ใบความรู้ สัญลักษณ์ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

ใบความรู้ รายวิชา งานอเิ ล็กทรอนิกส์เบ้ืองต้น เร่อื ง สัญลักษณท์ างไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์ สญั ลกั ษณ์ทใ่ี ชใ้ นวงจร(Circuit Symbols) สัญลกั ษณ์แทนตัวอุปกรณ์จะถูกใช้ใน แผนภาพวงจร เพือ่ แสดงให้เห็นการต่อเข้าดว้ ยกันของวงจร แต่ รปู แบบตัวอุปกรณจ์ ริงจะแตกต่างจากแผนภาพวงจร ฉะนนั้ ในการสรา้ งวงจรจึงจาเป็นต้องมแี ผนภาพแสดง การวางอุปกรณบ์ น สตรปิ บอรด์ หรือ แผน่ ปรนิ้ ท์ สายและการต่อ สญั ลักษณ์วงจร หนา้ ท่ีของอปุ กรณ์ อุปกรณ์ ใหก้ ระแสผ่านได้ง่ายมากจากสว่ นหน่งึ ไปยงั สว่ นอืน่ ของวงจร สาย(wire) เขยี นหยดจุดทีส่ ายตอ่ กัน ถา้ สายต่อและตัดกนั เป็นส่แี ยก ตอ้ งเล่ือนให้เหลื่อมกัน จดุ ตอ่ สาย เลก็ น้อยเป็นรปู ตัวทสี องตัวตอ่ กลับหวั เช่นจุดต่อดา้ นขวามอื สายไมต่ อ่ ในวงจรทซี่ ับซอ้ นมสี ายมากจาเป็นต้องเขียนสายตัดกนั แต่ไมต่ ่อกัน นยิ มใชส้ องวิธีคอื กัน เสน้ ตรงตัดกนั โดยไม่มีจุดหยด หรอื เส้นหน่งึ เขียนโค้งข้าม อกี เส้นที่เป็นเสน้ ตรงดังรูป ทางขวา อยากแนะนาให้ใชแ้ บบหลงั เพอ่ื ป้องกนั การเข้าใจผิดวา่ เปน็ จดุ ตอ่ ที่ลมื ใส่จุด หยด แหล่งจา่ ยกาลงั สญั ลักษณว์ งจร หน้าทข่ี องอุปกรณ์ อุปกรณ์ แหล่งจ่ายพลงั งานไฟฟา้ เซลล์ตัวเดยี วจะไม่เรยี กว่าแบตเตอรี่ เซลล์ แบตเตอรี่ แหล่งจา่ ยพลังงานไฟฟ้า แบตเตอร่จี ะมมี ากกว่า 1 เซลล์ต่อเข้าดว้ ยกนั ป้อนไฟตรง ป้อนพลังงานไฟฟา้ (DC) DC = ไฟกระแสตรง ไหลทศิ ทางเดยี วเสมอ ป้อนพลงั งานไฟฟา้ ปอ้ นไฟสลับ AC = ไฟกระแสสลบั เปล่ยี นทิศทางการไหลตลอด (AC) ปอ้ งกันอุปกรณ์เสียหาย โดยตัวมนั จะละลายขาดหากมีกระแสไหลผ่านเกินค่ากาหนด ฟิวส์ ขดลวดสองขดเชอ่ื มโยงกนั ดว้ ยแกนเหล็ก หมอ้ แปลงใช้แปลงแรงดันกระแสสลับใหส้ งู ข้นึ หรือลดลง พลังงานจะถ่ายโอนระหวา่ ง ขดลวดโดยสนามแมเ่ หล็กในแกนเหลก็ และไมม่ ี หม้อแปลง การตอ่ กนั ทางไฟฟา้ ระหว่างขดลวด ท้ังสอง ตอ่ ลงดนิ สาหรับวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์ทั่วไปนีค่ ือ 0V (ศูนยโ์ วลท)์ ของแหลง่ จา่ ย ดิน(earth) กาลงั แต่สาหรับไฟฟา้ หลักและวงจรวทิ ยุบางวงจรหมายถงึ ดิน บางท่ีเราเรียกว่ากราวด์ (กราวด์) อุปกรณ์ด้านออก: หลอดไฟ, ไส้ความร้อน, มอเตอร์ ฯลฯ

อุปกรณ์ สญั ลักษณว์ งจร หน้าทขี่ องอุปกรณ์ หลอด (แสงสว่าง) ตัวแปลงพลังงานไฟฟา้ เป็นแสง สัญลกั ษณ์น้เี ป็นหลอดให้แสงสว่าง ตัวอย่างเชน่ หลอดไฟหน้ารถยนต์ หรือหลอดไฟฉาย หลอด(ตัวช้ี) ตวั แปลงพลงั งานไฟฟ้าเปน็ แสง สญั ลักษณน์ ใ้ี ช้สาหรับเป็นหลอดตัวชบี้ อก (indicator) ตวั อย่างเชน่ หลอดไฟเตือนบนหนา้ ปัดรถยนต์ ตวั ทาความร้อน ตวั แปลงพลังงานไฟฟา้ เป็นความร้อน (heater) มอเตอร์ ตวั แปลงพลังงานไฟฟ้าเปน็ พลงั งานจล (หมนุ ) กระดิง่ (bell) ตัวแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นเสยี ง ออด (buzzer) สญั ลักษณ์วงจร ตัวแปลงพลังงานไฟฟ้าเปน็ เสยี ง ตัวเหนยี่ วนา ขดลวด เม่อื มีกระแสไหลผา่ นจะเกดิ สนามแม่เหลก็ หากมแี กนเหลก็ อยูข่ า้ งในจะ (ขดลวด, โซลิ สามารถแปลงพลงั งานไฟฟา้ เป็นพลงั งานกล โดยทาใหเ้ กดิ การผลักได้ นอยด์) หน้าที่ของอปุ กรณ์ สวทิ ช์กด ยอมให้กระแสไหลผ่านเม่อื สวทิ ชถ์ กู กด เช่น สวทิ ชก์ ร่งิ ประตูบา้ น สวทิ ช์ สวิทช์แบบกด ซงึ่ ปกตจิ ะตอ่ (on) และเมอ่ื ถูกกดจะตัด (off) อุปกรณ์ สวิทช์กดตอ่ SPST(Single Pole Single Throw) สวิทชก์ ดตดั สวทิ ชป์ ดิ เปดิ ยอมให้กระแสไหลผ่านทต่ี าแหนง่ ตอ่ (on) สวิทช์ปิด SPDT(Single Pole Double Throw) เปดิ สวิทช์สองทาง เปลีย่ นสลับการตอ่ เพื่อใหก้ ระแสไหลผ่านไดไ้ ปทางตาแหนง่ ที่ (SPST) เลอื ก สวทิ ชส์ องทางบางแบบจะมสี ามตาแหนง่ โดยตาแหน่งกลางไม่ตอ่ (off) ตาแหนง่ จึงเปน็ เปิด-ปิด-เปดิ (on-off-on) สวิทช์สอง DPST(Double Pole Single Throw) ทาง สวทิ ช์ปิดเปิดแบบคู่ ปดิ เปิดพรอ้ มกนั เหมาะสาหรบั ตดั -ต่อหรอื ปดิ -เปิด วงจร (SPDT) พรอ้ มกนั สองเสน้ เช่น ไฟเมน สวิทชป์ ิด เปดิ คู่ (DPST)

สวทิ ชส์ อง สัญลักษณ์วงจร DPDT(Double Pole Double Throw) ทางคู่ สญั ลักษณว์ งจร สวทิ ช์สองทางแบบคู่ เปลย่ี นสลบั การตอ่ พร้อมกัน เช่นใช้ในการตอ่ เพ่อื กลบั ทศิ (DPDT) ทางการหมุนของมอเตอร์ดีซี สวิทชบ์ างแบบจะมสี ามตาแหน่งคือตาแหนง่ ไม่ต่อ (off)ตรงกลางด้วย รเี ลย์ สวิทชท์ างานด้วยไฟฟา้ เมอ่ื มไี ฟ เช่น 12โวลท์ 24 โวลท์ มาปอ้ นให้ขดลวดแกน ตวั ต้านทาน เหลก็ จะเกดิ การดูดตัวสัมผสั ใหต้ อ่ กัน ทาหน้าท่เี ปน็ สวทิ ช์ตอ่ วงจรหรือตดั วงจร อุปกรณ์ แล้วแตว่ ่าต่ออยู่ที่ขา NO หรอื NC NO = ปกติตดั COM = ขาร่วม NC = ปกตติ อ่ ตัวต้านทาน หน้าท่ขี องอุปกรณ์ ตัวต้านทานปรบั ค่า ได้ ตวั ตา้ นทานทาหน้าท่ตี า้ นการไหลของกระแส เช่น การใช้ตวั ตา้ นทานต่อเพอื่ จากดั กระแสทไ่ี หลผา่ น LED (รีโอสตาท) ตวั ต้านทานปรบั ค่า ตัวต้านทานปรบั คา่ ได้ชนิดนี้มีสองคอนแทค (รีโอสตาท)ใช้สาหรบั ปรับกระแส ตวั อย่างเช่น ปรับความสว่างของหลอดไฟ, ปรับความเรว็ มอเตอร์, และปรับอัตรา ได้ การไหลของประจเุ ข้าในตวั เกบ็ ประจุ เปน็ ต้น (Potentiometer) ตวั ต้านทานปรับคา่ ไดช้ นดิ น้ีมสี ามคอนแทค (โพเทนชิออมิเตอร)์ ใชส้ าหรับ ตัวต้านทานปรบั คา่ ควบคมุ แรงดัน สามารถใชเ้ หมือนกบั ตัวแปลงเพื่อแปลง ตาแหนง่ (มมุ ของการ ได้ หมนุ )เปน็ สัญญาณไฟฟา้ เชน่ วอล่มุ ปรับความดงั โทนคอนโทรลปรับทุม้ แหลม ตวั ตา้ นทานปรบั ค่าไดช้ นิดน้ีใชส้ าหรับปรบั ตัง้ ลว่ งหนา้ (preset)ใช้ไขควงเล็กๆ (Preset) หรือเครื่องมอื อน่ื ทีค่ ลา้ ยกันปรับ ถกู ปรับตง้ั ตอน ประกอบปรบั แตง่ วงจรจากนนั้ อาจไม่มีการปรบั อกี บางแบบเปน็ รปู เกอื กมา้ ปรับไดไ้ ม่ถึงรอบ บางแบบปรบั ตัวเก็บประจุ ละเอียดได้หลายรอบ อปุ กรณ์ หนา้ ที่ของอุปกรณ์ ตวั เก็บประจุ ตัวเก็บประจุ เก็บสะสมประจุไฟฟา้ ใชต้ อ่ ร่วมกับตวั ตา้ นทานเปน็ วงจรเวลา สามารถ ใช้เป็นตวั กรอง เปน็ ตัวก้นั ไฟดีซีไมใ่ ห้ผา่ น แตย่ อมใหส้ ญั ญาณเอซีผา่ นได้ ตวั เกบ็ ประจุมี ตัวเกบ็ ประจุชนดิ มีขวั้ เก็บสะสมประจไุ ฟฟ้า เวลาใช้ตอ้ งตอ่ ให้ถกู ขวั้ ใชต้ ่อรว่ มกับตวั ข้ัว ตา้ นทานเปน็ วงจรเวลา สามารถใช้เปน็ ตวั กรอง เปน็ ตัวกน้ั ไฟดีซีไมใ่ ห้ผา่ น แต่ยอม ใหส้ ญั ญาณเอซีผา่ นได้ ตัวเกบ็ ประจุ ปรับคา่ ได้ ตัวเกบ็ ประจุปรบั คา่ ไดใ้ ช้ในจนู เนอรว์ ทิ ยุ

ตวั เกบ็ ประจทุ ตวั เก็บประจปุ รบั คา่ ไดโ้ ดยการใชไ้ ขควงเล็กๆหรือเครื่องมอื อื่นท่ีคลา้ ยกันปรับ ถกู ริมเมอร์ ปรับตั้งตอน ประกอบปรับแต่งวงจร จากนน้ั อาจไมม่ ีการปรับอีก ทรานซสิ เตอร์ สัญลักษณว์ งจร หนา้ ท่ีของอุปกรณ์ อปุ กรณ์ ทรานซสิ เตอร์ NPN ทรานซิสเตอร์อปุ กรณส์ ารกึ่งตัวนาชนดิ NPN สามารถต่อรว่ มกับอุปกรณ์อื่นๆเพือ่ เปน็ ตวั ขยาย (Amplifier)หรอื วงจรสวทิ ชิ่ง(Switching) ทรานซสิ เตอร์ PNP ทรานซสิ เตอร์อปุ กรณ์สารกึ่งตวั นาชนดิ PNP สามารถตอ่ รว่ มกบั อุปกรณอ์ ืน่ ๆเพอื่ เปน็ ตัวขยาย (Amplifier)หรือวงจรสวทิ ชิ่ง(Switching) ทรานซสิ เตอร์พลงั ทรานซสิ เตอรท์ มี่ ีความไวตอ่ แสง แสง อปุกรณเ์ สยี งและวทิ ยุ อปุ กรณ์ สัญลกั ษณว์ งจร หน้าทีข่ องอุปกรณ์ ตวั แปลงสัญญาณเสยี งเปน็ พลงั งานไฟฟา้ ไมโครโฟน หฟู ัง ตัวแปลงพลงั งานไฟฟา้ เป็นเสียง ลาโพง ตวั แปลงพลังงานไฟฟ้าเปน็ เสียง ตัวแปลงพิโซ ตัวแปลงพลงั งานไฟฟ้าเป็นเสยี ง (Piezo) วงจรภาคขยายมที างเข้าเดยี ว จรงิ ๆแลว้ เปน็ สัญลักษณ์แผนภาพบล็อค เพราะทาหนา้ ทแี่ สดง ภาคขยาย แทนวงจรไม่ใชแ่ ทนอปุ กรณ์เด่ยี วๆ (สญั ลักษณ์ ทวั่ ไป)

สายอากาศ อปุ กรณท์ ี่ออกแบบเพอ่ื รับหรอื ส่งสัญญาณวทิ ยุ (Antenna) มิเตอร์และออสซลิ โลสโคป อุปกรณ์ สัญลักษณว์ งจร หนา้ ทีข่ องอุปกรณ์ โวลทม์ ิเตอร์ใชว้ ัดแรงดัน โวลท์มิเตอร์ ช่ือท่ีถูกตอ้ งของแรงดันคอื ความต่างศกั ย์แต่คนสว่ นใหญช่ อบเรียกว่าแรงดนั แอมป์มิเตอร์ แอมป์มเิ ตอร์ใชว้ ัดกระแส กัลวาโนมิเตอร์ กัลวาโนมเิ ตอร์เปน็ มิเตอร์ท่มี ีความไวสูงใชส้ าหรับวดั คา่ กระแสนอ้ ยๆ เช่น1 มลิ ลิ แอมปห์ รอื ตา่ กวา่ โอห์มมเิ ตอร์ โอห์มมเิ ตอร์ใชว้ ัดความต้านทาน เคร่ืองมลั ตมิ เิ ตอรส์ ่วนใหญ่สามารถตงั้ วดั ความ ออสซลิ โลสโคป ตา้ นทานได้ ออสซลิ โลสโคปใชแ้ สดงรปู คลืน่ สัญญาณทางไฟฟา้ และสามารถวัดแรงดนั กบั ช่วงเวลาของสญั ญาณ ตัวตรวจร้(ู Sensors) (อปุ กรณ์ทางเข้า) อุปกรณ์ สัญลกั ษณว์ งจร หนา้ ท่ีของอุปกรณ์ ตวั แปลงท่ีแปลงความสวา่ ง(แสง)เป็นความต้านทาน(คุณสมบัตทิ างไฟฟา้ ) ตัวต้านทานเปลย่ี น LDR = Light Dependent Resistor แปลงตามแสง(LDR) ตวั แปลงที่แปลงอุณหภมู (ิ ความรอ้ น)เป็นความตา้ นทาน(คณุ สมบตั ิทางไฟฟ้า) เทอมสิ เตอร์ เกทตรรก(Logic Gates) กระบวนการสัญญาณเกทตรรกซ่งึ แสดงค่าจริง(true) (1, สงู , +Vs, เปดิ ) หรอื ไมจ่ ริง( false) (0, ต่า, 0V, ปดิ ). สาหรับรายละเอยี ดกรณุ าดทู ี่หนา้ เกทตรรก(Logic Gates) สาหรับสัญลกั ษณเ์ กทมสี องแบบคอื สัญลกั ษณแ์ บบเกา่ กบั สัญลกั ษณแ์ บบIEC(International Electrotechnical Commission). ชนดิ สญั ลักษณแ์ บบเก่า สัญลกั ษณแ์ บบ IEC หนา้ ที่ของเกท เกท นอตเกทมขี าเข้าเพียงหนงึ่ ขา ถ้าดา้ นออกเปน็ 'o' หมายถงึ 'ไม(่ not)' NOT ด้านออกของนอตเกทจะตรงกันขา้ มกับดา้ นเขา้ ดงั นั้นดา้ นออกจะเปน็ นอต จริง(true)เมื่อดา้ นเข้าไม่จรงิ (false) นอตเกทเรยี กอีกอย่างวา่ อนิ เวอ เตอร์

AND แอนดเ์ กทสามารถมีดา้ นเขา้ สองขาหรอื มากกว่า ดา้ นออกของเกทแอนด์ แอนด์ (AND)เปน็ จรงิ เมอ่ื ด้านเข้าทกุ ขาเป็นจริง NAND แนนด์เกทสามารถมีดา้ นเข้าสองขาหรือมากกว่า คา่ 'o' ทางด้านออก แนนด์ หมายถงึ 'ไม่(not)' ซ่ึงก็คือเกท นอตแอนด์ (Not AND) นัน่ เอง ด้านออกของเกทแนนด(์ NAND) เปน็ จริงเมื่อด้านเขา้ อย่างน้อย OR หนึ่งขาเปน็ 'o' ออร์ ออรเ์ กทสามารถมีดา้ นเขา้ สองขาหรือมากกวา่ ดา้ นออกของเกทออร์ NOR (OR) เป็นจริงเมอื่ ด้านเข้าอย่างน้อยหนง่ึ ขาเป็นจรงิ นอร์ นอรเ์ กทสามารถมีดา้ นเข้าสองขาหรือมากกว่า คา่ 'o' ทางด้านออก EX-OR หมายถึง'ไม่(not)'ซึ่งกค็ ือเกท นอตออร์(Not OR) นัน่ เอง ดา้ นออกของ เอกซ์- เกทนอร(์ NOR)เป็นจริงเมอ่ื ด้านเขา้ ทกุ ขาไม่เป็นจริง(เปน็ 0 ทุกขา) ออร์ เอกซ์-ออร์เกทสามารถมดี า้ นเข้าเพยี งสองขา ดา้ นออกของเกทเอกซ์- EX- ออร์(EX-OR)เปน็ จริงเม่ือดา้ นเขา้ ตา่ งกัน (ขาหนึ่งจริงแต่อีกขาหนึง่ ไม่ NOR จริง) เอกซ์- เอกซ์-นอรเ์ กทสามารถมดี ้านเข้าเพียงสองขา คา่ 'o'ท่ีดา้ นออกหมายถงึ ' นอร์ ไม(่ not)' ซง่ึ ก็คอื เกท นอตเอกซ์-ออร(์ Not EX-OR) นน่ั เอง ด้านออก ของเกทเอกซ์-นอร์ (EX-NOR)เปน็ จรงิ (true)เมือ่ ดา้ นเข้าเหมอื นกัน(ทัง้ จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ี จริงและไม่จรงิ ) ๑. ๒. แบบฝึกหัดท้ายหน่วย ๓. จากสัญลักษณท์ กี่ าหนดให้ คือสญั ลักษณ์ของส่งิ ใด จากสญั ลักษณ์ท่ีกาหนดให้ คอื สญั ลักษณ์ของส่งิ ใด จากสญั ลกั ษณ์ท่กี าหนดให้ คอื สญั ลกั ษณข์ องส่ิงใด ๔. จากสญั ลักษณ์ที่กาหนดให้ คือสญั ลักษณ์ของส่ิงใด ๕. โวลท์มิเตอร์ มีหนา้ ที่อย่างไร