ใบความรู้หน่วยที่ 9_วงจรใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนนิกส์

1. วงจรเรยี งกระแส 1.1 วงจรเรยี งกระแสแบบคร่ึงคลืน่ 1.2 วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น2. วงจรทวีแรงดนั 2.1 วงจรทวีแรงดันแบบครงึ่ คลน่ื 2.2 วงจรทวีแรงดนั แบบเตม็ คลน่ื3. วงจรรกั ษาระดบั แรงดัน 3.1 วงจรรักษาระดบั แรงดันแบบอนกุ รม 3.2 วงจรรักษาระดบั แรงดนั แบบขนาน4. วงจรกาํ เนดิ สญั ญาณ 4.1 วงจรกาํ เนิดสัญญาณโดยใชทรานซสิ เตอร 4.2 วงจรกาํ เนิดสญั ญาณโดยใชออปแอมป1. อธิบายลักษณะของวงจรเรียงกระแสได2. อธบิ ายลกั ษณะของวงจรทวีแรงดนั ได3. อธบิ ายลกั ษณะของวงจรรกั ษาระดับแรงดนั ได4. อธบิ ายลักษณะของวงจรกาํ เนดิ สญั ญาณได

139 อุปกรณอเิ ลก็ ทรอนิกส จะสามารถทาํ งานไดถกู ตอ งและสมบรู ณใ นวงจร จะตอ งถูกประกอบขนึ้ มาจากอปุ กรณตา งๆ รวมกนั เปนวงจร ซ่งึ จะตอ งมอี ปุ กรณส ารกงึ่ ตวั นําประเภทตา งๆ ตามการออกแบบ รวมทง้ัอุปกรณพ น้ื ฐานทางไฟฟา และอเิ ลก็ ทรอนิกส โดยมกี ารเช่อื มตอ วงจรอยา งเปน ระบบที่ถกู ตองแนน อน วงจรใชง านอุปกรณอเิ ล็กทรอนิกส มหี ลากหลายรูปแบบขึ้นอยูกบั ความตองการในการนําไปใชง านเชน วงจรเพาเวอรซ ัพพลาย วงจรออสซลิ เลเตอร วงจรขยายสญั ญาณ และวงจรอ่ืนๆ อกี มากมายวงจรเรยี งกระแส วงจรเรียงกระแสไฟฟา หรอื วงจรเรก็ ตฟิ ายเออร (Rectifier Curcuit) ทําหนา ท่ีแปลงจากไฟฟากระแสสลับเปนไฟฟา กระแสตรง โดยมไี ดโอดเปน อปุ กรณท ท่ี าํ หนา ทห่ี ลกั โดยมคี ณุ สมบัตทิ ส่ี ําคญั คือ ยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดท างเดยี ว วงจรเรก็ ตฟิ ายเออร เปนสว นหน่ึงของวงจรเพาเวอรซ พั พลาย ทีท่ ําหนา ทจี่ ายไฟใหก บั วงจรสวนตา งๆที่ตองการใชเปน ไฟเลยี้ งสําหรบั การทาํ งานของวงจรภาคตางๆ ซึง่ สามารถแบง ออกได 2 ชนดิ คอื 1) วงจรเร็กตฟิ ายเออรช นดิ คร่งึ คล่นื (Half wave Rectifier) 2) วงจรเร็กตฟิ ายเออรช นิดเต็มคล่นื (Full wave Rectifier) ซ่ึงยังสามารถแบง ออกได 2 แบบ คอื (1) วงจรเร็กติฟายเออรแบบคร่งึ บริดจ (Half Bridge Rectifier) (2) วงจรเร็กตฟิ ายเออรแ บบเตม็ บรดิ จ (Full Bridge Rectifier) วงจรเรก็ ตฟิ ายเออรชนิดครงึ่ คล่นื (Half wave Rectifier) วงจรเร็กติฟายเออรช นิดคร่ึงคลน่ื เปนวงจรท่ีประกอบดวยไดโอด 1 ตัวและมีตัวตานทาน เปนอปุ กรณต อ รว มในวงจร โดยมีไดโอดทําหนา ท่หี ลกั ในการเรยี งกระแส ซ่ึงทาํ ใหส ัญญาณปรากฎทางเอา ทพุทเพยี งครง่ึ เดยี ว D R ภาพท่ี 9-1 แสดงวงจรเรก็ ติฟายเออรช นดิ ครง่ึ คล่ืน

140 การทํางานของวงจรเร็กตฟิ ายเออรช นิดครงึ่ คลื่น ครึ่งไซเกลิ้ แรก เม่ือขั้วบนของขดเซคน่ั ดารีไดร บั เฟสบวก สวนขว้ั ลางไดรบั เฟสลบ ทาํ ใหไดโอดไดรบั ไบอสั ตรง กระแสไฟฟา สามารถไหลผานไปได เกดิ แรงดันตกครอ มที่ตัวตานทาน สง ผลใหม สี ญั ญาณปรากฏทางดานเอา ทพุท ครง่ึ ไซเกลิ้ หลงั เมือ่ ขว้ั บนของขดเซคั่นดารีไดรบั เฟสลบ สว นขัว้ ลา งไดร ับเฟสบวก ทําใหไ ดโอดไดร บั ไบอสั กลับ กระแสไฟฟาไมส ามารถไหลผานไปได ไมมแี รงดันตกครอ มที่ตัวตา นทาน ทาํ ใหไมมสี ญั ญาณปรากฏทางดานเอาทพ ุท การทํางานของวงจร จะสลับกันทาํ งานไปมา ทาํ ใหสญั ญาณทปี่ รากฏทางดานเอาทพ ทุ มเี พยี งครึง่ เดียวเทานน้ั วงจรเรก็ ติฟายเออรชนิดเตม็ คลน่ื แบบครงึ่ บรดิ จ (Half Bridge Rectifier) วงจรเร็กติฟายเออรชนิดเต็มคล่ืนแบบคร่งึ บริดจ เปนวงจรเรก็ ตฟิ ายเออรชนิดเต็มคลื่นแบบหนึ่งทป่ี ระกอบดว ยไดโอด 2 ตัว ซง่ึ จะสลับกันทาํ งานตัวละครง่ึ ไซเก้ิล และมีตัวตา นทาน เปน อปุ กรณตอ รว มในวงจร โดยจะทาํ ใหม สี ัญญาณปรากฏทางดานเอาทพ ทุ ทงั้ 2 ไซเกิ้ล นอกจากน้ี วงจรจะตอ งใชห มอ แปลงแบบมเี ซน็ เตอรแท็ปเพ่ือใหสามารถทํางานไดครบวงจร ซึ่งสวนใหญจะเรียกวงจรแบบน้ีวา วงจรฟูลเวฟเร็กติฟายเออร (Full waveRectifier) D1 R D2 ภาพท่ี 9-2 แสดงวงจรเรก็ ฟายเออรช นดิ เต็มคล่ืน แบบคร่ึงบริดจ การทํางานของวงจรเร็กฟายเออรช นดิ เตม็ คลน่ื แบบครง่ึ บรดิ จ ครึง่ ไซเกิ้ลแรก เมื่อขั้วบนของขดเซคนั่ ดารีไดรับเฟสบวก ขัว้ ลางไดรับเฟสลบ ทาํ ใหไ ดโอด D1ไดร บั ไบอสั ตรง กระแสไฟฟา สามารถไหลผา นได สวนไดโอด D2 ไดรับไบอสั กลบั ไมสามารถนาํ กระแส กระแสจะไหลผานจากขว้ั บนของหมอ แปลง ผา นไดโอด D1 ผานตวั ตา นทาน ครบวงจรทเ่ี ซน็ เตอรแทป็ เกดิ แรงดนั ตกครอ มที่ตวั ตา นทาน สงผลใหม สี ญั ญาณปรากฏทางดานเอา ทพทุ ครึง่ ไซเกิล้ หลงั เมอื่ ขว้ั บนของขดเซค่ันดารไี ดรับเฟสลบ ข้ัวลางไดร ับเฟสบวก ทาํ ใหไ ดโอด D2ไดรับไบอสั ตรง กระแสไฟฟาสามารถไหลผานไปได สว นไดโอด D1 ไดรบั ไบอัสกลบั ไมส ามารถนาํ กระแส กระแสจะไหลผานจากข้วั ลา งของหมอ แปลง ผานไดโอด D2 ผา นตัวตานทาน ครบวงจรท่ีเซ็นเตอรแท็ป เกิดแรงดันตกครอ มทีต่ ัวตานทาน สงผลใหม ีสญั ญาณปรากฏทางดานเอา ทพทุ การทํางานของวงจร โดยไดโอด 2 ตัว จะทาํ งานสลับกนั ไปมา ตัวละครงึ่ ไซเกลิ้ ทาํ ใหม ีสัญญาณ ปรากฏทางดา นเอาทพ ทุ ตลอด

141 วงจรเรก็ ติฟายเออรชนิดเตม็ คลื่นแบบเตม็ บรดิ จ (Full Bridge Rectifier) วงจรเรก็ ตฟิ ายเออรช นดิ เตม็ คลืน่ แบบเตม็ บรดิ จ เปนวงจรที่ใชไ ดโอด 4 ตัว ทําหนาท่หี ลกั ในวงจร โดยจะ สลบั กนั ทาํ งานครงึ่ ไซเกลิ้ ละ 2 ตวั และมตี ัวตา นทาน เปน อปุ กรณต อรว มในวงจร โดยจะทําใหมีสญั ญาณปรากฏทางดานเอา ทพทุ ทัง้ 2 ไซเกล้ิ ซึ่งสว นใหญจ ะเรยี กวงจรแบบนีว้ า วงจรบรดิ จเ รก็ ตฟิ ายเออร(Bridge Rectifier) D4 D1 D3 D2 R ภาพที่ 9-3 แสดงวงจรเรก็ ฟายเออรช นิดเต็มคลื่น แบบเต็มบริดจ การทํางานของวงจรเร็กฟายเออรช นดิ เตม็ คลืน่ แบบเตม็ บริดจ คร่งึ ไซเกิ้ลแรก เมอื่ ขวั้ บนของขดเซคน่ั ดารไี ดร บั เฟสบวก สว นขั้วลา งไดรบั เฟสลบ ทําใหไดโอดD1 และ D3 ไดรับไบอสั ตรง กระแสไฟฟาสามารถไหลผานไปได สวนไดโอด D2 และ D4 ไดรบั ไบอัสกลบั ไมสามารถนาํ กระแส กระแสจะไหลผา นจากข้วั บนของหมอแปลง ผานไดโอด D1 ผานตัวตานทาน ผานไดโอด D4 ครบวงจรท่ีขวั้ ลา งของหมอ แปลง เกิดแรงดนั ตกครอ มท่ีตัวตานทาน สง ผลใหม สี ัญญาณปรากฏทางดานเอาทพ ุท ครึง่ ไซเกิ้ลหลงั เมอ่ื ข้วั บนของขดเซค่นั ดารไี ดรบั เฟสลบ สว นขวั้ ลางไดร บั เฟสบวก ทาํ ใหไดโอดD2 และ D4 ไดร ับไบอสั ตรง กระแสไฟฟาสามารถไหลผา นไปได สว นไดโอด D1 และ D3 ไดรับไบอสั กลับ ไมสามารถนาํ กระแส กระแสจะไหลผา นจากข้ัวลา งของหมอ แปลง ผา นไดโอด D4 ผานตัวตา นทาน ผานไดโอด D2 ครบวงจรท่ีขัว้ บนของหมอแปลง เกดิ แรงดันตกครอมท่ตี วั ตา นทาน สง ผลใหม สี ัญญาณปรากฏทางดา นเอา ทพทุ การทาํ งานของวงจร จะทาํ งานสลบั กันไปมา ทาํ ใหมสี ัญญาณ ปรากฏทางดานเอาทพ ทุ ตลอด วงจรเร็กตฟิ ายเออรทกี่ ลา วมา สญั ญาณที่ออกมาทางดานเอาทพุทเปน สญั ญาณไฟฟากระแสตรงทีย่ งั ไมเ รยี บ การนําแรงดันไฟฟา กระแสตรงไปใชงานน้ัน จะตอ งแรงดันทีม่ สี ัญญาณทเ่ี รยี บจรงิ ๆ ดงั นั้น สามารถทาํใหส ัญญาณเรยี บได โดยใชตวั เก็บประจุ ซึ่งทาํ หนาทเ่ี ปน ตวั กรองสัญญาณ (Filter) เรียกตวั เก็บประจุนี้วา ซี-ฟลเตอร(C-Filter) ภาพท่ี 9-4 แสดงรปู คลื่นเอาทพ ทุ ของวงจรเรก็ ติฟายเออรช นดิ คร่งึ คล่นื เมือ่ ตอ ซ-ี ฟลเตอร

142ภาพท่ี 9-5 แสดงรปู คล่นื เอาทพ ุทของวงจรเร็กติฟายเออรช นดิ เตม็ คลื่น เมอื่ ตอ ซ-ี ฟล เตอร การทํางานของวงจรเรก็ ติฟายเออร เม่ือตอ ตัวเกบ็ ประจุ ครง่ึ ไซเก้ิลแรก ชวงท่เี กิดแรงดันตกครอ มที่ตัวตานทาน ตัวเก็บประจจุ ะทําการเกบ็ ประจุ(Charge) คร่งึ ไซเกล้ิ หลงั ตวั เกบ็ ประจุ จะคายประจุ (Discharge) ตวั เก็บประจทุ ที่ ําหนาทกี่ รองสัญญาณในวงจรฟล เตอร เปน ตัวเกบ็ ประจุทค่ี าความจมุ าก ทาํ ใหใ ชเ วลาในการคายประจุนาน ยังไมท ันจะคายหมด คร่งึ ไซเกิ้ลบวกใหมเ ขามาอกี วงจรเรก็ ตฟิ ายเออรแบบบริดจ เปนวงจรเร็กติฟายเออรท ี่นยิ มใชกันมาก จึงมกี ารผลิตไดโอดแบบบริดจขึ้นมาใช ซึง่ เปน ไดโอดสําเร็จรปู ท่มี โี ครงสรา งประกอบดวยไดโอด 4 ตัว ตอแบบบรดิ จ ทกุ ประการ และถาเปนวงจรเรก็ ตฟิ ายเออรท ่ใี ชก บั ไฟ 3 เฟส จะเพิม่ ไดโอดอกี 2 ตวั กลายเปน ไดโอดบรดิ จ 5 ขา AC AC AC AC AC ++ + AC AC สัญลกั ษณไ ดโอดบรดิ จซ งิ เกิล้ เฟส สัญลกั ษณไ ดโอดบรดิ จ 3 เฟส ภาพที่ 9-6 แสดงสัญลักษณข องไดโอดบริดจ D4 D1 C1 + +D R1 D3 0 D2 C2 + R2 -DC ภาพที่ 9-7 แสดงวงจรเรก็ ตฟิ ายเออรแ บบเตม็ บรดิ จ ท่ีตอ งการแหลง จา ย 2 ชดุ

143วงจรทวีแรงดัน วงจรทวีแรงดนั หรอื วงจรโวลเตจมลั ติพลายเออร (Voltage Multiplier Curcuit) เปน วงจรท่ใี ชไดโอดควบคกู บั ตวั เกบ็ ประจุ โดยใหตวั เกบ็ ประจุ ทําหนา ทเ่ี กบ็ และคายประจใุ นแตล ะเฟสของสญั ญาณกระแสสลบั ท่ีเขา มาและใหแรงดันเอาทพ ุทเปน แรงดันทเี่ อาผลบวกของแตละเฟสมารวมกันวงจรโวลเตจมลั ติพลายเออร 2 เทา แบบฮารฟ เวฟ + + + D2 = = = C1 RL D1 C2ภาพที่ 9-8 แสดงวงจรโวลเตจมลั ติพลายเออรหรือวงจรทวแี รงดนั 2 เทา แบบฮารฟ เวฟ การทาํ งานของวงจรโวลเตจมลั ติพลายเออร 2 เทา แบบฮารฟ เวฟ ครงึ่ ไซเกลิ้ แรก ขั้วบนของขดเซคนั่ ดารไี ดร ับเฟสบวก ข้ัวลางไดร บั เฟสลบ จะมกี ระแสไหลผา นตัวเก็บประจุ C1 และไดโอด D1 โดยตัวเก็บประจุ C1 จะทาํ การเกบ็ ประจจุ นมรี ะดบั แรงดันเทากบั แหลง จา ย คร่งึ ไซเกล้ิ หลัง ข้วั บนของขดเซคนั่ ดารไี ดรับเฟสลบ ขั้วลางไดรบั เฟสบวก จะมีกระแสไหลผานตัวเกบ็ ประจุ C1 ไดโอด D2 และตัวเกบ็ ประจุ C2 โดยตวั เกบ็ ประจุ C2 จะทาํ การเกบ็ ประจจุ นมีระดบั แรงดันเทากบัแหลง จา ย ในขณะเดียวกันตัวเกบ็ ประจุ C1 จะทําการคายประจุไปในทศิ ทางเดียวกับการไหลของกระแส ทําใหประจุท่เี ขา ชารจ ตวั เก็บประจุ C2 เทากบั แรงดนั ทางดานอินพทุ บวกกบั แรงดนั ทป่ี ระจไุ วท ่ีตวั เก็บประจุ C1 จงึ ทําใหเ กิดแรงดนั ออกมา 2 เทา ของแรงดันอินพทุ เม่อื ตอ โหลดทางดา นเอาทพ ุท ตัวเก็บประจุ C2 จะจา ยแรงดนั ไฟฟาทเี่ กบ็ ไวใหก ับโหลด แรงดนัไฟฟา ท่จี ายออกนน้ั เปนแรงดนั ไฟฟากระแสตรง และถา หากตอ ตัวเก็บประจทุ มี่ คี า ความจมุ าก จะทาํ ใหแ รงดนั ที่ออกมาเรียบมากขึ้น วงจรโวลเตจมลั ตพิ ลายเออร 2 เทา แบบฟลู เวฟ ขอ ดขี องวงจรทวีแรงดัน 2 เทา แบบฟลู เวฟ คือ เปน วงจรทสี่ ามารถจา ยกระแสไดมากกวา แบบฮารฟ เวฟ เนอื่ งจากสามารถเพม่ิ แรงดนั ตลอดไซเกลิ้ โดยใชตัวเก็บประจุ 2 ตวั ใหแ ตล ะตัวรบั แรงดนั ตวั ละครึ่งไซเกลิ้D1 + C1 + = RL +D2 C2 =ภาพท่ี 9-9 แสดงวงจรโวลเตจมลั ตพิ ลายเออรห รือวงจรทวแี รงดนั 2 เทา แบบฟลู เวฟ

144 การทาํ งานของวงจรโวลเตจมลั ติพลายเออร 2 เทา แบบฟลู เวฟ ครึ่งไซเกิล้ แรก เมื่อขวั้ บนของหมอ แปลงดานขดเซคนั่ ดารไี ดร ับเฟสบวก ขว้ั ลางไดรับเฟสลบไดโอด D1 จะทํางาน มกี ระแสไฟฟาไหลผา นจากข้วั บนของหมอ แปลง ผานไดโอด D1 ผานตัวเกบ็ ประจุ C1 ครบวงจร ทาํ ใหตวั เก็บประจุ C1 เกบ็ ประจจุ นเตม็ มีระดบั แรงดนั เทากบั แรงดันอินพุท คร่ึงไซเกล้ิ หลงั ข้วั บนของหมอ แปลงดา นขดเซคัน่ ดารไี ดรบั เฟสลบ ขวั้ ลา งไดรบั เฟสบวก ทําใหไ ดโอด D2 ทํางาน มีกระแสไฟฟาไหลผานจากขว้ั ลา งของหมอ แปลง ผา นตวั เกบ็ ประจุ C2 ผา นไดโอด D2 ครบวงจร ทาํ ใหตัวเกบ็ ประจุ C2 เก็บประจจุ นเต็ม มีระดบั แรงดนั เทา กับแรงดันอินพุท เมือ่ นาํ โหลดมาตอ ตัวเก็บประจุ C1 และตัวเก็บประจุ C2 จะทําการคายประจใุ หก บั โหลด ทําใหแรงดนั ท่ีออกมาทางดานเอาทพุท มีคา เทากบั 2 เทา ซึง่ เกดิ จากแรงดันตกครอมตวั เก็บประจุ C1 กับตัวเกบ็ ประจุ C2วงจรรกั ษาระดบั แรงดัน วงจรรักษาระดับแรงดันหรือวงจรเรก็ กเู ลเตอร (Regulator) เปนวงจรทที่ ําหนา ทรี่ กั ษาระดบั แรงดนัใหค งที่ตลอดเวลา โดยใชซ ีเนอรไ ดโอด เปน อปุ กรณห ลกั ในวงจร นอกจากนี้ ยงั สามารถนําอุปกรณอ ืน่ ๆ มาประยกุ ตใชร วมกับซเี นอรไดโอดได ซ่งึ การแบง ชนดิ ของวงจรเรก็ กูเลเตอร สามารถแบง ไดต ามการตอ ของอปุ กรณค วบคมุ ไดดงั น้ี 1. วงจรรกั ษาระดบั แรงดนั แบบอนกุ รม (Series Voltage Regulator) 2. วงจรรักษาระดบั แรงดนั แบบขนาน (Shunt Voltage Regulator)วงจรรักษาระดบั แรงดันแบบอนุกรม (Series Voltage Regulator)Vi อุปกรณ Vo ควบคุม วงจร สมุ ตวั อยา ง แรงดนั วงจร อางองิ เปรียบเทียบ ภาพที่ 9-10 แสดงบล็อกไดอะแกรมของวงจรรักษาระดบั แรงดันแบบอนุกรม จากบล็อคไดอะแกรม ภาพที่ 9-10 จะเห็นวา อุปกรณค วบคมุ (Control Element) อนุกรมกบั วงจรควบคุมแรงดนั ทเี่ อา ทพ ทุ จะใชวิธกี ารสมุ ตวั อยาง (Sampling) แรงดันเอาทพ ทุ แลว จงึ นาํ ไปเปรียบเทยี บในวงจรเปรียบเทียบ (Comparator Curcuit) ซ่งึ วงจรเปรียบเทียบจะนาํ ขอมลู จากแรงดนั อา งองิ ไปเปรยี บเทียบกบั แรงดันทไี่ ดจ ากวงจรสมุ ตวั อยา ง ผลทไ่ี ดจะสง ไปยังอปุ กรณค วบคมุ เพ่อื ใหอ ปุ กรณควบคุมไดค วบคุมแรงดนั เอาทพ ทุ ใหคงที่ตลอดเวลา

145 การทาํ งานของบลอ็ คไดอะแกรม กรณแี รงดันทางดานเอา ทพ ุทออกมามากข้นึ วงจรเปรยี บเทยี บจะสง สญั ญาณควบคุมไปอปุ กรณควบคุมใหลดคา ของแรงดนั เอา ทพ ุทลงเทากบั แรงดนั ที่ตอ งการ กรณีแรงดันทางดานเอาทพ ทุ ออกมาลดลง วงจรเปรยี บเทียบ จะสง สัญญาณควบคุมไปอุปกรณควบคมุ ใหเพม่ิ คาของแรงดันเอาทพ ุทใหม ากข้ึน เพอื่ ใหแ รงดนั อยใู นระดับทต่ี องการ โดยทรานซสิ เตอร Q1 0tเปนอปุ กรณค วบคมุ และซเี นอรไ ดโอด จะเปนตัวกาํ หนดแรงดันอา งองิ Q1 Vi VO R VZ RLภาพท่ี 9-11 แสดงตัวอยางวงจรรักษาระดับแรงดันแบบอนกุ รม การทาํ งานของวงจรรักษาระดับแรงดันแบบอนุกรม กรณีแรงดนั ทางดา นเอาทพ ุทออกมามาก ทาํ ใหแ รงดนั ทขี่ าเบสและอมิ ิตเตอรข องทรานซสิ เตอรQ1 ลดลง เปนสาเหตุทําใหทรานซสิ เตอรนํากระแสนอ ยลง จะสง ผลใหแรงดันเอาทพ ทุ ของวงจรรกั ษาระดับแรงดันลดลงในระดบั ท่ีตองการ กรณีแรงดนั ทางเอา ทพ ทุ ออกมาลดลง ทาํ ใหแรงดนั ท่ขี าเบสและอมิ ิตเตอรของทรานซสิ เตอร Q1จะเพม่ิ มากขึ้น ทาํ ใหท รานซิสเตอร Q1 นํากระแสมากข้นึ จนกระทงั่ ถึงคาแรงดนั ในระดับที่ตองการ จากภาพท่ี 9-11 มกี ารพฒั นาวงจรรักษาระดบั แรงดันใหดขี ึ้น ดงั แสดงในภาพที่ 9-12 ซ่ึงจากวงจรจะมีตวั ตานทาน R1 และตัวตา นทาน R2 เปน วงจรสมุ ตัวอยางซีเนอรไดโอด แรงดัน VZ เปน ตัวกาํ หนดแรงดนัอา งอิง และกระแสเบสของทรานซสิ เตอร Q2 จะถกู ควบคุมโดยแรงดันทมี่ ีกระแสไหลผานซีเนอรไ ดโอด IZ ซึง่ กระแสน้ี จะเปน ตวั ปรบั แรงดนั ทเ่ี อาทพ ทุ ของวงจรใหคงท่ีVi Q1 V R4 R1 Q2 VZ RL VBE R3 V2 R2ภาพท่ี 9-12 แสดงวงจรทม่ี ีการพัฒนาใหวงจรรกั ษาระดบั แรงดนั ใหด ีขึ้น

146 การทาํ งานของวงจร ถาแรงดันเอา ทพทุ เพิ่มข้นึ จะทําใหแรงดนั ทไ่ี ดจ ากวงจรสมุ ตวั อยางหรือแรงดันตกครอม R1และ R2 เพมิ่ ขน้ึ ทาํ ใหแรงดันทต่ี กครอ มตวั ตา นทาน R2 หรอื คาแรงดัน V2 เพ่มิ ขึ้น จนทําใหซเี นอรไ ดโอด นาํ กระแสผาน R3 เกดิ แรงดันตกครอ มที่ R3 ซง่ึ แรงดนั ดงั กลา ว จะเปน แรงดันไบอสั ใหกบั ขาเบสและขาอิมิตเตอรของทรานซสิ เตอร Q2 จะทาํ ใหทรานซสิ เตอร Q2 นํากระแส ซึง่ ทรานซสิ เตอร Q2 จะเปน ตัวแบงกระแสเบสของทรานซสิ เตอร Q1 และสง ผลใหท รานซสิ เตอร Q1 มกี ระแสคอลเล็คเตอรไ หลนอยลง ทําใหแรงดันตกครอม RLหรือแรงดนั เอา ทพทุ ลดลง จนกระทง่ั แรงดนั ตกครอ ม RL นอ ยกวา จุดแรงดันพังทลายของซีเนอรไดโอด ทาํ ใหแรงดนัท่ีเอา ทพทุ คงทีต่ ลอดเวลา ในสภาวะทีแ่ รงดนั เอาทพ ทุ คงท่ี จะทําใหแ รงดันท่ีตวั ตา นทาน R2 (V2) เทา กบั ผลรวมของแรงดนั ระหวางแรงดันทขี่ าเบส-อมิ ติ เตอร (VBE) ของ Q2 กบั แรงดนั ท่ตี กครอมซีเนอรไดโอด (VZ) จะสงผลใหกระแสไมไ หลผานซเี นอรไ ดโอด นอกจาก การควบคุมวงจรรกั ษาระดบั แรงดนั โดยใชทรานซสิ เตอรแลว ยงั มีการพฒั นาโดยใชไ อซอี อปแอมปมาใชเ ปน วงจรเปรยี บเทียบ ดงั แสดงในภาพท่ี 9-13 Q1 Vi V R3 R1 V R2 ภาพท่ี 9-13 แสดงการใชไ อซอี อปแอมปใ นวงจรรักษาระดบั แรงดนั จากวงจร การใชไ อซอี อปแอมป เปนวงจรเปรียบเทยี บแรงดันอา งอิงทไี่ ดจ ากซเี นอรไดโอดกับแรงดันทปี่ อ นกลบั จากตัวตานทานตรวจสอบ หรอื ตัวตา นทาน R1 และ R2 ซึง่ ถา แรงดนั เอาทพทุ เปล่ยี นแปลง จะสงผลใหทรานซสิ เตอร Q1 จะควบคมุ ใหแรงดันเอาทพทุ คงทต่ี ลอดไป วงจรจํากดั กระแสในวงจรรักษาระดบั แรงดนั แบบอนกุ รม การทาํ งานของวงจรจาํ กัดกระแสของวงจรรักษาระดบั แรงดนั เม่อื เกิดการลดั วงจรหรือกระแสโหลด IL ไหลมากขึ้น จะทําใหว งจรตรวจเช็คการลัดวงจร(Short Curcuit Sensing) หรือตวั ตา นทาน RSC มคี าแรงดันตกครอม RSC เพิ่มขน้ึ เพยี งพอที่จะขบั ทรานซสิ เตอรQ2 ใหท ํางาน จะทําใหก ระแสเบสของทรานซสิ เตอร Q1 ถกู แบง ออกไปผา นขาคอลเลค็ เตอรแ ละอมิ ิตเตอรของทรานซสิ เตอร Q1 ผา นตวั ตา นทาน R1 และตัวตานทาน R2 ลงกราวด เปนผลใหก ระแสเบสของทรานซสิ เตอร Q1ลดลง ซ่ึงจะทําใหแรงดนั เอาทพ ทุ ลดลงดว ย ดงั นั้น ตัวตานทาน RSC และทรานซสิ เตอร Q2 เปนอปุ กรณท ่ที าํ หนา ทจี่ าํ กัดกระแสไหลผานโหลดสูงสุด

Vi Q1 RSC 147 R3 Q2 V R1 RL VZ R2ภาพท่ี 9-14 แสดงวงจรจํากัดกระแสของวงจรรกั ษาระดบั แรงดันแบบอนุกรมวงจรรักษาระดับแรงดันแบบขนาน (Shunt Voltage Regulator)Vi RS IS IS Vo อปุ กรณ สัญญาณควบคุม วงจร IL ควบคมุ สมุ ตวั อยา ง RL (Load) ตัวกําหนด วงจร แรงดันอางอิง เปรียบเทียบ สญั ญาณ ปอ นกลบั ภาพที่ 9-15 แสดงบล็อกไดอะแกรมวงจรรกั ษาระดับแรงดนั แบบขนาน จากบล็อคไดอะแกรม ถา แรงดันที่โหลดมกี ารเปลี่ยนแปลง จะทําใหเกิดแรงดนั ตกครอมวงจรสมุตวั อยา งและสญั ญาณน้ันจะปอ นกลบั ไปเปรียบเทียบกบั แรงดันอา งองิ ผลของการเปรยี บเทียบจากวงจรเปรียบเทียบเปน อยางไร จะสง ผลไปควบคุมอุปกรณค วบคมุ เพ่อื ท่จี ะไปปรบั เปลย่ี นแรงดนั เอาทพ ทุ ใหค งทต่ี อไป

148 RS VOVi Q1 RL VZ ภาพท่ี 9-16 แสดงวงจรรักษาระดบั แรงดนั โดยใชทรานซสิ เตอร จากวงจรรักษาระดบั แรงดันอยางงาย ตวั ตา นทาน RS ทําหนา ทีล่ ดแรงดันท่ไี ดจ ากวงจรเรก็ ตฟิ ายเออรท ีย่ ังไมม ีการรกั ษาระดบั แรงดนั โดยจาํ นวนกระแสทีแ่ หลง จา ย จา ยใหก บั วงจรจะมคี า เทากบั กระแสโหลดแรงดนั ทีต่ กครอ มท่ีเอาทพ ทุ ถกู ปรบั โดยซเี นอรไดโอดรว มกบั แรงดันทขี่ าเบส-อิมิตเตอร ถาคา รีซสิ แตนซของโหลดลดลง กระแสทจ่ี ะไปขบั ท่ขี าเบสของทรานซสิ เตอร Q1 จะลดลงตามดวย ทาํ ใหก ระแสคอลเลค็ เตอรของทรานซสิ เตอร Q1 ลดลง ซึ่งจะทําใหก ระแสโหลดมากขนึ้ ดังนนั้ จะทาํ ใหแรงดนัตกครอมโหลด สามารถรกั ษาระดบั ใหคงที่ ทีร่ ะดบั ทีต่ องการ จากภาพท่ี 9-16 ไดมีการพัฒนาวงจรรกั ษาระดับแรงดันแบบขนานใหด ีข้นึ ซึ่งสามารถแสดงไดด ังภาพที่ 9-17 โดยไดเ พ่ิมไอซอี อปแอมป เพ่ือเปน วงจรเปรยี บเทียบแรงดนั ระหวา งแรงดันปอ นกลบั (Feedback)จากวงจรแบง แรงดนั (Voltage Divider) หรือจากตวั ตา นทาน R1 และ R2 กับแรงดันอางอิง (Voltage Reference)ที่ไดจากซเี นอรไดโอด ผลของการเปรียบเทยี บของไอซอี อปแอมป จะสง ไปควบคุมทรานซสิ เตอร Q1 ซึง่ จะทาํ ใหกระแสทีไ่ หลผาน RS ถกู ควบคุมแรงดันตกครอม RS ดังนน้ั จะทาํ ใหแรงดันเอา ทพ ทุ คงทตี่ ลอดไป VV R R Q R VR ภาพท่ี 9-17 แสดงวงจรรักษาระดบั แรงดนั แบบขนานทใี่ ชออปแอมปค วบคมุ กระแส

149 วงจรรกั ษาระดบั แรงดนั แบบคงทหี่ รอื ไอซีเรก็ กเู ลเตอร ไอซีเร็กกเู ลเตอร เปนไอซสี าํ เรจ็ รปู ทีท่ ําหนา ทรี่ กั ษาแรงดันทเ่ี อา ทพ ุทของแหลง จา ยไฟใหคงที่ไมวาโหลดจะเปลี่ยนแปลง โครงสรา งภายในประกอบดวยวงจรอางองิ (Reference Voltage) วงจรเปรียบเทยี บ(Comparator Curcuit) อุปกรณควบคมุ (Control Device) และวงจรปองกนั ไฟเกนิ (Overload Protection)มขี าใชงาน 3 ขา คอื ขาอนิ พุท ขาเอา ทพุท และขากราวด ซึง่ การตอ วงจรไปใชงานของไอซเี รก็ กเู ลเตอร แสดงไดด งัภาพที่ 9-18+ 1 In Out 2 + Vi 7812 Vo GND C1 C1 3 ภาพท่ี 9-18 แสดงวงจรรักษาระดบั แรงดันโดยใชไ อซีเรก็ กเู ลเตอร จากภาพท่ี 9-18 ขา 1 ของไอซเี รก็ กูเลเตอร จะเปนขาอินพทุ ขา 2 จะเปนขาเอาทพุท และขา 3 จะเปน ขาตอ ลงกราวด จุดเดนของไอซเี รก็ กเู ลเตอร คอื สามารถตอวงจรใชง านไดงาย ไมต อ งตอ อุปกรณภายนอกเพิ่มมากนัก บางครั้ง ควรใสตัวเกบ็ ประจุ ดานอินพุทเพ่ือปองกนั การเกิดการออสซิเลทที่ความถส่ี งู ซ่งึ จะทําใหวงจรขาดเสถียรภาพ เอา ทพ ุททอ่ี อกจากไอซเี ร็กกเู ลเตอร จะไดแ รงดนั เอาทพ ทุ ทเี่ รยี บพอสมควร อาจจะตอ งใสต วั เกบ็ ประจุทางดานเอา ทพุทอกี เพอ่ื ปรบั ปรงุ แรงดนั ใหเ รยี บขน้ึ วงจรรกั ษาระดับแรงดนั แบบปรับคา ได จากวงจรรักษาระดบั แรงดันท่ีมีคา แรงดันเอาทพ ทุ คงที่ ไดม กี ารพฒั นาวงจรใหสามารถปรับแรงดันทางดานเอา ทพ ทุ ได (Adjustable Voltage Regulator) โดยใชไอซี เบอร LM 317 แสดงไดด ังภาพที่ 9-19 + VIn VOut + LM 317 ADJ Vref R Vi V Rภาพท่ี 9-19 แสดงวงจรรักษาระดบั แรงดันทสี่ ามารถปรบั คาได โดยใชไอซี เบอร LM 317

150วงจรกาํ เนิดสัญญาณ วงจรกาํ เนดิ สญั ญาณหรอื วงจรออสซลิ เลเตอร (Oscillator Curcuit) เปน วงจรทท่ี าํ ใหเ กดิ สญั ญาณไฟกระแสสลบั เปลีย่ นแปลงสลบั ไปมาตลอดเวลาอยา งสม่ําเสมอ ทั้งนี้ วงจรกําเนิดสัญญาณมหี ลายรปู แบบ ดงั น้ี วงจรกาํ เนดิ สญั ญาณ โดยใชท รานซสิ เตอร วงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร (Crystal Oscillator) เปน วงจรกาํ เนดิ ความถ่ที ่ีนิยมใชงานกนั มาก มีขอ ดี คอื เสถยี รภาพทางความถีเ่ ปนเยยี่ ม หรือวา มีความถที่ คี่ งที่อยตู ลอดเวลา ซงึ่ ตางจากวงจรออสซลิ เลเตอรแ บบอนื่ ๆ ที่ไมมีคณุ สมบตั นิ ้ี ซึ่งอปุ กรณจ าํ พวกคริสตอล เปนอุปกรณอิเลก็ ทรอนกิ สทค่ี อ นขา งบอบบาง เวลาใชง านครสิ ตอล จะตอ งใหทาํ งานทรี่ ะดับแรงดันตา่ํ ๆ ถาเกดิ ความรอ น อาจจะทาํ ใหค วามถ่ีผิดเพยี้ น หรอื เสยี หายไดลกั ษณะของวงจร แสดงไดดังภาพท่ี 9-20 ภาพท่ี 9-20 แสดงวงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร วงจรออสซลิ เลเตอรแบบครสิ ตอล สามารถตอไดห ลายรปู แบบ เชน วงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร แบบจนู ดค อลเลค็ เตอร (Tuned Collector) ภาพที่ 9-21 แสดงวงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร แบบจูนดค อลเล็คเตอร

151วงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร แบบโคลปท ส (Colpitts) ภาพท่ี 9-22 แสดงวงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร แบบโคลปท ส วงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร แบบเพยี ซ (Pierce) ภาพท่ี 9-23 แสดงวงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร แบบเพยี ซ โดยมคี วามถร่ี ะหวาง 10Hz ถงึ 20MHz. วงจรกาํ เนิดสัญญาณ โดยใชออปแอมป วงจรกาํ เนดิ คลน่ื สเ่ี หลยี่ ม เปน วงจรในตระกลู “วงจรมลั ตไิ วเตอร อะสเตเบลิ้ ” (MultivitorAstable) น่ันคือสญั ญาณท่ีออกจากวงจรจะไมคงที่ แตจะมกี ารเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา โดยปราศจากสญั ญาณอินพุท

152R1 +15 +Vsat 741 0 V Vout -Vsat -15C R2 R3 Vref (+VT และ –VT) fout = 1 เม่ือ R3 = 0.86 R2 2R1Cภาพท่ี 9-24 แสดงวงจรกําเนดิ สญั ญาณส่ีเหลย่ี มแบบพนื้ ฐาน จากภาพท่ี 9-24 จะเหน็ วา มีการนาํ สัญญาณจากเอา ทพ ุทมาปอนกลบั สองทาง คือ ปอนกลบั ผานR1 เขา สขู ้วั อินพทุ ลบและตอ กบั ตวั เกบ็ ประจลุ งกราวด ซง่ึ อปุ กรณท งั้ สองตวั เปนตัวกําหนดความถ่ขี องคลืน่ สเี่ หลี่ยม สว นตวั ตา นทาน R2 , R3 เปนตวั กาํ หนดแรงดันอา งองิ (Vref) ใหอ นิ พทุ บวก ถา เลือกใชตัวตา นทาน R3 ทีม่ คี า เปน 86% ของ R2 ความถ่ีของสญั ญาณเอา ทพุทรูปคลน่ื สเ่ี หลีย่ ม จะไดดงั สตู ร การทํางาน เม่ือปอนไฟเล้ียงใหแ กอ อปแอมป จะมีแรงดันคา นอ ยๆ ตกครอ มข้ัวอินพทุ ทง้ั สองของออปแอมป ซ่ึงจะสงผลใหแรงดนั ทางดานเอา ทพ ุทมขี นาดเทา กับ +Vsat (แรงดนั อ่ิมตวั ทเ่ี อา ทพทุ Vsat มคี า ประมาณ90% ของ +VCC) และ C จะทาํ การเก็บประจอุ ยูต ลอดเวลา ทาํ ใหแรงดนั ตกครอมตัวเก็บประจจุ ะคอยๆ เพิ่มข้นึ จนถงึ ระดบั แรงดนั +Vsat เปนผลทําใหแรงดนั ทข่ี วั้ อินพทุ ลบมคี า สูงขึ้นดว ย สว นทขี่ ว้ั อนิ พุทบวก จะมแี รงดันเทากบัการแบงแรงดนั +Vsat ระหวาง R2 และ R3 ซ่ึงแรงดนั อางองิ Vref จะมคี าเทา กบั +VT ในขณะท่ี Vout = +Vsat ,Vref จะเทา กบั -Vsat เมอ่ื Vout = - Vsat แรงดนั เอาทพ ุทจะเปลีย่ นแปลงสถานะทันที เมื่อตวั เกบ็ ประจุ ถกู ประจใุ หม แี รงดันสงู กวา +VT ท่ขี ั้วอนิ พทุ บวก เปน ผลใหแ รงดันเอา ทพ ทุ เปลยี่ นสถานะจาก +Vsat เปน -Vsat ในทันที การเปลี่ยนแปลงทเ่ี อาทพทุ จะเปนผลให Vref เปล่ยี นจาก +Vsat เปน -Vsat และจะทาํ ให C คอ ยๆ คายประจุ ลดคา แรงดนั ตกครอ มลง เปนผลทําใหขว้ั อนิ พทุ บวกมแี รงดันบวกสงู กวา ขว้ั อินพทุ ลบ นัน่ คือ แรงดนั เอา ทพ ทุ จะเปลี่ยนสถานะจาก -Vsat เปน +Vsat อีกครัง้หนงึ่ และ C กจ็ ะเรมิ่ เกบ็ ประจุใหมอ กี คร้ังหน่ึง เปนเชนนเี้ รอ่ื ยๆ การคํานวณหาคา แรงดัน  VT ไดจากสมการ+VT = R3 (+Vsat) = 0.46 (+Vsat) R2 + R3และ -VT = R3 (-Vsat) = 0.46 (-Vsat) R2 + R3

153 วงจรกาํ เนดิ สัญญาณฟนเลือ่ ยหรือวงจรกาํ เนดิ แรงดันแรมพ ซ่งึ นน่ั คอื “วงจรอนิ ตเิ กรเตอร”(Intigrater Circuit) SwitchVin = - Rin C1 1V 10K 0.1F 741 Voutภาพท่ี 9-25 แสดงวงจรกาํ เนดิ สญั ญาณฟน เลื่อย (วงจรอินตเิ กรเตอร) + 15V Switch Switch Open OpenVout + 10V + 5V 0V Timeภาพท่ี 9-26 แสดงสัญญาณฟนเลอ่ื ยของวงจรอินตเิ กรเตอร จากวงจร เมื่อปอนแรงดันขนาด 1 โวลท ใหขว้ั อนิ พทุ ลบ ตวั เก็บประจุ C1 จะประจแุ บบเสน ตรงในทิศทางบวกเพิม่ ขน้ึ ถงึ +Vsat แตถาหากสับสวทิ ซล งกอ นทแ่ี รงดนั ตกครอ ม C1 มคี า เทากบั + Vsat แรงดันทีถ่ กู ประจุไวก็จะคายประจุออกหมดอยางรวดเรว็ และเมือ่ ยกสวิทซ ตัวเกบ็ ประจุก็จะคอยๆ ประจุข้นึ อกี ครั้ง โดย t คือ เวลาท่ีสวทิ ซถกู ยกข้ึนในหนว ยวนิ าทแี ละมี Vin , Rin , Cf เปน ตัวกําหนดความชนั ของสญั ญาณแรมพ แตใ นการใชง านจริงไมส ามารถใชสวทิ ซในการโยกสวทิ ซขน้ึ ลงได จึงจําเปน ตอ งใชอ ปุ กรณประเภทอิเลก็ ทรอนกิ สส วทิ ซม าใชแทน

วงจรกาํ เนิดสัญญาณรปู สามเหลย่ี ม 154 R1 =100K C2 = 1F 741 R4 Vtri R2 =10K =22K 741 VsquC1 =0.2F R3 =10Kวงจรกาํ เนดิ สญั ญาณรปู สีเ่ หลี่ยม วงจรกาํ เนิดแรงดนั แรมพภาพท่ี 9-27 แสดงวงจรกําเนดิ สญั ญาณรปู สามเหล่ียม +15V+Vsat+VT -VT -Vsat -15V ภาพที่ 9-28 แสดงรปู สญั ญาณทางเอา ทพทุ ของวงจรกําเนดิ สญั ญาณรปู สามเหล่ียม การปอ นแรงดนั ไฟตรงใหกับวงจรอนิ ตเิ กรเตอร ทาํ ใหเ อา ทพุทของวงจรเกิดสัญญาณฟนเลอื่ ยขึ้นจากหลักการดงั กลา ว จงึ สามารถนาํ ไปสรา งสัญญาณรปู สามเหล่ียมได โดยการปอ นสญั ญาณส่เี หล่ยี มเขาไปยังอนิ พทุ

155ของวงจรอนิ ติเกรเตอรผ ลจากการปอ นสญั ญาณ ในชว งแรกท่สี ัญญาณมีคาเปนบวก แรงดันเอาทพ ทุ ของวงจรอนิ ติเกรเตอร จะลดลงอยา งคงท่ี และเมื่อสญั ญาณเปลยี่ นสถานะเปนลบ แรงดนั เอาทพ ทุ ของวงจรอนิ ติเกรเตอรจ ะเพ่มิ ขึ้นอยา งคงท่ี ดว ยความชันขนาดเทา กับทล่ี ดลง จึงทาํ ใหส ญั ญาณรวมเปนสญั ญาณรปู สามเหล่ยี ม ความถข่ี องสญั ญาณสามเหลี่ยม จะมคี าเทากบั ความถ่ขี องสญั ญาณสเี่ หลี่ยม ซึ่งหาไดจากสมการ f= 1 2 R1 C1 นอกจากน้ี เพอ่ื ปอ งกันไมใหร ปู สญั ญาณสามเหลี่ยมเปล่ยี นจากลักษณะท่คี วรเปนจรงิ คา คงตวัของเวลา (R1 C1) ควรมขี นาดเปน สองเทาของ R4 C2 วงจรกาํ เนิดสัญญาณไซน หลักสําคัญในการสรา งวงจรกาํ เนิดคลน่ื ไซน คือ การนาํ วงจรกรองสญั ญาณความถี่บางชว งมาใชเ ปนภาคเลือกความถ่ีของสัญญาณออสซเิ ลท R3 = 1M C1 = 0.01F R4 = 1MC2 = 0.1F R1 =50K 741 Vsin VsquR2 = 100 R5 =50K 741วงจรกรองสญั ญาณความถ่บี างชวง (Bandpass filter) วงจรเปรียบเทียบ (Comparatorภาพท่ี 9-29 แสดงวงจรกําเนดิ สญั ญาณไซน การสรางวงจรกําเนิดสญั ญาณไซน สามารถใชออปแอมปโ ดยตอในลกั ษณะของวงจรคอมพาราเตอรแ ละวงจรกรองความถ่เี ปนชว ง การนําวงจรคอมพาราเตอรต อ กบั วงจรฟล เตอรนัน้ เพ่อื สรา งสญั ญาณสเี่ หล่ียมโดยอินพุทของวงจรเกดิ จากผลรวมของสญั ญาณหลายชนิด แลวนาํ สญั ญาณปอ นกลบั ไปยงั วงจรฟล เตอรอกี ที ทาํ ใหวงจรสรางสญั ญาณออสซเิ ลทออกมาอยางตอเนอ่ื ง สามารถคํานวณหาความถ่ี fOUT จากสมการ

156 fOUT = 1 RP = R1 R3 2RP R4 C1 C2 R1 + R3 ตัวตา นทาน R2 ในวงจรมคี า ต่ํามาก ทําหนา ท่ปี อ งกนั ไมใ หสญั ญาณปอนกลบั ถกู ตอลงกราวดสวน R1 จะใชเ ปน ตัวเปลยี่ นความถข่ี องการออสซลิ เลท (จากวงจร อาจจะเปลย่ี นแปลงความถจ่ี าก 7Hz – 1.6kHz)และหากตอ งการออสซลิ เลเตอรที่ความถี่ในยานความถีข่ องเสยี ง กส็ ามารถทาํ ไดโ ดยเปล่ยี นตัวเกบ็ ประจุ C1 และ C2 วงจรกําเนิดสญั ญาณไซนต างเฟส 90O กรณตี องการสญั ญาณไซนส องสญั ญาณทม่ี เี ฟสตางกัน 90O วงจรกาํ เนดิ สญั ญาณชนดิ น้ีเรียกวา“Quadreture Oscillator” ซงึ่ ใชว งจรอนิ ติเกรเตอรส องตัวชนดิ ทีม่ ีการปอ นกลับแบบบวก โดยท่ี R1 ควรมคี าตํ่ากวา R2 เลก็ นอ ย เพอ่ื ใหวงจรไดอ อสซเิ ลท ถา หาก R1 มคี าต่ําเกินไปสัญญาณ ท่ีไดจ ะมลี กั ษณะเปน รปู สีเ่ หลยี่ ม ดังน้นั R1 ทีใ่ ชค วรเปน ชนิดทป่ี รบั คา ได เพ่ือใหสญั ญาณเอา ทพทุ มคี วามเพย้ี นตาํ่ สดุ กรณี R1 = R2 โดยท่ี R1 < R3 และ C1 = C2 = C3 สามารถคาํ นวณ fOUT ไดจ ากสมการ fOUT = 1 2 R2C2 C2 = 0.01F C3 = 0.01F R2 = 22K Cosine 741 741R1 = 20K C1 = 0.01F Sine R3 = 22k ภาพท่ี 9-30 แสดงวงจรกาํ เนิดสญั ญาณไซนต า งเฟส 90O

157 วงจรใชงานอุปกรณอเิ ลก็ ทรอนกิ ส มีหลากหลายรปู แบบ ขนึ้ อยกู บั หนา ท่กี ารทาํ งานและการจดั วงจรของอุปกรณน น้ั ๆ อาทเิ ชน วงจรเรยี งกระแส หรอื วงจรเรก็ ติฟายเออร (Rectifier) เปนวงจรทแ่ี ปลงจากไฟฟา กระแสสลบั เปนไฟฟา กระแสตรง โดยอปุ กรณที่ทําหนา ทหี่ ลกั ในวงจร คอื ไดโอด สญั ญาณไฟฟา ทผี่ านวงจรเรก็ ตฟิ ายเออรเปนสัญญาณ ไฟฟากระแสตรง แตเ ปนไฟกระแสตรงทย่ี งั ไมเรียบ ซง่ึ สามารถทําใหสญั ญาณไฟฟาเรียบข้นึ โดยการตออุปกรณท เี่ รยี กวา ซ-ี ฟล เตอร (C-Filter) ไฟจะเรยี บมากหรือนอ ยจะขึน้ อยูก บั คาความจขุ องตัวเกบ็ ประจุ วงจรรักษาระดบั แรงดนั คอื วงจรทท่ี ําหนาทร่ี ักษาแรงดันทางดา นเอาทพ ทุ ของแหลง จายไฟใหม ีคา คงท่ี ภายใตภาวะการเปลยี่ นแปลงกระแสโหลด ในการนาํ ซีเนอรไ ดโอดไปใชงานในวงจรรกั ษาระดบั แรงดนั ใหคงที่ จะตอ งตอ ตัวตา นทานอนกุ รมกบั ซเี นอรไดโอดเสมอ เพอื่ ปอ งกนั กระแสไหลผา นซเี นอรเ กนิ พกิ ดั ซ่งึ จะทําใหซ ีเนอรช ํารุดได และตัวตานทานที่ใช ในวงจรจะตอ งมีคาทเี่ หมาะสม จงึ จะทําใหวงจรทาํ งานไดดี วงจรกําเนิดสัญญาณ คือ วงจรทที่ าํ ใหเกดิ สญั ญาณไฟกระแสสลับเปลยี่ นแปลงสลบั ไปมาตลอดเวลาอยางสมํ่าเสมอ ซง่ึ สามารถสรางโดยใชอ ุปกรณอ เิ ลก็ ทรอนิกส เชน ทรานซสิ เตอร วงจรกาํ เนิดความถีท่ ีน่ ิยมใชง านกนั มาก ไดแ ก วงจรครสิ ตอลออสซลิ เลเตอร (Crystal Oscillator) มีขอดี คือ เสถยี รภาพทางความถีเ่ ปนเยย่ี มนอกจากน้ี ใชออปแอมป เปน อุปกรณหื ลกั ในการผลติ ความมถ่ี ซ่งึ สามารถสรา งสัญญาณในรปู แบบตางๆ เชน ชนดิคลืน่ ส่เี หลี่ยม ซง่ึ เปน วงจรทีอ่ ยูในตระกูลของวงจรมลั ติไวเตอร อะสเตเบิ้ล (Multivitor Astable) คอื สญั ญาณที่ออกจากวงจรไมค งที่ แตจ ะมีการเปล่ยี นแปลงตลอดเวลา ชนดิ คลื่นฟน เลื่อย , ชนิดคลื่นสามเหลย่ี ม และชนดิ คลน่ืซายน

158ตอนท่ี 1 จงทาํ เครือ่ งหมาย () ลงหนา ขอ ท่ีถูกตอง 6. วงจรเรก็ กเู ลเตอร ใชอปุ กรณใ ดเปน หลักในวงจร ก. ไอซี1. วงจรฟลู เวฟเร็กตฟิ ายเออร ใชไ ดโอดก่ตี ัว ก. 1 ตวั ข. ซเี นอรไดโอด ข. 2 ตัว ค. ไดโอดกบั ตวั ตานทาน ค. 4 ตวั ง. ตัวตา นทานกบั ตัวเก็บประจุ ง. 8 ตวั 7. ไอซีเร็กกูเลเตอรม ีกีข่ า2. หมอแปลงแบบเซน็ เตอรแทป็ ใชในวงจรเรยี ง ก. 3 ขากระแสแบบใด ข. 4 ขา ก. มลั ตเิ ร็กตฟิ ายเออร ค. 5 ขา ข. บริดจเรก็ ตฟิ ายเออร ง. 6 ขา ค. ฟลู เวฟเรก็ ติฟายเออร 8. วงจรทท่ี าํ หนาทร่ี กั ษาแรงดันทางดานเอา ทพ ทุ ของ ง. ฮารฟ เวฟเรก็ ตฟิ ายเออร3. ไอซีเรก็ ตฟิ ายรส าํ เรจ็ รปู มกี ขี่ า แหลงจายไฟใหค งทคี่ อื ขอใด ก. 3 ขา ก. วงจรคลิปเปอร ข. 4 ขา ข. วงจรเรก็ กเู ลเตอร ค. 5 ขา ง. 6 ขา ค. วงจรเรก็ ติฟายเออร4. วงจรทวแี รงดัน ใชอ ปุ กรณใ ดเปนหลักในวงจร ง. วงจรมัลตพิ ลายเออร ก. ทรานซิสเตอร 9. วงจรกาํ เนดิ สัญญาณไฟกระแสสลบั เปล่ียนแปลง ข. เรก็ ตฟิ ายรไ ดโอด ค. ไดโอดกบั ตวั เกบ็ ประจุ สลบั ไปมาตลอดเวลาอยางสมํา่ เสมอ คือขอ ใด ง. ตวั ตานทานกบั ตัวเกบ็ ประจุ ก. วงจรคลปิ เปอร5. วงจรกาํ เนิดสัญญาณแบบใดท่ใี ชว งจรกรอง ข. วงจรเร็กกเู ลเตอรสัญญาณความถีบ่ างชวงมาเปนภาคเลอื กความถีข่ องสญั ญาณออสซเิ ลท ค. วงจรออสซลิ เลเตอร ก. วงจรกําเนดิ สญั ญาณไซน ง. วงจรมลั ตพิ ลายเออร ข. วงจรกําเนิดสญั ญาณสเ่ี หลย่ี ม 10. วงจรกําเนิดสัญญาณฟน เล่อื ยมสี ัญญาณเอา ตพุต ค. วงจรกาํ เนิดสญั ญาณสามเหลี่ยม ง. วงจรกาํ เนิดสญั ญาณไซนต างเฟส 90O เหมอื นกบั วงจรใด ก. วงจรคลปิ เปอร ข. วงจรเรก็ กเู ลเตอร ค. วงจรอินติเกรเตอร ง. วงจรเร็กตฟิ ายเออร

159ตอนที่ 2 จงเตมิ คาํ ลงในชองวางใหส มบรู ณ1. วงจรฟลู เวฟเร็กตฟิ ายเออร จะใชไ ดโอด ................. ตัว โดยทํางานครงั้ ละ ................. ตวั2. เรก็ ตฟิ ายรไดโอดทีใ่ ชก บั ไฟ 3 เฟส มีขาใชงาน ........................ ขา3. วงจรรกั ษาระดบั แรงดัน แบง ออกได ....................... ชนิด คือ ................................................................................4. ไอซีเรก็ กูเลเตอร มีขาใชงาน …………. ขา ไดแ ก ...................................................................................................5. อุปกรณท่ีชว ยควบคมุ การจดุ ชนวนของไตรแอค คอื ................................................................................................ตอนที่ 3 จงตอบคําถามใหไดใ จความสมบรู ณ1. วงจรเร็กติฟายเออร แบง ออกไดก ี่แบบ อะไรบาง2. จงอธิบายการทํางานของวงจรฟลู เวฟเร็กติฟายเออร3. จงอธิบายหนาท่ขี องอปุ กรณใ นวงจรหร่ไี ฟขดลวดความรอ น4. จงอธบิ ายการทาํ งานของวงจรปด-เปด หลอดไฟ โดยใช เอส.ซ.ี อาร.5. จงอธิบายการทาํ งานจากบล็อดไดอะแกรมของวงจรรกั ษาระดบั แรงดันแบบอนุกรม (Series VoltageRegulator)Vi อปุ กรณ Vo ควบคุม วงจร สมุ ตวั อยา งแรงดนั วงจรอางองิ เปรียบเทียบ

160เจน สงสมพันธ. 2536. เทคโนโลยอี เิ ลก็ ทรอนกิ ส. กรงุ เทพฯ : สถาบันอเิ ล็กทรอนิกสก รุงเทพฯ.ธนกร คีรีพทิ กั ษ. 2537. สารกง่ึ ตวั นําและวงจร. ปทมุ ธานี : สกายบุค.ประพนั ธ พพิ ฒั นสขุ และคณะ. ม.ป.ป.. ปฏิบตั อิ ปุ กรณอ เิ ล็กทรอนกิ สและวงจร 2. กรงุ เทพฯ : สาํ นักพมิ พ ศูนยส ง เสริมอาชวี ะ.พุทธารกั ษ แสงกง่ิ . ม.ป.ป.. อปุ กรณอ ิเลก็ ทรอนกิ ส. กรงุ เทพฯ : สํานกั พิมพ ศนู ยส งเสริมอาชีวะ.พันธศกั ดิ์ พฒุ ิมานติ พงศ. 2557. อุปกรณอเิ ลก็ ทรอนกิ สและวงจร. กรงุ เทพฯ : สํานักพมิ พศูนยสงเสรมิ วิชาการ._______. ม.ป.ป.. อปุ กรณอิเล็กทรอนกิ สแ ละวงจร. กรงุ เทพฯ : สํานกั พมิ พศนู ยส ง เสรมิ วชิ าการ._______. ม.ป.ป.. อปุ กรณอ ิเล็กทรอนกิ สและวงจร. กรงุ เทพฯ : สํานักพมิ พศูนยส ง เสรมิ อาชีวะ.อดลุ ย กลั ยาแกว . ม.ป.ป.. อปุ กรณอ ิเล็กทรอนกิ สและวงจร (อปุ กรณอเิ ล็กทรอนกิ ส) . กรงุ เทพฯ : สาํ นกั พิมพ ศนู ยสงเสรมิ อาชีวะ.________. 2556. อปุ กรณอ เิ ล็กทรอนิกสและวงจร. กรุงเทพฯ : สาํ นกั พมิ พศ นู ยส ง เสรมิ อาชีวะ.