หน่วยที่3วงจรแปลงรูปสัญญาณ_new

เอกสารประกอบการเรียน วิชา วงจรพัลส์และสวิตชงิ รหสั วิชา 2105-2006 หนว่ ยการเรียนที่ 3 วงจรแปลงรูปสญั ญาณ จัดทาโดย ครูปราณทิพย์ ชนวรี จ์ ารณุ ัฐสาขาวชิ าอิเล็กทรอนกิ ส์ วทิ ยาลัยเทคนคิ จันทบุรีสานกั งานคณะกรรมการการอาชวี ศกึ ษา กระทรวงศึกษาธิการ

วงจรแปลงรปู สญั ญาณแนวคดิ สาหรับคลื่นสัญญาณอินพุตที่ป้อนเข้าเครือข่ายวงจรเชิงเส้น (Linear Network) เป็นรปู คล่ืนไซน์ สญั ญาณท่ีออกเอาต์พุตจะยงั คงรูปร่างเป็นคลื่นไซน์เหมือนเดิม แต่ถ้าสัญญาณอินพุตท่ีป้อนเข้ามาเป็นสัญญาณรูปสี่เหล่ียมหรือสัญญาณรูปพัลส์ไม่ใช่รูปคลื่นไซน์ สัญญาณท่ีออกเอาต์พุตจะมีรูปคลื่นแตกต่างไปจากรูปคลื่นสัญญาณเดิม ซ่ึงวงจรท่ีทาให้เกิดลักษณะรูปคลื่นที่แตกต่างออกไปเช่นนี้ เรียกว่า วงจรแต่งรูปคล่ืนแบบเป็นเชิงเส้น (Linear Wave Shaping Circuit)หรือวงจรแปลงรูปสัญญาณ ซึ่งใช้อุปกรณ์หลักมาประกอบเป็นวงจร คือ ตัวต้านทาน ตัวเหน่ียวนาและตวั เก็บประจุ วงจรจะมีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตามลักษณะการต่อวงจร เช่นวงจร RC อินทิเกร-เตอร์ และวงจร RC ดิฟเฟอรเ์ รนชิเอเตอร์ วงจร RC อินทิเกรเตอร์ จะแปลงรูปสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมหรือสัญญาณพัลส์ทาให้ได้ลักษณะรูปคล่ืนอินทิเกรต และวงจร RC ดิฟเฟอร์เรนชิเอเตอร์ จะแปลงรูปสัญญาณคล่ืนสี่เหล่ียมหรือสัญญาณพัลส์ทาให้ได้ลักษณะรูปคล่ืนดิฟเฟอร์เรนชิเอต ซึ่งลักษณะรูปคล่ืนที่เกิดจะข้ึนอยู่กับคา่ เวลาคงที่ คา่ เวลาคงที่ (Time Constant) จะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามคา่ ของความต้านทาน และค่าของตัวเก็บประจุที่เปล่ียนแปลงไป เวลาคงท่ี RC ท่ีเปล่ียนแปลงไปจะมีผลต่อเวลาการเก็บประจุและคายประจุ ของตัว C ในวงจร ซ่ึงการเปล่ียนแปลงน้ีมีผลทาให้ได้รูปคลื่นสัญญาณท่ีออกเอาต์พุตเปลย่ี นแปลงไปด้วย ความลาดเอียงของรูปคล่ืนดิฟเฟอร์เรนชิเอต คือ รูปคลื่นสัญญาณท่ีมีค่าเวลาคงท่ี RC มากรูปคล่ืนจะมีลักษณะที่มียอดแหลมน้อย ประกอบด้วยฟังก์ชันขั้นบันไดขาข้ึน และฟังก์ชันลาดเอียงลง โดยค่าอตั ราส่วนความลาดเอยี ง (Fractional Tilt) แทนด้วยอักษร Ftสาระการเรียนรู้ 1. เวลาคงท่ี 2. วงจร RC อนิ ทเิ กรเตอร์ 3. วงจร RC ดฟิ เฟอร์เรนชิเอเตอร์ 4. ความลาดเอียงของรูปคล่ืนดิฟเฟอร์เรนชิเอต

จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ จดุ ประสงคท์ วั่ ไป 1. เพอ่ื ใหม้ ีความรู้ ความเข้าใจเกย่ี วกบั เวลาคงที่ วงจรแปลงรูปสญั ญาณตา่ ง ๆ เชน่ วงจร RC อินทิเกรเตอร์ และวงจร RC ดิฟเฟอร์เรนชเิ อเตอร์ 2. เพ่อื ให้มีกจิ นิสยั ในการพัฒนาคุณธรรม จริยธรรม จุดประสงคเ์ ชิงพฤตกิ รรม 1. บอกความหมายของเวลาคงทไ่ี ด้ 2. อธบิ ายการทางานของวงจร RC อินทเิ กรเตอร์ได้ 3. อธบิ ายการทางานของวงจร RC ดฟิ เฟอรเ์ รนชิเอเตอร์ได้ 4. คานวณหาคา่ ความลาดเอียงของรูปคลืน่ ดิฟเฟอรเ์ รนชเิ อตได้ 5. มีการพัฒนาคุณธรรม จริยธรรม และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ที่ผู้สอนสามารถสังเกตเห็นได้ในด้านมนุษยสัมพันธ์ มีวินัยใช้วัสดุอุปกรณ์ ความรับผิดชอบ ตรงต่อเวลาละเอียดรอบคอบ มีความกระตอื รอื ร้นในการทางาน เชอ่ื ม่ันในตนเอง ซอื่ สัตย์สุจรติ สนใจใฝร่ ู้ รกั สามคั คี

1.ค่าเวลาคงท่ี ค่าเวลาคงท่ี (Time Constant) เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์  (อ่านว่า เทาร์) มีหน่วยเป็นวินาทีค่า  คือ ผลคูณของค่าความต้านทาน (R) มีหน่วยเป็นโอห์มกับค่าของตัวเก็บประจุ (C) มีหน่วยเปน็ ฟารัด (F) เขียนเปน็ สมการดงั นี้คอื = R.C sec (สมการที่ 3-1)เม่อื  คือค่าเวลาคงท่ี มหี น่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz) R คือคา่ ความตา้ นทาน มหี นว่ ยเปน็ โอห์ม () C คอื คา่ ตวั เก็บประจุ มีหนว่ ยเป็นฟารดั (F) ค่าเวลาคงท่ีจะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามค่าของความต้านทาน และค่าของตัวเก็บประจุท่ีเปล่ียนแปลงไป เวลาคงท่ี RC ท่ีเปล่ียนแปลงไปจะมีผลต่อเวลาการเก็บประจุและคายประจุของตวั C ในวงจร ดงั น้ันการเปล่ียนแปลงการเกบ็ และคายประจุของตวั C กจ็ ะสง่ ผลทาให้รปู คล่นื สญั ญาณท่ีออก Vout เปล่ยี นแปลงไปด้วยเชน่ กนั การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ Vout แบ่งออกได้ตามค่าเวลาคงที่ () ของวงจรเป็น 3 ชนิดคือ ค่าเวลาคงท่นี ้อย คา่ เวลาคงท่ีปานกลาง และคา่ เวลาคงที่มาก มรี ายละเอยี ดดงั นี้ 1.1 ค่าเวลาคงที่น้อย เป็นวงจรท่ีมีค่าช่วงเวลาของอินพุตพัลส์มากกว่าหรือเท่ากับ 10 เท่าของเวลาคงท่ี จะได้รปู สัญญาณเอาตพ์ ตุ เปรยี บเทียบกบั รปู สญั ญาณอินพุต แสดงดงั รูปที่ 3.1 +VVin 0 t ก. -V +Vข.VR 0 t-V+VVC 0 t0 t1 t2 t3 t ค.-Vรปู ท่ี 3.1 รปู สัญญาณทีม่ ีคา่ เวลาคงทนี่ อ้ ย

จากรูปที่ 3.1 ก. แสดงรปู สญั ญาณ Vin คือสัญญาณรูปคลนื่ พัลสอ์ ินพุต จากรูปท่ี 3.1 ข. แสดงรปู สญั ญาณ VR คือสัญญาณเอาตพ์ ุตตกครอ่ มตัวตา้ นทานหรือรปู สญั ญาณดฟิ เฟอรเ์ รนชเิ อตทมี่ คี า่ เวลาคงทีน่ ้อย จะได้รปู คล่นื ดฟิ เฟอรเ์ รนชเิ อตท่ีมยี อดแหลม จากรูปที่ 3.1 ค. แสดงรปู สัญญาณ VC คือสญั ญาณเอาต์พตุ ตกคร่อมตัวเกบ็ ประจุหรือรูปสญั ญาณอนิ ทเิ กรตมคี ่าเวลาคงท่ี จะไดร้ ูปคลืน่ อินทเิ กรตที่เกิดความผดิ เพย้ี นน้อย 1.2. ค่าเวลาคงที่ปานกลาง เป็นวงจรท่ีค่าช่วงเวลาของอินพุตพัลส์มีค่าในช่วง 1/10 ถึง 10เทา่ ของคา่ เวลาคงที่ จะไดร้ ปู สัญญาณเอาตพ์ ตุ เปรียบเทียบกบั รปู สญั ญาณอินพตุ แสดงดังรปู ท่ี 3.2 +VVin 0 t ก. -V +Vข.VR 0 t-V+VVC 0 t0 t1 t2 t3 t ค.-Vรปู ที่ 3.2 รูปสญั ญาณท่ีมคี ่าเวลาคงทป่ี านกลาง จากรปู ที่ 3.2 ก. แสดงรปู สญั ญาณ Vin คือสญั ญาณรูปคลนื่ พลั สอ์ ินพตุ จากรปู ที่ 3.2 ข. แสดงรปู สัญญาณ VR คือสัญญาณเอาต์พุตตกครอ่ มตัวต้านทานหรือรูปสัญญาณดิฟเฟอร์เรนชิเอตมีค่าเวลาคงที่ปานกลางจะได้รูปคลื่นดิฟเฟอร์เรนชิเอตท่ีมียอดแหลมน้อยลง จากรปู ที่ 3.2 ค. แสดงรูปสญั ญาณ VC คือสัญญาณเอาต์พตุ ตกคร่อมตัวเกบ็ ประจุหรือรปู สญั ญาณอนิ ทเิ กรตมคี ่าเวลาคงที่ปานกลาง จะไดร้ ูปคลืน่ อินทเิ กรตท่ีเกดิ ความผดิ เพยี้ นมากขนึ้ 1.3. ค่าเวลาคงท่ีมาก เปน็ วงจรท่ีมคี า่ ชว่ งเวลาของอินพตุ พัลส์น้อยมากและไม่เกิน 1/10 เท่าของค่าเวลาคงที่ จะได้รูปสัญญาณเอาต์พุตเปรยี บเทียบกบั รูปสัญญาณอินพตุ แสดงดังรปู ที่ 3.3

+V t ก. t ข.Vin 0 -V +VVR 0-V+VVC 0 t0 t1 t2 t3 t ค.-Vรปู ที่ 3.3 รูปสัญญาณทม่ี ีคา่ เวลาคงทีม่ าก จากรปู ท่ี 3.3 ก. แสดงรูปสญั ญาณ Vin คือสญั ญาณรปู คลน่ื พัลส์อนิ พตุ จากรูปที่ 3.3 ข. แสดงรูปสัญญาณ VR คอื สญั ญาณเอาต์พตุ ตกคร่อมตัวตา้ นทานหรือรูปสัญญาณดิฟเฟอร์เรนชิเอตมีค่าเวลาคงท่ีมาก จะได้รูปคลื่นดิฟเฟอร์เรนชิเอตท่ีมียอดแหลมนอ้ ยลงไปอกี จากรปู ท่ี 3.3 ค. แสดงรูปสญั ญาณ VC คือสญั ญาณเอาตพ์ ตุ ตกครอ่ มตัวเก็บประจุหรือรูปสญั ญาณอินทิเกรตมคี ่าเวลาคงท่ีมาก จะได้รูปคล่นื อินทเิ กรตเป็นคลนื่ สามเหลี่ยม2.วงจร RC อนิ ทเิ กรเตอร์ วงจร RC อินทิเกรเตอร์ (RC Integrator Circuit) วงจรจะประกอบด้วยตัว R และตัว C ทาหน้าที่เป็นวงจรกรองความถ่ีต่าเช่นเดียวกับวงจรกรองความถี่ต่าผ่านแบบ RC (RC Low – PassFilter Circuit) แต่ท่ีเรียกช่ือวงจรต่างกันก็เพราะว่าวงจร RC อินทิเกรเตอร์ นาไปใช้กับสัญญาณไฟฟ้ารูปคล่ืนส่ีเหล่ียมมุมฉาก ซ่ึงคล่ืนสี่เหลี่ยมได้จากการนาสัญญาณคล่ืนรูปไซน์ท่ีมีความถ่ีฮาร์โมนิกค่ีหลาย ๆ คล่ืนมารวมกัน เม่ือผ่านวงจรกรองสัญญาณแบบ RC ท่ีดักสัญญาณความถ่ีสูงเอาไว้และยอมให้สัญญาณความถ่ีต่าผ่านไปได้ ส่วนท่ีเป็นฮาร์โมนิกสูง ๆ ถูกลัดลงกราวน์ ความถฮ่ี าร์โมนิกจะถกู แยกออกไปสัญญาณที่เอาต์พุตจึงมีลักษณะไม่ใช่คลื่นรูปสี่เหล่ียมมุมฉาก แตม่ ีลักษณะเปน็ รปู คล่ืนเอก็ ซโ์ พเนนเชียล ท่ีเรียกว่า รูปคล่ืนแบบอินทิเกรต แสดงดงั รปู ที่ 3.4

RV + C Vout +Vin Vin 0 0t C ประจุ C คายประจุ + Vout 0t ก. วงจร RC อนิ ทิเกรเตอร์ ข. รูปคลนื่ สญั ญาณ รปู ที่ 3.4 วงจร RC อินทิเกรเตอร์และรปู คลื่นสญั ญาณ จากรูปที่ 3.4 ก. แสดงวงจร RC อินทเิ กรเตอร์ โดยป้อนสัญญาณคลื่นส่เี หล่ยี มเขา้ ทาง Vinจะได้สญั ญาณออกทาง Vout เป็นรูปคลื่นอินทเิ กรต จากรูปท่ี 3.4 ข. แสดงรูปคล่ืนสัญญาณซึ่งเกิดจากฟังก์ชันเอ็กซ์โพเนนเชียลขาขึ้นรวมกับฟงั กช์ นั เอก็ ซ์โพเนนเชียลขาลง ไดเ้ ป็นรปู คลนื่ อินทิเกรต ซ่ึงจะมีรูปร่างแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับค่าเวลาคงท่ี RC อธิบายการทางานของวงจร RC อนิ ทเิ กรเตอร์ ไดด้ ังรูปที่ 3.5 และ 3.6 +V R + Vin 0 tVin I +V C Vout - Vout 0 t รปู ท่ี 3.5 วงจร RC อนิ ทิเกรเตอรแ์ ละรูปคลนื่ ชว่ งมีสัญญาณพลั ส์ จากรูปท่ี 3.5 เป็นช่วงเวลาทม่ี สี ญั ญาณพัลส์ Vin ปอ้ นเข้ามา แรงดันทั้งหมดตกคร่อมท่ีตัว Rเพราะเสมือนตัว C ลัดวงจร จะไม่มีสัญญาณออกท่ี Vout เมื่อเวลาผ่านไป ตัว C จะค่อย ๆ เร่ิมเก็บประจจุ นเต็ม ไดแ้ รงดนั เท่ากับแหล่งจ่ายพัลส์ Vin ท่ีป้อนเข้ามา ตัว C จึงหยุดการเก็บประจุ ลักษณะแรงดันท่ไี ดเ้ ป็นคลืน่ เอ็กซโ์ พเนนเชยี ลบวก

+V R Vin 0 t +V + C VoutVin I - Vout 0 tรูปที่ 3.6 วงจร RC อนิ ทเิ กรเตอร์และรูปคล่ืนช่วงไม่มสี ญั ญาณพัลส์ จากรูปท่ี 3.6 เป็นช่วงเวลาที่ไม่มีสัญญาณพัลส์ป้อนเข้ามา แรงดันพัลส์ Vin เปลี่ยนแปลงจากพลั ส์ซกี บวกเป็น 0 V เสมือน Vin ลัดวงจรน่ันเอง ตัว C จะเร่ิมคายประจุผ่านตัว R ผ่าน Vin ครบวงจรทต่ี ัว C จากการคายประจขุ องตวั C ลกั ษณะแรงดนั ท่ีได้เปน็ คล่นื เอ็กซ์โพเนนเชียลลบ ตัว C จะหยุดคายประจเุ มือ่ คายประจจุ นหมดแลว้3.วงจร RC ดิฟเฟอรเ์ รนชิเอเตอร์ วงจร RC ดิฟเฟอรเ์ รนชิเอเตอร์ (RC Differentiator Circuit) วงจรประกอบด้วยตวั C และตัว R ทาหน้าที่เป็นวงจรกรองความถี่สูงเช่นเดียวกับวงจรกรองความถี่สูงผ่านแบบ RC (RC High –Pass Filter Circuit) แต่เรียกช่ือวงจรต่างกันก็เพราะว่าวงจร RC ดิฟเฟอร์เรนชิเอเตอร์ นาไปใช้กับสญั ญาณไฟฟ้ารปู คลื่นส่ีเหลยี่ ม วงจรจะยอมให้สัญญาณที่มีความถ่ีสูงผ่านไปได้ดีส่วนสัญญาณที่มีความถี่ต่าจะถกู กรองเอาไว้ ทาให้สัญญาณคล่นื ทอ่ี อกเอาตพ์ ตุ มีลักษณะไม่ใช่สัญญาณคล่ืนสี่เหลี่ยมแตม่ ลี ักษณะเปน็ สัญญาณคลื่นที่เรียกว่า สัญญาณคล่นื ดิฟเฟอรเ์ รนชเิ อต แสดงดงั รูปท่ี 3.7 C V + + tVin R Vout Vin 0 0 +E C เก็ บประจุก. วงจร RC ดฟิ เฟอร์เรนชเิ อเตอร์ 0t Vout C คายประจุ ข. รปู คลื่นสัญญาณ รปู ท่ี 3.7 วงจร RC ดิฟเฟอรเ์ รนชิเอเตอร์และรปู คล่นื สญั ญาณ

จากรูปที่ 3.7 ก. แสดงวงจร RC ดิฟเฟอร์เรนชิเอเตอร์ โดยป้อนสัญญาณคล่ืนส่ีเหลี่ยมเข้าทาง Vin จะไดส้ ญั ญาณออกทาง Vout เปน็ รปู คลน่ื ดิฟเฟอรเ์ รนชิเอต จากรูปที่ 3.7 ข. แสดงรปู คลื่นสัญญาณซ่งึ เกดิ จากฟงั กช์ นั เอก็ ซ์โพเนนเชียลบวกและลบกับฟังก์ชนั ขน้ั บันไดขาขึน้ และขาลง ซ่งึ คา่ ความลาดลงเอียงของคลื่นจะมีความชันมากหรือน้อยข้ึนอยู่กับค่าเวลาคงท่ี RC ท่ีใช้ในวงจรอธิบายการทางานของวงจร RC ดิฟเฟอร์เรนชิเอเตอร์ ได้ดังรูปท่ี3.8 และรปู ท่ี 3.9 +V C + Vin 0 tVin I +V R Vout - Vout 0 tรูปที่ 3.8 วงจร RC ดฟิ เฟอร์เรนชิเอเตอร์และรปู คลนื่ ชว่ งมสี ญั ญาณพลั ส์ จากรปู ท่ี 3.8 เปน็ ชว่ งเวลาทมี่ สี ญั ญาณพัลส์ Vin ป้อนเข้ามา แรงดันทั้งหมดตกคร่อมท่ีตัวR เพราะเสมือนตัว C ลัดวงจร มีสัญญาณมากค่าหน่ึง ออกท่ี Vout เมื่อเวลาผ่านไป ตัว C จะค่อย ๆเริม่ เกบ็ ประจุแรงดันมากขึ้นเรื่อย ๆ ในขณะเดียวกันแรงดันตกคร่อมตัว R จะค่อย ๆ ลดน้อยลง จะได้แรงดนั ทอ่ี อก Vout เปน็ สญั ญาณไฟฟา้ รปู ฟงั ก์ชนั ขัน้ บันไดขาข้นึ กบั ฟงั ก์ชันเอ็กซโ์ พเนนเชียลลบ +V C R Vout Vin 0 t +V t +Vin I VR 0 - -Vรูปที่ 3.9 วงจร RC ดิฟเฟอรเ์ รนชิเอเตอร์และรปู คลน่ื ช่วงไมม่ สี ัญญาณพัลส์

จากรูปท่ี 3.9 เป็นช่วงเวลาที่ไม่มีสัญญาณพัลส์ป้อนเข้ามา แรงดันพัลส์ Vin เปล่ียนแปลงจากพัลส์ซีกบวก เป็น 0 V เสมือน Vin ลัดวงจรนั่นเอง ตัว C จะหยุดการเก็บประจุแรงดัน แรงดันที่ตกคร่อมตัว C จะไปตกคร่อมท่ีตัว R ทั้งหมด แรงดันตกคร่อมท่ีตัว R จะมีค่าเป็นลบสูง เมื่อตัว Cเริ่มคายประจุผ่านตัว R แรงดันตกคร่อมตัว C ก็จะค่อย ๆ ลดลง ทาให้แรงดันตกคร่อมตัว R ลดลงจะได้แรงดนั ท่ี Vout เปน็ สัญญาณไฟฟา้ รูปฟังกช์ นั ขนั้ บนั ไดขาลงกับฟงั ก์ชันเอก็ ซโ์ พเนนเชียลบวก4.ความลาดเอยี งของรูปคลนื่ ดิฟเฟอร์เรนชิเอต ความลาดเอียงของรูปคล่นื ดิฟเฟอรเ์ รนชิเอต เกดิ จากรูปสญั ญาณมีค่าเวลาคงท่ี RC ที่ค่าเวลาคงท่ีมาก รูปคลื่นมีลักษณะที่มียอดแหลมน้อย ประกอบด้วยฟังก์ชันขั้นบันไดขาขึ้น และฟังก์ชันลาดเอียงลง โดยค่าอตั ราส่วนความลาดเอียง (Fractional Tilt) แทนด้วยอักษร Ft แสดงดงั รปู ที่ 3.10V1 ความลาดเอียงV2 0t V V3 V4 T/2 T/3 T tt รปู ท่ี 3.10 ความลาดเอยี งของรูปคลน่ื ดิฟเฟอร์เรนชเิ อตท่มี า : พันธ์ศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ์ .วงจรพัลสแ์ ละดิจติ อล (หนา้ ที่ 13)จากรูปที่ 3.10 แสดงความลาดเอียงของรูปคลื่นดิฟเฟอร์เรนชิเอต ค่าอัตราส่วนความลาดเอียง หาได้จากอัตราส่วนระหว่างช่วงเวลาท่ีเกิดพัลส์ (tP) กับช่วงเวลาลาดเอียง (Tilt Time) หรือ(tt) เขียนเป็นสมการดังน้ีFt = tp (สมการท่ี 3-2) tt

หรือ % Ft = tp 100 % (สมการท่ี 3-3) ttเมือ่ Ft คืออัตราสว่ นความลาดเอยี ง ไม่มหี น่วย % Ft คือเปอร์เซนตค์ วามลาดเอียง มหี น่วยเป็นเปอร์เซนต์ (%) tP คือช่วงเวลาท่ีเกิดพัลส์ มีหน่วยเป็นวนิ าที (sec) tt คือช่วงเวลาลาดเอยี ง มหี น่วยเป็นวินาที (sec) และสามารถหาได้จากอัตราส่วนของแรงดัน ระหว่างผลต่างของแรงดันพัลส์ 100 % และแรงดนั พัลส์ 90 % (V1- V2) กบั แรงดนั เฉลยี่ (Vav) เขยี นเปน็ สมการดงั น้ี Vav = V1  V2 (สมการที่ 3-4) 2 (สมการท่ี 3-5) (สมการท่ี 3-6) =Ft V1  V2 Vavหรือ % Ft = V1  V2 100 % Vavเมื่อ Ft คืออัตราส่วนความลาดเอยี ง ไมม่ หี น่วย tP คือชว่ งเวลาที่เกิดพัลส์ มีหน่วยเปน็ วนิ าที (sec) tt คือช่วงเวลาลาดเอียง มหี น่วยเป็นวินาที (sec) V1 คือค่าแรงดนั สงู สดุ ที่ 100 % มหี นว่ ยเป็นโวลต์ (V) V2 คือคา่ แรงดันตา่ สุดที่ 90 % มีหนว่ ยเปน็ โวลต์ (V) Vav คือค่าแรงดันเฉลยี่ มหี นว่ ยเป็นโวลต์ (V)ตัวอยา่ งที่ 3.1 จากรปู ที่ 3.11 รปู คลืน่ ดิฟเฟอรเ์ รนชเิ อต มคี า่ ความถี่ (f) = 15 kHz จงหาค่าดงั ตอ่ ไปนี้ ก. ค่าอัตราสว่ นความลาดเอยี ง (Ft) ข. ค่าเปอรเ์ ซ็นตอ์ ตั ราสว่ นความลาดเอยี ง (%Ft) ค. ค่าชว่ งเวลาลาดเอยี ง (tt)

Vout(V) 20 15 10 5 0 t (µsec) -5 -10 -15 -20 tt รปู ที่ 3.11 รปู คลนื่ ดฟิ เฟอรเ์ รนชิเอตวิธที า ก. ค่าอตั ราสว่ นความลาดเอยี ง (Ft) 20 V และ V2  12 V ดูจากรูปได้ค่า V1 = V1  V2จากสตู ร Vav = 2แทนคา่ ในสูตร Vav = 20V 12V = 2 16 Vจากสตู ร Ft = V1  V2 Vavแทนค่าในสูตร F= 20V -12V 16 V = 8V  Ft = 16 V 0.5 ตอบข. ค่าเปอร์เซ็นต์อัตราส่วนความลาดเอยี ง (% Ft)จากสตู ร % Ft = V1  V2 100 % Vavแทนคา่ ในสูตร = 20 V 12V 100 % 16 V  % Ft = ตอบ 50 %

ค. ค่าช่วงเวลาลาดเอยี ง (tt) จากรูปกาหนดให้ ความถี่ ( f ) = 15 kHzจากสูตร T= 1แทนคา่ ในสูตร f T= 1 15 10 3Hz = 66.67 μsecจากสตู ร tp = T = = 2 66.67 μsec 2 33.335 μsecจากการคานวณไดค้ า่ tp = 33.335 μsec, Ft = 0.5จากสตู รหรือ Ft = tpแทนคา่ ในสูตร tt  tt = tp Ft = 33.335 μsec ตอบ tt = 0.5 66.67 μsec

สรปุ คา่ เวลาคงท่ี (Time Constant) จะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามค่าของความต้านทาน และค่าของตัวเก็บประจุท่ีเปล่ียนแปลงไป เวลาคงท่ี RC ท่ีเปลี่ยนแปลงไปจะมีผลต่อเวลาการเก็บประจุและคายประจุ ของตัว C ในวงจร ซ่ึงการเปลี่ยนแปลงน้ีมีผลทาให้ได้รูปคล่ืนสัญญาณที่ออกเอาต์พุตเปลีย่ นแปลงไปดว้ ย การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณท่ีออกเอาต์พุต แบ่งออกได้ตามค่าเวลาคงที่ของวงจรเป็น 3ชนิด คือ ค่าเวลาคงที่น้อย จะมีค่าช่วงเวลาพัลส์เป็น 10 เท่าหรือมากกว่า 10 เท่าของช่วงเวลาคงที่ค่าเวลาคงที่ปานกลาง จะมีค่าช่วงเวลาพัลส์ระหว่าง 1/10 เท่าถึง 10 เท่าของช่วงเวลาคงที่ และค่าเวลาคงท่ีมาก จะมคี า่ ชว่ งเวลาพลั สน์ ้อยกว่า 1/10 เท่าหรอื ไมเ่ กิน 1/10 เท่าของช่วงเวลาคงที่ วงจร RC อินทิเกรเตอร์ จะแปลงรูปสัญญาณคล่ืนสี่เหลี่ยมหรือสัญญาณพัลส์ทาให้ได้ลักษณะรูปคล่ืนอินทิเกรต และวงจร RC ดิฟเฟอร์เรนชิเอเตอร์ จะแปลงรูปสัญญาณคล่ืนส่ีเหล่ียมหรอื สัญญาณพัลส์ทาใหไ้ ดล้ ักษณะรูปคลืน่ ดฟิ เฟอรเ์ รนชเิ อต ความลาดเอียงของรูปคลื่นดิฟเฟอร์เรนชิเอต คือ รูปคลื่นสัญญาณท่ีมีค่าเวลาคงท่ี RC มากรูปคล่ืนจะมีลักษณะที่มียอดแหลมน้อย ประกอบด้วยฟังก์ชันข้ันบันไดขาข้ึนและฟังก์ชันลาดเอียงลง โดยค่าอตั ราสว่ นความลาดเอยี ง (Fractional Tilt) แทนดว้ ยอกั ษร Ft วงจร RC อนิ ทเิ กรเตอร์ นาไปประยกุ ต์ใช้งานกบั วงจรเคร่ืองเสียง เช่น วงจรโทรคอนโทรลวงจรอิควอไลเซอร์ วงจรลดสัญญาณรบกวน วงจร RC ดิฟเฟอร์เรนชิเอเตอร์นาไปประยุกต์ใช้กับวงจรกรองความถ่ีสูงในระบบเสียงและนาไปประยุกต์ใช้กับอปุ กรณ์ประเภทออปแอมปเ์ พือ่ เปน็ วงจรกรองความถีป่ ระเภทแอกทีฟ เช่นวงจรมิกเซอร์ วงจรอคิ วอไลเซอร์