2016

Yesse Edward Kapilimka.

Phone;255754299601.

Kapilimkayesse1@gmail.com

Jaftha and Yesse kapilimka

home electronics lab.co.2016.

6/6/2016

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E. Kapilimka.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

1

YALIYOMO

REZISTA/UKINZANI. ........................................................... 4

AINA ZA UKINZANI. ....................................................... 5

USOMAJI WA UKINZANI/REZISTA. ....................... 10

RANGI ZA REZISTA. ................................................. 10

AINA ZA KAPASITA/KONDESA. ............................ 16

MATUMIZI YA KAPASITA. ...................................... 17

TRANSISTA. ........................................................................ 18

AINA KUU MBILI ZA TRANSISTA. ............................. 20

HISTORIA YA TRANSISTA KWA UFUPI. ................... 23

MATUMIZI YA TRANSISTA. ........................................ 26

ZAIDI KUHUSU TRANSISTA. ...................................... 29

FAIDA ZA TRANSISTA UKILINGANISHA NA

VAKYUMU TYUBU (THERMIONIC TRIODE). .......... 32

DAYODI. (SEMIKONDAKTA) NA REKTIFAYA. ....... 33

TYUBU YA MIALE YA CKATHODI TMC. (CATHODE

RAY TUBE. CRT) ................................................................ 37

UZALISHAJI WA PICHA. .............................................. 38

TOFAUTI KATI YA CRT YA RANGI NA ISIYO NA

RANGI(BLACK AND WHITE). ...................................... 39

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

2

VGA-(VIDEO GRAPHICS ARRAY). .................................. 40

NAMNA YA KUREKEBISHA TV. ..................................... 43

Tv inayochora mstari wa wima katikati(vertical line). ...... 43

Kuna vitu vya msingi vya kuangalia kama ifuatavyo. ....... 43

Tv inayochora mstari wa ulalo. ......................................... 44

Tv isiyotoa sauti. ............................................................... 44

Tv ambayo haipitishi moto kabisa. .................................... 45

ELEKTRONIKI MFUMO WA DIGITALI........................... 46

LOGIKI GETI. ...................................................................... 48

IN-PUT NA OUT-PUT KATIKA LOGIKI GETI. ........... 49

MIFANO YA AINA MBALIMBALI ZA LOGIKI GETI

INAVYOUNDWA KWA KUTUMIA TRANSISTA. .......... 51

AMPLIFAYA NA RAMANI ZAKE MBALIMBALI. ......... 68

BIBLIOGRAPHY. ................................................................ 75

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

3

SHUKRANI Napenda kumshukuru mwenyez Mungu kwa kunijalia upeo

wa kuweza kuona umuhimu na ullazima wa kuandika kitabu

hiki ambacho kimejaribu kutoa mwongozo wa mambo kadhaa

yanayohusu Ufundi pamoja na ufahamu wa Electroniki kwa

ujumla. Pia shukrani nyingine ziwaendee baba na mama yangu

ambao ni msaada mkubwa kwangu mpaka leo hii nafika hapa

nilipo, pia sijamsahau mke wangu Bi Zakhia na mwanae

Luqmani pamoja na Timu nzima ya wanachama wa HOME

ELECTROMECHANIC LAB, Yaani. Bw.Jaftha kapilimka,

Bw.George Kapilimka, Bw.Yakobo Ilomo, Bw.Yusufu

Gordwini kapilimka, Bw.Ezra Kapilimka na Bw.Essau

Kapilimka. Timu hii ni muhimu na msaada sana katika

masuala ya ufundi na utafiti wa mambo mbalimbali.

Mwisho nawashukuru wale wote wenye mitazamo ya

kimafanikio kuelekea mafanikio ya wengine.

Yessekapilimka2006@mail.com au

kapilimkayesse1@gmail.com. 255754299601,

HAKI ZOTE ZIMEHIFADHIWA.

Yesse E Kapilimka Home Electromechanics Lab 2016. All

right reserved.

Yesse kapilimka@2016.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

4

REZISTA/UKINZANI.

Ni kifaa cha umeme kinachotumika kuzuia au kukinga

mkondo wa umeme katika sakiti au ukinzani ni kifaa cha

umeme kinachotumika kukinza au kudhibiti kiasi cha

umemeunaotakiwa kupita na kuingia katika sakiti.

Kiasi cha ukinzani hupimwa kwa kizio cha ohm (Ω), kilo ohm

(kΩ) au mega ohm (MΩ).

Rezista huwa na rangi mbalimbali ambazo hutumika katika

usomaji au kuitambua ni reszizsta /ukinzani wa aina gani.

Hii ni

rezista/ukinzani

wa 22kΩ

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

5

AINA ZA UKINZANI.

Kuna aina mbalimbali za ukinzani, kutokana na madini

yaliyotumika kutengeneza, kama vile kaboni, n.k. au aina za

rezista kutokana na kazi zake.

AINA KUU MBILI ZA UKINZANI.

1) UKINZANI/REZISTA AMBAO

HAUBADILIKA(FIXED RIZISTA).

Hii ni aina ya ukinzani ambayo imeundwa ikiwa

tayari katika vipimo maalumu na haiwezi kunyongwa

aidha kuengeza ukinzani au kupunguza ukinzani.

Mfano wa ukinzani ambao ni fixed, ona picha ya

rezista katika kielelezo hapo juu.

Rezista fixed pia zipo za aina mbalimbali kulingana

na marighafi zilizotumika kuunda kama ifuatavyo.

i. Ukinzan

i wa

kabon.

ii. Ukinzan

i wa

Metali

za

oxide.

iii. Caboni

foil.

iv. Rezista

za Foili.

v. Resist za

Metal.

vi. Rezista

za waya.

vii. Rezista

za

Amita

shant.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

6

Aina hizo ni kutokana tu na malighafi za uundaji, ila

zote ni rizista fixed.

Kabon

filam

rezista

/ukinza

ni

Kaboni

kompozit

sheni

rizista

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

7

2) UKINZANI UNAOBADILIKA(VARIABLE

RIZISTA).

Hizi ni aina za ukinzani ambazo ukinzani wake

unaweza kubadilika badilika, kulingana na kiasi cha

umeme kinachotakiwa kupita ndani ya umeme.

Rezista hizi huwa na sehemu ya kunyonga ili kupata

kiasi cha umeme kinachotakiwa kupita katika sakiti.

Mfano mzuri wa ukinzani ambao ni variable ni,

Volume ya kuongezea sauti katika redio.

Pia rezista variable nazo zimegawanyika katika

makundi kutokana kazi zake na kifaa zinamowekwa,

kwa mfano, katika gari, treni au ndege. kama

ifuatavyo;

i. Adjusta

ble

rezista.

ii. Potential

mita.

iii. Rezista

decade

box.

iv. Special

device

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

8

Kapasita/k

ondesa

Potensho

mita

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

9

Ukinzani wa

Ohms 0Ω,

Variabo

rizista

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

10

USOMAJI WA UKINZANI/REZISTA.

RANGI ZA REZISTA.

Rezista huweza kusomwa kwa kuangalia rangi

NAMBA RANGI DESIMALI UVUMILIVU

0 Nyeusi

1

1 Kahawia 10 ±1%

2 Nyekundu 100

±2%

3 Rangi ya

chungwa

1,000

=1kΩ

4 Njano

10,000=10kΩ

5 Kijani

100,000=100kΩ

6 Bluu

1,000,000=1MΩ

7 Zambarau

10,000,000=10MΩ

8 Kijivu 100,000,000

9 Nyeupe 1,000,000,000

GOLD 0.1 ± 5%

SILVER 0.01 ± 10%

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

11

mbalimbali ambazo hutumika katika usomaji wa

ukinzani.

Ona mchoro ufuatao;-

Kutokana na rangi hizi za ukinzani basi mtu anaweza

akatambua aina ya ukinzani katika sakiti kwa kuweza kutaja

aina ya rezista bila kikwazo chochote. kwa mfano, rezista no,

22kΩ, itakuwa ni nyekundu, nyekundu, machungwa na

gold/silver. 220kΩ itakuwa ni nyekundu, nyekundu,

njanona gold/silver.

Muhimu; katika rangi za rizista gold na silva hazisomwi ili

kutambua aina ya rezista bali husaidia tu katika kutambua

kiwango cha uvumilivu wa rezista, kuna rizista zenye ukinzani

mkubwa na zile zenye ukinzani mdogo na utazitambua tu

kupitia rangi za uishio gold au silva.

Pia rizista huweza kusomwa upande mwingine na kuishia

upande wenye gold au silva ona maelelezo chini;

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

12

Rezista husomwa kuanzia upande huo usio na gold/silva. Kwa

mfano rezista hii itakuwa ni 330Ω.

UUNGANISHAJI WA REZISTA/UKINZANI KATIKA

SAKITI.

Ukinzani huweza kuunganishwa kwa namna mbili yaani

1) Mfuatano na

2) Msambamba.

Hii ndio rangi ya gold

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

13

Kuna faida katika uunganishaji wa rezista kwa njia

ya msambamba na njia ya mfuatano.

KAPASITA/KONDESA.

Ni kifaa cha umeme kinachotuma kutunza nishati au

chaji za umeme unaopita katika sakiti kwa mda

mfupi tu.

Kapasita huwa na temino au miguu miwili

(ispokuwa variabo kapasita), kapasita huundwa kwa

pleti au visahani viwili ambavyo hutenganishwa kwa

insuleta-yaani vitu visivyopitisha umeme.

Huwa kuna malighafi mbalimbali zinazotumika

katika utengenezaji wa kondesa au kapasita, mfano

madini ya Mika, kioo, seramiki, plastiki, karatasi,

n.k.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

14

Hapa juu katika kielelezo, ni picha ya aina

mbalimbali za kapasita, na picha ya upande huu wa

kulia ni kapasita katika sakiti jinsi inavyoonekana.

NADHARIA YA KAPASITA/ KONDESA.

Kapasita huundwa kwa vipitishi viwili na kisicho

kipitishi/ insuleta kimoja, kama inavyoonekana

katika udhihirisho hapa chini;

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

15

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

16

AINA ZA KAPASITA/KONDESA.

Kuna aina kuu mbili za kapasita ambazo ni,

FIXED KAPASITA.

Ni kapasita ambazo chaji zake huwa katika kiwango

kilichopimwa, kwa mfano kama rezista ni 220µf au 100nf, au

100,000µf kama uwezo wake ni wa voti 100v, basi uwezo

wake hubaki kuwa huo na kiwango cha umeme kikizidishwa

basi kapasita hiyo hupasuka, kwani utakuwa umeizidishia

kiwango cha umeme.

Ona picha hapo

ikionesaha aina

mbalimbali za fixed

kapasita

VARIABO KAPASITA.

Ni aina ya kapasita ambazo hutumika kwa kurekebishia

mawimbi ya redio. Mfano mzuri wa kapasia variabo ni genge

la redio.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

17

UUNGANISHAJI WA KAPASITA.

Kapasita huunganishwa kwa namna mbili yaani;

Njia ya msambamba na

a) Njia ya mfuatano.

MATUMIZI YA KAPASITA.

i. Kutunza chaji.

ii. Hutumika kama siraha.

iii. Hutumika kuhifadhi umeme katika vituo vya

kuhifadhi umeme.

iv. Hutumika kuondoa makerere katika sakiti, mfano.

Katika amplifaya ili kupunguza makerer kwenye

spika.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

18

TRANSISTA.

Transista ni kifaa cha umeme kinachotumika kukuza mawimbi

ya umeme katika sakiti ya umeme. Transista hutumika kama

amplifaya kukuza mawimbi ya umeme, kutoka mkondo

mdogo hadi mkondo mkubwa, pia Transista hutumika kama

swichi katika vifaa vya umeme, mfano katika rilei swichi na

katika redio na kompyuta.

Pia transista hutumika kutengeneza lojiki geti(logic gate) hii ni

katika vifaa vya kidigitali, ambapo kuna Lojiki geti kama vile

NOT, NOR, NAND na OR, ambazo kutokana na hizo

mifumo yote ya kiedigitali inajikita katika hizo lojiki.

Transista inapotumika kidigitali huwa inakuwa katika mfumo

wa data, yaani 0na 1, 0 na1, ambapo 0 ni sawa na “kuzima”

yaani “off”, na 1 ni sawa na “kuwasha” yaani “on”. Hivyo

tunaposema transista inatumika kama swichi basin i kwa

muundo kama huo.

Pia transista inapounganishwa na vifaa vingine kama rezista

na kapasita huunda muunganiko wa sakiti ambayo hhuwekwa

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

19

pamoja katika plastiki ngumu na kuitwa I.C yaani (integrated

circuit).

Kwa mfano : IC namba NE.555, ni muunganiko wa transista

2N3904, ambazo zimeunwa pamoja na rezista kasha kutupatia

IC ya TIMER (TAIMA) na kuipa jina NE555.

Transista ni kifaa chenye miguu mitatu au temino tatu Yaani

Besi,(base) Kolekta,(collector) na Emita(emitter) yaani

(E,C,B). ona picha hapa chini.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

20

Transista kama hii iliyooneshwa hapa ni transista ya

kawaida yaani junction transista.

AINA KUU MBILI ZA TRANSISTA.

1. Junction transistor (janksheni transista).

Hizi ni transista ambazo zimeundwa kwa kipande kinene cha

semikondakta ambacho huzungukwa na pande mbili za matilio

ya kama vile P- hasi (-) au N-chanya (+), kwa mfano;

semiconductor ambayo ipo katikati ikiwa ni chanya yaani P na

ikafuatiwa na hasi yaani N, basi transista hiyo itakuwa ni

NPN. Na ikiwa semikondakta ya ndani ni hasi yaani P na

ikafuatiwa na chanya P pande mbili transista hiyo itakuwa ni

NPN Transista..

EMITA

BESI

KOLLEKATA

C 9014

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

21

Ona kielelezo Chini

1. Field effect transistor (fild ifekti

transista) fet.

Hizi ni aina ya transista ambazo zina leya

mbili za semikondakta kila moja inakuwa

juu ya nyingine. Umeme unaopita kwenye

leya moja huitwa chaneli, na voti

zinazounga kwenye chaneli zingine huitwa

Geti,.

Kuna aina kuu mbili za field effect

transista, ambazo ni;

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

22

(a) JFET. Junction field effect transistors

na

(b) MOSFET. Metal oxide semiconductor

field effect transistor.

MOSFET ndio transista ambazo hutumika

zaidi katika kutengeneza IC mbali mbali za

sasa. Mfano wa MOSFET ni kama vile

IRFP 250, IRFZ 44, na K, pamoja na J au

2SJ na 2SK transista.

Kielelezo hapo juu kinaonesha Transista

FET .

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

23

HISTORIA YA TRANSISTA KWA UFUPI.

Historia ya transista.

Themionic triode valve, yaani vakyumu tyubu iligunduliwa

mwaka 1907, uvumbuzi huo ulisaidia teknolojia ya amplifaya

katika redio na simu za masafa marefu wakati huo. Valvu ni

kifaa kilichokuwa kinachukua umeme mwingi kupita kiasi.

Mwanafizikia Julius Edgar Lilienfeld alizindua na kuonesaha

kifaa kipya yaani Field effect transistor (FET) mwaka 1925

huko nchini Kanada ambayo ilitakiwa itumike badala ya

Triode valve iliyokuwa ikitumika mwanzo.

Lilienfeld alielekea marekani mwaka 1926 na 1928 ili

kutambulisha kile alichokigundua. Lilienfeld hakuandika

chapisho lolote la utafiti wake huo kuhusu kifaa hicho kipya

alichogundua, kutokana na kutokuwepo kwa uzalishaji

mkubwa wa semikondakta ilipita miongo kadhaa ugunduzi

wake ulikuwa bado hautumiki kipindi cha miaka ya 1920 na

1930 japo kifaa hiki kilikuwa tayari kimeundwa.

Mwaka 1934 mgunduzi mjerumani Oskar Heil akakionesha

dhahili kifaa kama cha bwana Lilienfeld. Kutoka novemba 17,

1947 hadi disemba 23, 1947, John Bardeen, na Walter Brattain

katika AT &T Bell Labs (Maabara ya Bell) katika nchi ya

marekani walifanya majaribio na wakagundua kuwa dhahabu

ingeweza kukutanishwa na kutumika katika madini ya

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

24

Germanium, signo iliyozalishwa upande wa output ilikuwa

kubwa kuliko ya input.

Kiongozi wao bwana William Shockley aliona umuhimu wa

jaribio hilo na miezi michache baadae aliweka jitihada ya

kuongeza ufahamu zaidi juu semikonakta. Jina transista

lilibuniwa na bwana John R Pierce kama kifupi cha neon

transresistance.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

25

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

26

Upande wa kushoto ni picha ya John Bardeen, William

Shockley na Walter Brattain katika maabara ya Bell , na

upande wa kuria ni Transista hiyo ya kwanza mwaka 1948.

Bardeen, Brattain, na Shockley waligundua transista mwaka

1947, ilikuwa ndio transista ya kwanza iitwayo Point-contact

transistor. Na mwaka 1956 walipewa tuzo ya Nobel katika

fizikia kutokana na utafiti walioufanya katika semikondakta na

uvumbuzi wa transista.

Darlington transista, ni transista ambazo zimeundwa maalumu

kwa ajili ya nguvu za umeme yaani power transistor. Mfano

2N 3055, MJ 3773, yaani transista hizi zimeunwa kwa chipu

mbili yaani kwa kila transista ni sawa na transista mbili. Na

transista moja inakuwa ni kubwa kuliko nyingine lakini zote ni

sawa katika vipimo ni Large scale intergration.

MATUMIZI YA TRANSISTA.

(a) Transista hutumika kama swichi.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

27

(b) Transista kama amplifaya.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

28

Hii ni amplifaya inayoitwa common emita.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

29

ZAIDI KUHUSU TRANSISTA.

UFUPISHO AINA NA

MATUMIZI MFANO

INAYOENDANA

NAYO.

AC

Germanium

small-signal AF

transistor

AC126 NTE102A

AD Germanium AF

power transistor AD133 NTE179

AF

Germanium

small-signal RF

transistor

AF117 NTE160

AL Germanium RF

power transistor ALZ10 NTE100

AS

Germanium

switching

transistor

ASY28 NTE101

AU

Germanium

power switching

transistor

AU103 NTE127

BC

Silicon, small-

signal transistor

("general

purpose")

BC548 2N3904

BD Silicon, power BD139 NTE375

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

30

transistor

BF

Silicon, RF

(high

frequency) BJT

or FET

BF245 NTE133

BS

Silicon,

switching

transistor (BJT

or MOSFET)

BS170 2N7000

BL

Silicon, high

frequency, high

power (for

transmitters)

BLW60 NTE325

BU

Silicon, high

voltage (for

CRT horizontal

deflection

circuits)

BU2520A NTE2354

CF

Gallium

Arsenide small-

signal

Microwave

transistor

CF739 —

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

31

(MESFET)

CL

Gallium

Arsenide

Microwave

power transistor

(FET)

CLY10 —

P-

chan

nel

N-

chan

nel

JFET MOSFET enh MOSFET

dep

Alama za JFET na MOSFET transista.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

32

PNP

P-channel

NPN

N-channel

BJT

JFET

BJT and JFET symbols

FAIDA ZA TRANSISTA UKILINGANISHA NA

VAKYUMU TYUBU (THERMIONIC TRIODE).

Hazina kathodi hita ambazo zinazotoa mwanga wa rangi ya

njano, hivyo ulaji wa umeme katika transista ni kidogo

ukilinganisha na Tyubu za kathodi.

Transista zina umbile dogo ukilinganisha na cathode tyubu

zilizokuwa zikitumika.

Transistor nyingi zinaweza kuwekwa pamoja na kutumiwa

kama IC, ambazo ndizo zinazotumika katika

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

33

kompyuta/tarakilishi na vifaa vya digitali kama redio ,rada,

televishen n.k.

Transista hazina tabia ya kuungua ovyo ukilinganisha na

tyubu. Kwa mfano kuna vifaa vya transista vimefanya kazi

kwa zaidi ya miaka 50 na transista hizo ni nzima na

hazijaungua.

DAYODI. (SEMIKONDAKTA) NA REKTIFAYA.

Dayodi ni kifaa cha kisemikondakta kinachotumika

kuunda rektifaya.

Rektifaya hutumika kubadili mawimbi ya umeme

mkondo geu kwenda mkondo mnyoofu.

Ona rektifaya mbalimbali hapa.

hii ni rektifaya ya mota ya phase tatu(three phase).

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

34

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

35

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

36

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

37

TYUBU YA MIALE YA CKATHODI TMC. (CATHODE

RAY TUBE. CRT)

Tyubu ya miale ya ckathodi (C.R.T) ni tyubu maalumu

isiyokuwa na hewa (yaani vakyumu) ambayo picha

huzalishwa miale ya elektroni inapogonga ukuta wa

fosforesent. Tv pamoja na vioo vya komyuta/tarakilishi

zinatumia CRT kwa ajili ya kuoneshea picha. CRT tyubu ya

komyuta ni sawa tu na CRT ya risiva Tv.(Tv ya kawaida).

Sehemu kuu za Tyubu ya Miale ya Ckathodi.

i. Elektroni gani.

Inazalisha miale miembamba ya elektroni.

ii. Anodi.

Hizi zinavutia elektroni kuelekea zenyewe.

iii. Deflecting koili.

Hizi ziko mbili ya wima(vertical) na ya

ulalo(horizontal). Nguvu ya viale hubadilikabadilika.

Inazalisha ukanda mdodo wa frikwensi za umeme wa

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

38

sumaku ambazo zinasababisha kurekebishika kwa

mwelekeo wa miale ya elektroni.

iv. Elektroni beam (bimu).

Inazalisha chengachenga ndogo zinazoonekana pale

inapogonga kioo ambacho kimepakwa phosphor.

Hii ni tyubu ya ckathodi ambayo ni ya tv/compyuta yenye

rangi nyeupe na nyeusi.

UZALISHAJI WA PICHA.

Ili kuzalisha picha katika kioo cha CRT, signal kubwa

zinatumika katika deflecting koili pamoja na kwenye vifaa

vinavyo husika na nguvu ya miale. Kufanya hivyo hupelekea

kuwepo kwa chengachenga za rangi katika kioo kutoka kulia

hadi kushoto, na kutoka juu hadi chini, katika mlolongo wa

chengachenga

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

39

mistari ya ulalo inayoitwa “Theraster”. Chenga hizo

zinatembea mithili au sawa na jinsi macho yako

yanavyojongea unaposoma kurasa ya kitabu. Lakini kitendo

hiki cha chenga nyingi kupita hufanyika kwa kasi ya juu na

kwa haraka mno kiasi kwamba macho yetu huona picha ya

moja kwa moja yaani macho yetu hayawezi kutambua kama

kuna kitendo kinafanyika zaidi ya kuangalia na kufurahia

picha nzuri za video au Tv, zinazoonekana katika kio cha

ckathodi.

TOFAUTI KATI YA CRT YA RANGI NA ISIYO NA

RANGI(BLACK AND WHITE).

a. CRT ya weupe na weusi (black and white).

-Hii inakuwa na elktroni gani moja tu, huitwa monochrome

au single color CRT.

b. CRT ya rangi (picha za rangi).

-Hizi zina elektroni gani tatu, moja kwa ajili ya rangi za

awali/praimary rangi nyekundu, nyingine kwa ajili ya rangi ya

kijani, na nyingine kwa ajili ya rangi ya bluu. Huitwa R.G.B

(Red, Green, Blue) color model. Na maranyingi mpangilio wa

CRT display ambao hutumika mara nyingi Huitwa Super

Video Graphic Array (SVGA).

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

40

VGA-(VIDEO GRAPHICS ARRAY).

VGA ni kirefu cha neno la kiingereza/kisayansi “video

graphics array”, VGA ni ubora wa video ambao ulibuniwa na

kampuni ya IBM mwaka 1987 kwa ajili ya PS/2 kompyuta, na

ikaanza kutumiwa kwa wingi kwani ilikuwa kama kiwango

kizuri cha ubora kwa display zote kutokana na kuonesha vizuri

picha zake, na hadi sasa hiki ndicho kiwango kizuri cha ubora

kwa display za komputa zote. Makampuni mengi ya uundaji

wa kompyuta yanatumia kiwango cha VGA. VGA inabainisha

screen resolution/suruhisho la kioo cha kuonesha picha,

(mfano wake ni window zinazojionesha maranyingi katika

kompyuta), kiasi cha hadweya na software namna ya kufanya

kazi.

Kuna signo Tano(5) katika VGA ambazo zinajihusisha na;

Mbili (2) zinajihusisha na taimingi condisheni.

Tatu (3) zinahusika na rangi.

Kwa ajili ya taiming kondisheni.

Hii ni kwa ajili ya mistari ya wima/vertical na ni ya kidigitali

ambayo ina signo ndogo ambayo voti hasi zake zina

zinasababisha mistari iliyo kwenye fokasi ya monita, pixel ya

upande wa kushoto wa kioo kuonesha RGB (Red, Green,

&Blue). Horizontal sync pulse ni signo ndogo za kidigitali

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

41

ambazo nguvu za voti hasi zinasababisha fokasi ya monita

kwenye pixel ya kushoto ya mstari unaofuata wa chini kutoka

kwenye mkondo wa fokas ulipo. Kama sync pulses haipo,

monita itatembeza focus ya pixel kuelekea upande wa kulia

wa focus, pixel moja kwa mzunguko wa mzunguko wa saa

katika 25.175MHz.

Signo zingine tatu

Zinahusika na rangi Nyekundu, Bluu, na Kijani, ambazo ni

rangi katika mfumo wa anaklogia na hutumwa katika monita.

Kutokana na kwamba katika katika monita rangi za picha

zinatunzwa kama digitali (digital elements MCU) hadwere ya

kifaa hicho itahitaji kifaa cha kubadili signo za Digitali

kwenda zile za Analogia.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

42

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

43

NAMNA YA KUREKEBISHA TV.

Hapa tunaangalia matatizo ambayo yanajitokeza kwenye Tv

nyingi ambazo ni za crt tyubu, kila tatizo lina uvumbuzi wake

namna ya kulitibu.

Tv inayochora mstari wa wima katikati(vertical line).

Tv inaweza ikachora mstari wa wima katikati na ikatoa sauti

lakini picha ikawa hamna, lakini katika mstari huo ukiangalia

vizuri unaweza kuona picha zinacheza hapo kana kwamba

kuna kitu kimezuia tu picha hizo zisionekane.

Kuna vitu vya msingi vya kuangalia kama ifuatavyo.

o kitu cha kwanza angalia IC ya vertical,

angalia miguu yake kama risasi yake

imekamata vizuri, kwani katika ufanyaji wa

kazi hali ya joto au ubaridi unaweza

kusababisha miguu ya ic kutokushikana

vizuri na risasi.

o Angalia kama moto unafika katiaka IC ya

vertical, voti 24 zinatoka kwenye FBT na

voti nyingine ni 24v, -24v na graundi/ethi.

o Kama moto haufiki angalia kwenye FBT

katika nyia yenye voti 18v-24v kunakuwa na

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

44

rizista/ukinzani inayokata kama fyuzi hivyo

icheki kwa kupima kwa mita ya kupimia.

o Pia kuna uwezekano kuwa koili imeungua

ndani au nyaya zake zimekatika.

o Kama moto unafika na koili ni nzima basi

IC ya vertical ndio itakayokuwa na tatizo.

Tv inayochora mstari wa ulalo.

Mabo ya kuzingatia hapa ni kama.

o Inawezekana kuwa koili inaweza kuwa

imeungua kwa ndani, au koili ikawa na

hitilafu ndani.

o Kutokushika kwa baadhi ya vifaa katika

sakiti hasa ukanda wa IC ya vertical.

o Angalia kapasita ambazo sio kapasta pepa,

huenda zikawa zimetuna, zimepasuka au

zikawa ni mbovu. N’goa na uweke nyingine.

Tv isiyotoa sauti.

Mabo ya kuzingatia.

o Angalia kama spika ni nzima au mbovu.

o Angalia kama moto unafika kwenye

Amplifaya ya sauti katika Tv, kama moto

haufiki fuatilia njia zake.

o Kama moto unafika basi jaribu kugusa

miguu ya signo ya IC hiyo ili kuona kama

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

45

signo inafika, na kama hamna signo basi

badilisha IC.

Tv ambayo haipitishi moto kabisa.

o Angalia waya wa kuingizia moto kama ni

mzima au mbovu, yaani pima.

o Kama waya wa kuingizia moto ni mzima,

basi angalia fyuzi, ukikuta fyuzi imeungua

usibadilishie nyingine bali angalia kwanza

chanzo cha short iliyosababisha fyuzi hiyo

kukata. Angali dayodi zilizopo katika

pawasaplai (sehemu ambayo moto wa

umeme unafikia). Jitahidi kupima kwa

uangalifu dayodi zote za pawasaplai.

o Kama dayodi zote ni Nzima basi angalia IC

ya horizontal output kama haijapasuka au

kama ni nzima.

MUHIMU. Tambua kuwa ufundi ni Sayansi na pia ni kama

sanaa inahitaji ubunifu wa hali ya juu hasa unapokuwa

umeletewa tv zenye matatizo mbalimbali, maelezo yaliyo

orodheshwa hapa ni maelezo ya kiujumla na ni ya msingi

lakini kuna Tv nyingine zina usumbufu zaidi ya kawaida hiyo

umakini katika kupima na kujiongeza kiakili kunahitajika sana

ili utengeneze vitu na viweze kupona. Ukishinwa kujiongeza

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

46

kiakili basi kila Tv au kifaa chochote cha kielektroniki

utashindwa kukirekebisha.

ELEKTRONIKI MFUMO WA DIGITALI.

Ni mfumo wa kielektroniki ambao unabeba au unakuwa na

signo za kidigitali ambazo huwa zimegawanyika/zimejitenga

na zile za analogia, analogia ambazo hutumia signo zenye

mwendelezo.

Katika kugawanyika au kujitenga kwa signo za digitali kila

thamani/kiwango cha mgawanyo kinawakilisha namba sawa.

Kutokana na mgawanyiko huu kunakuwa na mabadiliko

kidogo kwenye analogi signo kwasababu ya namna kifaa

kilivyoundwa, kupungua kwa signo, au kiwango cha signo.

Signo za kidigitali huwa katika hali mbili, na namna hizi

zinawakilishwa kwa voti za aina mbili;

a. Moja huitwa hasi/graundi ambayo kidigitali

huwakilishwa kwa namba “0”.

b. Pia kuna nyingine huwa inahusika na kuwasha “1”na

kuzima “0” yaani Boolean domain ambalo ni jina la

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

47

mgunduzi George Boole ambayo ikazalisha kile

kiitwacho Binary code (zinafanana na ile inayoitwa

Nyiwila kwa Kiswahili).

Kutokana na sifa hizi za kidigitali ndipo tunakuja kupata kile

kiitwacho “0, 1” “0, 1” “0, 1” “0, 1”. Ambapo “0”

inamaanisha zima na “1” inawakilisha washa. Kompyuta zote

zinatumia mfumo huu wa “0, 1” katika program zake za

ufanyaji wa kazi, hivyo kuna umuhimu mkubwa kwa kila mtu

kujua mifumo hii.

Tofauti kati ya digito na analogi elektroniki ni, Digito

elektroniki ni mfumo wa kielektroniki ambao unatumia

mfumo wa signo zilizojigawa katika makundi makundi,

wakati Mfumo wa Analogi hutumia signo ambazo

zinamwendelezo endapo tu umeme ukipita basi sakiti yote

inakuwa na umeme.

Kielelezo hapa chini kinaonesha signo za digital na za

analogia zinavyoonekana katika cathode ray ossilloscope.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

48

LOGIKI GETI.

Katika digito elektroniki huwa logiki geti za aina mbali mbali

huunganishwa kwa pamoja na kuunda mifumo ya digitali.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

49

Logiki geti, ni mfumo wa kidigitali unaotumia signo

zilizojigawa katika makundi makundi na kuruhusu signo za

umeme kupita katika maeneo Fulani kwa mpangilio maalumu

wa kimantiki. Logiki geti katika elektroniki ni sawa kabisa na

kitendo cha kufunga mlango na kuufungua, unapofunga

unazuia kuingia kwa chochote ndani ya nyumba (0) na

unapofungua unaruhusu kitu chochote kuingia ndani (1). Hii

ndio maana halisi ya kutumia 0/1 katika sakiti za digitali.

Logiki geti huweza kuundwa kwa transista ama

IC/chip/microchip kama ilivyo kwenye kompyuta, simu za

mikononi na mifano yake.

IN-PUT NA OUT-PUT KATIKA LOGIKI GETI.

Sakiti za digitali hutumia logiki/Mantiki katika kufanya

maamuzi na baadae kuzalisha zao la digitali/digital Output.

Kila Logiki/sakiti ya mantiki inahitaji walau input moja, kabla

haijazalisha zao/output lolote.

Katika sakiti za digitali Input na Output maranyingi huwa ni

BINARY (huwa marambili katika jozi).

kuna njia mbalimbali za uwasilishaji wa thamani za

jozi/Binary values; 1/0 njia hii ya sifuri na moja ndio njia kuu

ya uwasilishaji. Katika njia za Boolean zinawakiliisha

KWELI/SIKWELI, au LEFU/FUPI.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

50

Thamani hizo zinapowasilishwa katika hardware lazima

zipewe kiwango sahihi cha volti/moto wa umeme, 0V(voti) ni

“0”, wakati voti kubwa naranyingi huwa ni 3V au 5V ambazo

huwakilisha “1”.

1 0

LEFU FUPI

KWELI SIKWELI

5V

(Volts) 0V

Mbinu za kidigitali zinafaa kwasababu ni rahisi kuwasha ama

kuzima kifaa katika kipengele kinachotakiwa kwa uhalaka

tofauti na mfumo wenye mwendelezo wa signo yaani

Analogia.

Sakiti za kidigitali maranyingi huundwa kwa kuunganishwa

kwa sakiti za Logiki Geti mbalimbali kama vile, NAND, OR,

NOT, AND, na NOR. Ambazo zinawakilisha Boolean Logic

function.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

51

MIFANO YA AINA MBALIMBALI ZA LOGIKI GETI

INAVYOUNDWA KWA KUTUMIA TRANSISTA.

Transista AND Geti.

Transistor OR Geti.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

52

Transista NAND Geti.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

53

Transista NOR Geti.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

54

Transistor NOR Geti.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

55

Ona mfano hapa.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

56

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

57

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

58

Ona Tabia za NAND Geti katika sakiti zifuatazo.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

59

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

60

Michoro ya sakiti hizi za logiki zinahitaji kufanyiwa majaribio

kwa kutengeneza moja baada ya nyingine.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

61

Kattika logiki geti hii hapa juu hizo input A na B

zinawakilisha moja 1, na hasi ni sifuri 0, hivyo tunapata 0 na

1 ambao ndio mfumo wa digitali.

JARIBIO LA KUTENGENEZA LOGIKI KOMPYUTA.

Kutokana na uelewa wa transista, logiki geti na mfumo mzima

wa digitali sasa ni wakati wa kufanya Jaribio la uundaji wa

logiki compyuta, Ona ramani ya sakiti hapa chini

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

62

Imenukuliwa kutoka.

http://electronics.stackexchange.com/questions/72334/how-to-

combine-multiple-transistor-logic-gate

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

63

UUNDAJI WA REDIO RAHISI. Hapa ni mazoezi ya uundaji wa sakiti rahisi za redio.

Katika sakiti hii ndogo spika inayohitajika ni spika ya

kibati au spika ya cystal radio ndipo itafanya kazi.

ona vifaa hapa chini.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

64

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

65

Ona radio ya cystal

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

66

Radio hizi za krista huwa zinaundwa kwenye mbao kwaajili

ya kurahisisha, hasa kwa mtu ambae anajifunza Sanaa ya

Elektroniki, pia redio hizi ni za masafa marefu nay a kati yaani

MW/SW.

Ona sakiti ya redio ya FM iliyonukuliwa kutoka,

https://www.somerset.net/arm/fm_only_one_transistor_radio.h

tml.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

67

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

68

AMPLIFAYA NA RAMANI ZAKE

MBALIMBALI.

Tumeshaangalia maana ya amplifaya tulipokuwa tukijadili

kuhusu matumizi ya transistor, sasa hapa tunaangalia hatua za

uundaji wa amplifaya na ramani mbalimbali za amplifaya.

Ramani za sakiti za amplifaya.

Hii inatumi voti 24-30. Na pree amp yake hapa chini.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

69

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

70

Mic pre amp.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

71

Amplifier rahisi

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

72

Rectifaya.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

73

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

74

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

75

BIBLIOGRAPHY.

http://electronics.stackexchange.com/questions/72334/how-to-

combine-multiple-transistor-logic-gate

http://radiobuilder.blogspot.com/2010/02/mw1-3tfive-simple-

reflexive-receivers.html

http://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-3/cmos-

gate-circuitry/

http://www.circuitstoday.com/logic-gates.

http://www.talkingelectronics.com/projects/CrystalSetRadio/C

rystalSet.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor.

https://www.somerset.net/arm/fm_only_one_transistor_radio.h

tml

RCA Victor transistors introduction to theory-circuits.

Sayansi ya Elektroniki na Yesse.E.

Kapilimka. 2016

76