วันพฤหัสบดีที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2557

การทดลองที่ 4.2 การต่อวงจรสำหรับเปรียบเทียบช่วงแรงดัน

วัตถุประสงค์

1. ฝึกต่อวงจรโดยใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้และไอซี LM393N
2. เพื่อให้เกิดความเข้าใจในวิธีการต่อวงจร LM393N
3. เพื่อต่อวงจรโดยใช้ไอซี LM393N ที่มีตัวเปรียบเทียบแรงดันสองตัว เพื่อเปรียบเทียบแรงดันอินพุตกับแรงดันอ้างอิงโดยแบ่งเป็นสองระดับ

วัสดุอุปกรณ์

  1. แผงต่อวงจร (เบรดบอร์ด)                                                             1  อัน
  2. ไอซีเปรียบเทียบแรงดัน เบอร์ LM393N                                       1  ตัว
  3. ตัวต้านทานปรับค่าได้แบบ 3 ขา ขนาด 10kOhm หรือ 20kOhm   1  ตัว
  4. ตัวต้านทาน 10kOhm                                                                    4  ตัว
  5. ตัวต้านทาน 330Ohm หรือ 470Ohm                                             1  ตัว
  6. ไดโอดเปล่งแสงขนาด 5 มม.                                                        1  ตัว
  7. สายไฟสำหรับต่อวงจร                                                                  1  ชุด
  8. มัลติมิเตอร์                                                                                    1  เครื่อง
  9. แหล่งจ่ายควบคุมแรงดัน                                                               1  ชุด
  10. เครื่องกำเนิดสัญญาณ                                                                   1  เครื่อง
  11. ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัล                                                          1  เครื่อง

ขั้นตอนการทดลอง 
  1. ต่อวงจรบนเบรดบอร์ด โดยใช้ไอซี LM393N ตามผังวงจรในรูปที่ 4.2.1 และป้อนแรงดันไฟเลี้ยง VCC = +5V และ Gnd จากแหล่งจ่ายควบคุมแรงดัน
  2. ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดัน V1 และ V2 เทียบกับ Gnd ของวงจร ตามลำดับ แล้วจดบันทึกค่าที่ได้
  3. สร้างสัญญาณแบบสามเหลี่ยม (Triangular Wave) ให้อยู่ในช่วงแรงดัน 0V ถึง 5V โดยใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณ (Function Generator) โดยกำหนดให้ Vpp = 5V (Peak-to-Peak Voltage) และแรงดัน Offset = 2.5V และความถี่ f = 1kHz เพื่อใช้เป็นสัญญาณอินพุต Vin สำหรับวงจร
  4. ใช้ออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณ โดยใช้ช่อง A สำหรับวัดสัญญาณที่มาจากเครื่องกำเนิดสัญญาณ (Vin) และช่อง B สำหรับวัดสัญญาณเอาต์พุตที่ขาหมายเลข 1 (V3) ของตัวเปรียบเทียบแรงดัน (บันทึกภาพที่ได้จากออสซิลโลสโคป เพื่อใช้ประกอบการเขียนรายงานการทดลอง)
  5. ใช้ออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณ โดยใช้ช่อง A สำหรับวัดสัญญาณที่มาจากเครื่องกำเนิดสัญญาณ (Vin) และช่อง B สำหรับวัดสัญญาณเอาต์พุตที่ขาหมายเลข 7 (V4) ของตัวเปรียบเทียบแรงดัน (บันทึกภาพที่ได้จากออสซิลโลสโคป เพื่อใช้ประกอบการเขียนรายงานการทดลอง)
  6. ต่อวงจรบนเบรดบอร์ด ตามผังวงจรในรูปที่ 4.2.2 โดยตัวต้านทานปรับค่าได้ขนาด 10kOhm หรือ 20kOhm
  7. ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดัน Vin ทดลองหมุนปรับค่าที่ตัวต้านทานปรับค่าได้ แล้วสังเกตสถานะของการติด/ดับของ LED1 ให้จดบันทึกค่าแรงดัน Vin ที่ทำให้ LED1 เกิดการเปลี่ยนสถานะติด/ดับ
  8. เขียนรายงานการทดลอง ซึ่งประกอบด้วยคำอธิบายการทดลองตามขั้นตอน ผังวงจรที่ถูกต้อง ครบถ้วนตามหลักไฟฟ้า (ให้วาดด้วยโปรแกรม Cadsoft Eagle) รูปถ่ายของการต่อวงจรบนเบรดบอร์ด รูปคลื่นสัญญาณที่วัดได้จากออสซิลโลสโคปตามโจทย์การทดลอง และตอบคำถามท้ายการทดลอง 


รูปการต่อวงจร(4.2.1)


-------------------------------------------------------------


 รูปสัญญาณเอาต์พุตที่ขาหมายเลข 1 (V3)
-------------------------------------------------------------


 รูปสัญญาณเอาต์พุตที่ขาหมายเลข 7 (V4)

-------------------------------------------------------------



รูปการต่อวงจร(4.2.2)



-------------------------------------------------------------

คำถามท้ายการทดลอง
1. แรงดัน V1 และ V2 มีค่าประมาณ 1.695 โวลต์ ถึง 3.364 โวลต์ ตามลำดับ
2. แรงดัน Vin จะต้องมีค่าอยู่ในช่วง 3.4 ถึง 5 โวลต์และ 200m ถึง 3.2 โวลต์ จึงจะทำให้แรงดัน V3 ที่ขาหมายเลข 1 ของ LM393N (วงจรในรูปที่ 4.2.1) ได้ลอจิก LOW และ HIGH ตามลำดับ
3. แรงดัน Vin จะต้องมีค่าอยู่ในช่วง 1.64 ถึง 200m โวลต์และ 4.96 ถึง 1.64 โวลต์ จึงจะทำให้แรงดัน V4 ที่ขาหมายเลข 1 ของ LM393N (วงจรในรูปที่ 4.2.1) ได้ลอจิก LOW และ HIGH ตามลำดับ
4. แรงดัน Vin ที่ได้จากการหมุนปรับค่าของตัวต้านทานปรับค่าได้ จะต้องมีค่าอยู่ในช่วงใด จึงจะทำให้ LED1 สว่าง
ตอบ อยู่ในช่วง 0v - 1.65โวลต์ และ 3.39v - 5v 


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น