182
โครงการตําราเฉลิมพระเกียรติฉลองพระชนมพรรษา 80 พรรษา การทดลองวงจรอิเล็กทรอนิกส บนโปรแกรมโปรติอุส รศ. สมชาย ชื่นวัฒนาประณิธิ สาขาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2550

Proteus ภาษาไทย

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Proteus ภาษาไทย

โครงการตาราเฉลมพระเกยรตฉลองพระชนมพรรษา 80 พรรษา

การทดลองวงจรอเลกทรอนกส

บนโปรแกรมโปรตอส

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

สาขาเทคโนโลยอเลกทรอนกส คณะเทคโนโลย

มหาวทยาลยราชภฏอดรธาน 2550

Page 2: Proteus ภาษาไทย

การทดลองวงจรอเลกทรอนกส

บนโปรแกรมโปรตอส

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ ค.อ.ม. เทคโนโลยเทคนคศกษา

สาขาเทคโนโลยอเลกทรอนกส คณะเทคโนโลย

มหาวทยาลยราชภฏอดรธาน

Page 3: Proteus ภาษาไทย
Page 4: Proteus ภาษาไทย

คานา หนงสอการทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส (Proteus) เปนเอกสารทใชประกอบการทดลองวงจรอเลกทรอนกสโดยใชคอมพวเตอร ทาใหสามารถทดลองวงจรและออกแบบวงจรอเลกทรอนกสดานแอนะลอกและดจตอล กอนทจะประกอบเปนวงจรทใชของจรงทาใหลดความสนเปลองในการจดซออปกรณ ชวยลดความผดพลาดในการตอวงจร เพราะไดผานการจาลองบนคอมพวเตอรมากอน และสามารถทดลองวงจรอเลกทรอนกสภายนอกหองปฏบตการได หนงสอการทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส แบงเนอหาออกเปน 6 บท คอ บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส บทท 2 วงจรแอนะลอก1 บทท 3 วงจรแอนะลอก2 บทท 4 วงจรดจตอล1 บทท 5 วงจรดจตอล2 และบทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร ในแตละบทประกอบดวย หวขอยอย รปวงจรทใชทดลอง สรป และคาถามทายบท หนงสอเลมนใชประกอบการเรยนการสอน ตามหลกสตรวทยาศาสตรบณฑต สาขาเทคโนโลยอเลกทรอนกส ในรายวชา อเลกทรอนกส1 อเลกทรอนกส2 วงจรดจตอลและลอจก การออกแบบระบบดจตอลและไมโครคอนโทรลเลอร

สมชาย ชนวฒนาประณธ กนยายน 2550

Page 5: Proteus ภาษาไทย

สารบญ

5หนา คานา ............................................................................................................................................(1) สารบญ ..........................................................................................................................................(3) สารบญรป .....................................................................................................................................(9) สารบญตาราง ..............................................................................................................................(15)

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส ...........................................................................................1

วตถประสงค ....................................................................................................................1 12หวขอเรอง.......................................................................................................................1 13บทนา ..............................................................................................................................3 14ความสามารถของโปรแกรม ...........................................................................................3 คณลกษณะของเครองคอมพวเตอร ..................................................................................5 การตดตงโปรแกรมโปรตอส ...........................................................................................5 การใชโปรแกรม ..............................................................................................................6 สรป................................................................................................................................22 คาถามทายบท ................................................................................................................23 เอกสารอางอง.................................................................................................................23

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 ........................................................................................................25

วตถประสงค ..................................................................................................................25 21หวขอเรอง.....................................................................................................................25 22บทนา ............................................................................................................................27 23วงจรไดโอด ..................................................................................................................27 24วงจรแหลงจายไฟฟากระแสตรง...................................................................................30 25วงจรไบโพลารทรานซสเตอร .......................................................................................33 26วงจรเฟต .......................................................................................................................44 27สรป ..............................................................................................................................51 28คาถามทายบท ...............................................................................................................52 29เอกสารอางอง ...............................................................................................................22

Page 6: Proteus ภาษาไทย

(4)

สารบญ (ตอ)

6หนา

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 ........................................................................................................53

วตถประสงค ..................................................................................................................53 31หวขอเรอง.....................................................................................................................53 32บทนา ............................................................................................................................55 33ออปแอมป ....................................................................................................................55 34วงจรบฟเฟอร..............................................................................................................56 วงจรขยายอนเวอรตง ..................................................................................................56 35วงจรขยายนอนอนเวอรตง ..........................................................................................57 วงจรขยายอนทรเกรต..................................................................................................58 36วงจรดฟเฟอเรนเชยล ..................................................................................................59 วงจรขยายผลตาง.........................................................................................................59 37วงจรกรองความถไวงาน .............................................................................................60 38ไอซ 555........................................................................................................................68 39โมโนสเตเบลมลตไวเบรเตอร .....................................................................................72 40อะสเตเบลมลตไวเบรเตอร ..........................................................................................74 41การประยกตใชงานไอซ 555 .......................................................................................76 สรป................................................................................................................................82 คาถามทายบท ................................................................................................................82 เอกสารอางอง.................................................................................................................83

บทท 4 วงจรดจตอล 1 .............................................................................................................85

วตถประสงค ..................................................................................................................85 46หวขอเรอง.....................................................................................................................85 47บทนา ............................................................................................................................87 48การทดสอบเกตพนฐาน ................................................................................................87 49วงจรลอจกเชงจดหม .....................................................................................................89

Page 7: Proteus ภาษาไทย

(5)

สารบญ (ตอ)

7หนา 50วงจรเขารหส ................................................................................................................89 51วงจรถอดรหส ..............................................................................................................90 52วงจรมลตเพลกเซอร ....................................................................................................91 53วงจรดมลตเพลกเซอร ..................................................................................................92 54วงจรเปรยบเทยบ .........................................................................................................93 55วงจรบวกเลขฐานสอง..................................................................................................94 56วงจรกาเนดภาวะเสมอมลและการตรวจสอบ...............................................................97 วงจรประยกตใชงาน ......................................................................................................98 58วงจรเขารหสและวงจรถอดรหส ..................................................................................98 59ระบบเตอนผบกรกบาน ...............................................................................................99 60ระบบควบคมเครองถายเอกสาร.................................................................................101 สรป..............................................................................................................................102 คาถามทายบท ..............................................................................................................102 เอกสารอางอง...............................................................................................................102

บทท 5 วงจรดจตอล 2 ...........................................................................................................103

วตถประสงค ................................................................................................................103 65หวขอเรอง...................................................................................................................103 66บทนา ..........................................................................................................................105 67ฟลปฟลอป..................................................................................................................105 68ดฟลปฟลอป ............................................................................................................107 69เจ-เค ฟลปฟลอป......................................................................................................110 70การนาฟลปฟลอปไปตอเปนวงจร ...........................................................................112 ชฟรจสเตอร .................................................................................................................113 72ชฟรจสเตอรทปอนเขาและสงออกแบบอนกรม ......................................................113 73ชฟรจสเตอรทปอนเขาแบบอนกรมและสงออกแบบขนาน .....................................116 74ชฟรจสเตอรทปอนเขาแบบขนานและสงออกแบบอนกรม .....................................119

Page 8: Proteus ภาษาไทย

(6)

สารบญ (ตอ)

8หนา 75วงจรนบ ......................................................................................................................121 76วงจรนบอะซงโครนส ..............................................................................................121 77วงจรนบอะซงโครนสแบบนบขนและนบลง ...........................................................123 78วงจรนบซงโครนส...................................................................................................125 79วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกกบดจตอล................................................................129 80วงจรแปลงสญญาณดจตอลเปนแอนะลอก ..............................................................131 81วงจร DAC0808 .......................................................................................................133 82วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล ..............................................................134 83ตวอยางระบบดจตอล..................................................................................................136 84ระบบการนบจานวนผเขา / ออก และการควบคมหลอดไฟฟา ................................137 85เครองวดความเรวลม ...............................................................................................138 86การควบคมการหมนของมอเตอรดวยสวตชตวเดยว ................................................140 87การควบคมความเรวพดลมอตโนมต........................................................................141 สรป..............................................................................................................................142 คาถามทายบท ..............................................................................................................142 เอกสารอางอง...............................................................................................................143

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร .....................................................................................145

วตถประสงค ...............................................................................................................145 หวขอเรอง ...................................................................................................................145 91บทนา ..........................................................................................................................147 92การทดลองวงจรไมโครคอนโทรลเลอร......................................................................147 การแปลงไฟล .ASM เปนไฟล .HEX...........................................................................154 การฝงไฟล .HEX ลงไมโครคอนโทรลเลอร ................................................................165 ตวอยางวงจร ................................................................................................................166 95วงจรนบแสดงผลดวยไดโอดเปลงแสง 7 สวน .........................................................166 96วงจรควบคมสเตปเปอรมอเตอร ...............................................................................168 97วงจรกาเนดสญญาณเสยง..........................................................................................168

Page 9: Proteus ภาษาไทย

(7)

สารบญ (ตอ)

9หนา 98วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล ...............................................................169 สรป..............................................................................................................................170 คาถามทายบท ..............................................................................................................171 เอกสารอางอง...............................................................................................................171

บรรณานกรม ............................................................................................................................173

Page 10: Proteus ภาษาไทย

สารบญตาราง

หนา ตารางท 2.1 คาทใชทดลองวงจรในรปท 2.1 ............................................................................. 28 ตารางท 2.2 คาแรงดนทปอนเขาวงจรในรปท 2.2(ก) ................................................................ 29 ตารางท 2.3 คาแรงดนทปอนเขาวงจรในรปท 2.2(ข) ................................................................ 30 ตารางท 2.4 คาคาปาซเตอรในวงจรแหลงจายไฟฟากระแสตรง ................................................ 31 ตารางท 2.5 คาแรงดนทอนพตทปอนเขาวงจรตามรปท 2.5...................................................... 32 ตารางท 2.6 วดแรงดนททรานซสเตอร Q2................................................................................ 34 ตารางท 2.7 เปรยบเทยบวงจรขยายไบโพลารทรานซสเตอร..................................................... 39 ตารางท 3.1 เบอรไอซ 555 ของแตละบรษท ............................................................................. 68

Page 11: Proteus ภาษาไทย

สารบญรป

6หนา รปท 1.1 ตวอยางวงจรทใชทดลองบนโปรแกรมโปรตอส ...........................................................3 รปท 1.2 ชอไฟลของโปรแกรมโปรตอส .....................................................................................5 รปท 1.3 เขาสการตดตงโปรแกรม Proteus 6 Professional...........................................................6 รปท 1.4 เลอนตวชเมาสไปท Start ...............................................................................................7 รปท 1.5 การเขาสโปรแกรม ISIS ................................................................................................8 รปท 1.6 หนาตางของโปรแกรม ISIS ..........................................................................................8 รปท 1.7 รายการคาสงยอยของแถบคาสง.....................................................................................9 รปท 1.8 คาสงยอยเกยวกบแฟมขอมลและการพมพ ....................................................................9 รปท 1.9 คาสงยอยเกยวกบการแสดงผล ....................................................................................10 รปท 1.10 คาสงยอยเกยวกบการแกไข ......................................................................................10 รปท 1.11 คาสงยอยเกยวกบการออกแบบ.................................................................................11 รปท 1.12 วงจรเครองชวยฟง ....................................................................................................11 รปท 1.13 เขาสการเลอกอปกรณ...............................................................................................12 รปท 1.14 หนาตาง Pick Devices ..............................................................................................12 รปท 1.15 การเลอกทรานซสเตอรเบอร BC549 ........................................................................13 รปท 1.16 ทรานซสเตอรทถกเลอกจะอยในชอง Devices .........................................................13 รปท 1.17 การเลอกตวตานทาน.................................................................................................14 รปท 1.18 แสดงตวตานทาน (RES) ในชอง Devices ................................................................14 รปท 1.19 การเลอกตวคาปาซเตอรแบบมขว.............................................................................15 รปท 1.20 การเลอกสวตช..........................................................................................................15 รปท 1.21 การวางทรานซสเตอรลงบนพนทใชงาน ..................................................................16 รปท 1.22 การวางสญลกษณของวงจรเครองชวยฟง .................................................................17 รปท 1.23 แสดงกรอบโตตอบ Edit Component .......................................................................18 รปท 1.24 แสดงรายการเครองมอวด .........................................................................................19 รปท 1.25 การตอเครองกาเนดสญญาณและออสซลโลสโคปเขาทวงจร...................................20 รปท 1.26 การวางตาแหนงเครองมอวด ....................................................................................21 รปท 1.27 รปคลนสญญาณของวงจรเครองชวยฟง ...................................................................22 รปท 2.1 วงจรเรยงแรงดนแบบครงคลน .................................................................................27 รปท 2.2 วงจรเรยงแรงดนแบบเตมคลน..................................................................................28

Page 12: Proteus ภาษาไทย

(10)

สารบญรป(ตอ)

10หนา รปท 2.3 แผนภาพบลอกแหลงจายไฟฟากระแสตรง ................................................................30 รปท 2.4 การตอคาปาซเตอรกรองแรงดน .................................................................................31 รปท 2.5 วงจรแหลงจายไฟตรง 5 โวลต....................................................................................32 รปท 2.6 วงจรแหลงจายไฟตรงทปรบคาได ..............................................................................33 รปท 2.7 วงจรทรานซสเตอรสวตช ...........................................................................................34 รปท 2.8 วงจรสวตชทมการปรบกระแสทขาเบส ......................................................................35 รปท 2.9 วงจรปดหลอดไฟโดยอตโนมต ..................................................................................36 รปท 2.10 วงจรอมตเตอรรวม ....................................................................................................37 รปท 2.11 วงจรขยายเบสรวม .....................................................................................................38 รปท 2.12 วงจรขยายคอลเลกเตอรรวม ......................................................................................39 รปท 2.13 วงจรขยายสญญาณคอนเดนเซอรไมโครโฟน ...........................................................40 รปท 2.14 วงจรขยายกาลงตอแบบพช - พล ...............................................................................41 รปท 2.15 วงจรขยายกระแสตอแบบดารลงตน ..........................................................................42 รปท 2.16 วงจรขยายกาลงทตอเปนแบบคอมพลเมนทราร ........................................................43 รปท 2.17 สญลกษณเจเฟต.........................................................................................................44 รปท 2.18 สญลกษณด – มอสเฟต ..............................................................................................45 รปท 2.19 สญลกษณอ – มอสเฟต ..............................................................................................45 รปท 2.20 วงจรขยายแบบซอรสรวม ..........................................................................................46 รปท 2.21 วงจรขยายแบบเกตรวม..............................................................................................47 รปท 2.22 วงจรขยายแบบเดรนรวม ...........................................................................................48 รปท 2.23 วงจรผสมสญญาณทใชเฟต........................................................................................49 รปท 3.1 ออปแอมป .................................................................................................................55 รปท 3.2 วงจรบฟเฟอร.............................................................................................................56 รปท 3.3 วงจรขยายอนเวอรตง .................................................................................................56 รปท 3.4 วงจรขยายนอนอนเวอรตง .........................................................................................57 รปท 3.5 วงจรอนทรเกรต.........................................................................................................58 รปท 3.6 วงจรดฟเฟอเรนเชยล .................................................................................................59 รปท 3.7 วงจรขยายผลตาง .......................................................................................................59 รปท 3.8 วงจรกรองความถตาแบบไวงาน ................................................................................61

Page 13: Proteus ภาษาไทย

(11)

สารบญรป(ตอ)

11หนา รปท 3.9 รปคลนไวนความถ 1 KHz ผานวงจรกรองความถตา ................................................61 รปท 3.10 รปคลนไซนความถ 100 Hz ทผานวงจรกรองความถตา ............................................62 รปท 3.11 รปคลนทผานวงจรกรองความถตา เมอ C1 = 1 μF ...................................................62 รปท 3.12 วงจรกรองความถสงไวงาน .......................................................................................63 รปท 3.13 รปคลนไซนความถ 1 KHz ทผานวงจรกรองความถสง.............................................64 รปท 3.14 รปคลนไซน 100 Hz และ 10 KHz ทผานวงจรกรองความถสง .................................64 รปท 3.15 รปคลนไซนทผานวงจรกรองความถสงเมอ C = 4.7 μF ...........................................65 รปท 3.16 วงจรกรองแถบความถไวงาน ....................................................................................66 รปท 3.17 รปคลนทอนพต/เอาตพตของวงจรกรองแถบความถ .................................................67 รปท 3.18 รปคลนทอนพต/เอาตพต เมอปอนความถ 10 KHz และ 100 Hz ...............................67 รปท 3.19 ตาแหนงขาไอซ 555 ..................................................................................................68 รปท 3.20 วงจรภายในไอซ 555 .................................................................................................69 รปท 3.21 วงจรทดสอบไอซ 555 ...............................................................................................71 รปท 3.22 โมโนสเตเบลมลตไวเบรเตอร....................................................................................72 รปท 3.23 กราฟหาความกวางพลซของวงจรโมโนสเตเบลมลตไวเบรเตอร ..............................73 รปท 3.24 วงจรอะสเตเบลมลตไวเบรเตอร ................................................................................74 รปท 3.25 กราฟหาคาความถของวงจรอะสเตเบลมลตไวเบรเตอร.............................................75 รปท 3.26 แผนภาพบลอกวงจรหนวงเวลาในการปดหลอดเรองแสง.........................................76 รปท 3.27 วงจรหนวงเวลาการปดหลอดเรองแสง ......................................................................77 รปท 3.28 แผนภาพบลอกวงจรอนเวอรเตอร .............................................................................78 รปท 3.29 วงจรอนเวอรเตอร......................................................................................................78 รปท 3.30 รปคลนทไดจากวงจร PWM......................................................................................79 รปท 3.31 รปคลนของวงจร PWM ทไดจากไอซ 555 ................................................................80 รปท 3.32 วงจร PWM ใชไอซ 555 2 ตว ...................................................................................81 รปท 3.33 วงจรควบคมความเรวมอเตอรดวย PWM แบบคลนรปสามเหลยม ...........................83 รปท 3.34 วงจรตรวจจบการเคลอนไหว ....................................................................................84 รปท 4.1 สญลกษณและเบอรของเกตพนฐาน ............................................................................87 รปท 4.2. วงจรการทดสอบเกต ...................................................................................................88

Page 14: Proteus ภาษาไทย

(12)

สารบญรป(ตอ) หนา

รปท 4.3 วงจรเขารหส 0 - 9 .......................................................................................................90 รปท 4.4 วงจรถอดรหสเลขฐานสองเปนเลขฐานสบ..................................................................90 รปท 4.5 วงจรมลตเพลกเซอร 74157 .........................................................................................91 รปท 4.6 วงจรดมลตเพลกเซอร 74154.......................................................................................92 รปท 4.7 วงจรเปรยบเทยบไอซ 7485 .........................................................................................93 รปท 4.8 วงจรบวกเลขแบบไมคดตวทดเขา ...............................................................................94 รปท 4.9 วงจรบวกเลขแบบคดตวทดเขา ....................................................................................95 รปท 4.10 วงจรบวกเลขแบบขนาน 4 บต ..................................................................................96 รปท 4.11 วงจรกาเนดภาวะเสมอมลและการตรวจสอบ ............................................................97 รปท 4.12 วงจรเขารหสและถอดรหส ........................................................................................99 รปท 4.13 ระบบเตอนผบกรกบาน ...........................................................................................100 รปท 4.14 วงจรควบคมเครองถายเอกสาร ..............................................................................101 รปท 5.1 เซต – รเซต ฟลปฟลอป ..............................................................................................106 รปท 5.2 ดฟลปฟลอป ...............................................................................................................107 รปท 5.3 ไอซดฟลปฟลอป 7475 ..............................................................................................109 รปท 5.4 เจ – เค ฟลปฟลอป .....................................................................................................110 รปท 5.5 ไอซเจ - เค ฟลปฟลอปเบอร 7476 ............................................................................111 รปท 5.6 วงจรหารความถทใชดฟลปฟลอป .............................................................................112 รปท 5.7 วงจรนบเลขฐานสอง 4 บต ใชเจ – เค ฟลปฟลอป .....................................................112 รปท 5.8 ชฟรจสเตอรทปอนเขาและสงออกแบบอนกรม ........................................................114 รปท 5.9 แผนขอมลไอซ SN7491 ............................................................................................115 รปท 5.10 วงจรทดสอบชฟรจสเตอร SN7491 ..........................................................................115 รปท 5.11 ชฟรจสเตอรปอนเขาแบบอนกรมสงออกแบบขนาน ...............................................116 รปท 5.12 แผนขอมลไอซ SN74164 .......................................................................................117 รปท 5.13 วงจแปลงขอมลแบบอนกรมเปนแบบขนาน ...........................................................119 รปท 5.14 ชฟรจสเตอรทปอนขอมลเขาแบบขนานสงออกแบบอนกรม .................................120 รปท 5.15 แผนขอมลไอซเบอร SN74165 ................................................................................120 รปท 5.16 วงจรแปลงขอมลแบบขนานเปนแบบอนกรม .........................................................121 รปท 5.17 วงจรนบอะซงโครนสแบบนบขน ...........................................................................122

Page 15: Proteus ภาษาไทย

(13)

สารบญรป(ตอ) หนา

รปท 5.18 วงจรนบไบนารอะซงโครนสแบบนบขน / นบลง ...................................................124 รปท 5.19 วงจรนบสบอะซงโครนส ........................................................................................125 รปท 5.20 การนบไบนารซงโครนสแบบนบขน.......................................................................126 รปท 5.21 แผนขอมลไอซ SN74LS160A.................................................................................127 รปท 5.22 วงจรนบ 0 - 99.........................................................................................................129 รปท 5.23 การตออปกรณอแนะลอกและอปกรณดจตอลเขากบไมโครคอมพวเตอร ..............130 รปท 5.24 ด เอซแบบกาหนดคานาหนกดวยตวตานทาน .........................................................131 รปท 5.25 วงจรดเอซแบบโครงขาย R/2R ................................................................................132 รปท 5.26 วงจร DAC0808 ......................................................................................................133 รปท 5.27 วงจรแปลงคาเอดซแบบแฟลช.................................................................................135 รปท 5.28 ระบบการนบจานวนผเขา/ออก ................................................................................137 รปท 5.29 เครองวดความเรวลม ...............................................................................................138 รปท 5.30 วงจรควบคมการหมนของมอเตอร .........................................................................140 รปท 5.31 วงจรควบคมความเรวพดลมอตโนมต ....................................................................141 รปท 6.1 ขนตอนการทดลองวงจรไมโครคอนโทรลเลอร .....................................................147 รปท 6.2 วงจรควบคมไดโอดเปลงแสง 7 สวน ...................................................................148 รปท 6.3 ขนตอนการเปดใชงานโปรแกรม PROTEUS ........................................................149 รปท 6.4 แสดงหนาตางหลกโปรแกรม PROTEUS .............................................................149 รปท 6.5 การเรยกใช PIC16F84 จากหนาตาง Pick Devices ...............................................150 รปท 6.6 ตวอยางขนตอนการวาง PIC16F84.........................................................................151 รปท 6.7 การเชอมตอขาอปกรณ PIC16F84 กบไดโอดเปลงแสง .........................................152 รปท 6.8 ขนท 1-2 การเซตคาพารามเตอรให PIC16F84 .......................................................153 รปท 6.9 ขนตอนท 3 ของการเซตคาพารามเตอรใหตวอปกรณ PIC16F84............................153 รปท 6.10 ขนตอนการเปดใชงานโปรแกรม MPLAB0 ..........................................................154 รปท 6.11 หนาตางหลกโปรแกรม MPLAB............................................................................155 รปท 6.12 ขนตอนการสรางซอรสโคดโปรแกรมไฟลนามสกล .ASM .................................155 รปท 6.13 หนาตาง Untitled1 ทพมพซอรสโคดโปรแกรม ....................................................156 รปท 6.14 การเลอกคาสงบนทกไฟลนามสกล .ASM ............................................................156 รปท 6.15 การบนทกไฟลนามสกล .ASM ลงท Drives C ....................................................157

Page 16: Proteus ภาษาไทย

(14)

สารบญรป(ตอ)

หนา รปท 6.16 การเลอกคาสงแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX .............................................157 รปท 6.17 ขนตอนท 4.3 – 4.6 การแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX ............................158 รปท 6.18 ขนตอนท 4.7 และ 4.10 ของการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX................159 รปท 6.19 ขนตอนท 4.8 , 4.9 ของการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX........................160 รปท 6.20 ขนตอนท 4.11 , 4.12 ของการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX....................160 รปท 6.21 ขนตอนท 4.13 ของการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX...............................161 รปท 6.22 ขนตอนการตรวจสอบความถกตองของซอรสโคดโปรแกรม .................................162 รปท 6.23 การตรวจสอบความถกตองของซอรสโคดโปรแกรม ..............................................162 รปท 6.24 หนาตาง Build Results แสดงผลการตรวจสอบขอผดพลาด ....................................163 รปท 6.25 การกระพรบของเคอรเซอรตรงบรรทดทเกดความผดพลาด....................................163 รปท 6.26 หนาตาง Edit Component ........................................................................................165 รปท 6.27 เลอนตวชเมาสเพอโหลดขอมลไฟล EX1.HEX.......................................................166 รปท 6.28 วงจรควบคมไดโอดเปลงแสง 7 สวน ......................................................................167 รปท 6.29 การแสดงผลเปนเลข 02 ...........................................................................................167 รปท 6.30 วงจรควบคมทศทางการหมนของสเตปเปอรมอเตอร..............................................168 รปท 6.31 วงจรกาเนดสญญาณความถเสยง .............................................................................169 รปท 6.32 วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล ..............................................................170

Page 17: Proteus ภาษาไทย

(15)

Page 18: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส

วตถประสงค เพอใหผเรยนมความร ความสามารถและทกษะดงน

1. บอกความสามารถของโปรแกรมโปรตอสได 2. บอกคณลกษณะของเครองคอมพวเตอรทใชกบโปรแกรมโปรตอส 3. อธบายขนตอนในการตดตงโปรแกรมโปรตอสได 4. ใชโปรแกรมโปรตอส เพอจาลองการทางานของวงจรอเลกทรอนกสไดถกตอง

หวขอเรอง บทนา ความสามารถของโปรแกรม คณลกษณะของเครองคอมพวเตอรทใช การตดตงโปรแกรม การใชโปรแกรม การเลอกอปกรณและเครองมอวด การวางตาแหนงและการเคลอนยายอปกรณ การเปลยนคาตวตานทานและคาปาซเตอร การตอสายอปกรณ การจดเกบวงจรและการเปดดวงจร การจาลองการทางานของวงจร สรป คาถามทายบท เอกสารอางอง

Page 19: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส

บทนา การทดลองการทางานของวงจรอเลกทรอนกส แตเดมตองใชการทดลองจากของจรง ซงตองใชงบประมาณจานวนมากในการจดหาวสดอปกรณใหพรอม ตองใชเวลาในการเตรยมอปกรณและการจดเกบเครองมอเมอทาการทดลองเสรจเรยบรอย ทสาคญถาผเรยนตอวงจรผดหรอใชเครองมอวดไมถกตองจะทาใหอปกรณหรอเครองมอวดชารดได จงมการนาโปรแกรมคอมพวเตอรมาใชจาลองการทางานของวงจรกอนนาไปประกอบเปนวงจรเพอใชงานจรง ในบทเรยนนจะกลาวถง ความสามารถของโปรแกรมโปรตอส คณลกษณะเครองคอมพวเตอรทใช การตดตงโปรแกรมและการใชโปรแกรมโปรตอส

ความสามารถของโปรแกรม โปรแกรมโปรตอสเปนโปรแกรมคอมพวเตอรชวยงานออกแบบ (Computer Aided Design : CAD) ทใชจาลองการทางานของวงจรอเลกทรอนกส ดานแอนะลอก ดจตอลและไมโครคอนโทรลเลอร เพอออกแบบวงจรและทดสอบการทางาน นอกจากนโปรแกรมโปรตอสยงใชออกแบบลายแผนวงจร พมพไดอกดวย จงเหมาะทจะนาไปใชในการเรยนการสอนทางดานอเลกทรอนกสเพอใหผเรยนไดทดลองการทางานของวงจรกอนนาไปทาเปนตนแบบ ชวยทาใหประหยดเวลาและงบประมาณในการจดหาวสดมาทดลองเหมอนแตกอน ตวอยางวงจรทจะนามาทดลองแสดงในรปท 1.1

(ก) วงจรแหลงจายไฟตรง

รปท 1.1 ตวอยางวงจรทใชทดลองบนโปรแกรมโปรตอส

Page 20: Proteus ภาษาไทย

4 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

(ข) วงจรควบคมความเรวพดลม

(ค) วงจรไมโครคอนโทรลเลอร

รปท 1.1 (ตอ)

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 21: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 5

คณลกษณะของเครองคอมพวเตอร โปรแกรมโปรตอสใชไดกบเครองคอมพวเตอร ทมคณลกษณะดงน

1. มหนวยประมวลผลกลางไมตากวา 2.6 GHz 2. มหนวยความจาหลกไมนอยกวา 256 MB

3. ฮารดดสมความจไมนอยกวา 80 GB 4. มเครองอานแผนซดและตวขบฟลอปปดส 3.5 นว 5. จอภาพสขนาด 15 นว 6. มระบบปฏบตการวนโดว 98 / Me / XP

การตดตงโปรแกรมโปรตอส การตดตงโปรแกรมโปรตอสมขนตอนดงน

1. ใสแผนซดทมโปรแกรมโปรตอสลงในเครองอานแผนซด 2. เปดดไฟลทอยในแผนซด จะมชอไฟลตามรปท 1.2

รปท 1.2 ชอไฟลของโปรแกรมโปรตอส 3. เลอนตวชเมาสไปทไฟล Proteus_6.3_SP1 แลวกดปมเมาสดบเบลคลก จะเขาสโปรแกรมการตดตง Proteus 6 Professional ตามรปท 1.3

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 22: Proteus ภาษาไทย

6 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 1.3 เขาสการตดตงโปรแกรม Proteus 6 Professional 4. เลอนตวชเมาสไปท Modify แลวกดปม Next 2 ครง รอสกคร เครองจะทาการตดตงโปรแกรม ใหกดเลอก Finish เปนการเสรจสนการตดตงโปรแกรม

5. ตรวจสอบดวามโปรแกรม Proteus หรอไม โดยเขาไปท Start → Program →

Proteus 6 Professional → ISIS 6 Professional

การใชโปรแกรม โปรแกรมโปรตอสมโปรแกรมยอย 2 โปรแกรม คอ ISIS ใชเขยนวงจรและจาลองการทางาน อกโปรแกรมหนง คอ ARES ใชออกแบบลายแผนวงจรพมพ ในการใชโปรแกรมจาเปนตองทราบคาสงทมอยบนแถบคาสง (Menu bar) และแถบเครองมอ (Toolbar) ตอจากนนจะตองทราบขนตอนในการเขยนวงจร ซงตองเรมจากการเลอก การวาง การเคลอนยาย การโยงสาย การเปลยนคาอปกรณ การเลอกใชเครองมอวดและการจาลองการทางาน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 23: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 7

การใชโปรแกรม ISIS มขนตอนดงน 1. เลอนตวชเมาสไปท Start จะปรากฏหนาจอตามรปท 1.4 แลวเลอนตวชเมาสไปท

Program และเลอก Proteus 6 Professional → ISIS 6 Professional ตามรปท 1.5 จะไดหนาตางของโปรแกรม ISIS ตามรปท 1.6

รปท 1.4 เลอนตวชเมาสไปท Start

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 24: Proteus ภาษาไทย

8 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 1.5 การเขาสโปรแกรม ISIS

รปท 1.6 หนาตางของโปรแกรม ISIS

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 25: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 9

2. เลอนตวชเมาสไปทรายการคาสงแตละตวแลวคลกเมาสดานซาย จะมรายการคาสงยอยตามรปท 1.7

รปท 1.7 รายการคาสงยอยของแถบคาสง 3. เลอนตวชเมาสไปทไอคอนของแถบเครองมอ รอสกคร จะมคาอธบายคาสงในแตละไอคอน คาสงทแถบเครองมอแบงเปน 4 กลมดงน

3.1 File / Print เปนคาสงเกยวกบแฟมขอมลและการพมพ มคาสงยอยตามรปท 1.8

รปท 1.8 คาสงยอยเกยวกบแฟมขอมลและการพมพ

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 26: Proteus ภาษาไทย

10 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

3.2 View Commands เปนคาสงเกยวกบการแสดงผล มคาสงยอยตามรปท 1.9

รปท 1.9 คาสงยอยเกยวกบการแสดงผล

3.3 Editing Commands เปนคาสงเกยวกบการแกไข มคาสงยอยตามรปท 1.10

รปท 1.10 คาสงยอยเกยวกบการแกไข

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 27: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 11

3.4 Design Tools เปนเครองมอเกยวกบการออกแบบ มคาสงยอยตามรปท 1.11

รปท 1.11 คาสงยอยเกยวกบการออกแบบ 4. ทดลองเขยนวงจรเครองชวยฟง ตามรปท 1.12 ในวงจรนประกอบดวยทรานซสเตอร ตวตานทาน คาปาซเตอร และแบตเตอร การเขยนวงจรใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

เลอนตวชเมาสไปทคาสง File → New Design หรอเลอกกดไอคอน 4.1

รปท 1.12 วงจรเครองชวยฟง

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 28: Proteus ภาษาไทย

12 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

4.2 เลอกอปกรณทใชในวงจร 4.2.1 ตองการเลอกทรานซสเตอร ใหเลอนตวชเมาสไปท Device และชทตว P จะมขอความ Pick Devices ตามรปท 1.13 ใหกดปมเมาสดานซายเพอเขาสหนาตาง Pick Devices จะได ตามรปท 1.14

รปท 1.13 เขาสการเลอกอปกรณ

รปท 1.14 หนาตาง Pick Devices

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 29: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 13

ท Libraries ใหเลอนตวชเมาสไปท BIPOLAR แลวกดปมเมาสดานซาย 1 ครง จะมรายการเบอรทรานซสเตอรท Objects เลอกทรานซสเตอรเบอร BC549 จะแสดงผลตามรปท 1.15 แลวดบเบลคลกทเบอรทรานซสเตอรทตองการเลอก จะมเบอรทรานซสเตอรปรากฏในชอง Devices ตามรปท 1.16

รปท 1.15 การเลอกทรานซสเตอรเบอร BC549

รปท 1.16 ทรานซสเตอรทถกเลอกจะอยในชอง Devices

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 30: Proteus ภาษาไทย

14 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

การเลอกทรานซสเตอรเบอร BC548 และเบอร BC558 กทาไดเชนเดยวกน มขอสงเกตวาขณะทกดปมดบเบลคลกทเบอรทรานซสเตอรจะมสญลกษณปรากฏขนทางดานขวามอ 4.2.2 การเลอกตวตานทานใหเลอนตวชเมาสไปท Libraries Device แลวเลอก Res ท Objects ตามรปท 1.17 ใหดบเบลคลกท RES จะมคาวา RES ปรากฏขนทชอง Devices ตามรปท 1.18

รปท 1.17 การเลอกตวตานทาน

รปท 1.18 แสดงตวตานทาน (RES) ในชอง Devices

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 31: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 15

4.2.3 การเลอกคาปาซเตอรแบบมขว ใหเลอนตวชเมาสไปท Objects แลวกดเลอก CAP_ELEC และดบเบลคลกชอ CAP_ELEC จะไปปรากฏทชอง Devices ตามรปท 1.19

รปท 1.19 การเลอกตวคาปาซเตอรแบบมขว 4.2.4 การเลอกแบตเตอรใหกดเลอก BATTERY ซงอยใน Objects 4.2.5 การเลอกสวตชใหกดเลอก Libraries ท Active แลวกดเลอก SWITCH ตามรปท 1.20

รปท 1.20 การเลอกสวตช

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 32: Proteus ภาษาไทย

16 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ขอสงเกต : รายการอปกรณทเปน COND MIC และ EAR PHONE ไมตองเลอก จะเปนจดปอนสญญาณเขาและตรวจสญญาณออกตามลาดบ

4.2.6 เมอเลอกอปกรณไดครบตามวงจรแลวใหปดหนาตาง Pick Devices 4.3 การวางอปกรณลงบนพนทใชงาน ใหเรมจากการวางทรานซสเตอร Q1 – Q4 โดยเลอนตวชเมาสไปททรานซสเตอร BC459 แลวกดปมเมาสดานซาย 1 ครง เมอวางทรานซสเตอร Q1 การวางทรานซสเตอร Q2 – Q4 กทาเชนเดยวกน จะไดตามรปท 1.21

รปท 1.21 การวางทรานซสเตอรลงบนพนทใชงาน มขอสงเกตวาทรานซสเตอร Q4 จากวงจรในรปท 1.12 ขาอมตเตอรอยดานบนแตทหนาจออยดานลาง จะตองมการเปลยนตาแหนง โดยเลอนตวชเมาสไปท Q4 แลวกดปมเมาสดานขวา 1 ครง สญลกษณ Q4 จะเปลยนเปนสแดง ใหเลอนตวชเมาสไปทลกศรสแดงดานมมลางซายมอ ใหเลอกลกศรชขน

แลวคลกเมาสดานซาย 1 ครง ขาอมตเตอรจะไปอยดานบน การวางตวตานทาน คาปาซเตอร สวตช และแบตเตอรกทาไดเชนเดยวกนและเมอตองการหมนอปกรณใหใชไอคอนลกศรทมมลางซายมอ เมอวางอปกรณครบแลวจะไดตามรปท 1.22

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 33: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 17

รปท 1.22 การวางสญลกษณของวงจรเครองชวยฟง 4.4 การเคลอนยายสญลกษณของอปกรณ เพอใหเหมอนกบวงจรทกาหนดให ทาไดดงน 4.4.1 เลอนตวชเมาสไปทสญลกษณของอปกรณทตองการเคลอนยาย แลวคลกเมาสดานขวา 1 ครง สญลกษณจะเปลยนเปนสแดงแสดงวาสญลกษณตวนนถกเลอก 4.4.2 การเคลอนยายสญลกษณ ใหกดปมเมาสดานซาย 1 ครง แลวเลอนตวชไปทสญลกษณทไดเลอกไวแลว ใหกดปมเมาสดานซายคางไว แลวเลอนตวชเมาสไปไวทตาแหนงทตองการ 4.4.3 ยกเลกการเคลอนยายสญลกษณ เลอนตวชเมาสไปไวทวางแลวกดปมเมาสดานขวา 1 ครง สญลกษณทเคลอนยายจะเปลยนเปนสดา 4.5 การเรยกใชสญลกษณ การตอลงกราวด ใหเลอนตวชเมาสไปทไอคอนดานซายมอ ชทไอคอน (Inter Sheet Terminal) แลวกดเมาสดานซาย 1 ครงเลอก GROUND เลอนตวชเมาสไปทตาแหนงตอลงกราวด กดปมเมาสดานซาย 1 ครง จะมสญลกษณตอลงกราวดปรากฏขน 4.6 การยอขยายสญลกษณของอปกรณ เพอใหมองเหนสญลกษณทงหมด หรอดรายละเอยดของสญลกษณแตละตว ใหเลอกไอคอน เมอตองการลดขนาดหรอเลอกไอคอน เมอตองการขยายใหโตขน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 34: Proteus ภาษาไทย

18 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

4.7 การเลอกดสวนของวงจรทมองไมเหน ใหเลอนตวชเมาสไปทกรอบดานบนและเลอนตวชไปยงจดทตองการดใหกดปมเมาสดานซาย 1 ครง บนพนทใชงาน จะแสดงสวนของวงจรทตองการดรายละเอยด 4.8 เมอวางสญลกษณไดเหมอนตนแบบแลว ควรจดเกบแฟมใหชอวา Hearing Aid1 กดเลอก Save ตองจาไวดวยวาจดเกบไวทไดรฟหรอไดเรกทอรใด 4.9 การโยงสายเชอมตอสญลกษณ เพอใหการตอสายทาไดงายควรขยายสญลกษณใหโตขน และควรเรมโยงสายจากดานซายไปขวามอ เรมทขา R1 ตอกบ C1 ใหเลอนตวชไปทขา R1 จะมเครองหมาย X กดปมเมาสดานซายคางไวแลวเลอนตวชไปทขา C1 ปลอยมอทกดปมเมาส สาหรบการโยงสายของอปกรณตวอนกทาไดเชนเดยวกน เมอโยงสายครบทกเสนแลวใหจดเกบไวในชอวา Hearing Aid2 4.10 การเปลยนคาอปกรณใหปฏบตดงน

4.10.1 ควรเรมกาหนดคาจากดานซายไปขวามอ 4.10.2 เมอตองการเปลยนคา R1 เปน 2.2k ใหเลอนตวชไปท R1 แลวกดปมเมาสดานขวา 1 ครง สญลกษณ R1 จะเปนสแดง ตอจากนนใหกดปมเมาสดานซาย 2 ครง เพอเขาสกรอบโตตอบ Edit Component ตามรปท 1.23 เลอนตวชเมาสไปทชองเตมคา Resistance พมพ 2.2k แทน 10k แลวกด OK 4.10.3 เลอนตวชเมาสไปทวางแลวกดปมเมาสดานขวา 4.10.4 การเปลยนคาอปกรณทเหลอ กาหนดไดเชนเดยวกน แลวจดเกบแฟมใหชอวา Hearing Aid3

รปท 1.23 แสดงกรอบโตตอบ Edit Component

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 35: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 19

4.11 การเรยกใชเครองมอวด ใหเลอนตวชไปทไอคอนรปเครองมอวดดานซายมอ จะมรายการเครองมอวดแสดงในรปท 1.24

รปท 1.24 แสดงรายการเครองมอวด 4.12 จากตวอยางวงจรเครองชวยฟง เมอตองการจาลองการทางานจะตองปอนสญญาณรปไซนเขาทดานอนพตโดยใชเครองกาเนดสญญาณและใชออสซลโลสโคปตรวจดรปคลนทดานเอาตพต โดยตอเขาทขาคอลเลกเตอรของ Q4 การเรยกใชเครองกาเนดสญญาณและออสซลโลสโคปใหเลอนตวชเมาสไปท SIGNAL GENERATORS แลวกดปมเมาสดานซาย 1 ครง จะมรปเครองกาเนดสญญาณดานบนของรายการ INSTRUMENT เลอนตวชไปทจดใกลกบ C1 กดปมเมาสดานซาย 1 ครง จะมรปเครองกาเนดสญญาณทพนทใชงาน เลอนตวชเมาสไปท OSCILLOSCOPE แลววางออสซลโลสโคปไวดานบนของ Q4 โดยสายเครองกาเนดสญญาณขวบวกเขาทขา C1 ทตอกบ R1 และขวลบตอลงกราวด โยงสายออสซลโล- สโคปชอง A กบขวบวกของเครองกาเนดสญญาณ สวนชอง B ตอกบขาคอลเลกเตอรของ Q4 ไดตามรปท 1.25 แลวจดเกบไฟลชอ Hearing Aid4

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 36: Proteus ภาษาไทย

20 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 1.25 การตอเครองกาเนดสญญาณและออสซลโลสโคปเขาทวงจร 4.13 การประมวลผลการทางานของวงจร ใหเลอนตวชเมาสไปทเครองหมาย ซงอยดานลางซายมอจะมรปจาลองของเครองกาเนดสญญาณและรปออสซลโลสโคปปรากฏขน ใหเคลอนยายเครองกาเนดสญญาณ ไวทมมดานซาย โดยเลอนตวชเมาสไปทแถบชอเครองกาเนดสญญาณ (VSM Signal Generator) แลวกดปมเมาสดานซายคางไว ใหเลอนตวชไปทมมดานซายเพอยายเครองกาเนดสญญาณ สวนการยายออสซลโลสโคปทาไดเชนเดยวกน เมอวางตาแหนงเครองมอวดเสรจแลวจะไดตามรปท 1.26

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 37: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 21

รปท 1.26 การวางตาแหนงเครองมอวด 4.14 การปรบปมทออสซลโลสโคป ตงปมดรปสญญาณไวท Dual (ด 2 เสนภาพ) ปมนอยทางดานขวาของออสซลโลสโคป ใหเลอนตวชเมาสไปทปมนนแลวกดปมเมาสดานซาย 1 ครง จะมเสนภาพ 2 เสนปรากฏทจอภาพ ตอจากนนจงปรบ CH1 และ CH2 ไวท AC และปรบปม Y Pos 1 โดยกดปมเมาสดานซายคางไว ใชตวชหมนปมใหเสนสญญาณอยดานลาง สวนปม Y Pos 2 ปรบใหเสนสญญาณอยดานบน 4.15 การตงคาทเครองกาเนดสญญาณ ในการจาลองการทางานของวงจรเครองชวยฟง จะใชสญญาณรปไซน โดยกดปม waveform ใหหลอดไฟตดสวางหนาสญญาณรปไซน แลวตงคาปม Center ไวตรงกลาง ปม Range เลอกความถไวท 1 KHz ปม Level ตงไวท 1 และปม Amplitude ไวท 1 mV ถาสญญาณทปอนเขาดานอนพตมสญญาณแรงไป ใหใชตวตานทานปรบคาไดตอเขาทอนพตเพอปรบระดบความแรงของสญญาณใหเหมาะสม 4.16 การดรปสญญาณทออสซลโลสโคป ใหปรบปม Y – Gain1 และปม Y – Gain2 เพอปรบความสงของสญญาณ (Amplitude) สวนปม Timebase ใชปรบความถ

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 38: Proteus ภาษาไทย

22 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

4.17 การตรวจสอบการทางานของวงจรเครองชวยฟง ใหสงเกตดรปคลนของสญญาณดานอนพต (เสนลาง) เปรยบเทยบกบสญญาณดานเอาตพต(เสนบน) ถาวงจรทางานไดถกตองจะไดรปคลนตามรปท 1.27

รปท 1.27 รปคลนสญญาณของวงจรเครองชวยฟง

สรป โปรแกรมโปรตอสเปนโปรแกรมทใชจาลองการทางานของวงจรอเลกทรอนกส ทางดานแอนะลอก ดจตอล และไมโครคอนโทรลเลอร นอกจากนยงใชในการออกแบบลายแผนวงจรพมพ การเรมตนใชโปรแกรมตองมการตดตงโปรแกรมและตองเขาใจขนตอนในการใชโปรแกรม ซงมขนตอนในการจาลองการทางานของวงจรดงน การเรยกใชอปกรณ การวาง การเคลอนยาย การโยงสายเชอมตอ การเปลยนคาอปกรณ การเรยกใชเครองมอวดและการประมวลผลการทางานของวงจร

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 39: Proteus ภาษาไทย

บทท 1 แนะนาโปรแกรมโปรตอส 23

คาถามทายบท 1. โปรแกรมโปรตอสใชจาลองการทางานของวงจรอเลกทรอนกสในดานใดบาง 2. การตดตงโปรแกรมโปรตอสมขนตอนอยางไรบาง จงอธบาย 3. จงสรปขนตอนในการใชโปรแกรมโปรตอส 4. จงอธบายวธการเปลยนคาตวตานทานและคาปาซเตอร 5. เมอประมวลผลการทางานของวงจรเครองชวยฟง แลวรปออสซลโลสโคปหายไปจะตองทา

อยางไร รปออสซลโลสโคปจงจะกลบมาแสดงทจอภาพ

เอกสารอางอง Pradeep G. Low-Cost Hearing Aid. http://www.Electronicsforu.com (26/04/2006).

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 40: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1

วตถประสงค เพอใหผเรยนมความร ความสามารถและทกษะดงน

1. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของวงจรไดโอดไดถกตอง 2. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของวงจรไบโพลารทรานซสเตอรไดถกตอง 3. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของวงจรเฟตไดถกตอง 4. อธบายการทางานของวงจรในขอ 1-3 ไดถกตอง

หวขอเรอง วงจรไดโอด วงจรไบโพลารทรานซสเตอร วงจรทรานซสเตอรสวตช วงจรขยายอมตเตอรรวม วงจรขยายเบสรวม วงจรขยายคอลเลกเตอรรวม วงจรขยายสญญาณไมโครโฟนคอนเดนเซอร วงจรขยายกาลง วงจรเฟต วงจรขยายซอรสรวม วงจรขยายเกตรวม วงจรเดรนรวม การประยกตใชงานเฟต สรป คาถามทายบท เอกสารอางอง

Page 41: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1

บทนา วงจรแอนะลอกเปนวงจรอเลกทรอนกสททางานกบสญญาณทมหลายระดบ มลกษณะตอเนอง (สญญาณแอนะลอก) วงจรแอนะลอกประกอบดวยอปกรณประเภทเฉอยงาน เชน ตวตานทาน คาปาซเตอร หรอขดลวดเหนยวนา กบอปกรณประเภทไวงาน เชน ไดโอด ทรานซสเตอร หรอไอซ ในบทเรยนนจะกลาวถงการทดลอง วงจรไดโอด วงจรไบโพลารทรานซสเตอร และวงจรเฟต โดยทาการทดลองบนโปรแกรมโปรตอส

วงจรไดโอด ไดโอดเปนอปกรณสารกงตวนาทยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดทศทางเดยว จงนามาใชเปนวงจรเรยงแรงดนไฟฟากระแสสลบใหเปนไฟฟากระแสตรง มการตอเปนวงจรไดดงน

1. วงจรเรยงแรงดนแบบครงคลน (Half Wave Rectifier) เปนวงจรเรยงแรงดนไฟฟากระแส สลบใหเปนไฟฟากระแสตรงแบบไมราบเรยบ มวงจรตามรปท 2.1

(ก) วงจร (ข) รปคลนทอนพต/เอาตพต

รปท 2.1 วงจรเรยงแรงดนแบบครงคลน

Page 42: Proteus ภาษาไทย

28 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ภาคปฏบต ใหวาดวงจรตามรปท 2.1 ลงบนโปรแกรมโปรตอสใชไดโอดเบอร 1N4001 ตวตานทาน 1 kΩ

แลวประมวลผลการทางานของวงจรโดยปอนคาตามตารางท 2.1 ใชออสซลโลสโคปตรวจดรปคลนและวาดรปคลน ลงในตารางท 2.1 outV

ตารางท 2.1 คาทใชทดลองวงจรในรปท 2.1

inV (V) (peak) outV รปคลน outV

3 6 9 12

จากตารางท 2.1 สรปความสมพนธของ กบ ไดดงน inV outV

outV =

2. วงจรเรยงแรงดนแบบเตมคลน (Full Wave Rectifier) จากวงจรเรยงแรงดนในหวขอท 1 จะเหนไดวา ไดโอดยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดเฉพาะชวงทรปคลนสญญาณมคาเปนบวก ทาใหไดไฟฟากระแสตรงทไมราบเรยบ จงมการตอไดโอดเพมเปน 2 ตว หรอ 4 ตว มวงจรตามรปท 2.2

(ก) ใชไดโอด 2 ตว

รปท 2.2 วงจรเรยงแรงดนแบบเตมคลน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 43: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 29

(ข) ใชไดโอด 4 ตว

รปท 2.2 (ตอ)

ภาคปฏบต ใหวาดวงจรตามรปท 2.2(ก) ไดโอด D1 และ D2 ใชเบอร 1N4001 ตวตานทาน RL ใชคา 1 kΩ

แลวประมวลผลการทางาน โดยปอนแรงดนไฟฟากระแสสลบตามคาในตารางท 2.2 ใชออสซลโลสโคปตรวจดรปคลนและวดคาแรงดน ตารางท 2.2 คาแรงดนทปอนเขาวงจรในรปท 2.2(ก)

inV (peak) outV รปคลน outV

6 V 12 V 18 V 24 V

จากคาทวดไดในตารางท 2.2 เขยนเปนสตรสรปความสมพนธของ กบ V inV out

outV =

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 44: Proteus ภาษาไทย

30 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ใหวาดวงจรตามรปท 2.2(ข) ไดโอด D1 – D4 ใชเบอร 1N4001 หรอ ไดโอดบรดจ ตวตานทานใชคา 1 kΩ แลวประมวลผลการทางานโดยปอนแรงดนไฟฟากระแสสลบตามคาในตารางท 2.3 ใหใชออสซลโลสโคปตรวจดรปคลนและวดคาแรงดนทเอาตพต ตารางท 2.3 คาแรงดนทปอนเขาวงจรในรปท 2.2(ข)

inV (peak) outV รปคลน outV

6 V 12 V 18 V 24 V

จากคาทวดไดในตารางท 2.2(ข) จงเขยนเปนสตรสรปความสมพนธของ กบ inV outV

outV =

วงจรแหลงจายไฟฟากระแสตรง วงจรแหลงจายไฟฟากระแสตรงเปนหวใจของระบบอเลกทรอนกส ทกระบบตองมแหลงจาย ไฟตรงทปอนกระแสไฟฟาใหกบวงจรทางาน แหลงจายไฟกระแสตรงประกอบดวย วงจรเรยงแรงดน วงจรกรองกระแสและแรงดน และวงจรคงคาแรงดนแสดงเปนแผนภาพบลอกไดตามรปท 2.3

ไฟฟากระแสสลบ

วงจรเรยงแรงดนวงจรกรองกระแสและแรงดน

วงจรคงคาแรงดน โหลด

รปท 2.3 แผนภาพบลอกแหลงจายไฟฟากระแสตรง

วงจรกรองกระแสและแรงดน จากวงจรเรยงแรงดนตามทกลาวมาแลว จะเหนไดวา รปคลนทไดไมราบเรยบ เหมอนกบแรงดนไฟฟาทไดจากแบตเตอร จงตองมวงจรกรองแรงดน โดยใชตวคาปาซเตอรตอขนานกบโหลดตามรปท 2.4

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 45: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 31

รปท 2.4 การตอคาปาซเตอรกรองแรงดน

ภาคปฏบต ใหวาดวงจรตามรปท 2.4 กาหนดให เบอร 1N4001 หรอบรดจไดโอด

สวนคาปาซเตอรมคาตามตารางท 2.4 เปลยนคา C แลวใชออสซลโลสโคปตรวจดรปคลนท

เอาตพตและวาดรปไวในตารางท 2.4

V12=inV 41 DD −

Ω k1R L =

ตารางท 2.4 คาคาปาซเตอรในวงจรแหลงจายไฟฟากระแสตรง

C (μF) รปคลนท outV

10 100 1000 2200

จากรปคลนท จะเหนไดวาคาปาซเตอรมคาเปนอยางไร จงจะไดแรงดนไฟตรงทราบเรยบ

เหมอนกบแรงดนไฟฟาทไดจากแบตเตอร outV

วงจรคงคาแรงดน แรงดนไฟฟาทไดจากวงจรกรองกระแสและแรงดนจะมคาคงทเมอยงไมตอกบโหลด แตเมอตอโหลดแรงดนจะลดลง หรอเมอแรงดนอนพตเปลยนไปจะทาใหแรงดนทเอาตพตเปลยนไปดวย ทาใหโหลดทางานไมเตมประสทธภาพ จงจาเปนตองมวงจรคงคาแรงดน เพอใหไดแรงดนทเอาตพตคงท ถงแมวา

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 46: Proteus ภาษาไทย

32 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 2.5 วงจรแหลงจายไฟตรง 5 โวลต

ภาคปฏบต ใหวาดวงจรตามรปท 2.5 ลงในโปรแกรมโปรตอส แลวจาลองการทางานโดยปอนแรงดนทอนพตและวดแรงดนทเอาตพต ตามตารางท 2.5 ตารางท 2.5 คาแรงดนทอนพตทปอนเขาวงจรตามรปท 2.5

แรงดนอนพต (V) แรงดนเอาตพต (V) 6 7 8 9 10

จากแรงดนเอาตพตทบนทกลงในตารางท 2.5 สรปไดวา ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 47: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 33

การดดแปลงวงจรคงคาแรงดนทใชไอซ LM317 ใหสามารถคงคาแรงดนทปรบคาไดมวงจรตามรปท 2.6 ปรบคาได 0V – 30 V โดยตอตวตานทานแบบปรบคาได มคา 5 kΩ เขาทขา Common ของไอซ

รปท 2.6 วงจรแหลงจายไฟตรงทปรบคาได

ภาคปฏบต

ใหวาดวงจรตามรปท 2.6 โดยใชโปรแกรมโปรตอส แลวจาลองการทางานของวงจร โดยปอนแรงดนไฟฟากระแสสลบ 30 V เขาทอนพต แลวปรบคาตวตานทาน 5 kΩ และวดคาแรงดนทเอาตพต

วงจรไบโพลารทรานซสเตอร การนาไบโพลารทรานซสเตอรไปตอใชงาน ตองเรมตนจากการวดแรงดนไฟตรง (bias) ใหทรานซสเตอรอยางเหมาะสมจงจะทาใหทรานซสเตอรทางานได ในบทเรยนนจะไดเรยนรการทางานของวงจรทใชไบโพลารทรานซสเตอรเปนสวตช เปนวงจรขยายแบบเบสรวม อมตเตอรรวม คอลเลกเตอรรวม วงจรขยายขนตน และวงจรขยายกาลง

วงจรทรานซสเตอรสวตช จากวงจรในรปท 2.7 เปนวงจรทใชทรานซสเตอรเปนสวตช มทรานซสเตอร Q1 และ Q2 ทขาเบสของทรานซสเตอร Q1 มตวตานทาน R1 ตอกบขาเบสและตอลงกราวด สวนขาเบส Q2 ตอกบตวตานทาน R2 และตอกบไฟบวก 6 V ใหสงเกตผลจากการทดลองวาทรานซสเตอรตวใดทาหนาทตอวงจร (on) หรอตดวงจร (off)

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 48: Proteus ภาษาไทย

34 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 2.7 วงจรทรานซสเตอรสวตช

ภาคปฏบต

ใหตอวงจรตามรปท 2.7 แลวจาลองการทางานของวงจรและสงเกตผลทหลอดไฟ D1 และ D2 และวดคาแรงดนททรานซสเตอร Q2 ตามตารางท 2.6 โดยใชโวลตมเตอรวดแรงดนไฟตรง ตารางท 2.6 วดแรงดนททรานซสเตอร Q2

วดแรงดนท คาทวดได (V) CB BE CE

สรป ความสมพนธของแรงดนทขาทรานซสเตอร Q2

CEV =

การตอวงจรทรานซสเตอรสวตช จะตองปรบคากระแสทไหลเขาขาเบสใหเหมาะสมจงจะทาใหมกระแสไหลจากขาคอลเลกเตอรไปยงขาอมตเตอรได ใหทดลองวงจรตามรปท 2.8

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 49: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 35

รปท 2.8 วงจรสวตชทมการปรบกระแสทขาเบส

ภาคปฏบต ใหตอวงจรตามรปท 2.8 แลวจาลองการทางานของวงจร ทดลองปรบ RV1 แลวสงเกตผลท D1 และสรปผลไดวา ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... จากวงจรทรานซสเตอรสวตชในรปท 2.6 เมอเพมตวคาปาซเตอรเขาไปตามรปท 2.9 จะทาใหไดเปนวงจรตงเวลาปดหลอดไฟฟาโดยอตโนมต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 50: Proteus ภาษาไทย

36 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 2.9 วงจรปดหลอดไฟโดยอตโนมต

ภาคปฏบต ใหตอวงจรตามรปท 2.9 แลวจาลองการทางาน สงเกตผลทหลอดไฟ D1 แลวทดลองเปลยนคา C1 เปน 100 μF และ 10,000 μF สรปผลไดดงน ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... จากวงจรในรปท 2.9 ถาสลบท C1 กบ R1 และยายสวตช S1 ไปไวทดานลาง เมอจาลองการทางานของวงจรจะไดผลดงน ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... การตอวงจรทรานซสเตอรใหทาหนาทขยายสญญาณไฟกระแสสลบ สามารถตอเปนวงจรได 3 แบบ คอ วงจรแบบอมตเตอรรวม วงจรคอลเลกเตอรรวมและวงจรเบสรวม

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 51: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 37

วงจรอมตเตอรรวม จากวงจรในรปท 2.10 เปนวงจรอมตเตอรรวมมสญญาณอนพตปอนเขาทขาเบส และสงสญญาณออกทขาคอลเลกเตอร สวนขาอมตเตอรเปนขาทตอรวมกบอนพตและเอาตพต โดยตอกบ ตวตานทาน R6

รปท 2.10 วงจรอมตเตอรรวม

ภาคปฏบต 1. ใหตอวงจรตามรปท 2.10 แลวจาลองการทางานของวงจร โดยใชโวลตมเตอรวดแรงดน

ไฟตรงทขา BC BE และ CE แลวหาความสมพนธของแรงดนทวดได สรปเปนสตรได

CEV =

2. ใหปอนสญญาณรปไซน 1 kHz เขาทอนพตแลวใชออสซลโลสโคปตรวจดรปคลนทเอาตพตไดอตราการขยายแรงดนเทากบ

ivov=

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 52: Proteus ภาษาไทย

38 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

วงจรขยายเบสรวม วงจรขยายเบสรวมเปนวงจรทปอนสญญาณเขาทอนพตและสงสญญาณออกทขาคอลเลกเตอร

รปท 2.11 วงจรขยายเบสรวม

ภาคปฏบต 1. ตอวงจรตามรปท 2.11 แลวจาลองการทางานโดยวดคาแรงดนทขา BE BC และ EC และ

สรปหาความสมพนธได

CEV =

2. ทดสอบการขยายสญญาณโดยปอนสญญาณรปไซน ความถ 1 kHz เขาทอนพตและวดรปคลนสญญาณทเอาตพต โดยใชออสซลโลสโคป หาอตราขยายแรงดนได

ivov=

วงจรขยายคอลเลกเตอรรวม วงจรขยายคอลเลกเตอรรวมเปนวงจรทตอสญญาณเขาขาเบสและสงสญญาณออกทขาอมตเตอร

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 53: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 39

รปท 2.12 วงจรขยายคอลเลกเตอรรวม

ภาคปฏบต 1. ใหตอวงจรตามรปท 2.12 แลวจาลองการทางานโดยวดแรงดนทขา BC BE และ CE และหา

ความสมพนธของแรงดนทวดได

CEV =

2. ใหปอนสญญาณรปไซนความถ 1 kHz เขาทอนพตแลวตรวจวดดรปคลนทเอาตพตดวยออสซลโลสโคป เพอหาอตราการขยายแรงดนได

ivov=

จากการทดลองในรปท 2.10 – 2.12 สรปลงในตารางท 2.7 ไดดงน ตารางท 2.7 เปรยบเทยบวงจรขยายไบโพลารทรานซสเตอร

คาทพจารณา CE CC CB อตราขยายแรงดน เฟสของสญญาณ อนพตกบเอาตพต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 54: Proteus ภาษาไทย

40 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

วงจรขยายสญญาณคอนเดนเซอรไมโครโฟน วงจรขยายสญญาณคอนเดนเซอรไมโครโฟน เปนวงจรทใชขยายสญญาณเสยงทผานคอนเดน- เซอรไมโครโฟนใหมความแรงมากพอทจะปอนเขาระบบขยายสญญาณเสยง มวงจรตามรปท 2.13 ประกอบดวยทรานซสเตอร 3 ตว ใชกบแหลงจายไฟตรง 1.5 V สามารถปรบอตราขยายได

รปท 2.13 วงจรขยายสญญาณคอนเดนเซอรไมโครโฟน

ภาคปฏบต ใหตอวงจรตามรปท 2.13 แลวจาลองการทางานของวงจรโดยปอนสญญาณรปไซน 1 kHz เขาท C1 แลวตรวจดรปคลนทเอาตพตโดยใชออสซลโลสโคป ทดลองปรบคา RV1 แลวดผลทเอาตพต และสรปผลทเกดขน

สรปผลการสงเกต ....................................................................................................................................................... ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 55: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 41

วงจรขยายกาลง (Power Amplifier) วงจรขยายกาลงใชเปนภาคเอาตพตในการขยายกระแสหรอแรงดนเพอนาไปขบโหลด วงจร นเปนสวนททางานหนกจงทาใหเกดความรอนและมโอกาสชารดไดงาย อาการเสยของระบบเกอบ 90 เปอรเซนตเกดจากวงจรในสวนน เพอลดความรอนทเกดขนกบทรานซสเตอรจงมการตดตงแผนระบายความรอน เพอใหชวยลดความรอนทเกดจากการทางานของทรานซสเตอรกาลง วงจรขยายกาลงจดแบง ตามลกษณะการตอวงจรไดดงน

1. วงจรพช – พล (Push – Pull Circuit) 2. วงจรดารลงตน (Darlington Circuit) 3. วงจรคอมพลเมนทาร (Complementary Symmetry Circuit) วงจรพช – พล วงจรขยายกาลงแบบพช – พล เปนวงจรทมสองสวนชวยกนทางานคนละซกของสญญาณ โดย

แบงเปนการทางานขยายสญญาณซกบวกและอกสวนหนงทาการขยายสญญาณซกลบมวงจรตามรปท 2.14

รปท 2.14 วงจรขยายกาลงตอแบบพช – พล

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 56: Proteus ภาษาไทย

42 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

วงจรดารลงตน วงจรขยายกาลงทใชทรานซสเตอรตอเปนแบบดารลงตน เปนวงจรทใชทรานซสเตอร 2 ตวมาตออนกรมกน เพอใหสามารถจายกระแสไดมากขนและมการแบงกาลงสญเสยในรปของพลงงานความรอนทาใหมประสทธภาพดกวาการใชทรานซสเตอรเพยงตวเดยว มวงจรตามรปท 2.15

รปท 2.15 วงจรขยายกระแสตอแบบดารลงตน

การทางานของวงจรดารลงตน อตราการขยายกระแสจะเทากบ ( = อตราขยาย

กระแสของ และ = อตราขยายกระแสของ ) และกระแสทจายใหกบโหลด 21 ββ × 1β

1Q 2β 2Q B1L 2II =

วงจรคอมพลเมนทราร วงจรขยายกาลงทใชตอเปนแบบคอมพลเมนทรารใชทรานซสเตอรกาลง 2 ตวทเขาคกนตวหนงเปนแบบ PNP และอกตวหนงเปนแบบ NPN เชน เบอร TIP 41 กบ TIP 42 เปนตน มวงจรตามรปท 2.16

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 57: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 43

รปท 2.16 วงจรขยายกาลงทตอเปนแบบคอมพลเมนทราร

ภาคปฏบต 1. ใหตอวงจรขยายกาลงตามรปท 2.14 – 2.16 ลงบนโปรแกรมโปรตอส 2. ทดสอบการทางานของวงจรโดยปอนสญญาณรปไซน ทมความถ 1 KHz เขาทอนพต แลว

ใชออสซลโลสโคป ตรวจดรปคลนสญญาณทเอาตพต 3. สรปผลการสงเกต

3.1 วงจรรปท 2.14 ........................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................

3.2 วงจรรปท 2.15 ........................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 58: Proteus ภาษาไทย

44 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

3.3 วงจรรปท 2.16 ........................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................

วงจรเฟต ไบโพลารทรานซสเตอรเปนอปกรณททางานโดยใชการควบคมกระแสโดยใชกระแสทขาเบสไปควบคมกระแสทไหลผานขาคอลเลกเตอร สวนเฟตเปนทรานซสเตอรททางานโดยการควบคมแรงดนใชการปอนแรงดนเขาทขาเกตเพอควบคมกระแสทไหลผานอปกรณ เมอเปรยบเทยบกบไบโพลารทรานซส- เตอรกบเฟตจะพบวาเฟตมความตานทานดานอนพตสงมาก เฟตจาแนกไดเปน 2 ชนด คอ เจเฟต (Junction Filed Effect Transistor : JFET) และ มอสเฟต (Metal – Oxide Semiconductor FET : MOSFET) มสญลกษณตามรปท 2.17 – รปท 2.19

เดรน(D)

ซอรส(S)

เกต(G)

เดรน(D)

ซอรส(S)

เกต(G)

(ก) เอนแชนเนล (ข) พแชนเนล

รปท 2.17 สญลกษณเจเฟต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 59: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 45

ซอรส(S)

เกต(G)

เดรน(D)

ซอรส(S)

เกต(G)

เดรน(D)

(ก) เอนแชนเนล (ข) พแชนเนล

รปท 2.18 สญลกษณด - มอสเฟต

ซอรส(S)

เกต(G)

เดรน(D)

ซอรส(S)

เดรน(D)

(ก) เอนแชนเนล (ข) พแชนเนล

รปท 2.19 สญลกษณอ - มอสเฟต

การนาเฟตไปตอเปนวงจรขยายสญญาณ จดเปนวงจรได 3 แบบ คอ

วงจรขยายแบบซอรสรวม วงจรขยายแบบซอรสรวม มวงจรตามรปท 2.20 โดยปอนสญญาณเขาทขาเกตโดยผาน C1 โดยม RG ตอกบขาเกตและตอลงกราวด เพอทาใหขาเกตมคาแรงดนประมาณ 0 V (เพราะ IGSS มคานอย) RG ตองมคาเปนเมกกะโอหม เพอไมใหเกดการโหลดทแหลงจายสญญาณไฟฟากระแสสลบ การวดแรงดนไบแอส

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 60: Proteus ภาษาไทย

46 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

(Q point) ทาใหกระแสทขาเดรนสายไปมาดวย เมอกระแสทขาเดรนเพมขน แรงดนทตกครอม RD กจะเพมขนดวยทาใหแรงดนทขาเดรนกบกราวดลดลง

รปท 2.20 วงจรขยายแบบซอรสรวม

ภาคปฏบต ใหตอวงจรตามรปท 2.20 เพอจาลองการทางานของวงจร โดยทาตามขนตอนดงน

1. ตอวงจรโดยใชโปรแกรมโปรตอส 2. จาลองการทางานของวงจร โดยไมตอสญญาณอนพต แลวตอโวลตมเตอรวดแรงดน

ไฟตรงทขา GD GS และ DS 3. ตอสญญาณรปไซนจากเครองกาเนดสญญาณเขาทอนพตโดยตงความถไวท 1 KHz และ

แอมปลจด 100 mVrms 4. ตอออสซลโลสโคป วดรปคลนสญญาณทอนพตและเอาตพต 5. จาลองการทางานของวงจรแลววาดรปคลนทอนพตและเอาตพต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 61: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 47

6. ปรบแอมปลจดของสญญาณจากเครองกาเนดสญญาณแลวสงเกตผลทเอาตพต สรปผลการสงเกต .......................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงจรขยายแบบเกตรวม วงจรขยายแบบเกตรวม ตอเปนวงจรไดตามรปท 2.21 มขาเกตเปนกราวดไฟสลบเพราะมคาปา-

ซเตอร C3 ตอเปนคาปาซเตอรสงผานสญญาณทไมตองการลงกราวด สญญาณอนพตปอนเขาทขาซอรสโดยผานคาปาซเตอร C1 สวนสญญาณเอาตพตจะสงออกทคาปาซเตอร C2 ซงตออยกบขาเดรน

รปท 2.21 วงจรขยายแบบเกตรวม

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 62: Proteus ภาษาไทย

48 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ภาคปฏบต ใหตอวงจรตามรปท 2.21 เพอจาลองการทางานของวงจรและทาตามขนตอนเชนเดยวกนกบวงจรขยายซอรสรวม แลวสงเกตผล

สรปผลการสงเกต .......................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงจรขยายแบบเดรนรวม

วงจรขยายแบบเดรนรวม ตอเปนวงจรไดตามรปท 2.22 มสญญาณอนพตปอนเขาทขาเกตผานคาปาซเตอร C1 และเอาตพตตออกทขาซอรส

รปท 2.22 วงจรขยายแบบเดรนรวม

ภาคปฏบต

ใหตอวงจรตามรปท 2.22 เพอจาลองการทางานของวงจร และทาตามขนตอนเชนเดยวกบวงจรขยายซอรสรวม แลวสงเกตผล

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 63: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 49

สรปผลการสงเกต .....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

การประยกตใชงานเฟต การนาเฟตไปใชในการขยายสญญาณ มใชในภาคขยายขนตนและวงจรขยายกาลง ในหวขอนจะกลาวถงวงจรผสมสญญาณ ซงเปนวงจรขยายขนตน วงจรผสมสญญาณจะรบสญญาณเสยงจากแหลงกาเนดสญญาณเสยง เชน ไมโครโฟน MP3 แลวนามาปรบสดสวนความแรงของสญญาณตามตองการ กอนสงตอ ไปยงภาคควบคมเสยงทมเสยงแหลม วงจรผสมสญญาณมวงจรตามรปท 2.23

รปท 2.23 วงจรผสมสญญาณทใชเฟต

ภาคปฏบต ใหจาลองการทางานของวงจรผสมสญญาณ โดยปฏบตตามขนตอนดงน

1. ใหตอวงจรตามรปท 2.23 แลวจดเกบไวในแฟมชอ FETMIXER 2. จาลองการทางานของวงจร

2.1 ตอเครองกาเนดสญญาณเขาทอนพต 1 2 และ 3 2.2 ตอออสซลโลสโคปแชนเนล A เขาทขาเกตและแชนเนล B เขาทเอาตพต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 64: Proteus ภาษาไทย

50 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

2.3 ปอนสญญาณรปไซนความถ 1 KHz เขาทอนพตทกชอง 2.4 ปรบ RV1 ไวทคาตาสด สวน RV2 และ RV3 ปรบไวทคาสงสด สงเกตรปคลนท

ออสซลโลสโคปแลววาดรปไวดานลาง

อนพต

เอาตพต

2.5 ปรบ RV ทกตวไวทคาตรงจดกงกลาง แลวสงเกตผลทออสซลโลสโคปและวาดรปคลน ไวทดานลาง

อนพต

เอาตพต

2.6 ปอนสญญาณอนพตทมความถไมเทากน กาหนดใหเปน 10 Hz 100 Hz และ 1 KHz ตามลาดบ

2.7 ปรบ RV ทกตวไวทจดกงกลางแลวสงเกตผลทออสซลโลสโคปและวาดรปไวดานลาง

อนพต

เอาตพต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 65: Proteus ภาษาไทย

บทท 2 วงจรแอนะลอก 1 51

2.8 ปรบ RV1 ใหมคาตาสด แลวสงเกตเปลยนทออสซลโลสโคป และวาดรปไวดานลาง

อนพต

เอาตพต

2.9 ปรบ RV2 ใหมคาตาสด สวน RV1 และ RV3 ปรบไวตรงจดกงกลาง แลวสงเกตรปคลนทออสซลโลสโคป และวาดรปไวดานลาง

อนพต

เอาตพต

2.10 ปรบ RV3 ใหมคาตาสด สวน RV2 และ RV1 ปรบไวตรงจดกงกลาง แลวสงเกตรปคลนทออสซลโลสโคปและวาดรปไวดานลาง

อนพต

เอาตพต

สรป วงจรแอนะลอก 1 เปนการจาลองการทางานของวงจรทเกยวกบไดโอด ในวงจรแหลงจายไฟ-ตรง การจาลองการทางานของวงจรไบโพลารทรานซสเตอร ทเกยวกบการใชทรานซสเตอรเปนสวตชและวงจรขยายสญญาณ มการตอวงจรแบบเบสรวม แบบอมตเตอรรวมและแบบคอลเลกเตอรรวม ในสวนของ วงจรเฟตมการจาลองวงจรขยายทใชเฟตมการตอวงจรแบบเกตรวม ซอรสรวม และเดรนรวม และการประยกตใชงานเฟตเปนวงจรผสมสญญาณ

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 66: Proteus ภาษาไทย

52 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

คาถามทายบท 1. ในวงจรแหลงจายไฟตรงตามรปท 2.5 อปกรณตอไปนทาหนาทอยางไร

1.1 บรดจไดโอด 1.2 ไอซ 7805 คาปาซเตอร 2200 μF 1.4 คาปาซเตอร 100 nF 1.3

2. จากวงจรในรปท 2.8 ตองการตงเวลาปดหลอดไฟไวท 3 นาท จะตองใชคา C1 และ R1 เทาใด

3. จากวงจรในรปท 2.11 คาปาซเตอร C1 และ C2 มหนาทอยางไร และเมอเปลยนคาใหสงขนหรอตาลงจากทกาหนดไวจะมผลอยางไรบาง

4. จากวงจรในรปท 2.16 จงหาคทรานซสเตอรกาลงทจะมาเปลยนทรานซสเตอร TIP41 และ TIP42 แลวทดสอบการทางาน

5. จงหาวงจรการประยกตใชงานเฟต 1 วงจร แลวนามาจาลองดวยโปรแกรมโปรตอส

เอกสารอางอง สมชาย ชนวฒนาประณธ. (2548). การออกแบบวงจรอเลกทรอนกส. อดรธาน : มหาวทยาลยราชภฏ อดรธาน.

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 67: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2

วตถประสงค เพอใหผเรยนมความร ความสามารถและทกษะดงน

1. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของวงจรออปแอมปไดถกตอง 2. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของวงจรไอซ 555 ไดถกตอง 3. อธบายการทางานของวงจรในขอ 1-2 ไดถกตอง 4. ออกแบบวงจรขยายสญญาณโดยใชออปแอมปได 5. ออกแบบวงจรอะสเตเบลและโมโนสเตเบลมลตไวเบรเตอรโดยใชไอซ 555 ไดถกตอง

หวขอเรอง ออปแอมป วงจรบฟเฟอร วงจรขยายอนเวอรตง วงจรขยายนอนอนเวอรตง วงจรอนทรเกรต วงจรดฟเฟอเรนเชยล วงจรขยายผลตาง วงจรกรองความถไวงาน ไอซ 555 ภาพรวมของไอซ 555 วงจรทดสอบไอซ 555 มลตไวเบรเตอร การประยกตใชงาน สรป คาถามทายบท เอกสารอางอง

Page 68: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2

บทนา วงจรแอนะลอก 1 ในบทท 2 เปนการจาลองการทางานของวงจรไดโอด ทรานซสเตอรไบโพลาร และทรานซสเตอรเฟต ในบทท 3 จะเปนการจาลองการทางานของวงจรทจดอยในรปของวงจรรวม มออปแอมปและไอซทเกยวกบฐานเวลา (ไอซ 555) ออปแอมปจะนาไปตอเปนวงจรบฟเฟอร วงจรขยายอนเวอรตง วงจรขยายนอนอนเวอรตง วงจรอนทรเกต วงจรดฟเฟอเรนเชยล วงจรขยายผลตาง วงจรกรองความถไวงาน สวนไอซ 555 จะกลาวถง ภาพรวม วงจรทดสอบไอซ วงจรมลตไวเบรเตอรแบบโมโนสเตเบลและอะสเตเบล การประยกตใชงานไอซ 555

ออปแอมป ออปแอมปเปนวงจรขยายผลตางทมอตราการขยายสงมาก มอนพตอมพแดนซสงมากและมเอาตพตอมพแดนซตา ออปแอมปมอนพต 2 ขา คอ ขาอนเวอรตง (-) และขานอนอนเวอรตง (+) ดานเอาตพตม 1 ขา ปกตจะใชกบแหลงจายไฟคทมคาแรงดน ± 5 V ถง ± 15 V มลกษณะภายนอกและสญลกษณตามรปท 3.1 (ก) ลกษณะภายนอก (ข) สญลกษณ

รปท 3.1 ออปแอมป

Page 69: Proteus ภาษาไทย

56 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

การนาออปแอมปไปตอใชงาน จะนาไปใชเปนวงจรขยายสญญาณ วงจรกรองความถ และวงจรเปรยบเทยบ มรายละเอยดดงน

วงจรบฟเฟอร วงจรบฟเฟอรเปนวงจรทมอตราขยายเทากบ 1 มวงจรตามรปท 3.2

รปท 3.2 วงจรบฟเฟอร

วงจรขยายอนเวอรตง

วงจรขยายอนเวอรตงเปนวงจรขยายทมสญญาณปอนเขาทขาอนเวอรตงโดยผานตวตานทาน R1 10 kΩ มวงจรตามรปท 3.3

รปท 3.3 วงจรขยายอนเวอรตง

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 70: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 57

วงจรขยายนอนอนเวอรตง วงจรขยายนอนอนเวอรตงเปนวงจรออปแอมปทตอสญญาณอนพตเขาทขานอนอนเวอรตง มวงจรตามรปท 3.4

รปท 3.4 วงจรขยายนอนอนเวอรตง

ภาคปฏบต ใหจาลองการทางานของวงจร ในรปท 3.2 – รปท 3.4 โดยทาตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 3.2 2. ตอเครองกาเนดสญญาณเขาทอนพตและตอออสซลโลสโคปเขาทเอาตพต 3. ปอนสญญาณรปไซน ความถ 1 KHz เขาทอนพต 4. สงเกตรปดคลนทเอาตพต แลววาดรปไวดานลาง

อนพต

เอาตพต

5. ใหจาลองการทางานของวงจรในรปท 3.3 และรปท 3.4 โดยทาตามขนตอนเชนเดยวกบ

ขอ 1 ถงขอ 4 แลววาดรปไวดานลาง

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 71: Proteus ภาษาไทย

58 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

อนพต

เอาตพต

อนพต

เอาตพต

รปคลนของวงจรในรปท 3.3 รปคลนของวงจรในรปท 3.4

สรปผลการสงเกต

.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

วงจรอนทรเกรต (Integrator) วงจรอนทรเกรตเปนวงจรทเปลยนสญญาณรปสเหลยม ใหเปนสญญาณรปสามเหลยม มวงจรตามรปท 3.5

รปท 3.5 วงจรอนทรเกรต

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 72: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 59

วงจรดฟเฟอเรนเชยล (Differentiator) วงจรดฟเฟอเรนเชยล เปนวงจรทเปลยนสญญาณรปสามเหลยมใหเปนสญญาณรปไซน มวงจรตามรปท 3.6

รปท 3.6 วงจรดฟเฟอเรนเชยล

วงจรขยายผลตาง (Difference Amplifier) วงจรขยายผลตาง ใชเปรยบเทยบแรงดนทปอนเขาขาอนพตแลวแสดงผลทเอาตพต มวงจรตามรปท 3.7

รปท 3.7 วงจรขยายผลตาง

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 73: Proteus ภาษาไทย

60 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ภาคปฏบต ใหตอวงจรตามรปท 3.5 – รปท 3.7 แลวจาลองการทางานและวาดรปคลนสญญาณทเอาตพต

อนพต

เอาตพต

อนพต

เอาตพต

รปคลนของวงจรในรปท 3.5 รปคลนของวงจรในรปท 3.6

สรปผลการสงเกต

...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

วงจรกรองความถไวงาน (Active Filters)

วงจรกรองความถเปนวงจรกรองสญญาณอนพตใหไดความถตามตองการ แลวสงออกทเอาตพตและสามารถปรบแอมปลจดของสญญาณทผานออกมาได วงจรกรองความถไวงานแบงเปน วงจรกรองความถตา วงจรกรองความถสง และวงจรกรองแถบความถ มรายละเอยดดงน

วงจรกรองความถตาไวงาน (Active Lowpass Filters) วงจรกรองความถตาไวงาน เปนวงจรทยอมใหความถไมเกน 1 KHz ผานออกทเอาตพต ความถทผานไปไดจะมแอมปลจดสงกวาสญญาณทปอนเขาทอนพต มวงจรตามรปท 3.8

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 74: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 61

รปท 3.8 วงจรกรองความถตาแบบไวงาน

ภาคปฏบต

ใหผเรยนปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 3.8 2. ตอเครองกาเนดสญญาณและออสซลโลสโคปเขาทอนพตและเอาตพตตามลาดบ 3. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนสญญาณอนพตเปนสญญาณรปไซน ความถ 1 KHz

แลวสงเกตดรปคลนทออสซลโลสโคปและวาดรปไวในรปท 3.9

รปท 3.9 รปคลนไซนความถ 1 KHz ผานวงจรกรองความถตา

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 75: Proteus ภาษาไทย

62 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

4. เปลยนความถทปอนเขาเปน 100 Hz แลวสงเกตดผลทออสซลโลสโคปและวาดรปคลน ลงในรปท 3.10

รปท 3.10 รปคลนไซนความถ 100 Hz ทผานวงจรกรองความถตา

5. เปลยนคา C1 เปน 1 μF แลวจาลองการทางานตามขอ 3 และขอ 4 และวาดรปลงใน รปท 3.11

(ก) รปคลนไซน 1 KHz

(ข) รปคลนไซน 100 Hz

รปท 3.11 รปคลนทผานวงจรกรองความถตา เมอ C1 = 1 μF

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 76: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 63

สรปผลการสงเกต ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

วงจรกรองความถสงไวงาน (Active Highpass Filters) วงจรกรองความถสงไวงานเปนวงจรทยอมใหความถทสงกวา 1 KHz ผานไดด มวงจรตาม รปท 3.12

รปท 3.12 วงจรกรองความถสงไวงาน ภาคปฏบต ใหผเรยนปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 3.12 2. ตอเครองกาเนดสญญาณและออสซลโลสโคปเขาทอนพตและเอาตพตตามลาดบ 3. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนสญญาณรปไซน ความถ 1 KHz เขาทอนพต 4. สงเกตดผลทออสซลโลสโคป แลววาดรปคลนลงในรปท 3.13

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 77: Proteus ภาษาไทย

64 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 3.13 รปคลนไซนความถ 1 KHz ทผานวงจรกรองความถสง 5. เปลยนความถทปอนเขาวงจรกรองความถสง เปน 100 Hz และ 10 KHz แลวสงเกตดผลท

ออสซลโลสโคปและวาดรปคลนลงในรปท 3.14

(ก) ความถ 100 Hz

(ข) ความถ 10 KHz

รปท 3.14 รปคลนไซน 100 Hz และ 10 KHz ทผานวงจรกรองความถสง

6. เปลยนคา C1 เปน 4.7 μF แลวจาลองการทางานตามขอท 3 – 5 และวาดรปคลนลงใน

รปท 3.15

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 78: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 65

(ก) ความถ 1 KHz

(ข) ความถ 10 KHz

(ค) ความถ 100 Hz

รปท 3.15 รปคลนไซนทผานวงจรกรองความถสงเมอ C = 4.7 μF

สรปผลการสงเกต .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 79: Proteus ภาษาไทย

66 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

วงจรกรองแถบความถแบบไวงาน (Active Bandpass Filters) วงจรกรองความถไวงานเปนการนาวงจรกรองความถสงกบวงจรกรองความถตามาตอรวมกน มวงจรตามรปท 3.16

รปท 3.16 วงจรกรองแถบความถไวงาน

ภาคปฏบต ใหผเรยนปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 3.16 2. ตอเครองกาเนดสญญาณและออสซลโลสโคปเขาทอนพตและเอาตพตในขอ 1 3. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนสญญาณรปไซน 1 KHz เขาทอนพต

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 80: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 67

4. สงเกตดผลทออสซลโลสโคป และวาดรปคลนลงในรปท 3.17

รปท 3.17 รปคลนทอนพต/เอาตพตของวงจรกรองแถบความถ

5. ปรบความถสญญาณอนพตไปท 10 KHz และ 100 Hz แลวทาตามขอ 4 และวาดรปคลน ลงในรปท 3.18

(ก) ความถ 10 KHz (ข) ความถ 100 Hz

รปท 3.18 รปคลนทอนพต/เอาตพต เมอปอนความถ 10 KHz และ 100 Hz

สรปผลการสงเกต

...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 81: Proteus ภาษาไทย

68 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ไอซ 555 ภาพรวมของไอซ 555 ไอซ 555 เปนไอซแอนะลอกทม 8 ขา ใชตอเปนวงจรมลตไวเบรเตอรแบบโมโนสเตเบลหรออะสเตเบล มรปรางภายนอก ตาแหนงขา และสญลกษณตามรปท 3.19

(ก) ลกษณะภายนอก (ข) ตาแหนงขา (ค) สญลกษณ

รปท 3.19 ตาแหนงขาไอซ 555

บรษทผผลตไอซ 555 มหลายบรษทและไดกาหนดเบอรตามรายละเอยดในตารางท 3.1 ตารางท 3.1 เบอรไอซ 555 ของแตละบรษท

บรษทผผลต เบอร ECG Phillips Exar Fairchild Harris Intersil Lithic System Maxim Motorola National NTE Sylvania Raytheon RCA

ECG 955M XR-555 NE-555 HA-555 SE555/NE555 LC555 ICM7555 MC1455/MC1555 LM14555/LM555C NTE9555M RM555/RC555 CA555/CA555C

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 82: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 69

ตารางท 3.1 (ตอ) บรษทผผลต เบอร

Sanyo Texas Instruments

LC7555 SN52555/SN72555

วงจรภายในไอซ 555 แสดงในรปท 3.20 มวงจรเทยบเคยงทประกอบดวยทรานซสเตอรประมาณ 20 ตว ตวตานทาน 15 ตว และไดโอด 2 ตว จานวนอปกรณทมอยภายในแลวแตบรษทผผลต มวงจรเทยบเคยงจดเปนบลอก ทาหนาทควบคม กระตน เปรยบเทยบ คายประจและสงกาลงออก ไอซ 555 ใชกบแหลงจายไฟ 4.5 – 18 โวลต กนกระแส 3 – 6 mA มชวงเวลาขอบขาขน/ขาลง 100 นาโนวนาท

รปท 3.20 วงจรภายในไอซ 555

หนาทแตละขาของไอซ 555 ขา 1 (Ground) เปนขาทตอลงกราวด เมอใชกบแหลงจายแรงดนทเปนบวก ขา 2 (Trigger) เปนขาอนพตของตวเปรยบเทยบตวลาง และใชเปนตวตงคาแลตซทาใหเอาตพตเปนลอจก 1 เปนการกาหนดลาดบการทางานของโมโนสเตเบล พลซทจะเขามากระตน ตองมชวงเวลาสนกวาคาทคานวณไดจากคา RC ทตออยภายนอกวงจร แรงดนทใชกระตนมคาระหวาง V+ กบ กราวด กระแสจะไหลจากขานไปยงวงจรภายนอก มคาประมาณ 500 nA ขา 3 (Output) เปนขาเอาตพตของไอซ 555 ตอมาจากวงจรโทเทมโพลทจายกระแสสง ใชทรานซสเตอร Q20 – Q24 โดยม Q21 และ Q22 เปนแหลงจายใหกบโหลดโดยตอเปนแบบดารลงตน

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 83: Proteus ภาษาไทย

70 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ขา 4 (Reset) ขานใชรเซตแลตซเพอทาใหเอาตพตกลบมาเปนลอจก 0 คาแรงดนทจดทางานมคา 0.7 V และมกระแสซงค 0.1 mA ชวงเวลาประวงทจะเกดการรเซตทเอาตพตมคาประมาณ 0.5 μs และพลซทใชในการรเซตมคาความกวางตาสด 0.5 μs ขา 5 (Control Voltage) ขานจะตอกบแรงดนคา 2/3 ของแรงดนจากแหลงจายโดยตอมาจากวงจรแบงแรงดนทอางองจากตวเปรยบเทยบตวบน อตราสวนของวงจรแบงแรงดนมคา 2:1 (R8 – R9) เมอใชไอซ 555 ทางานในโหมดควบคมแรงดนมคาตากวา V+ 1-2 โวลต คาแรงดนควบคมในโหมดโมโนสเต-เบลจะมคาประมาณ 45-90 เปอรเซนตของ VCC และในโหมดอะสเตเบลจะมคาแรงดนควบคม 1.7 V ถง VCC

ขา 6 (Threshold) เปนขาอนพตขาหนงทตอไปเขาตวเปรยบเทยบตวบนใชรเซตแลตซ ทาใหเอาตพตเปนลอจก 0 คาแรงดนทปอนเขาขานมคา V+ กบกราวด จะมกระแสไหลจากภายนอกเขามาทขวนมคากระแสประมาณ 0.1 μA

ขา 7 (Discharge) ขานตอเปนแบบคอลเลกเตอรเปดของทรานซสเตอร Q14 มขาอมตเตอรตอลงกราวด เพอใหทรานซสเตอรตอวงจร ขา 7 จะตอลงกราวด ปกตคาปาซเตอรทเปนตวกาหนดเวลาจะตออยระหวางขา 7 กบกราวดและจะคายประจเมอทรานซสเตอรทางานใหเอาตพตเปนลอจก 0 และทรานซสเตอร จะหยดทางาน (off) เมอเอาตพตเปนลอจก 1

ขา 8 (V+) เปนขาทตอกบขวบวกของแหลงจายไฟตรงมคา + 4.5 V ถง 16 V วงจรทดสอบไอซ 555 วงจรทดสอบไอซ 555 ใชทดสอบการทางานของไอซวายงใชงานไดหรอไม เปนการทดสอบท

ใชเวลานอย มวงจรตามรปท 3.21 ถาไอซใชงานไดไดโอดเปลงแสง 2 ตวจะตดสวางและดบสลบกน

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 84: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 71

รปท 3.21 วงจรทดสอบไอซ 555

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ใหตอวงจรตามรปท 3.21 2. เปลยนคาอปกรณใหตรงตามวงจรในรปท 3.21 3. จาลองการทางานของวงจรและสงเกตดผลการทางาน บนทกผลการสงเกต

...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

โมโนสเตเบลมลตไวเบรเตอร โมโนสเตเบลมลตไวเบรเตอร เปนวงจรทใชกาเนดพลซ 1 ลก เมอมสญญาณมากระตนทขา

Trigger (ขา 2) ความกวางของพลซทเอาตพตขนกบคา R และ C ทตอภายนอก มวงจรตามรปท 3.22

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 85: Proteus ภาษาไทย

72 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 3.22 โมโนสเตเบลมลตไวเบรเตอร

การคานวณหาความกวางพลซทเอาตพตใชสตร T = 1.1 × R × C T เปน วนาท R เปน โอหม C เปน ไมโครฟารด การหาความกวางพลซโดยประมาณ ใชกราฟแสดงเวลาตามรปท 3.23

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 86: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 73

รปท 3.23 กราฟหาความกวางพลซของวงจรโมโนสเตเบลมลตไวเบรเตอร ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 3.22 2. ใชกราฟรปท 3.23 เพอเลอกคา R1 และ C1 ใหไดความกวางพลซทเอาตพตเปน 1 วนาท 3. จาลองการทางานของวงจร แลวจบเวลาวาไดคาถกตองหรอไม เมอกดสวตช Tigger บนทกผลการสงเกต

.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 87: Proteus ภาษาไทย

74 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

อะสเตเบลมลตไวเบรเตอร อะสเตเบลมลตไวเบรเตอร เปนวงจรกาเนดพลซทมความตอเนอง คาความถของพลซขนกบคา RC ทนามาตอภายนอก มวงจรตามรปท 3.24

รปท 3.24 วงจรอะสเตเบลมลตไวเบรเตอร

การคานวณหาความถและชวงเวลาของวงจรอะสเตเบล มสตรดงน

Hz C2R2)(R10.693

1f×+×

=

sec CR2)(R10.693TON ×+×= sec CR20.693TOFF ××=

f = ความถ = ชวงทมระดบแรงดนสง (ลอจก 1) = ชวงทมระดบแรงดนตา

(ลอจก 0) ONT OFFT

วฏจกรหนาทชวงทเปนลอจก 1 = % 100 2R2R1R2R1

×××

วฏจกรหนาทชวงทเปนลอจก 0 = % 100 2R2R1

R2×

× การหาคาความถโดยประมาณของวงจรอะสเตเบลมลตไวเบรเตอร ใชกราฟตามรปท 3.25

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 88: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 75

รปท 3.25 กราฟหาคาความถของวงจรอะสเตเบลมลตไวเบรเตอร

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ใหตอวงจรตามรปท 3.24 2. จากกราฟรปท 3.25 ตองการความถ 10 Hz 100 Hz และ 1KHz ตองใชคา R และ C เทาใด 3. เปลยนคา R และ C จากขอ 2 ใสลงในวงจร 4. จาลองการทางานของวงจรโดยตอออสซลโลสโคปเขาทเอาตพต 5. สงเกตรปคลนทเอาตพต และบนทกผลการสงเกต

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 89: Proteus ภาษาไทย

76 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

บนทกผลการสงเกต ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

การประยกตใชงานไอซ 555 ไอซ 555 เปนไอซทเกยวกบฐานเวลา สามารถนาไปประยกตใชกบวงจรทเกยวกบการกาเนดพลซได ในหวขอนจะยกตวอยางการประยกตใชงานไอซ 555 โดยนาไปตอเปนวงจรหนวงเวลาปด/เปดหลอดเรองแสง การแปลงแรงดนไฟตรงใหเปนไฟฟากระแสสลบและวงจรควบคมความเรวมอเตอรไฟตรง

วงจรหนวงเวลาการปดหลอดเรองแสง ตองการออกแบบวงจรปดหลอดเรองแสงโดยอตโนมต เมอกดสวตชใหหลอดเรองแสงตดสวางแลวประมาณ 3 นาท หลอดเรองแสงจะดบ เขยนเปนแผนภาพบลอกไดตามรปท 3.26

220VACวงจรแปลงACเปนDC วงจรหนวงเวลา วงจรเชอมตอ

วงจรหลอดเรองแสง

รปท 3.26 แผนภาพบลอกวงจรหนวงเวลาในการปดหลอดเรองแสง จากแผนภาพบลอกในรปท 3.26 วงจรหนวงเวลาการปดหลอดเรองแสงประกอบดวย วงจรแปลงไฟฟากระแสสลบ 220 V ใหเปนไฟฟากระแสตรง 12 V โดยไมใชหมอแปลง วงจรกาเนดพลซเดยวเปนวงจรกาเนดพลซออกมา 1 ลก เมอมการกดสวตชโดยใหมชวงการหนวง 3 นาท และวงจรเชอมตอไฟฟากระแสสลบทจะจายใหกบหลอดเรองแสง เมอเขยนเปนวงจรไดตามรปท 3.27

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 90: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 77

รปท 3.27 วงจรหนวงเวลาการปดหลอดเรองแสง

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 3.27 2. เปลยนคาอปกรณใหตรงกบวงจรในรปท 3.27 3. จาลองการทางานของวงจร โดยการกดสวตช ใหจบเวลาทไดโอดเปลงแสงตดสวางแลวดบ

ไดเวลาใกลเคยง 3 นาทหรอไม ถาไมไดใหเปลยนคา R หรอ C ทตอกบขา 6 4. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 91: Proteus ภาษาไทย

78 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

วงจรอนเวอรเตอร 12 VDC เปน 220 VAC วงจรอนเวอรเตอรเปนวงจรแปลงไฟฟากระแสตรงใหเปนไฟฟากระแสสลบ ในหวขอนตองการออกแบบวงจรอนเวอรเตอรทแปลงไฟตรง 12 V ใหเปนไฟฟากระแสสลบ 220 V ความถ 50 Hz เขยนเปนแผนภาพบลอกไดตามรปท 3.28

แบตเตอร 12V วงจรกาเนดความถวงจรขยายกระแส

หมอแปลง6Vเปน220V

220VAC

รปท 3.28 แผนภาพบลอกวงจรอนเวอรเตอร

จากรปท 3.28 วงจรอนเวอรเตอรประกอบดวยวงจรกาเนดความถ 50 เฮรตซทใชไอซ 555 ตอเปนวงจรอะสเตเบลมลตไวเบรเตอร วงจรขยายกระแสทาหนาทขยายกระแสทไดจากวงจรกาเนดความถโดยใชทรานซสเตอร 2 ตวตอเปนแบบพช – พล และสวนสดทายเปนวงจรกรองความถ ประกอบดวยคาปา-ซเตอรและขดลวดเหนยวนาเพอปอนเขาหมอแปลงยกระดบ จากแผนภาพบลอกในรปท 3.28 นามาเขยนเปนวงจรไดตามรปท 3.29

รปท 3.29 วงจรอนเวอรเตอร

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 92: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 79

1. ตอวงจรตามรปท 3.29 2. เปลยนคาอปกรณใหตรงกบทกาหนดไวในรปท 3.29 3. จาลองการทางานของวงจร โดยใชออสซลโลสโคปตรวจดรปคลนทเอาตพต ทดลองปรบ

คาความถแลวบนทกผล บนทกผลการสงเกต

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

วงจร PWM ควบคมความเรวมอเตอร การมอดเลตความกวางพลซ (Pulse Width Modulation : PWM) เปนการควบคมการทางานของแหลงจายไฟตรง ใหทางานในลกษณะการตดตอวงจรอยางรวดเรว ทาใหไดเปนสญญาณรปสเหลยมทมความกวางของพลซเปลยนไป โดยมระดบแรงดนอยในชวง 0 โวลตถงคาสงสดของแรงดนทจายออกมา ดวยหลกการดงกลาวสามารถนาไปใชควบคมความเรวของมอเตอรไฟตรงได สญญาณทไดจากวงจร PWM แสดงในรปท 3.30

รปท 3.30 รปคลนทไดจากวงจร PWM

จากรปท 3.30 การปรบคาวฏจกรหนาทของวงจร PWM ทาใหไดคากาลงไฟฟาเฉลยเปลยนไป สามารถนาไปใชคบคมความเรวของมอเตอรไฟตรงได การควบคมความเรวมอเตอรดวยวงจร PWM มขอดดงน

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 93: Proteus ภาษาไทย

80 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

1. การตดตอวงจรของเอาตพตทรานซสเตอร มลกษณะเหมอนการคงคาแรงดน ทาใหมการสญเสยกาลงไฟฟาเปนความรอนในปรมาณนอย จงใชแผนระบายความรอนขนาดเลก

2. เมอจดวงจรไดเหมาะสมจะทาใหมแรงดนตกครอม ทรานซสเตอรทเอาตพตมปรมาณนอย ทาใหพสยการควบคมมคาแรงดนสงสดใกลเคยงกบคาทไดจากแหลงจาย

3. กาลงเฉอยจากวงจร PWM ทาใหมอเตอรทางานทความเรวตาไดและมคาแรงดนคงท วงจร PWM ทใชไอซ 555

วงจร PWM ทใชไอซ 555 จานวน 2 ตว (หรอใชไอซ 556) โดยใหไอซตวแรกกาเนดพลซทมความถคงท สวนไอซตวทสองจะใชกาหนดความกวางของพลซ ไดเปนรปคลนตามรปท 3.31

รปท 3.31 รปคลนของวงจร PWM ทไดจากไอซ 555

วงจร PWM ทใชไอซ 555 2 ตว มวงจรแสดงในรปท 3.32

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 94: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 81

รปท 3.32 วงจรPWM ใชไอซ 555 2 ตว

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 3.32 2. เปลยนคาอปกรณใหไดตามวงจรในรปท 3.32 3. จาลองการทางานของวงจร โดยปรบคา RV1 แลวสงเกตความเรวของมอเตอร และด

รปคลนทออสซลโลสโคป 4. วาดรปคลนทเอาตพต ทความเรวสงและความเรวตา บนทกผลการสงเกต

...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 95: Proteus ภาษาไทย

82 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

สรป วงจรแอนะลอก 2 เปนวงจรทเกยวกบออปแอมป มการตอวงจรอปแอมปเปนวงจรขยายแบบ อนเวอรตง นอนอนเวอรตง วงจรแปลงสญญาณรปสเหลยมกบสญญาณรปสามเหลยม คอ วงจรอนทรเกตและวงจรดฟเฟอเรนเชยล วงจรขยายผลตางใชเปรยบเทยบแรงดนทปอนเขาอนพตของออปแอมป วงจรกรองความถไวงาน เปนการนาออปแอมปมาตอรวมกบคาปาซเตอรและตวตานทานเพอใชกรองความถสง ความถตา และแถบความถ ไอซ 555 เปนไอซเกยวกบฐานเวลา นามาตอเปนวงจรโมโนสเตเบลและอะสเตเบลมลตไวเบร-เตอร สามารถนาไปประยกตใชงานทเกยวกบการกาเนดพลซได เชน วงจรหนวงเวลา วงจร PWM ควบคมความเรวมอเตอร เปนตน

คาถามทายบท 1. วงจรขยายอนเวอรตงกบนอนอนเวอรตง ตางกนอยางไร จงอธบาย 2. วงจรอนทรเกตกบวงจรดฟเฟอเรนเชยล ตางกนอยางไร จงอธบาย 3. วงจรกรองแถบความถในรปท 3.16 คาแถบความถมคาความถตาและความถสงเทาใด 4. ใหตอวงจรควบคมมอเตอรตามรปท 3.33 แลวจาลองการทางานและบนทกผลการสงเกต 5. ใหตอวงจรตรวจจบการเคลอนไหวตามรปท 3.34 แลวจาลองการทางานและบนทกผลการ

สงเกต

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 96: Proteus ภาษาไทย

บทท 3 วงจรแอนะลอก 2 83

รปท 3.33 วงจรควบคมความเรวมอเตอรดวย PWM แบบคลนรปสามเหลยม

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 97: Proteus ภาษาไทย

84 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 3.34 วงจรตรวจจบการเคลอนไหว

เอกสารอางอง สมชาย ชนวฒนาประณธ. (2548). การออกแบบวงจรอเลกทรอนกส. อดรธาน : มหาวทยาลยราชภฏ อดรธาน. http//www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/741/741.html.(08/02/2007). http//www.talkingelectronics.com/te_interactive_index.html. (09/02/2007). http//www.uoguelph.ca/~antoon/circ/555test.html. (10/02/2007). http//www.home.cogeco.ca/~rpaisley4/LM555.html. (11/02/2007).

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 98: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล 1

วตถประสงค เพอใหผเรยนมความร ความสามารถและทกษะดงน

1. ใชโปรแกรมโปรตอสทดสอบการทางานของเกตไดถกตอง 2. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของวงจรเชงจดหมไดถกตอง 3. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของวงจรเขารหส/ถอดรหส ระบบเตอนผบกรก

บานและระบบควบคมเครองถายเอกสาร ไดถกตอง 4. อธบายการทางานของวงจรในขอ 1-3 ไดถกตอง

หวขอเรอง การทดสอบการทางานของเกต วงจรเชงจดหม วงจรเขารหส วงจรถอดรหส วงจรมลตเพลกเซอร วงจรดมลตเพลกเซอร วงจรเปรยบเทยบ วงจรบวกเลขฐานสอง วงจรกาเนดสญญาณตรวจสอบขอผดพลาด วงจรประยกตใชงาน วงจรเขารหสและวงจรถอดรหส ระบบเตอนผบกรกบาน ระบบควบคมเครองถายเอกสาร สรป คาถามทายบท เอกสารอางอง

Page 99: Proteus ภาษาไทย
Page 100: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล 1

บทนา โปรแกรมโปรตอส สามารถนาไปใชจาลองการทางานของวงจรดจตอลไดทงในระดบเกตพนฐาน วงจร และระบบดจตอล ในบทเรยนนจะเปนการใชโปรแกรมโปรตอสทดสอบการทางานของเกต การจาลองการทางานของวงจรเชงจดหมม วงจรเขารหส วงจรถอดรหส วงจรมลตเพลกเซอร วงจร ดมลตเพลกเซอร วงจรเปรยบเทยบ วงจรบวกเลขฐานสอง และวงจรกาเนดสญญาณ ตรวจสอบขอผดพลาด และในหวขอสดทายเปนการทดสอบวงจรประยกตใชงานม วงจรเขารหส/ถอดรหส ระบบเตอนผบกรกบาน และวงจรเปรยบเทยบควบคมเครองถายเอกสาร

การทดสอบเกตพนฐาน เกต เปนสวตชสารกงตวนาทเปนอปกรณพนฐานทางดจตอล เกตแตละตวจะมคณลกษณะเฉพาะ ในการออกแบบวงจรดจตอล จาเปนตองทราบคณลกษณะเฉพาะของเกตพนฐานซงมสญลกษณตามรปท 4.1

รปท 4.1 สญลกษณและเบอรของเกตพนฐาน

Page 101: Proteus ภาษาไทย

88 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ภาคปฏบต ใหหาคณลกษณะของเกตพนฐาน โดยปฏบตตามขนตอนดงน

1. ตอวงจรตามรปท 4.2 2. จาลองการทางานของเกต โดยการเปลยนคาอนพตของเกตแตละตว แลวสงเกตผลทเอาตพต 3. เขยนผลการสงเกตลงในแบบบนทกผลการสงเกต

รปท 4.2 วงจรการทดสอบเกต

บนทกผลการสงเกต นอตเกต (7404) แนนดเกต (7400)

อนพต เอาตพต (X)

อนพต เอาตพต (A) (B) (A) (X) 0 1

0 0

0 1

1 1

0 1

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 102: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล1 89

แอนดเกต (7408) นอรเกต (7402)

อนพต เอาตพต (X)

อนพต เอาตพต (B) (A) (B) (A) (X)

0 0 1 1

0 1 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

ออรเกต เอกคลซฟออรเกต (7486)

อนพต เอาตพต (X)

อนพต เอาตพต (B) (A) (B) (A) (X)

0 0 1 1

0 1 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

วงจรลอจกเชงจดหม วงจรลอจกเชงจดหมเปนวงจรลอจกทนาเกตพนฐานมาตอรวมกน ใหทางานตามฟงกชนทตองการ เมอปอนลอจกเขาทอนพตจะไดผลทเอาตพตทนท วงจรลอจกเชงจดหมมดงน

วงจรเขารหส (Encoder) วงจรเขารหส เปนวงจรทใชเปลยนเลขฐานแปด เลขฐานสบ หรอเลขฐานสบหกใหเปนเลขฐานสอง วงจรเขารหสจดทาเปนวงจรในรปของไอซ เชน ไอซเบอร 74147 เปนวงจรเขารหส 0 – 9 มวงจรตามรปท 4.3

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 103: Proteus ภาษาไทย

90 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 4.3 วงจรเขารหส 0 – 9

วงจรถอดรหส (Decoder)

วงจรถอดรหสเปนวงจรทใชเปลยนเลขฐานสองใหเปนเลขฐานสบหรอเลขฐานแปด หรอเลขฐานสบหก มวงจรตามรปท 4.4 เปนวงจรถอดรหสเลขฐานสองใหเปนเลขฐานสบแสดงผลดวยตวแสดงผล 7 สวน

รปท 4.4 วงจรถอดรหสเลขฐานสองเปนเลขฐานสบ

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 104: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล1 91

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 4.3 แลวจดเกบไฟลไวชอ ENCODER 2. จาลองการทางานของวงจร โดยการกดสวตชทอนพตแลวสงเกตผลทเอาตพต 3. ตอวงจรตามรปท 4.4 แลวจดเกบไฟลไวชอ DECODER 4. จาลองการทางานของวงจร โดยเปลยนลอจกดานอนพตแลวสงเกตผลทเอาตพต บนทกผลการสงเกต

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

วงจรมลตเพลกเซอร (Multiplexer) วงจรมลตเพลกเซอรเปนวงจรทใชในการคดเลอกขอมลดานอนพตเพอสงออกทเอาตพต ดานอนพตจะมขาขอมลทปอนเขาและมขาเลอกขอมล ไอซทใชเปนมลตเพลกเซอร เชน เบอร 74157 มวงจร ตามรปท 4.5

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 105: Proteus ภาษาไทย

92 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 4.5 วงจรมลตเพลกเซอร 74157 วงจรดมลตเพลกเซอร (Demultiplexer) วงจรดมลตเพลกเซอร เปนวงจรทใชในการกระจายขอมล ดานอนพตจะมขาขอมล 1 ขา และขาเลอกขอมลทสงออกเอาตพต สวนดานเอาตพตจะมหลายขา เชน ไอซเบอร 74154 มวงจรตามรปท 4.6

รปท 4.6 วงจรดมลตเพลกเซอร 74154

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 4.5 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนลอจกทขาเลอกขอมลหลาย ๆ คา แลวสงเกตวาขอมล

อนพต ขาใดถกสงออก 3. ตอวงจรตามรปท 4.6 4. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนลอจกทขาเลอกขอมลหลาย ๆ คา แลวสงเกตดวาขอมล

ทอนพตถกสงออกทขาใด

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 106: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล1 93

บนทกผลการสงเกต

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

วงจรเปรยบเทยบ (Comparator) วงจรเปรยบเทยบใชเปรยบเทยบขอมล 2 ชด ทปอนเขาอนพต แลวแสดงผลทเอาตพตเปนคาเทากน หรอ มากกวา หรอ นอยกวา ผลการเปรยบเทยบสามารถนาไปใชในการควบคมการทางานระบบได เชน ควบคมการทางานของมอเตอรปอนกระดาษเครองถายเอกสาร วงจรเปรยบเทยบแสดงในรปท 4.7

รปท 4.7 วงจรเปรยบเทยบไอซ 7485

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 4.7 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนขอมลเขาดานอนพตทงสองชด ใหมลกษณะเทากน

มากกวา และนอยกวา แลวสงเกตผลทเอาตพตวามขาใดเปนลอจก 1 3. บนทกผลการสงเกต

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 107: Proteus ภาษาไทย

94 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

บนทกผลการสงเกต

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

วงจรบวกเลขฐานสอง วงจรบวกเลขฐานสอง เปนวงจรพนฐานทใชในการคานวณ (การบวก การคณ และการหาร) ใน

หวขอนจะกลาวถงการจาลองการทางานของวงจรบวกเลขแบบไมคดตวทดเขา วงจรบวกแบบคดตวทดเขา และวงจรบวกแบบขนาน

วงจรบวกแบบไมคดตวทดเขา(Half Adder : HA) วงจรบวกแบบไมคดตวทดเขา เปนวงจรบวกเลขฐานสองขนาด 1 บต ทไมมการทดเขา มตาราง

ความจรง วงจร และสญลกษณตามรปท 4.8

อนพต เอาตพต

AB S

0

0

0

0

1

1

1

1

00

1 0

01

10

Co

(ก) ตารางความจรง

B

A S

CoHA

AB S

Co

(ข) วงจร (ค) สญลกษณ

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 108: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล1 95

รปท 4.8 วงจรบวกเลขแบบไมคดตวทดเขา วงจรบวกแบบคดตวทดเขา วงจรบวกแบบคดตวทดเขา เปนวงจรบวกเลขฐานสองขนาด 1 บต ทมการคดตวทดเขา มตารางความจรง วงจรและสญลกษณ ตามรปท 4.9

อนพต เอาตพต

AB S

0

0

0

0

1

1

1

1

00

1 0

01

10

Ci Co

0

0

0

0

0

0

1

1

0

01

1

11

1

1

1 0

0 1

10

1 1

(ก) ตารางความจรง

A

Ci

Co

SB

B

A S

CoFA

Ci

(ข) วงจร (ค) สญลกษณ

รปท 4.9 วงจรบวกเลขแบบคดตวทดเขา

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 109: Proteus ภาษาไทย

96 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

วงจรบวกเลขแบบขนาน วงจรบวกเลขแบบขนาน จดทาเปนวงจรบวกขนาด 4 บต ในรปของไอซเบอร 7483 ภายในประกอบไปดวยวงจรบวกเลขแบบไมคดตวทด 1 วงจร และวงจรบวกเลขแบบคดตวทดเขา 3 วงจร มวงจรสาหรบจาลองการทางานตามรปท 4.10

รปท 4.10 วงจรบวกเลขแบบขนาน 4 บต

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 4.8 2. จาลองการทางานของวงจร แลวเปรยบเทยบผลกบตารางความจรงในรปท 4.8 3. ตอวงจรตามรปท 4.9 4. จาลองการทางานของวงจรแลวเปรยบเทยบผลกบตารางความจรงในรปท 4.9 5. ตอวงจรตามรปท 4.10 6. จาลองการทางานของวงจร โดยสมมตคาลอจกทอนพตชด A และชด B จานวน 3 แบบทไม

เหมอนกน

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 110: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล1 97

7. ตรวจสอบผลในขอ 6 วาถกตองหรอไม โดยเปรยบเทยบกบการบวกเลขดวยมอ บนทกผลการสงเกต

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

วงจรกาเนดภาวะเสมอมลและการตรวจสอบ การรบสงขอมลในระบบดจตอลมความแมนยาและมความเทยงตรง เพราะมการตรวจสอบขอผดพลาด โดยนาขอมลทจะสงออกมาผานวงจรกาเนดภาวะเสมอมลแลวสงสญญาณรวมไปกบขอมล เมอถงปลายทางจะนาเอาสญญาณภาวะเสมอมลมาเปรยบเทยบกบสญญาณเสมอมลทกาเนดขนใหมจากขอมลทปลายทาง ถาขอมลตนทางกบปลายทางเหมอนกน สญญาณภาวะเสมอมลจะมลอจกเหมอนกน วงจรกาเนดภาวะเสมอมลและการตรวจสอบ มวงจรตามรปท 4.11

รปท 4.11 วงจรกาเนดภาวะเสมอมลและการตรวจสอบ

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 111: Proteus ภาษาไทย

98 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 4.11 2. จาลองการทางานของวงจร โดยทดลองปอนลอจกดานอนพตทมจานวนบตทเปนลอจก 1

เปนจานวนคและจานวนค แลวสงเกตดวาสญญาณภาวะเสมอมลเปนลอจกอยางไรบาง 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

วงจรประยกตใชงาน จากวงจรลอจกเชงจดหมทไดกลาวมาแลว สามารถนามาตอรวมกนเพอใหทางานตามฟงกชนทตองการไดเปนระบบดจตอล ในหวขอนจะไดกลาวถง วงจรเขารหสและวงจรถอดรหส ระบบเตอนผบกรกบาน และวงจรเปรยบเทยบควบคมเครองถายเอกสาร

วงจรเขารหสและวงจรถอดรหส วงจรเขารหสใชในการตดตอสอสารระหวางมนษยกบระบบดจตอล เชน การแปลงเลขฐานสบใหเปนเลขฐานสอง เมอระบบดจตอลไดรบเลขฐานสองเขาไปแลวจะนาไปประมวลผลในรปของเลขฐาน สอง เมอตองการสงขอมลออกมาใหมนษยเขาใจตองแสดงออกเปนเลขฐานสบ จงตองใชวงจรถอดรหสในการแปลงเลขฐานสองใหเปนเลขฐานสบ โดยแสดงทตวแสดงผล 7 สวน มวงจรตามรปท 4.12

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 112: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล1 99

รปท 4.12 วงจรเขารหสและถอดรหส

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 4.12 2. จาลองการทางาน โดยการกดสวตชทอนพตและดผลทเอาตพต 3. สงเกตการณทางานและบนทกผล บนทกผลการสงเกต

.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

ระบบเตอนผบกรกบาน ระบบเตอนผบกรกบาน เปนระบบเตอนใหเจาของบานทราบวา มประตหรอหนาตางบานใดบางทลมปด หรอแจงใหทราบวามประต หนาตางบานใดถกงดใหเปดออก มวงจรตามรปท 4.13 ประกอบ ดวยไอซเบอร 74151 เปนไอซมลตเพลกเซอร ไอซ 74138 เปนไอซดมลตเพลกเซอร ดานอนพตมสวตช 8 ตว ทางดานเอาตพตมไดโอดเปลงแสง 8 ตว และมวงจรนบ 0 – 7

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 113: Proteus ภาษาไทย

100 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

รปท 4.13 ระบบเตอนผบกรกบาน

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 4.13 2. จาลองการทางานของวงจร โดยการกดสวตชตอวงจรแลวสงเกตผลทเอาตพต 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต

..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 114: Proteus ภาษาไทย

บทท 4 วงจรดจตอล1 101

ระบบควบคมเครองถายเอกสาร ระบบควบคมเครองถายเอกสาร เปนวงจรควบคมการปอนกระดาษเขาเครองถายเอกสารตามจานวนทตงไว เมอครบจานวนทตงไววงจรจะควบคมใหมอเตอรหยดทางาน วงจรควบคมเครองถายเอกสารประกอบดวยวงจรเปรยบเทยบทใชไอซเบอร 7485 ซงเปนไอซเปรยบเทยบขอมลขนาด 4 บต แสดงผลทเอาตพตออกมาเปนแบบใดแบบหนง คอ เทากบ มากกวา หรอ นอยกวา มวงจรตามรปท 4.14

รปท 4.14 วงจรควบคมเครองถายเอกสาร

ภาคปฏบต ใหผเรยนปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 4.14 2. จาลองการทางานของวงจร โดยตงคาไวทขอมลชด A แลวเพมคาขอมลทชด B 3. สงเกตผลทเอาตพต มอเตอรจะหยดหมน เมอเอาตพตขาใดเปนลอจก 1 4. บนทกผลการสงเกต

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 115: Proteus ภาษาไทย

102 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

บนทกผลการสงเกต .....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

สรป

ดจตอล 1 เปนการทดสอบการทางานของเกตพนฐานจานวน 6 ตว คอ นอตเกต แอนดเกต ออรเกต แนนดเกต นอรเกต และเอกซคลซฟออรเกต เหมอนนาเกตหลายตวมาตอกนจะไดเปนวงจรททางานตามฟงกชนทตองการ ในบทนไดกลาวถงวงจรเชงจดหม ซงเปนวงจรททางานเมอมการปอนอนพตจะทาใหไดผลทเอาตพตออกมาทนท วงจรเชงจดหมทไดจาลองการทางานมวงจรเขารหส/ถอดรหส วงจรมลต- เพลกเซอร/ดมลตเพลกเซอร วงจรเปรยบเทยบ วงจรบวกเลขฐานสอง และวงจรกาเนดสญญาณภาวะเสมอ-มล ในตอนทายของบทนเปนการนาวงจรมาตอรวมกนเพอใหไดเปนระบบทตองการ คอ วงจรเขารหส/ ถอดรหส วงจรเตอนผบกรกบาน และระบบควบคมเครองถายเอกสาร

คาถามทายบท 1. จงเปรยบเทยบการทางานของวงจรตอไปน

วงจรเขารหส/วงจรถอดรหส 1.2 วงจรมลตเพลกเซอร/ดมลตเพลกเซอร 2. จงอธบายการทางานของวงจรตอไปน

วงจรเปรยบเทยบ 2.2 วงจรบวกเลขฐานสอง ทง 2 แบบ 3. จากระบบเตอนผบกรกบานในรปท 4.13 ถาตองการใหมสญญาณเสยงเตอนจะตองเพมวงจร

ในสวนใด จงเขยนวงจรและจาลองการทางาน 4. จากวงจรในรปท 4.14 จะตงคาการนบกระดาษทปอนเขาไดสงสดเทาใด และถาตองการใหม

สญญาณเสยงเมอถายเอกสารไดครบตามจานวน จะตองเพมวงจรในสวนใด จงเขยนวงจรและจาลองการทางาน

เอกสารอางอง สมชาย ชนวฒนาประณธ. (2548). เอกสารคาสอนดจตอลอเลกทรอนกส 2. อดรธาน : มหาวทยาลยราชภฏ อดรธาน.

รศ.สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 116: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล 2

วตถประสงค เพอใหผเรยนมความร ความสามารถและทกษะดงน

1. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของวงจรเชงลาดบไดถกตอง 2. ใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของระบบดจตอลทกาหนดใหไดถกตอง 3. อธบายการทางานของวงจรในขอ 1-2 ไดถกตอง

หวขอเรอง วงจรเชงลาดบ ฟลปฟลอป ชฟรจสเตอร วงจรนบ วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกกบดจตอล ตวอยางระบบดจตอล ระบบการนบจานวนผเขา/ออก เครองวดความเรวลม วงจรควบคมการหมนของมอเตอรดวยสวตชตวเดยว วงจรควบคมความเรวพดลมอตโนมต สรป คาถามทายบท เอกสารอางอง

Page 117: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล 2

บทนา วงจรดจตอลแบงไดเปน 2 กลม คอ วงจรเชงจดหมทไดกลาวมาแลวในบทท 4 และวงจรเชงลาดบ เปนวงจรททางานตามจงหวะสญญาณนาฬกา ในบทนจะไดกลาวถง ฟลปฟลอป ชฟรจสเตอร วงจรนบ วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกกบสญญาณดจตอล และตวอยางระบบดจตอล เชน ระบบการนบจานวนผเขา/ออกและการควบคมหลอดไฟฟา เครองวดความเรวลม วงจรควบคมทศทางการหมนของมอเตอรดวยสวตชตวเดยว และระบบควบคมความเรวพดลมอตโนมต

ฟลปฟลอป ฟลปฟลอปเปนอปกรณดจตอล ใชเปนหนวยความจาทเกบขอมลเลขฐานสอง วงจรฟลปฟลอป พนฐานม 3 ชนด คอ เซต – รเซต (S - R)ฟลปฟลอป ฟลปฟลอปแบบด (Data-type Flip Flop) และเจ – เค ฟลปฟลอป (J-K Flip Flop) ในหวขอนจะไดศกษาการทางานของฟลปฟลอปโดยการจาลองการทางานบนโปรแกรมโปรตอส เซต – รเซต ฟลปฟลอป เซต – รเซต ฟลปฟลอป เปนฟลปฟลอปทใชในการเรมการทางานของระบบ การเซตเปนการตงคาเรมตนในการทางานของระบบดจตอล สวนการรเซตเปนการยกเลกการทางานของระบบเพอใหเรมการทางานใหม เซต-รเซต ฟลปฟลอป ใชทรานซสเตอร 2 ตว ตอเปนวงจรสวตช มวงจร สญลกษณ แผนภมแสดงเวลาและตารางการทางาน ตามรปท 5.1

Page 118: Proteus ภาษาไทย

106 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

Ω100 kΩ5 k Ω5 k

Ω100 k

+5 V

เอาตพต เอาตพต 1

2 Q

Q1

(Q)

Q2

SETRESET

Ω k100

Ω100 k

วงจรไบสเตเบลมลตไวเบรเตอร

QS

R

เซตอนพต

รเซตอนพต

(ข) สญลกษณเอาตพต

Qเอาตพต

พลซเซต พลซเซต

รเซตพลซ รเซตพลซ

รเซตเซต เซต

(ค) แผนภมแสดงเวลาของรปคลน

เอาตพต 1

อนพต

1t

(ก) วงจร

S R QQ01

00

0

01

11 1 RACE

อนพต เอาตพต

(ง) ตารางการทางาน

Q Q

2t 3t 4t

รเซต

เอาตพต 2

เซต

รเซต

เอาตพตไมเปลยนแปลง(Q = Q)เอาตพต Q รเซต(Q = 0)เอาตพต Q เซต(Q = 1)เอาตพต Q ไมแนนอน

เงอนไขไมเปลยนแปลงเงอนไขรเซตเงอนไขเซตเงอนไขไมแนนอน

รปท 5.1 เซต-รเซต ฟลปฟลอป

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 119: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 107

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.1 (ก) ทรานซสเตอรQ1 และ Q2 ใชเบอร 2N2222 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนลอจกทางอนพต แลวตรวจผลทเอาตพตเปรยบเทยบกบ

ตารางการทางานในรปท 5.1(ง) 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... ดฟลปฟลอป ดฟลปฟลอป เปนฟลปฟลอปทใชในการรบสงขอมล มวงจรและตารางการทางาน ตามรปท 5.2

ดานอนพตม 2 ขา คอ ขาขอมล (D) และขาสญญาณนาฬกา (CLK) ดานเอาตพตมขา Q และ Q

Q

DQ

(ขอมล)

สญญาณนาฬกา

A

B

(ก) วงจร

รปท 5.2 ดฟลปฟลอป

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 120: Proteus ภาษาไทย

108 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

CLK D Q 0 X 0 1 0 0 1 1 1

Q

D

ไมเปลยนแปลงรเซตเซต สญญาณนาฬกา

ดฟลปฟลอปจะทางานเมอสญญาณนาฬกาเปนลอจก 1

0

00

00

0 1

1

1

1

(ข) ตารางการทางาน (ค) แผนภาพแสดงเวลา

ปอนขอมลเขา Q

Q

D

(ง) สญลกษณ

ENกระตนดวยสญญาณนาฬกา

D

EN

D

ENหรอ

D

EN

กระตนทระดบลบ

กระตนทระดบบวก

รปท 5.2 (ตอ) ดฟลปฟลอปทใชงานจรงจะอยในรปของไอซ คอ เบอร 7475 มตารางการทางาน และตาแหนงขาตามรปท 5.3

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 121: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 109

อนพต เอาตพต

0Q

L HH LQ Q

L XH HH LC D

0Q

ตารางการทางาน

รเซตเซต

ไมเปลยนH = ลอจก 1 L = ลอจก 0 X = ลอจก 1 หรอลอจก

0=0Q ระดบลอจกของ Q กอนสญญาณทขา C

จะเปลยนจากลอจก 1 เปนลอจก 0

สญลกษณลอจก1D

2D3D

4D

C1C2

C3C4

1Q

2Q

3Q

4Q

Q1

Q2

Q3

Q4

1D

C1 C2

3D2D

C3 C44D

(2)(13)

(3)(6)(4)

(7) (8)(9)

(11)(10)(14)(15)(1)

(16)

ไอซ : SN7475 ไบสเตเบลแลตช 4 บต

12345678 9

10111213141516

ดานบน1Q2Q

1C 2CGND

3Q4Q

Q2

Q3

Q11D2D

3C 4CCCV

3D4D

Q4

ENABLE DATA

Q Qตอกบแลตชตวอน

วงจร

รปท 5.3 ไอซดฟลปฟลอป 7475

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนดงน 1. ใหตอวงจรตามรปท 5.3 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนลอจกดานอนพตตามตารางการทางานในรปท 5.3

แลวสงเกตผลทเอาตพต 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 122: Proteus ภาษาไทย

110 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

เจ – เค ฟลปฟลอป เจ – เค ฟลปฟลอป เปนฟลปฟลอปเอนกประสงค ทางานได 4 โหมด คอ คงคาขอมล (Hold) เซต (Set) รเซต (Reset) และกลบคาใหเปนตรงขาม (Toggle) เจ – เค ฟลปฟลอป ประกอบดวยแนนดเกต 4 ตว มวงจร ตารางการทางานและสญลกษณ ตามรปท 5.4

A

B

J

K

Clock (C)1

3

2

1

3

2Q

Q

วงจรกาเนดพลซชวงเปลยนเปนลบ

(ก) วงจร

J

C

K Q

Q

K

JC

กระตนทขอบบวก

C J K Q 0 X X Q -ไมเปลยน 1 X X Q -ไมเปลยน 1 X X Q -ไมเปลยน 1 0 0 Q -ไมเปลยน 1 0 1 0 - รเซต 1 1 0 1 - เซต 1 1 1 - กลบคาQ

(เซต) (รเซต)

(ข) ตารางการทางาน (ค) สญลกษณ

รปท 5.4 เจ – เค ฟลปฟลอป

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 123: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 111

เจ – เค ฟลปฟลอป ทจดอยในรปของไอซ เชน เบอร 7476 ภายในไอซ 1 ตว มเจ – เค ฟลปฟลอป 2 ตว มตาแหนงขา ตารางการทางาน และวงจร ตามรปท 5.5

H1PRE

1J GNDVCC

1K

ดานบน

(7)

(10)

(11)

ตารางการทางาน

LHLHHHHH

C LR C LKเอาตพตอนพต

12345678 9

1011121314

1Q

2J

J Q QHLH

HL

0Q

LHH

LH

0Q

1CLK

2Q

2Q

1PRE

2K

1CLK

1CLR

2Q

1K(3)1K

2J

2K2CLR

วงจร

1516

2CLR2PRE2CLK

1Q

2Q

R1CLR

(6)(12)

(9)2PRE

(8)

2CLK

PR E KHLLHHHHH

XXX

H

XXXLHLHX

XXXLLHHX H

Hกลบคา

Q

CLR

JK

PRE

Q

CLK

S1J

C11J 1Q

1Q(14)

(15)

รปท 5.5 ไอซเจ – เค ฟลปฟลอปเบอร 7476

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนดงน

1. ใหตอวงจรตามรปท 5.5 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนลอจกดานอนพตตามตารางการทางานในรปท 5.5 3. บนทกผลการสงเกต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 124: Proteus ภาษาไทย

112 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... การนาฟลปฟลอปมาตอเปนวงจร ฟลปฟลอปทกลาวมาแลวเมอนามาตอรวมกน ทาใหไดเปนวงจรเชงลาดบหลายแบบ เชน วงจรหารความถทใชดฟลปฟลอป มวงจรตามรปท 5.6 และวงจรนบเลขฐานสอง 4 บต โดยใชเจ – เค ฟลปฟลอป มวงจรตามรปท 5.7

รปท 5.6 วงจรหารความถทใชดฟลปฟลอป

รปท 5.7 วงจรนบเลขฐานสอง 4 บต ใชเจ – เค ฟลปฟลอป

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 125: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 113

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.6 2. จาลองการทางานของวงจร และสงเกตการทางาน 3. บนทกผลการสงเกต 4. ตอวงจรตามรปท 5.7 5. ทาเชนเดยวกบขอ 2 และขอ 3 บนทกผลการสงเกต

............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ..........................................................................................................................................................................

วงจรนบเลขฐานสอง 4 บต ใช เจ – เค ฟลปฟลอป .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... ชฟรจสเตอร (Shift Register) ชฟรจสเตอร เปนกลมของรจสเตอรทใชเกบขอมลโดยการเลอนขอมลทละบต ไปทางซายหรอ

ขวา ชฟรจสเตอรม 3 แบบ คอ 1. ปอนขอมลเขาและสงออกแบบอนกรม 2. ปอนขอมลแบบอนกรมและสงออกแบบขนาน 3. ปอนขอมลเขาแบบขนานและสงออกแบบอนนกรม ชฟรจสเตอรทปอนเขาและสงออกแบบอนกรม ชฟรจสเตอรทปอนเขาและสงออกแบบอนกรมม 2 แบบ คอ สงขอมลเขาดานขวาและออก

ดานซาย กบสงขอมลเขาดานซายและออกดานขวา การเลอนขอมลจะถกควบคมดวยสญญาณนาฬกา วงจร ชฟรจสเตอรแบบนมวงจรตามรปท 5.8

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 126: Proteus ภาษาไทย

114 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

0Q 1Q 2Q 3Q

อนพตเอาตพต

0Q 1Q 2Q 3QDDD

CK CK CKCK

D

(ก) วงจรชฟรจสเตอรเลอนขวา

ปอนขอมลเขาแบบอนกรม

สญญาณนาฬกาปอนเขา

ขอมลสงออกแบบอนกรม

C

Dเอาตพต

สญญาณนาฬกาปอนเขา

(ข) วงจรชฟรจสเตอรเลอนซาย

DDDCCC

Q QQQ ปอนขอมลเขาแบบอนกรม วนรอบไปทางขวา

วนรอบไปทางซาย

(ค) การวนรอบ

รปท 5.8 ชฟรจสเตอรทปอนเขาและสงออกแบบอนกรม ชฟรจสเตอรทปอนเขาและสงออกแบบอนกรมทใชงานจรงจะจดทาเปนไอซเบอร SN7491 มแผนขอมลตามรปท 5.9

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 127: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 115

สญลกษณลอจก

A

GNDVCC

ดานบน

(12)

(9) (13)(14)

ตารางการทางานเอาตพตอนพต1

234567 8

91011121314

B

NC

(11)

NC

CLK

A BCLK

A

B

AB

(9)

(12)วงจรลอจก

ไอซ : SN7491- ชฟรจสเตอร 8 บต ปอนขอมลเขาและสงออกแบบอนกรม

C1/

&1D

HQHQ

A แอนด B

SRG8

ชฟรจสเตอร 8 บต

nt 8nt +

HQ HQHLX

HLX

HLL

LHH

S

R

CK

Q

Q

S

R

CK

Q

Q

S

R

CK

Q

Q

S

R

CK

Q

Q

S

R

CK

Q

Q

S

R

CK

Q

Q

S

R

CK

Q

Q

S

R

CK

Q

QCLOCK

(11)HQ

HQ

(13)

(14)

nt = เวลาอางองของแตละบตเมอ สญญาณนาฬกาเปนลอจก 0

8nt + = เวลาอางองหลงจากมสญญาณ 8 ลก เปลยนจากลอจก 0 เปนลอจก 1

NC

NCNC

NCNC

HQHQ

รปท 5.9 แผนขอมลไอซ SN7491

การทดสอบชฟรจสเตอรเบอร SN7491 มวงจรตามรปท 5.10

+5 V

Ω10k

Ω 220HQ

+5 V

(5)(13)(12)

(11)

(9)

(10)

AB

C2SW

1SW

7491A

Ω10k

รปท 5.10 วงจรทดสอบชฟรจสเตอร SN7491

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 128: Proteus ภาษาไทย

116 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ภาคปฏบต การทดสอบการทางานของชฟรจสเตอรเบอร SN7491 มขนตอนดงน

1. ตอวงจรตามรปท 5.10 2. ตองการเกบขอมล 8 บต เปน 11001010 ไวในรจสเตอร เรมจากการปอนลอจก 0 โดยใช

1SW เขาทบตตาสดแลวปอนสญญาณนาฬกาดวย 2SW ปอนลอจก 1 และสญญาณนาฬกา แลวปอนลอจก

0 และสญญาณนาฬกา ทาเชนเดยวกนนจนครบทง 8 บต 3. สงเกตผลขอมลทเกบไว 8 บต โดยดทเอาตพตขา 13 การแสดงผลจะเรมทบตตาสด แลว

บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต

............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

ชฟรจสเตอรปอนขอมลเขาแบบอนกรมและสงออกแบบขนาน ชฟรจสเตอรปอนขอมลเขาแบบอนกรมและสงออกแบบขนาน ขอมลจะถกปอนเขารจสเตอรแบบอนกรมและสงออกทเอาตพตแบบขนาน มวงจรตามรปท 5.11

0Q 1Q 2Q 3Qขอมลอนพตแบบอนกรม

ขอมลเอาตพตแบบขนาน

(ก) แผนภาพบลอก

รปท 5.11 ชฟรจสเตอรปอนเขาแบบอนกรมสงออกแบบขนาน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 129: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 117

0Q 1Q 2Q 3QDDD

CK CK CKCK

D

(ข) วงจร

ปอนขอมลเขาแบบอนกรม

สญญาณนาฬกาปอนเขา

FF0 FF1 FF2 FF3

0Q 1Q 2Q 3Q

ขอมลเอาตพตแบบขนาน

รปท 5.11 (ตอ) ไอซชฟรจสเตอรปอนขอมลเขาแบบอนกรมและสงออกแบบขนาน เบอร SN74164 มแผนขอมลตามรปท 5.12

GND

ดานบน

ตารางการทางานเอาตพตอนพต

1234567 8

91011121314

B

CLK

A B

ไอซ : SN74164 - ชฟรจสเตอร 8 บต ปอนขอมลเขา แบบอนกรมและสงออกแบบขนาน

AQ HQXXHLX

XXHXL

H

HLL

L

= ระดบลอจก 1

A

AQBQCQDQ

CCVHQGQFQEQ

CLR

RC1/

& 1D

SRG8CLRCLK

AB

(9)(8)

(1)(2) AQ

BQCQDQEQFQGQHQ

(3)(4)(5)(6)

(10)(11)(12)(13)

สญลกษณลอจก

CLEAR

CLOCKXL

LHHHH

BQ

A0Q B0QAnQ

AnQ

AnQ

H0QGnQ

GnQGnQ

L

H = ระดบลอจก 0LX = ระดบลอจก 1 หรอลอจก 0↑

= ชวงการเปลยนระดบลอจก 0 เปนลอจก1

A0Q B0Q H0Q = ระดบลอจกของ AQ BQ HQหรอ

กอนทเงอนไขอนพตจะอยในสภาวะอยตว

AnQ GnQ = ระดบลอจกของ AQ หรอ GQ กอนทสญญาณนาฬกาจะเปลยน

รปท 5.12 แผนขอมลไอซ SN74164

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 130: Proteus ภาษาไทย

118 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

AB (2)

วงจรลอจก

1R

1SC1

1RC1

1RC1

R

C1 C1 C1 C1 C1

CLOCK(1)

HQ

1S 1S 1S 1S 1S 1S 1S

R R R 1R 1RR 1RR R1R R1R

GQFQEQDQCQBQAQ

(9)(8)CLEAR

อนพตอนกรม

(3) (4) (5) (6) (10) (11) (12) (13)

CLEARA

B

อนพตอนกรม

CLOCK

AQ

BQ

CQ

DQ

EQ

FQ

GQ

HQ

เอาตพต

CLEAR CLEAR

รปท 5.12 (ตอ)

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.13 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนขอมลเปน 10101010 3. สงเกตผลทเอาตพตของไอซ 74175 บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 131: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 119

รปท 5.13 วงจรแปลงขอมลแบบอนกรมเปนแบบขนาน บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... ชฟรจสเตอรทปอนขอมลเขาแบบขนานและสงขอมลออกแบบอนกรม

ชฟรจสเตอรแบบนปอนขอมลเขาพรอมกนแบบขนานและมการเลอนขอมลสงออกแบบอนกรมทละบต มวงจรตามรปท 5.14

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 132: Proteus ภาษาไทย

120 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

0Q 1Q 2Q 3QDDD

CK CK CKCK

D

สญญาณนาฬกาปอนเขา

FF0 FF1 FF2 FF3เอาตพตแบบอนกรม

0D 1D 2D 3D

0)LoadShift,(1LOADSHIFT/

==

ขอมลอนพตแบบขนาน

รปท 5.14 ชฟรจสเตอรทปอนขอมลเขาแบบขนานสงออกแบบอนกรม

ไอซชฟรจสเตอรทปอนขอมลเขาแบบขนานสงออกแบบอนกรม เบอร SN74165 มแผนขอมลตามรปท 5.15

GND

ดานบน

ตารางการทางานเอาตพตอนพต

12345678 9

1011121314

CLK

CLK SER

ไอซ : SN74165 - ชฟรจสเตอร 8 บต โหลดขอมลแบบขนาน

AQ HQ

XL

X

XXHLX

XXXX

a

HL

E

CCV

HQ SER

C1(LOAD)C2/

2D

SRG8SH/LD

CLK INH

AB

(1)(15)

(10)(11)

HQ

(4)(5)(6)

(12)

(14)(3)

(13)

สญลกษณลอจก

SH/LDCLKINH

XLLLH

LHHHH

BQ

A0Q B0QAnQAnQ

H0QGnQ

GnQ

bSH/LD

FGH

HQ

1516

ABCD

CLK INH 1D1D

SER

(2)CLK

CDEFGH 1D HQ

1≥PARALLEL

A.....Ha.....h

ภายใน

A0Q B0Q

เอาตพต

b

H0Q

รปท 5.15 แผนขอมลไอซเบอร SN74165

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 133: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 121

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.16 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนอนพตตามคาทกาหนดในรปท 5.16 เปลยนลอจกทขา

SHIFT และ LOAD แลวสงเกตผลการทางาน 3. บนทกผลการสงเกต

รปท 5.16 วงจรแปลงขอมลแบบขนานเปนแบบอนกรม บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงจรนบ (Counter) วงจรนบ เปนวงจรเชงลาดบ ประกอบดวยฟลปฟลอปหลายตวตอกน ชฟรจสเตอรใชเกบขอมล เลขฐานสอง สวนวงจรนบใชเกบเลขฐานสองทแทนจานวนพลซของสญญาณนาฬกาทปอนเขาทางอนพต สญญาณนาฬกาทาใหฟลปฟลอปมการเปลยนสถานะลอจกทเอาตพต ซงบอกจานวนพลซของสญญาณนาฬกาทปอนเขาวงจร วงจรนบแบงเปน 2 แบบ คอ วงจรนบอะซงโครนสและวงจรนบซงโครนส มรายละเอยดดงน

วงจรนบอะซงโครนส วงจรนบอะซงโครนสเปนวงจรนบทใชเจ – เค ฟลปฟลอปมาตอเรยงกน โดยนาเอาตพตของ

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 134: Proteus ภาษาไทย

122 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ฟลปฟลอปตวแรกตอเขาขาสญญาณนาฬกาของฟลปฟลอปตวถดไป วงจรนบแบบนมทงแบบนบขนและนบลง มวงจรตามรปท 5.17

0Q 1Q 2Q 3QJJJC C CC

Jอนพตสญญาณนาฬกา

FF0 FF1 FF2 FF3

0Q 1Q 2Q 3Q

K K K K

+5 V

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

0Q

1Q

2Q

3Q

1

1

1 1 1 1

11111111

1

111 111

1

1

11

11111111

0

00

000000000

00 00 00 00

00 00 00 00 00

(8) (4) (2) (1)

0Q1Q2Q3Q เลขฐานสบ

0000000011111111

0000111100001111

0011001100110011

0101010101010101

0123456789101112131415

(ค) ตารางความจรง

(ข) รปคลน

(ก) วงจร

วนรอบซา

00000000

รปท 5.17 วงจรนบอะซงโครนสแบบนบขน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 135: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 123

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.17 (ก) 2. จาลองการทางาน โดยปอนสญญาณนาฬกาความถ 5 Hz 3. สงเกตผลการนบทเอาตพต เปรยบเทยบกบคาลอจกในตารางการนบ รปท 5.17 (ค) 4. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... 5. จากวงจรในรปท 5.17 (ก) ใหเปลยนการตอเอาตพตของฟลปฟลอปแตละตว โดยใหตอ

เขาขา C ของฟลปฟลอปตวถดไป Q

6. จาลองการทางาน แลวสงเกตผลทเอาตพต 7. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงจรนบอะซงโครนสแบบนบขนและนบลง

จากวงจรในรปท 5.17 (ก) เปนวงจรนบอะซงโครนสแบบนบขน และเมอเปลยนการตอวงจรจากเอาตพต Q ของฟลปฟลอปไปตอกบขา C ของฟลปฟลอปตวถดไป เปลยนเปนเอาตพต ของฟลปฟลอปไปตอเขาขา C ของฟลปฟลอปตวถดไป ทาใหเปนการนบลง เมอตองการใหสามารถนบขนและนบลงไดโดยใชฟลปฟลอปชดเดยวกน ทาไดโดยเพมวงจรแอนด – ออร 3 ชดตอเขาขาควบคม ตาม

Q

DOWNUP/รปท 5.18

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 136: Proteus ภาษาไทย

124 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

0Q 1Q 2Q 3QJJJC C CC

Jอนพต

1Q 2Q 3Q

K K K K

+5 V

0Q

0Q

1Q 2Q 3QCLK

ควบคม

DOWNUP/

รปท 5.18 วงจรนบไบนารอะซงโครนสแบบนบขน/นบลง

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.18 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนสญญาณลอจกเขาทขาควบคมเปนลอจก 1 หรอลอจก 0

แลวสงเกตคาการนบทเอาตพต 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงจรนบอะซงโครนส วงจรนบอะซงโครนสตามทกลาวมาแลว เมอใชฟลปฟลอป 4 ตว จะนบคาไดสงสด 16 คา

(24 = 16) แลววนกลบมาทเดม แตในการใชงานทวไปจะใหการนบมคา 10 (0 – 9) แลววนกลบมาทคาเรมตน จะตองมการเพมวงจรควบคมไมใหนบเกน 10 คา มวงจรตามรปท 5.19

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 137: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 125

0Q 1Q 2Q 3QJJJC C CC

JอนพตCLK

0Q 1Q 2Q 3Q

K K K KCLR CLR CLR CLR

5 V

รปท 5.19 วงจรนบสบอะซงโครนส ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.19 2. จาลองการทางานของวงจร แลวสงเกตผลการนบทเอาตพต 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงจรนบซงโครนส วงจรนบซงโครนส จะใชเจ – เค ฟลปฟลอปมาตอรวมกน โดยตอสญญาณนาฬกาเขากระตน

เจ – เค ฟลปฟลอปทกตวพรอมกน เพอใหสามารถทาการนบไดเรวขน มวงจรตามรปท 5.20

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 138: Proteus ภาษาไทย

126 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

0Q 1Q 2Q 3QJJJC C CC

J

อนพตCLK

FF0 FF1 FF2 FF3

1Q 2Q 3Q

K K K K

0Q

+5 V

(ก) วงจร

A B

0Q1Q2Q3Q เลขฐานสบ

0000000011111111

0000111100001111

0011001100110011

0101010101010101

0123456789

101112131415

วนรอบซา

(ข) ตารางการนบ

รปท 5.20 การนบไบนารซงโครนสแบบนบขน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 139: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 127

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.20 (ก) 2. จาลองการทางานของวงจร ใหตงความถสญญาณนาฬกาไวท 5 Hz แลวสงเกตทเอาตพตวา

ไดผลตามตารางการนบรปท 5.20 (ข) หรอไม 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงนบสบแบบซงโครนส วงจรนบสบแบบซงโครนส มลกษณะการทางานคลายกบวงจรนบแบบอะซงโครนส ใหเอาตพต

บซดเปน 0000 ถง 1001 (0 – 9) วงจรนบสบใชเชอมตอกบระบบดจตอลเพอแปลงขอมลเลขฐานสองเปนเลขฐานสบทมนษยเขาใจ วงจรนบสบแบบซงโครนสจดทาเปนไอซเบอร SN74LS160A มแผนขอมลไอซตามรปท 5.21

(1)(9) ST=0

M1M2G3G4C5/2,3,4+

(1)1,5D(2)(4)(8)

(10)(7)(2)

(3)(4)(5)(6)

ENTENPCLK

CLRLOAD

(15) RCO

(14)(13)(12)(11)

AQBQCQDQ

CTRDIV10

3CT=15

สญลกษณลอจก

ABCD

ABCD

GND

VCC

45678

9 10 11 12 131415161718

1920123

NC NC

NCGND

VCC

NCดานบน

12345678 9

10111213141516

RCOAQBQCQDQ

LOADENTENP

CLKCLR

AB

CD

ENT

ENP

LOAD

RCO

CLK

CLR

AQBQ

CQDQ

รปท 5.21 แผนขอมลไอซ SN74LS160A

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 140: Proteus ภาษาไทย

128 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

CLR

LOAD

ABCD

ENTENP

CLK

AQBQCQDQ

RCO

ขอมลอนพต

เอาตพต

0

1 10 0 11 0 0 0 0 11 0 0 0 0 00 1 1 0 0 0

ASYNC

SYNCCLEAR

PRESET

7 8 9 0 1 2นบ ไมใหเกดขน

111

0

3

ลาดบการนบ1. เคลยรเอาตพตเปน 02. ตงคาเรมตนเปน 123. นบ 13 14 15 0 1 และ 2

รปคลนแสดงลาดบการนบ

4. ไมใหเกดขน

รปท 5.21 (ตอ)

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 5.22 2. จาลองการทางานของวงจร โดยตงคาความถสญญาณนาฬกาไวท 10 Hz และปอนลอจก 1

เขาทขา CLR3. สงเกตคาการนบและบนทกผล บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 141: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 129

รปท 5.22 วงจรนบ 0 – 99

วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกกบดจตอล สญญาณแอนะลอกเปนสญญาณแรงดนทใชแทนปรมาณทางฟสกสทมการเปลยนแปลงอยางตอเนอง เมอตองการนาปรมาณแอนะลอกไปทาการประมวลผลดวยระบบดจตอลตองมการแปลงสญญาณใหเปนสญญาณดจตอล และเมอตองการใหสญญาณดจตอลสามารถไปควบคมอปกรณแอนะลอกไดตองใชตวแปลงสญญาณดจตอลเปนแอนะลอก มแผนภาพบลอกตามรปท 5.23

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 142: Proteus ภาษาไทย

130 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

อปกรณอนพตแอนะลอก

อปกรณดจตอล เอาตพต

อปกรณเอาตพต แอนะลอก

ไมโครคอมพวเตอร เอาตพตอนพต

สญญาณนาฬกา

ไมโครโปรเซส เซอร

หนวยความจา(รอมและแรม )

ชดเชอมตออนพต/เอาตพต

(เวลาของระบบ)

บสขอมล

บสควบคม

พอรตเอาตพตพอรตอนพต

บสแอดเดรส

บสอนพต บสเอาตพต

แอนะลอกเปนดจตอล

อปกรณแปลงสญญาณ

อปกรณอนพตดจตอล

อปกรณแปลงสญญาณดจตอลเปนแอนะลอก

รปท 5.23 การตออปกรณแอนะลอกและอปกรณดจตอลเขากบไมโครคอมพวเตอร

จากรปท 5.23 เปนแผนภาพบลอกของระบบไมโครคอมพวเตอรประกอบดวย 3 สวน คอ อนพต ไมโครคอมพวเตอร และเอาตพต จะเหนไดวาดานอนพต ถามอปกรณแอนะลอกตออย จะสงสญญาณเขาไมโครคอมพวเตอรโดยตรงไมได ตองตอผานอปกรณแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล (Analog to Digital Converter : ADC) สวนดานเอาตพต สญญาณดจตอลทสงออกจากไมโครคอมพวเตอร จะตอกบอปกรณแปลงสญญาณดจตอลเปนแอนะลอก (Digital to Analog Converter : DAC) แลวจงตอเขาอปกรณแอนะลอก

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 143: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 131

วงจรแปลงสญญาณดจตอลเปนแอนะลอก วงจรแปลงสญญาณดจตอลเปนแอนะลอก ม 3 แบบ คอ วงจรเอดซทกาหนดคานาหนกดวย ตวตานทาน วงจรดเอซแบบโครงขาย R/2R และดเอซทเปนไอซ

วงจรดเอซทกาหนดคานาหนกดวยตวตานทาน วงจรดเอซทกาหนดคานาหนกดวยตวตานทานตามรปท 5.24 มอนพตดจตอล 4 บต ทใชสวตชอนพต การตงคาทสวตชทาใหไดแรงดนแอนะลอกทเอาตพต ตามคาในตารางรปท 5.24 (ข) )SW(SW 41 −

MSB

LSB1SW

2SW

3SW

4SW

ลอจก1ลอจก0

) kR(10 Ω

) k2R(20 Ω

) k4R(40 Ω

) k8R(80 Ω

0I

1I

3I

2I

+5 V

) k(8Rf Ω

outV

-10 V=refV

รหสอนพตดจตอล แรงดนเอาตพตแอนะลอก

0000000011111111

4SW 3SW 2SW 1SW0011001100001111

0011001100110011

0101010101010101

0 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10V11V12V13V14V15V

(ก) วงจร

(ข) ตารางการแปลงคา

ออปแอมป

)8R

fR4R

fR2R

fRRfR

(refVoutV +++= −

หรอ

fRIoutV T=

ลอจก1

ลอจก1

ลอจก1

ลอจก0

ลอจก0

ลอจก0

รปท 5.24 ดเอซแบบกาหนดคานาหนกดวยตวตานทาน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 144: Proteus ภาษาไทย

132 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.24 (ก) 2. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนขอมลทอนพตและวดแรงดนเอาตพต เปรยบกบตาราง

การแปลงคา ในรปท 5.24 (ข) 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต

.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

วงจรดเอซแบบโครงขาย R/2R วงจรดเอซแบบกาหนดคานาหนกดวยตวตานทาน มขอจากดเมอดานอนพตมจานวนบตมาก จะทาใหวงจรมความซบซอน เชน อนพต 8 บต จะตองใชตวตานทาน 8 ตว นอกจากนคากระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทานบตตาสดทมคามากทาใหมกระแสไหลผานไดนอย ทาใหมสญญาณรบกวนเขามาแทรกไดงาย สวนตวตานทานบตสงสดทมคานอย จะทาใหมกระแสไหลจานวนมาก ทาใหอณหภมทโหลดเปลยน- แปลงไป จากขอจากดดงกลาวจงไดมการตอวงจรดเอซแบบโครงขาย R/2R มวงจรตามรปท 5.25 คา R ทตอเปนโครงขายเพยง 2 คา

MSB2R

2R

ลอจก 1

+15 V

) k(1Rf Ω

-16 V=refV

R

) k1R Ω=

1SW

2SW

0I

1I TI

ลอจก 1

ลอจก 0

ลอจก 0

2RR

3SW2

I

ลอจก 1ลอจก 0

2RR

4SW3

I

ลอจก 1ลอจก 0

ออปแอมปout

V

fRIoutV T=

อนพตout

V0000000011111111

0000000011111111

0000000011111111

0000000011111111

01 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V

(ก) วงจร (ข) ตารางแปลงคา รปท 5.25 วงจรดเอซแบบโครงขาย R/2R

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 145: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 133

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.25 (ก) 2. จาลองการทางานของวงจร โดยการปอนอนพต ตามคาในตารางรปท 5.25 (ข) และวดแรงดน

ทเอาตพต 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงจรDAC0808

ไอซ DAC0808 เปนวงจรดเอซขนาด 8 บต ประกอบดวยวงจรโครงขาย R/2R วงจรกระแสอางองและวงจรอนพตดจตอล 8 บต มวงจรตามรปท 5.26

รปท 5.26 วงจรDAC0808

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 146: Proteus ภาษาไทย

134 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.26 2. ตงคาแรงดนอางอง )V( ref+ เปน + 5 V

3. ตอตวตานทานปรบคา RV1โดยปรบคาประแสอางองเปน 2 mA 4. ปอนแรงดน – 15 V เขาทขา 3 5. จาลองการทางานของวงจร โดยปอนอนพตดจตอลเปน 11000001 แลววดแรงดนทเอาตพต 6. คานวณหาคาแรงดน outV โดยใชสตร

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+++++++=

256A

128A

64A

32A

16A

8A

4A

2A

II 87654321refout

เมอปอนอนพตเปน 11000001

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+++++++=

2561

1280

640

320

160

80

41

21mA 2Iout

mA 1.51256255mA 2 =⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

fTout RIV ×=

V3.8 kR2.5 mA I1.51 Ω =×= 7. เปรยบเทยบ outV ในขอ 5 กบขอ 6

8. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล

วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนวงจรดจตอล เรยกชอยอวา เอดซ เปนวงจรกาเนดรหสเลขฐานสองทเอาตพตเปนสดสวนกบแรงดนแอนะลอกทปอนเขาอนพต มตวอยางวงจรตามรปท 5.27

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 147: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 135

รปท 5.27 วงจรแปลงคาเอดซแบบแฟลช

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.27 2. ปอนแรงดนแอนะลอกเขาทอนพต 3. จาลองการทางานของวงจร โดยการปรบคาแรงดนอนพตแลวสงเกตผลทเอาตพต 4. บนทกผลการสงเกต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 148: Proteus ภาษาไทย

136 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

ตวอยางระบบดจตอล ระบบดจตอล เปนการนาวงจรดจตอลทไดกลาวมาแลวในบทท 4 และในบทท 5 มาตอรวมกน เพอใหไดระบบดจตอลทสามารถทางานไดตามความตองการในหวขอนจะไดกลาวถง ระบบการนบจานวนผเขาออกและการควบคมหลอดไฟฟา วงจรเครองวดความเรวลม วงจรควบคมการหมนของมอเตอรและวงจรสวตชเสยง

ระบบการนบจานวนผเขา/ออก และการควบคมหลอดไฟฟา ระบบการนบจานวนผเขา/ออก หองแสดงนทรรศการ หองแสดงโบราณวตถในพพธภณฑ เพอตองการทราบวามผเขาไปชมงานจานวนเทาใดในแตละชวงเวลา เมอมคนเดนเขาจะนบขนและเมอมการเดนออกทประตดานออกจะนบลง ถาในหองไมมคน หลอดไฟฟาในจดทถกควบคมจะดบโดยอตโนมต ทาใหลดความสนเปลองพลงงานไฟฟา เมอไมมผชมอยในหอง ระบบการนบจานวนผเขา/ออก ประกอบดวย วงจรตรวจจบเมอมคนเดนเขาและเดนออกโดยใชสวตชกดตดปลอยดบแทนการตรวจจบดวยแสง วงจรนบ 0-99 วงจรถอดรหส ไดโอดเปลงแสง 7 สวน และวงจรควบคมหลอดไฟฟา มวงจรตามรปท 5.28

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 149: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 137

รปท 5.28 ระบบการนบจานวนผเขา/ออก

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.28 2. เปลยนคาตวตานทานใหไดคาตามรปท 5.28 3. จาลองการทางานของวงจร กดสวตชดานทางเขา (แทนการตรวจจบดวยแสง) หลายครงแลว

สงเกตผลการนบ 4. กดสวตชดานทางออก (แทนการตรวจจบดวยแสง) หลายครงแลวสงเกตผลการนบลดลง

หรอไม 5. เมอตวแสดงผล 7 สวน แสดงคาเปน 00 หลอดไฟฟาดบหรอไม 6. บนทกผลการสงเกต

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 150: Proteus ภาษาไทย

138 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................... เครองวดความเรวลม

เครองวดความเรวลมระบบดจตอล ใชวดความเรวลมโดยแสดงผลเปนตวเลข 2 หลก ใชหลกการของสวตชแมเหลก เมอตวตรวจจบความเรวลมถกลมพด จะทาใหมการสรางพลซไปกระตนวงจรนบใหนบคาเพมขนแลวแสดงผลดวยตวแสดงผล 7 สวน 2 ตว สามารถแสดงคา 00 ถง 99 ประกอบดวยวงจร กาเนดพลซเมอมลมพดถกใบพด วงจรนบ วงจรถอดรหส และตวแสดงผลไดโอด 7 สวน 2 ตว มวงจรตาม รปท 5.29 (ข)

แมเหลก(2)

ใบพดรปถวย(4)

สวตชจดตอสวตช

(ก) ตวตรวจจบความเรวลม

รปท 5.29 เครองวดความเรวลม

(ทมา Reis, R.A. 1991 : 339)

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 151: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 139

(ข) วงจร

รปท 5.29 ตอ

ภาคปฏบต

ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน 1. ตอวงจรตามรปท 5.29 (ข) 2. จาลองการทางานของวงจร โดยการกดสวตชหลาย ๆ ครง แลวสงเกตทตวแสดงผล 7 สวน 3. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 152: Proteus ภาษาไทย

140 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

การควบคมการหมนของมอเตอรดวยสวตชตวเดยว การควบคมการหมนของมอเตอรไฟตรง ปกตจะตองใชสวตช 3 ตว ทาหนาทควบคมการหมนตามเขมนาฬกา ทวนเขมนาฬกา และหยดหมน ปกตใชสวตช 3 ตว แตถาตองการใชสวตชเพยง 1 ตว ควบคมการหมนของมอเตอรกสามารถทาได มวงจรตามรปท 5.30

รปท 5.30 วงจรควบคมการหมนของมอเตอร

ทมา http://www.electronicsforu.com : 23/02/2007) (

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.30 2. เปลยนคาตวตานทานใหตรงกบคาในรปท 5.30 3. จาลองการทางานของวงจร โดยกดสวตชคางไว แลวสงเกตทศทางการหมนของมอเตอร และ

ไดโอดเปลงแสง 4. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 153: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 141

วงจรควบคมความเรวพดลมอตโนมต ในชวงกลางคนของฤดรอน อณหภมภายในหองนอนจะมอณหภมสงในชวงหวคา เมอเวลาผานไปอณหภมจะลดลงและเมอคนนอนหลบอตราการเผาผลาญพลงงานในรางกายนอยลง ทาใหอณหภมในรางกายลดลง ถาเปดพดลมทความเรวสงสดตงแตหวคา เมอเวลาผานไปจะตองคอยลกขนมาปรบความเรวของพดลมเพอไมใหอากาศมอณหภมตา ซงจะทาใหไมสบายได จากปญหาดงกลาวจงไดออกแบบวงจรควบคมความเรวพดลมอตโนมตโดยใหพดลมทางานทความเรวสงสดในชวงหวคาเมอเวลาผานไปประมาณ 2 ชวโมง ใหลดความเรวลงเปนระดบปานกลางและเปนความเรวตาสดเมอผานไปอกประมาณ 4 ชวโมง และเมอครบ 8 ชวโมงใหพดลมหยดทางาน มวงจรตามรปท 5.31

รปท 5.31 วงจรควบคมความเรวพดลมอตโนมต

ทมา http://www.electronicsforu.com : 23/02/2007) (

ภาคปฏบต ใหปฏบตตามขนตอนตอไปน

1. ตอวงจรตามรปท 5.31 2. เปลยนคา C และ R ใหไดตามรปท 5.31

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 154: Proteus ภาษาไทย

142 การทดลองวงจรอเลกทรอนกสบนโปรแกรมโปรตอส

3. จาลองการทางานของวงจร ใหสงเกตการณทางานของรเลย โดยเปลยนคา C1 เปน 10 μF 100 μF และ 220μF แลวสงเกตความถทขา 3 ของไอซ 555

4. บนทกผลการสงเกต บนทกผลการสงเกต .........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................

สรป วงจรดจตอล 2 เกยวกบฟลปฟลอปทใชเปนอปกรณพนฐานในการตอวงจรเชงลาดบ ทาใหไดเปนวงจรชฟรจสเตอร ใชเกบขอมลเลขฐานสอง โดยการเลอนขอมลเขาและสงออกขอมล ฟลปฟลอปยงนาไปตอเปนวงจรนบซงม 2 แบบ คอ วงจรแบบอะซงโครนสและวงจรนบซงโครนส ในบทนยงกลาวถงวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกกบดจตอลซงม 2 แบบ คอ วงจรดเอซแปลงสญญาณดจตอลใหเปนสญญาณแอนะลอกและวงจรเอดซแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล วงจรดจตอลเมอนามารวมกนจะไดเปนระบบดจตอลทสามารถทางานไดตามตองการ เชน ระบบการนบจานวนผเขา/ออก เครองวดความเรวลม วงจรควบคมการหมนของมอเตอร และวงจรควบคมความเรวพดลมอตโนมต

คาถามทายบท 1. จงอธบายการทางานของเจ – เค ฟลปฟลอป 2. ชฟรจสเตอรเบอร 74194 ทาการเลอนขอมลไดกแบบ และมวงจรการตออยางไร 3. ตองการออกแบบวงจรนบ 0 – 5 และจาลองการทางานของวงจร 4. จากวงจรในรปท 5.31 ตองการตงเวลาเปดอปกรณไฟฟา 1 ชวโมง และปด 20 นาท โดยให

ทางานเปนวงรอบ จะตองตงสวตชไวทตาแหนงใด พรอมทงจาลองการทางาน 5. จากวงจรในรปท 5.32 ถาตองการเปลยนเวลาการควบคมความเรวพดลมเปน 1 2 4

ชวโมง โดยใหมความเรว สงสด ปานกลาง ตาสด และหยด ตามลาดบ พรอมทงจาลองการทางาน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 155: Proteus ภาษาไทย

บทท 5 วงจรดจตอล2 143

เอกสารอางอง สมชาย ชนวฒนาประณธ. (2548). เอกสารคาสอนดจตอลอเลกทรอนกส 2. อดรธาน : มหาวทยาลยราชภฏ อดรธาน.

การออกแบบวงจรอเลกทรอนกส 2. อดรธาน : มหาวทยาลยราชภฏ .......................................... (2548). อดรธาน. Reis, R.A. (1991). Digital Electronics through Project analysis. New York : Macmillan. http://www.alldatasheet.com (22/02/2007). http://www.electronicsforu.com (23/02/2007).

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 156: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร

วตถประสงค เพอใหผเรยนมความร ความสามารถและทกษะดงน

1. เขยนวงจรทใชไมโครคอนโทรลเลอรได 2. ใชโปรแกรม MPLAB ในการแปลงไฟล .ASM เปน .HEX 3. ฝงโปรแกรม .HEX ลงในไมโครคอนโทรลเลอรได 4. จาลองการทางานของวงจรไมโครคอนโทรลเลอรได

หวขอเรอง บทนา การทดลองวงจรไมโครคอนโทรลเลอร การแปลงไฟล .ASM เปนไฟล .HEX การฝงไฟล .HEX ลงไมโครคอนโทรลเลอร ตวอยางวงจร วงจรนบแสดงผลดวยไดโอดเปลงแสง 7 สวน วงจรควบคมสเตปเปอรมอเตอร วงจรกาเนดสญญาณเสยง วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล สรป คาถามทายบท เอกสารอางอง

Page 157: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร

บทนา ไมโครคอนโทรลเลอรเปนหนวยประมวลผลขนาดเลกทสามารถเขยนโปรแกรม เพอสงใหไมโครคอนโทรลเลอรทางานตามทตองการได ในการศกษาการทางานของไมโครคอนโทรลเลอรแตกอนตองทาการทดลองจากของจรงโดยการฝงโปรแกรมลงในไมโครคอนโทรลเลอรแลวทดสอบการทางานของโปรแกรมโดยตออปกรณอนพตและเอาตพตเขากบไมโครคอนโทรลเลอร การทดลองดวยวธดงกลาวตองสนเปลองอปกรณจานวนมากและทาใหไมโครคอนโทรลเลอรมอายการใชงานนอยลงเพราะถาโปรแกรมทฝงลงไมโครคอนโทรลเลอรไมทางานตองแกไขโปรแกรมและทาการฝงโปรแกรมลงไปใหม ในปจจบนนมโปรแกรมทใชจาลองการทางานของไมโครคอนโทรลเลอรกอนทจะทดลองจรงทาใหมขอผดพลาดลดนอยลง ตวอยางโปรแกรมทใชจาลองการทางานของไมโครคอนโทรลเลอร เชน โปรแกรมโปรตอส ในบทเรยนนจะไดกลาวถง การใชโปรแกรมโปรตอสจาลองการทางานของไมโครคอนโทรลเลอร

การทดลองวงจรไมโครคอนโทรลเลอร การทดลองวงจรไมโครคอนโทรลเลอรดวยโปรแกรมโปรตอส แสดงในรปท 6.1 เรมจากการเขยนวงจร การแปลงชดคาสงทเปนไฟล .ASM ใหเปนไฟล .HEX โดยใชโปรแกรม MPLAB ตอจากนนจงนาชดคาสงทเปนไฟล.HEX มาฝงลงในไมโครคอนโทรลเลอรทตอเปนวงจร ขนตอนสดทายเปนการทดสอบการทางานของวงจร มรายละเอยดดงน

รปท 6.1 ขนตอนการทดลองวงจรไมโครคอนโทรลเลอร

Page 158: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 148

การเขยนวงจรไมโครคอนโทรลเลอร การเขยนวงจรไมโครคอนโทรลเลอร เรมจากการเตรยมวงจรทจะทดลองการทางานขอวงจร ตอจากนนจงเขาสโปรแกรมโปรตอส เลอกอปกรณทใชในวงจร ตอสายเชอมโยงอปกรณ การเปลยนคาอปกรณและการจดเกบวงจร เพอใหเกดความเขาใจใหศกษาการเขยนวงจรตามรปท 6.2

รปท 6.2 วงจรควบคมไดโอดเปลงแสง 7 สวน (ทมา : http://www.talkingelectronics.com/te_interactive)

ขนตอนการปฏบต

1. การเรมตนใชงานโปรแกรม Proteus การเรยกโปรแกรม Proteus มาใชงานแสดงใน รปท 6.3 ทาไดตามขนตอนดงน 1.1 คลกทปม Start 1.2 คลกเลอกท All Program 1.3 คลกเลอกท Proteus 6 Professional 1.4 คลกเลอกท ISIS 6 Professional จะปรากฏหนาตาง UNTITLED-ISIS Professional ดงแสดงในรปท 6.4

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 159: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 149

รปท 6.3 ขนตอนการเปดใชงานโปรแกรม Proteus

รปท 6.4 แสดงหนาตางหลกโปรแกรม Proteus

1.1

1.2 1.3

1.4

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 160: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 150

2. การเขยนวงจร 2.1 การเรยกตวอปกรณทตองการมาใชงาน สามารถเรยกตวอปกรณตาง ๆ ทตองการจาก

หนาตาง Pick Devices ทาไดตามขนตอนดงน 2.1.1 คลกทปมตว P จะปรากฏหนาตาง Pick Devices ขนมาตามรปท 6.5 2.1.2 คลกเลอกทหมวดรายการอปกรณทตองการ จะปรากฏรายการตวอปกรณตาง ๆ ใหเลอกทดานลาง

2.1.3 ดบเบลคลกทชออปกรณตวทตองการ จะปรากฏชอตวอปกรณทเลอกตรงชองดานซายมอใต DEVICES

รปท 6.5 การเรยกใช PIC16F84 จากหนาตาง Pick Devices

2.2 การจดวางตวอปกรณ เมอเรยกตวอปกรณทตองการมาครบแลว ใหจดวางอปกรณตามขนตอนดงน 2.2.1 คลกทชออปกรณทจะจดวางตรงชองรายการอปกรณ จะมรปอปกรณในกรอบ สเหลยมดานบนมมซายมอ

2.1.3

2.1.2

2.1.1

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 161: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 151

2.2.2 เมอตองการปรบเปลยนมมมองของตวอปกรณตามทตองการ ใหคลกทกลมลกศรสฟาทดานลางมมซายมอ 2.2.3 คลกทพนทวางตรงกลางหนาจอเพอวางตวอปกรณ 2.2.4 เมอตองการปรบขนาดของรปภาพใหคลกกลมภาพวว (View) 2.2.5 เมอตองการจดวางอปกรณตวอน ใหเรมทขนตอนท 2.2.1 ใหม

2.2.4.

รปท 6.6 ตวอยางขนตอนการจดวาง PIC16F84

2.3 การลบและการเปลยนตาแหนงตวอปกรณ 2.3.1 การลบตวอปกรณ ทาไดโดยคลกขวาทตวอปกรณตวนนใหเปนสแดง แลวคลกขวาทตวอปกรณตวนนอกครงหนง ตวอปกรณจะหายไป 2.3.2 การเปลยนตาแหนงการวางตวอปกรณ ทาไดโดยคลกขวาทตวอปกรณตวนนใหเปนสแดง แลวคลกซายแชไวลากไปวางในตาแหนงทตองการได 2.3.3 การเปลยนมมมองตวอปกรณ ทาไดโดยคลกขวาทตวอปกรณตวนนใหเปนสแดง แลวเลอกคลกทกลมลกศรสฟาใหไดตาแหนงตามตองการ

2.2.3

2.2.2

2.2.11

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 162: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 152

2.4 การเชอมตอเปนวงจร เมอจดวางตวอปกรณตามตาแหนงทตองการแลว ใหตอเชอมขาของตวอปกรณตามขนตอนในรปท 6.7 ดงน 2.4.1 คลกทตาแหนงขาตนทางทตองการเชอมตอ 2.4.2 เลอนเมาสไปคลกทตาแหนงปลายขาดานทตองการเชอมตอ

4.2.1

4.2.2

รปท 6.7 การเชอมตอขาอปกรณ PIC16F84 กบไดโอดเปลงแสง

2.5 การแกไขสายเชอมตอขาอปกรณ การลบสายทตอผดพลาดหรอไมตองการ ทาไดโดยคลกขวาทสายนน ใหเปน สแดง แลวคลกขวาทสายนนอกครง สายนนจะหายไป 2.6 การเซตคาพารามเตอรใหตวอปกรณ ทาไดตามขนตอนดงตอไปน 2.6.1 คลกขวาทตวอปกรณทตองการใหเปนสแดง 2.6.2 คลกซายทตวอปกรณตวนนอกครง จะปรากฏหนาตาง Edit Component สาหรบเซตคาพารามเตอรตาง ๆ ใหตวอปกรณ ดงแสดงในรปท 6.8 2.6.3 คลกทปม OK ของหนาตาง Edit Component หลงจากทเซตคาพารามเตอรใหตวอปกรณเสรจเรยบรอยแลว ใหเลอก OK

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 163: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 153

2.6.2

2.6.111

รปท 6.8 ขนท 1-2 การเซตคาพารามเตอรให PIC16F84

2.6.3

รปท 6.9 ขนตอนท 3 ของการเซตคาพารามเตอรใหตวอปกรณ PIC16F84

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 164: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 154

3. จดเกบแฟมขอมล 00ภาคปฏบต

ใหเขยนวงจรวงจรควบคมไดโอดเปลงแสงและไดโอดเปลงแสง 7 สวน ตามรปท 6.8 บนโปรแกรม Proteus แลวจดเกบไฟลใหชอวา EX1

การแปลงไฟล .ASM เปนไฟล .HEX การจาลองการทางานของวงจรไมโครคอนโทรลเลอร เมอเขยนวงจรเสรจเรยบรอยแลวตองมการนาชดคาสงทอยในรปของไฟล .HEX มาฝงลงในไมโครคอนโทรลเลอร การแปลงไฟล .ASM เปนไฟล .HEX ใชโปรแกรม MPLAB มขนตอนในการใชโปรแกรมดงน ขนตอนการปฏบต

การเรมตนการใชงานโปรแกรม MPLAB 1. โดยการเรยกโปรแกรม MPLAB มาใชงานใหทาตามขนตอนตอไปน

1.1 คลกทปม start ตามรปท 6.10 1.2 คลกเลอกท All Program 1.3 คลกเลอกท Microchip MPLAB 1.4 คลกเลอกท MPLAB จะปรากฏหนาตาง MPLAB IDE ดงแสดงในรปท 6.11

1.4

รปท 6.10 ขนตอนการเปดใชงานโปรแกรม MPLAB

1.3

1.2

1.1

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 165: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 155

รปท 6.11 หนาตางหลกโปรแกรม MPLAB

2. การสรางซอรสโคดโปรแกรมไฟลนามสกล .ASM 2.1 คลกทเมน File ตามรปท 6.12 2.2 คลกเลอกท New จะปรากฏหนาตาง Untitled1 ดงแสดงในรปท 6.12

2.1

2.2

รปท 6.12 ขนตอนการสรางซอรสโคดโปรแกรมไฟลนามสกล .ASM

2.3 พมพซอรสโคดโปรแกรมทออกแบบ ลงทหนาตาง Untitled1 ตามรปท 6.13

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 166: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 156

2.3

รปท 6.13 หนาตาง Untitled1 ทพมพซอรสโคดโปรแกรม

3. การบนทกไฟลนามสกล .ASM เมอตองการจดเกบไฟลไวท C:\ progra~1 \ mplab \ example ใหทาตามขนตอนดงน

3.1 คลกทเมน File ตามรปท 6.14 3.2 คลกเลอกท Save As จะปรากฏหนาตาง Save File As ตามรปท 6.14

3.1

รปท 6.14 การเลอกคาสงบนทกไฟลนามสกล .ASM 3.3 พมพชอไฟลลงทายดวย .ASM ทชองใต File Name ในทนจะใหชอวา EX1.ASM ตามรปท 6.15

3.2

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 167: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 157

3.4 เปลยน Drives เปน Drives C: 3.5 คลกท EXAMPLE รปเอกสารสเหลองเปด 3.6 คลกปม OK เปนอนเสรจสนการบนทกไฟลนามสกล .ASM

3.3 3.6

3.5

3.4

รปท 6.15 การบนทกไฟลนามสกล .ASM ลงท Drives C 4. การแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX 4.1 คลกทเมน Project ตามรปท 6.16 4.2 คลกท New Project จะปรากฏหนาตาง New Project ตามรปท 6.16

4.2

4.1

รปท 6.16 การเลอกคาสงแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 168: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 158

4.3 พมพชอเดยวกนกบไฟนามสกล .ASM แตเปลยนนามสกลเปน .PJT ทชองใต File Name ชอทไดคอ EX1.PJT ตามรปท 6.17 4.4 เปลยน Driver เปน C: 4.5 คลกท EXAMPLE รปแฟมเอกสารสเหลองเปด 4.6 คลกปม OK จะปรากฏหนาตาง Edit Project ไดตามรปท 6.18

4.6

4.3

4.5 4.4

รปท 6.17 ขนตอนท 4.3-4.6 การแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX

4.7 ดบเบลคลกท ex1.hex จะปรากฏหนาตาง Node Properties ตามรปท 6.19

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 169: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 159

รปท 6.18 ขนตอนท 4.7 และ 4.10 ของการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX

4.8 คลกทชองสเหลยมหนา HEX ใหมเครองหมาย √ เกดขน 4.9 คลกทปม OK เสรจแลวจะยอนกลบมาทหนาตาง Edit Project 4.10 คลกทปม Add Node ของหนาตาง Edit Project จะปรากฏหนาตาง Add Node ตามรปท 6.20

4.7 4.10

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 170: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 160

4.8

4.9

รปท 6.19 ขนตอนท 4.8,4.9 ของการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX 4.11 คลกทชอไฟลนามสกล .ASM ทตงไว จะปรากฏชอนนทชองใต File Name 4.12 คลกทปม OK จะยอนกลบมาทหนาตาง Edit Project และจะมขอความ ex1[.asm] ใตขอความ ex1[.hex] เพมขนมา ตามรปท 6.21

4.12

4.11

รปท 6.20 ขนตอนท 4.11,4.12 ของการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 171: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 161

4.13 คลกปม OK เปนอนเสรจสนการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX ไดตามรปท 6.21

4.13

รปท 6.21 ขนตอนท 4.13 ของการแปลงไฟลนามสกล .ASM เปน .HEX 5 การตรวจสอบความถกตองของซอรสโคดโปรแกรม 5.1 คลกทเมน Project ตามรปท 6.22 5.2 คลกเลอกท Build All โปรแกรมจะตรวจสอบซอรสโคดของโปรแกรมทสรางไว เมอการตรวจสอบถกตองจะเปนสเขยว แตถามขอผดพลาดจะเปนสแดง ตามรปท 6.23

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 172: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 162

รปท 6.22 ขนตอนการตรวจสอบความถกตองของซอรสโคดโปรแกรม

(ก) ผลการตรวจสอบไดผลถกตอง (ข) ผลการตรวจสอบมขอผดพลาด

รปท 6.23 การตรวจสอบความถกตองของซอรสโคดโปรแกรม

6. การแกไขขอผดพลาดของโปรแกรม เมอทาการตรวจสอบโปรแกรม ดวยการ Build All แลวเกดขอผดพลาดของโปรแกรม จะปรากฏ

หนาตาง Build Results แสดงผลการตรวจสอบตรงจดทเกดขอผดพลาดจะแสดงผลในรปท 6.24 สามารถดาเนนการแกไขตามขนตอนไดดงน

5.1

5.2

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 173: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 163

6.1 ดบเบลคลกทบรรทดทแสดงผลการ Error จะกลบไปทหนาตาง ตามรปท 6.25

6.1

รปท 6.24 หนาตาง Build Results แสดงผลการตรวจสอบขอผดพลาด 6.2 เคอรเซอรจะกระพรบตรงทแอสเดรสทมขอผดพลาด ใหทาการตรวจสอบดและแกไข แลวทาการตรวจสอบโปรแกรมโดย Build All ใหมอกครงหนง ถาโปรแกรมยงมขอผดพลาดอย ใหดาเนนการแกไขตามขนตอนท 6.1 ใหม จนกวาจะผานการตรวจสอบ

6.2

รปท 6.25 การกระพรบของเคอรเซอรตรงบรรทดทเกดความผดพลาด

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 174: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 164

ภาคปฏบต

ใหสรางไฟลโปรแกรม EX1.ASM และแปลงเปน EX1.HEX โปรแกรม EX1.ASM List P = 16F84 ORG 0 SetUp BSF 03,5 CLRF 06 MOVLW 01 MOVWF 05 BCF 03,5 CLRF 06 Main BTFSS 05,0 GOTO Main1 MOVLW 0FF MOVWF 06 GOTO MAIN Main CLRF 06 GOTO Main

END

22ขนตอนการปฏบต

1. สรางซอรสโคดโปรแกรม EX1 .ASM และบนทกไวท C:\ program~1 \ mplab \ example 2. แปลงโปรแกรม EX1.ASM เปน EX1.HEX 3. ตรวจสอบความถกตองของโปรแกรมดวยการ Build All และดาเนนการแกไขใหถกตอง

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 175: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 165

การฝงไฟล .HEX ลงไมโครคอนโทรลเลอร เมอเขยนวงจรไมโครคอนโทรลเลอรดวยโปรแกรม Proteus เสรจแลวจะตองมการนาโปรแกรมทแปลงเปนไฟลนามสกล .HEX มาฝงลงในไมโครคอนโทรลเลอรเพอทดสอบการทางานของวงจร ตามขนตอนดงน

1. เขาสโปรแกรม Proteus แลวเปดแฟม EX1 ซงเปนวงจรทไดเขยนไวแลว 2. เลอนตวชเมาสไปทสญลกษณของไมโครคอนโทรลเลอร 16F84 แลวดบเบลคลกจะเขาส

หนาตาง Edit Component ตามรปท 6.26

รปท 6.26 หนาตาง Edit Component

3. เปดแฟม EX1.HEX ซงเกบไวท C:\ program~1 \ mplab \ example โดยเลอนตวชเมาสไปท Program File ตามรปท 6.27 เพอโหลดขอมลมาไวทไมโครคอนโทรลเลอร

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 176: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 166

3

รปท 6.27 เลอนตวชเมาสเพอโหลดขอมลไฟล EX1.HEX

4. จาลองการทางานของวงจรและสงเกตผลการทางาน

ตวอยางวงจร วงจรนบแสดงผลดวยไดโอดเปลงแสง 7 สวน วงจรไมโครคอนโทรลเลอรทสามารถแสดงผลเปนตวเลขโดยตอกบไดโอดเปลงแสง 7 สวน จากวงจรในรปท 6.28 ใชไดโอดเปลงแสง 7 สวน ชนดคอมมอนแคโทด ตอเขากบขา RB0-RB6 ของ PIC16F84 ซงจะกาหนดใหเปน ขาเอาตพต เพอแสดงผลเปนตวเลข 7 สวน และตวอกษรในภาษาองกฤษ

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 177: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 167

รปท 6.28 วงจรควบคมไดโอดเปลงแสง 7 สวน

จากรปท 6.28 ใช PIC16F84 ควบคมการแสดงผลของไดโอดเปลงแสง 7 สวน จดตอตวแสดงผล 7 สวน ไดแก a,b,c,d,e,f และg ตอกบเอาตพตขา RB0-RB6 โดยเขยนโปรแกรมสงขอมลออกใหแสดงผลเปนตวเลขหรอตวอกษรตามทตองการ ตามตวอยางการแสดงผลในรปท 6.29

ก) ขอมลสงออกเปนเลข 0 (ข) ขอมลสงออกเปนเลข 2 (

รปท 6.29 การแสดงผลเปนเลข02

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 178: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 168

ภาคปฏบต ใหเขยนวงจรตามรปท 6.28 และฝงโปรแกรม EXPT4.HEX (อยทแผนCD) แลวทดสอบการทางานของวงจร

วงจรควบคมสเตปเปอรมอเตอร ไมโครคอนโทรลเลอรสามารถนาไปตอเปนวงจรควบคมทศทางการหมนของสเตปเปอรมอเตอรได โดยเขยนโปรแกรมฝงลงในไมโครคอนโทรลเลอร จากรปท 6.30 เปนวงจรควบคมทศทางการหมนของสเตปเปอรมอเตอรโดยใช PIC 16F84

รปท 6.30 วงจรควบคมทศทางการหมนของสเตปเปอรมอเตอร

ภาคปฏบต

ใหเขยนวงจรตามรปท 6.30 และฝงโปรแกรม PICSTEPR.HEX (อยทแผนCD) แลวทดสอบการทางานของวงจร

วงจรกาเนดสญญาณเสยง ไมโครคอนโทรลเลอรสามารถกาเนดสญญาณเสยงตามความถตองการได โดยการเขยนโปรแกรมฝงลงในไมโครคอนโทรลเลอร จากวงจรในรปท 6.31 เปนวงจรทกาเนดความถเสยงเปน 2 แบบ โดยใชไมโครคอนโทรลเลอร PIC 16F84

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 179: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 169

รปท 6.31 วงจรกาเนดสญญาณความถเสยง

ภาคปฏบต

ใหเขยนวงจรตามรปท 6.31 และฝงโปรแกรม Pic Doorbell(อยทแผนCD) ลงในไมโคร คอนโทรลเลอร PIC 16F84 แลวทดสอบการทางานของวงจร

วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล

ไมโครคอนโทรลเลอรสามารถนาไปใชเปนวงจรแปลงสญญาณแอนะลอก ใหแสดงผลเปนตวเลขได โดยการแปลงสญญาณแอนะลอกใหเปนสญญาณดจตอลแลวนาสญญาณทไดไปแสดงผลทไดโอด เปลงแสง 7 สวน มวงจรตามรปท 6.32 ใชตวตานทานปรบคาได(Pot) เปนตวเปลยนคาทางอนพตแลวปอนเขาไมโครคอนโทรลเลอร PIC 16F84 แลวประมวลผลสงออกทไดโอดเปลงแสง 7 สวน

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 180: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 170

รปท 6.32 วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล

ภาคปฏบต ใหเขยนวงจรตามรปท 6.32 และฝงโปรแกรม ADC.HEX (อยทแผนCD) ลงในไมโคร คอนโทรลเลอร PIC 16F84 แลวทดสอบการทางานของวงจร

สรป การจาลองการทางานของวงจรไมโครคอนโทรลเลอร สามารถทาโดยใชโปรแกรม Proteus และโปรแกรม MPLAB เรมจากการเขยนวงจรไมโครคอนโทรลเลอร ดวยโปรแกรม Proteus แลวจดเกบเปนแฟมขอมลไว ตอจากนนจงใชโปรแกรม MPLAB แปลงชดคาสงทตองการสงใหไมโครคอนโทรลเลอรทางานโดยแปลงไฟลทมนามสกล.ASM ใหเปนไฟลทมนามสกล .HEX แลวนาไฟล.HEX ไปฝงลงในไมโครคอนโทรลเลอรทอยในวงจรทจดเกบไวในโปรแกรม Proteus ขนสดทายเปนการทดสอบการทางานของวงจรเพอตรวจดวาวงจรทางานไดตามตองการหรอไม ถามขอผดพลาดสามารถแกไขวงจรหรอชดคาสงกอนทไปทาลงบนไมโครคอนโทรลเลอรทเปนของจรง

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 181: Proteus ภาษาไทย

บทท 6 วงจรไมโครคอนโทรลเลอร 171

คาถามทายบท 1. การทดลองวงจรไมโครคอนโทรลเลอรมขนตอนอยางไรบาง จงอธบาย 2. การเขยนวงจรไมโครคอนโทรลเลอรมขนตอนอยางไรบาง จงอธบาย 3. การแปลงไฟล .ASM เปนไฟล .HEX ดวยโปรแกรม MPLAB มขนตอนอยางไรบาง

จงอธบาย 4. จงเขยนขนตอนในการฝงไฟล .HEX ลงในไมโครคอนโทรลเลอร 5. จากตวอยางวงจร จงอธบายการทางานของแตละวงจร

เอกสารอางอง Sanchez, J. and Canton M. P. (2006). Microcontroller Programming. New York : CRC Press. Wilmshurst, T. (2007). Designing Embedded Systems with PIC Microcontrollers. New York : Newnes. http://www.hobby-elec.org/e_pic6.htm (10 August 2007). http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/e_pic6_1.htm (1 August 2007). http://www.labcenter.co.uk/products/pic16.cfm (6 August 2007). http://www.talkingelectronics.com/te_interactive_index.html (12 September 2007).

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ

Page 182: Proteus ภาษาไทย

บรรณานกรม

สมชาย ชนวฒนาประณธ. (2548). การออกแบบวงจรอเลกทรอนกส. อดรธาน : มหาวทยาลย ราชภฏอดรธาน.

เอกสารคาสอนวชาดจตอลอเลกทรอนกส2. อดรธาน .......................................... (2548). : มหาวทยาลยราชภฏอดรธาน. Reis, R. A. (1991). Digital Electronics through Project analysis. New York : Macmillan. Sanchez, J. and Canton M. P. (2006). Microcontroller Programming. New York : CRC Press. Wilmshurst, T. (2007). Designing Embedded Systems with PIC Microcontrollers. New York : Newnes. http//:www.alldatasheet.com(22/02/2007). http//:www.electronicsforu.com(08/02/2007). http://www.hobby-elec.org/e_pic6.htm (10 August 2007). http//:www.homr.cogeco.ca/~rpaisley4/LM555.html.(11/02/2007). http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/e_pic6_1.htm (1 August 2007). http://www.labcenter.co.uk/products/pic16.cfm (6 August 2007). http://www.talkingelectronics.com/te_interactive_index.html (12 September 2007). http//:www.talkingelectronics.com/te_interactive_index.html.(09/02/2007). http//:www.uoguelph.ac/~antoon/gadgets/741/741.html.(08/02/2007). http//:www.uoguelph.ac/~antoon/circ/555test.html.(10/02/2007).

รศ. สมชาย ชนวฒนาประณธ