การทดลองที่ 4.2
การต่อวงจรสำหรับเปรียบเทียบช่วงแรงดัน
วัตถุประสงค์
- ฝึกต่อวงจรโดยใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้และไอซี LM393N
- ต่อวงจรโดยใช้ไอซี LM393N ที่มีตัวเปรียบเทียบแรงดันสองตัว เพื่อเปรียบเทียบแรงดันอินพุตกับ แรงดันอ้างอิงโดยแบ่งเป็นสองระดับ
รายการอุปกรณ์
- แผงต่อวงจร (เบรดบอร์ด) 1 อัน
- ไอซีเปรียบเทียบแรงดัน เบอร์ LM393N 1 ตัว
- ตัวต้านทานปรับค่าได้แบบ 3 ขา ขนาด 10kΩ หรือ 20kΩ 1 ตัว
- ตัวต้านทาน 10kΩ 4 ตัว
- ตัวต้านทาน 330Ω หรือ 470Ω 1 ตัว
- ไดโอดเปล่งแสง (LED) ขนาด 5 มม. 1 ตัว
- สายไฟสําหรับต่อวงจร 1 ชุด
- มัลติมิเตอร์ 1 เครื่อง
- แหล่งจ่ายแรงดันควบคุม 1 เครื่อง
- เครื่องกําเนิดสัญญาณแบบดิจิทัล 1 เครื่อง
- 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) ให้อยู่ในช่วงแรงดนั 0V ถึง 5V โดยใช้เครื่อง กําเนิดสัญญาณ (Function Generator) โดยกําหนดให้ Vpp = 5V (Peak-to-Peak Voltage) และ แรงดัน Offset = 2.5V และความถี่ f = 1kHz เพื่อใช้เป็นสัญญาณอินพุต Vin สําหรับวงจร
4. ใช้ออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณ โดยใช้ช่อง A สําหรับวัดสัญญาณที่มาจากเครื่องกําเนิดสัญญาณ (Vin) และช่อง B สําหรับวัดสัญญาณเอาต์พุตที่ขาหมายเลข 1 (V3) ของตัวเปรียบเทียบแรงดัน (บันทึกภาพ ที่ได้จากออสซลิโลสโคป เพื่อใช้ประกอบการเขียนรายงานการทดลอง)
5. ใช้ออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณ โดยใช้ช่อง A สําหรับวัดสัญญาณที่มาจากเครื่องกําเนิดสัญญาณ (Vin) และช่อง B สําหรับวัดสัญญาณเอาต์พุตที่ขาหมายเลข 7 (V4) ของตัวเปรียบเทียบแรงดัน (บันทึกภาพ ที่ได้จากออสซลิโลสโคป เพื่อใช้ประกอบการเขียนรายงานการทดลอง)
6. ต่อวงจรบนเบรดบอร์ด ตามผังวงจรในรูปที่ 4.2.2 โดยตัวต้านทานปรับค่าได้ขนาด 10kΩ หรือ 20kΩ
7. ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดัน Vin ทดลองหมุนปรับค่าที่ตัวต้านทานปรับค่าได้ แล้วสังเกตสถานะของ การติด/ดับของ LED1 ให้จดบันทึกค่าแรงดัน Vin ที่ทําให้ LED1 เกิดการเปลี่ยนสถานะติด/ดับ
7. ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดัน Vin ทดลองหมุนปรับค่าที่ตัวต้านทานปรับค่าได้ แล้วสังเกตสถานะของ การติด/ดับของ LED1 ให้จดบันทึกค่าแรงดัน Vin ที่ทําให้ LED1 เกิดการเปลี่ยนสถานะติด/ดับ
8. เขียนรายงานการทดลอง ซงึ่ประกอบด้วยคําอธบิายการทดลองตามขั้นตอน ผงัวงจรที่ถูกต้อง ครบ ถ้วนตามหลักไฟฟา้ (ให้วาดด้วยโปรแกรม Cadsoft Eagle) รูปถ่ายของการตอ่วงจรบน เบรดบอร์ด รูป คลื่นสัญญาณที่วัดได้จากออสซิลโลสโคปตามโจทย์การทดลอง และตอบคําถาม ท้ายการทดลอง
รูปที่ 4.2.1: ผังวงจรสําหรับต่อวงจรไอซีเปรียบเทียบแรงดันสองชุด
รูปที่ 4.2.2: ผังวงจรสําหรับต่อวงจรไอซีเปรียบเทียบช่วงแรงดัน
รูปการทดลอง
จากรูป 4.2.1: ผังวงจรสําหรับต่อวงจรไอซีเปรียบเทียบแรงดันสองชุด
จากรูป 4.2.2: ผังวงจรสําหรับต่อวงจรไอซีเปรียบเทียบช่วงแรงดัน
ผลการทดลอง
จากรูป 4.2.1: ผังวงจรสําหรับต่อวงจรไอซีเปรียบเทียบแรงดันสองชุด
จากรูป 4.2.2: ผังวงจรสําหรับต่อวงจรไอซีเปรียบเทียบช่วงแรงดัน
คำถามท้ายการทดลอง
1. แรงดัน V1 และ V2 มีค่าประมาณ โวลต์ และ โวลต์ ตามลําดับ
2. แรงดัน Vin จะต้องมีค่าอยู่ในช่วง 3.4 ถึง 5 โวลต์ และ 0 ถึง 3.4 โวลต์ จึงจะทําให้แรง ดัน V3 ที่ขาหมายเลข 1 ของ LM393N (วงจรในรูปที่ 4.2.1) ได้ลอจิก LOW และ HIGH ตามลําดับ
3. แรงดัน Vin จะต้องมีค่าอยู่ในช่วง 0 ถึง 1.8 โวลต์ และ 1.8 ถึง 4.84 โวลต์ จึงจะทําให้แรง ดัน V4 ที่ขาหมายเลข 7 ของ LM393N (วงจรในรูปที่ 4.2.1) ได้ลอจิก LOW และ HIGH ตามลําดับ
4. แรงดัน Vin ที่ได้จากการหมุนปรับค่าของตัวต้านทานปรับค่าได้ จะต้องมีค่าอยู่ในช่วงใด จึงจะทําให้ LED1 สว่าง (1.6-1.7 V , 3.3-3.4 V)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น