วัตถุประสงค์
1. ฝึกต่อวงจรเพื่อสร้างแรงดันอ้างอิง โดยใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้ (Trimpot / Potentiometer) แบบ 3 ขา
2. ฝึกต่อวงจรโดยใช้ไอซีที่มีตัวเปรียบเทียบแรงดัน (Voltage Comparator) อยู่ภายใน เช่น เบอร์ LM393N (ตัวถังแบบ PDIP-8)
รายการอุปกรณ์
1. แผงต่อวงจร (เบรดบอร์ด) 1 อัน
2. ไอซีเปรียบเทียบแรงดัน เบอร์ LM393N 1 ตัว (สามารถศึกษา Data Sheet ได้ที่นี่)
3. ตัวต้านทานปรับค่าได้แบบสามขา ขนาด 10kΩ หรือ 20kΩ 1 ตัว (สามารถศึกษา Data Sheet ได้ที่นี่)
4. ตัวต้านทาน 4.7kΩ หรือ 10kΩ (สําหรับ Pull-Up) 1 ตัว
5. ตัวต้านทาน 330Ω หรือ 470Ω 1 ตัว
6. ไดโอดเปล่งแสง (LED) ขนาด 5 มม. 1 ตัว
7. สายไฟสําหรับต่อวงจร 1 ชุด
8. มัลติมิเตอร์ 1 เครื่อง
9.แหล่งจ่ายแรงดันควบคุม 1 เครื่อง
10. เครื่องกําเนิดสัญญาณแบบดิจิทัล 1 เครื่อง
11.ออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัล 1
ขั้นตอนการทดลอง
2. ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดันระหว่างจุด Vx กับ Gnd และทดลองหมุนปรับค่าที่ตัวต้านทาน สังเกตและจด บันทึกค่าแรงดันต่ำสุดและแรงดันสูงสุดที่วัดได้
3. ต่อวงจรบนเบรดบอร์ด โดยใช้ไอซี LM393N ตามผังวงจรในรูปที่ 4.1.2 (เลือกใช้ตัวเปรียบเทียบ แรงดันที่อยู่ภายในตัวใดตัวหนึ่งจากที่มีอยู่สองตัว)
4. สร้างสัญญาณแบบสามเหลี่ยม (Triangular Wave) ให้อยู่ในช่วงแรงดัน 0V ถึง 5V โดยใช้เครื่อง กําเนิดสัญญาณ (Function Generator) โดยกําหนดให้ Vpp = 5V (Peak-to-Peak Voltage) และ แรงดัน Offset = 2.5V และความถี่ f = 1kHz เพื่อใช้เป็นสัญญาณอินพุต Vin แล้วนําไปป้อนให้ขา V- ของตัวเปรียบเทียบแรงดันที่ได้เลือกใช้
5. ใช้ออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณ โดยใช้ช่อง A สําหรับวัดสัญญาณที่มาจากเครื่องกําเนิดสัญญาณ (Vin) และช่อง B สําหรับวัดสัญญาณเอาต์พุต (Vout) ที่ขาของตัวเปรียบเทียบแรงดันที่ได้เลือกใช้ (บันทึกภาพที่ได้จากออสซิลโลสโคป เพื่อใช้ประกอบการเขียนรายงานการทดลอง)
6. ทดลองหมุนปรับค่าที่ตัวต้านทานปรับค่าได้ วัดแรงดัน Vref และสังเกตการเปลี่ยนแปลงค่า Duty Cycle ของรูปคลื่นสญัญาณเอาต์พุต
7. สลับขาสญัญาณอินพุตที่ขา V+ และ V- (ตามผังวงจรในรูปที่ 4.1.3) แลว้ทําขั้นตอนที่ 6 ถึง 7 ซ้ํา
8. เขียนรายงานการทดลอง ซึ่งประกอบด้วย คําอธิบายการทดลองตามขั้นตอน ผังวงจรที่ถูกต้อง ครบถ้วนตามหลักไฟฟ้า (ให้วาดด้วยโปรแกรม Cadsoft Eagle) รูปถ่ายของการตอ่วงจรบน เบรดบอร์ด รูปคลื่นสัญญาณที่วัดได้จากออสซิลโลสโคปตามโจทย์การทดลอง และตอบคําถาม ท้ายการทดลอง
รูปการทดลอง
รูป 4.1.1ผังวงจรสำหรับต่อวงจรที่ใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้
รูป 4.1.2 ผังวงจรสำหรับต่อวงจรเปรียบเทียบแรงดัน(Vin ต่อที่ขา V-)
กราฟ
ผลการทดลอง
คำถามท้ายการทดลอง
Vref เป็นตัวเปรียบเทียบกับ Vin ถ้า Vref > Vin Vout จะได้ Logic High
2. ถ้าจะให้สญัญาณเอาต์พุต Vout มีค่า Duty Cycle ประมาณ 50% จะต้องหมุนปรับค่าที่ตัว ต้านทานปรับค่าได้ ให้มีแรงดัน Vref ประมาณเท่าใด
3. เมื่อหมุนปรับค่าที่ตัวต้านทานปรับค่าได้ จากซ้ายสุดไปขวาสุด จะได้ค่า Vref อยู่ในช่วง 0 ถึง 5.1 โวลต์ และได้ค่า Duty Cycle ของสัญญาณเอาต์พุตอยู่ในช่วง 0 ถึง 83.3 เปอร์เซ็นต์
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น