

i. State two type of modulation used. Nyatakan dua jenis permodulatan yang digunakan.

ii. State two transmission mediums in the communication. Nyatakan dua medium penghantaran yang terlibat dalam komunikasi itu.

iii. Explain the signal transmission process through transmission medium to connect the user in Kuala Lumpur to his friend in Tokyo. Terangkan proses penghantaran isyarat melalui medium penghantaran sehingga pengguna dari Kuala Lumpur dapat berhubung dengan rakannya di Tokyo.

[10 marks]

[10 markah]

7

(b) Figure 7 (b) shows a graph of sampling signal in a Pulse Code Modulation (PCM).

Rajah 7 (b) menunjukkan graf isyarat persampelan dalam Permodulatan Kod

Denyut (PCM).

Figure 7 (b) Rajah 7 (b)

Table 1 at Appendix C shows PCM data of sample amplitude, quantization voltage level and its code Jadual 1 pada Lampiran C menunjukkan data-data PCM bagi amplitud sampel, aras voltan quantum dan kodnya. Complete the table with correct answers. Two answers are given for your references. Lengkapkan jadual itu dengan jawapan yang betul. Dua jawapan telah diberi sebagai panduan.

[10 marks] [10 markah]

0

1

2

3

4

5

7

6

S1 S2 S3 S4 Sampel

V (v)

5.6

6. Rajah 5 menunjukkan litar kawalan LED menggunakan SCR. Figure 5 shows LED control circuit using SCR.

AC

Close

switch

SCR

2N1596

R

3 KΩ

Vi

20 V

50 Hz

LED 1 LED 2

Rajah 5 Figure 5

Operasi Litar : Circuit Operation: Apabila suis ditutup, pada separuh kitaran positif voltan masukan, kedua-dua LED

menyala dengan terang. Pada separuh kitaran negatif voltan masukan, kedua-dua LED padam. Kedua-dua LED meyala dan padam berulang-ulang.

When switch is closed, at positive cycle of input voltage, both LED are light up brightly. At negative cycle of input voltage, both LED are light off

a) Apabila suis ditutup, didapati LED 1 sahaja yang menyala dengan malap

manakala LED 2 tidak menyala langsung. Berdasarkan masalah tersebut : When switch is closed, only LED1 lights up dimly, LED 2 does not lights up. According to the problems :

i. Nyatakan 2 punca kepada masalah itu. State 2 causes of the problems.

[ 2 markah] [2 marks]

ii. Nyatakan satu cara bagi menyelesaikan setiap masalah di (i)

State one solution to overcome each problems in (i) [ 2 markah]

[2 marks]

9

b) Setelah semua masalah di (a) di atasi didapati litar tersebut tidak boleh dimatikan walaupun suis telah dibuka. Berdasarkan kepada masalah tersebut: After all the problems in (a) are solved, the circuit is still working eventhough the switch is off. According to the problem :

i. Nyatakan satu punca kepada masalah itu. Huraikan. State one cause of the problem. Explain.

[2 markah] [2 marks]

ii. Nyatakan 2 cara bagi meneyelesaikan masalah itu. Huraikan. State 2 methods to solve the problem.Explain.

[6 markah] [6marks]

c) Lakarkan ldan label itar itu dengan menunjukkan penyelesaian kepada masalah di

(a) dan (b). Sketch and label the circuit to show the solutions of the problems in (a) and (b).

[8 markah] [8 marks]

10

7. a) Rajah 6(a) menunjukkan bekalan kuasa AT A dan B yang boleh digunakan di bengkel PKEE dan spesifikasinya.

Figure 6 (a) shows Power Supply A and B that can be used at PKEE workshop and their specifications.

Specifications

Power Supply A

Power Supply B

Voltage output 0 to 15 V 0 to 30 V

Current Output 0 to 3 A 0 to 10 A

Power Output

1W to 15W 2W to 30W

Accuracy 0.98 0.96

Weight 3 kg 5.5 kg

Display/Reading Digital & Manual Manual

Size

80 mm H x 200 mm W x 400 mm D

88 mm H x 212 mm W x 446 mm D

Rajah 6(a) Figure 6 (a)

Bekalan Kuasa AT A didapati lebih sesuai digunakan oleh pelajar di bengkel PKEE. Huraikan 7 faktor yang menyokong peryataan itu.

Power Supply A is more suitable to be used in a PKEE workshop. State and describe 7 factors to support the statement.

[ 14 markah] . [ 14 marks]

11

b) Rajah 6 (b) menunjukkan litar yang hendak diuji yang perlu disambungkan

kepada bekalan kuasa A.

Figure 6(b) shows a circuit to be tested by connecting power supply A to it.

R1 R2

R3R4

1KΩ

1W

tº

F=2A S

73

2

4

6

R5

TR

Geganti

M

Pemampat

IC 741

Rajah 6 (b)

Figure 6 (b)

Huraikan 3 faktor yang terdapat pada litar tersebut yang menyokong

penggunaan bekalan kuasa itu.

State and describe 3 factors to support the usage.

[6 markah]

[ 6 marks]

Appendix A(i)

Lampiran A(i)

Nama: …………………………………………….. Tingkatan: …………………..

END

13

Appendix A(ii) Lampiran A(ii)

Nama: …………………………………………….. Tingkatan: …………………..

Mnemonic code

Kod senang-ingat

Data

Data

Table 1 Jadual 1

Tiada tanda # =1 markah

Jumlah = 20 markah

Appendix B Lampiran B

Nama: …………………………………………….. Tingkatan: …………………..

D1

VS

Appendix C

Lampiran C

Nama: …………………………………………….. Tingkatan: ………………….

SAMPEL SAMPLE

AMPLITUD SAMPEL (V)

SAMPLE

AMPLITUDE

ARAS VOLTAN QUANTUM (V)

QUANTIZATION

VOLTAGE LEVEL

KOD

CODE

S3 5.6 6 110