การทดลองที่ 4.2
การต่อวงจรสำหรับเปรียบเทียบช่วงแรงดัน
วัตถุประสงค์
- ฝึกต่อวงจรโดยใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้และไอซี LM393N
- ต่อวงจรโดยใช้ไอซี LM393N ที่มีตัวเปรียบเทียบแรงดันสองตัว เพื่อเปรียบเทียบแรงดันอินพุตกับแรงดันอ้างอิงโดยแบ่งเป็นสองระดับ
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 และป้อนแรงดันไฟเลี้ยงVCC= +5V และ Gnd จากแหล่งจ่ายควบคุมแรงดัน
 |
| รูปที่ 4.2.1: ผังวงจรสำหรับต่อวงจรไอซีเปรียบเทียบแรงดันสองชุด |
2. ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดัน V1 และ V2 เทียบกับ Gnd ของวงจร ตามลำดับ แล้วจดบันทึกค่าที่ได้
-V1 1.73 V
V2 3.041 V
3. 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 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 10kΩ หรือ 20kΩ
 |
| รูปที่ 4.2.2: ผังวงจรสำหรับต่อวงจรไอซีเปรียบเทียบช่วงแรงดัน |
7. ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดัน Vin ทดลองหมุนปรับค่าที่ตัวต้านทานปรับค่าได้ แล้วสังเกตสถานะของการ
ติด/ดับของ LED1 ให้จดบันทึกค่าแรงดัน Vin ที่ทำให้ LED1 เกิดการเปลี่ยนสถานะติด/ดับ
- 3 V
8. เขียนรายงานการทดลอง ซึ่งประกอบด้วยคำอธิบายการทดลองตามขั้นตอน ผังวงจรที่ถูกต้อง
ครบถ้วนตามหลักไฟฟ้า (ให้วาดด้วยโปรแกรม Cadsoft Eagle) รูปถ่ายของการต่อวงจรบน
เบรดบอร์ด รูปคลื่นสัญญาณที่วัดได้จากออสซิลโลสโคปตามโจทย์การทดลอง และตอบคำถาม
ท้ายการทดลอง
คำถามท้ายการทดลอง
1. แรงดัน V1 และ V2 มีค่าประมาณ 1.72 โวลต์ และ 3.424 โวลต์ ตามลำดับ2. แรงดัน Vin จะต้องมีค่าอยู่ในช่วง 3.36 ถึง 5.1โวลต์ และ 0 ถึง 3.36 โวลต์จึงจะทำให้แรงดัน V3 ที่ขาหมายเลข 1 ของ LM393N (วงจรในรูปที่ 4.2.1) ได้ลอจิก LOW และHIGH ตามลำดับ
3. แรงดัน Vin จะต้องมีค่าอยู่ในช่วง 0 ถึง 1.68 โวลต์ และ 1.68 ถึง 5.1 โวลต์จึงจะทำให้แรงดัน V4 ที่ขาหมายเลข 7 ของ LM393N (วงจรในรูปที่ 4.2.1) ได้ลอจิก LOW และHIGH ตามลำดับ
4. แรงดัน Vin ที่ได้จากการหมุนปรับค่าของตัวต้านทานปรับค่าได้ จะต้องมีค่าอยู่ในช่วงใด จึงจะทำให้
LED1 สว่าง 3-5.1 V
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น