Transcript อิเล็กโทรนิกส์ ตัวนำ (Conductor)

อิเล็กโทรนิกส์
• ตัวนำ (Conductor) คือวัสดุทสี่ ำมำรถนำไฟฟ้ำ
ได้ ปกติจะใช้ ทองแดงเป็ นวัสดุตวั นำเนื่องจำกมีรำคำถูก
• ฉนวน (Insulator) คือวัสดุทนี่ ำไฟฟ้ำได้ ไม่ ดี
คุณสมบัตติ รงข้ ำมกับตัวนำ
• สำรกึง่ ตัวนำ (Semiconductor) คือวัสดุที่มี
คุณสมบัตริ ะหว่ ำงตัวนำและฉนวน ในทำงอิเล็กโทรนิกได้ นำ
สำรดังกล่ ำวมำผลิตอุปกรณ์ อเิ ล็กโทรนิกส์ มำกมำย เช่ น
IC, Transistor, diode เป็ นต้ น
ฟิ วส์ (Fuse)
• เป็ นอุปกรณ์ ป้องกันใน
กรณีเกิดควำมผิดปกติของ
วงจรเพือ่ ป้ องกันอันตรำย
กับผู้ใช้ หรือวงจร
ทรำนซิสเตอร์
•เป็ นอุปกรณ์ กงึ่ ตัวนำที่
ทำหน้ ำทีใ่ นกำรขยำย
สั ญญำนไฟฟ้ำ โดยมี
ลักษณะกำรต่ อพิเศษ
ตำมคุณสมบัตขิ อง
ทรำนซิสเตอร์ แต่ ละตัว
ไอซี (IC, Integrated circuit)
• เป็ นอุปกรณ์ สำรกึง่ ตัวนำ
ชนิดหนึ่งทีม่ ีคุณสมบัติ
เหมือนกำรทำงำนของ
วงจรทั่วไป แต่ ใช้ งำนง่ ำย
ในไอซีบำงตัวอำจประกอบ
ไปด้ วยทรำนซิสเตอร์ เป็ น
ล้ ำน ๆ ตัวหรืออุปกรณ์ สำร
กึง่ ตัวนำชนิดอืน่ อีกเป็ น
จำนวนมำก
ไมโครโปรเซสเซอร์ (microprocessor)
• เป็ นอุปกรณ์ สำรกึง่ ตัวนำที่มี
กำรสร้ ำงทีซ่ ับซ้ อน ในตัว
อุปกรณ์ ชิ้นนีอ้ ำจประกอบไป
ด้ วยไอซีจำนวนมำกในกำรใช้
งำน มำใช้ สำหรับกำรควบคุม
แบบสำมำรถโปรแกรมได้ ใช้
ในอุปกรณ์ อตั โนมัติต่ำง ๆ เช่ น
เครื่องซักผ้ ำ หรือในอุปกรณ์
เครื่องใช้ ไฟฟ้ ำอืน่ ๆ
หม้ อแปลงไฟฟ้ ำ (transformer)
•คืออุปกรณ์ ทสี่ ำมำรถทำกำรลดหรือเพิม่ ระดับแรงดัน
ให้ มมี ำกหรือน้ อยขึน้ กับควำมต้ องกำรของวงจร
•อุปกรณ์ เพิม่ แรงดันขึน้ เรียกว่ ำ step-up
transformer
•อุปกรณ์ ลดแรงดัน เรียกว่ ำ step-down
transformer
Step-down transformer
Diode
• ไดโอด คืออุปกรณ์ ทำหน้ ำทีใ่ นกำร
ควบคุมให้ ทศิ ทำงกำรไหลของ
ไฟฟ้ำไปตำมทิศทำงทีร่ ะบุไว้ เป็ น
ลักษณะทำงเดียว
Several types of diodes
LED
• LED (light
Emitting
Diode) เป็ นอุปกรณ์ ที่
ทำงำนเหมือนหลอดไฟ ใช้
สำหรับแสดงสถำนะกำร
ทำงำนของวงจรที่ต้องกำร
แสดงแบบแสง
ตัวต้ ำนทำน (resistor)
• ใช้ ในกำรควบคุมกำร
ทำงำนของแรงดันให้
เหมำะสม
Color
Value digit 1
Value digit 2
Value digit 3
Multiplier
Tolerance
Temp. Coefficient
Black
0
0
0
×10
0
Brown
1
1
1
×10
1
±1% (F)
100 ppm/K
Red
2
2
2
×10
2
±2% (G)
50 ppm/K
Orang
e
3
3
3
×10
3
15 ppm/K
Yellow
4
4
4
×10
4
25 ppm/K
Green
5
5
5
×10
5
±0.5% (D)
Blue
6
6
6
×10
6
±0.25% (C)
Violet
7
7
7
×10
7
±0.1% (B)
Gray
8
8
8
×10
8
±0.05% (A)
White
9
9
9
×10
9
Gold
×0.1
±5% (J)
Silver
×0.01
±10% (K)
None
±20% (M)
ตัวเก็บประจุ (Capacitor)
• ส่ วนประกอบทีน่ ำมำใช้ กบั
วงจรที่มีควำมถี่เข้ ำมำ
เกีย่ วข้ อง อุปกรณ์ ตัวนีม้ ีผล
โดยตรงกับควำมถี่ หำกควำมถี่
สู งผ่ ำนค่ ำควำมต้ ำนทำนตำ่
• หน่ วยของกำรเก็บประจุคอื
ฟำรัด
อินดักเตอร์ (Inductor)
• คือลวดตัวนำที่นำมำขดเป็ น
วงกลมหรือในลักษณะอืน่ ที่ทำ
ให้ มีระยะทำงทีม่ ำกขึน้ ทำให้
มีผลกับสั ญญำนไฟฟ้ำที่มี
ควำมถี่
• Inductance หน่ วย
คือ เฮนรี่
วงจร
•คือกำรนำอุปกรณ์ อเิ ล็กโทรนิกมำต่ อเข้ ำด้ วยกัน
เพือ่ ให้ เกิดกำรใช้ งำนตำมต้ องกำรและมีกำรต่ อเชื่อม
แหล่ งจ่ ำยกำลังไฟฟ้ำทั้งแบบกระแสตรงและ
กระแสสลับ
กฏทีส่ ำคัญสี่ ข้อทำงไฟฟ้ ำ
1. กฎของโอห์ ม
2. กฎของเคอร์ ชอพ-กระแส-ผลรวมทำงพีชคณิตของกระแส
รอบจุดใด ๆ ในวงจรจะต้ องเป็ นศูนย์
3. กฎของเคอร์ ชอพ-แรงดัน-ผลรวมทำงพีชคณิตของแรงดัน
รอบวงจรเปิ ดจะต้ องเป็ นศูนย์
4. กฏกำลัง
วงจรอนุกรม (Series Circuit)
• is the connecting of components end to end
in a circuit to provide a single path for the
current
• This is true not only for resistors, but also
for other components that can be connected
in series
วงจรขนำน (Parallel Circuit)
•คือ วงจรทีน่ ำอุปกรณ์ อเิ ล็กโทรนิกมำต่ อเชื่อมกัน
ตั้งแต่ สองตัวขึน้ ไป โดยลักษณะกำรต่ อเป็ นแบบขนำน
กับแหล่ งจ่ ำยไฟฟ้ ำ หำกอุปกรณ์ ตวั ใดเสี ย วงจรก็ยงั
สำมำรถทำงำนต่ อได้
วงจรผสม (Combination Circuit)
•คือ วงจรทีน่ ำกำรต่ อแบบอนุกรมและขนำนมำ
เชื่อมต่ อกันเข้ ำ เพือ่ ให้ สำมำรถได้ วงจรตำม
ต้ องกำร คุณสมบัตขิ องวงจรขึน้ กับรูปแบบกำร
ต่ อ
R3 ,4  4  8  12 
R2 ,3 ,4
1

( 1 / R2 )  ( 1 / R3 ,4 )
R5 ,6 ,7
1

 12 V
( 1 / R5 )  ( 1 / R6 )  ( 1 / R7 )
VT 84 
IT 

 3A
RT 28 
VR 1  I T  R1  3 A  10 
VR 2 ,3 ,4  I T  R2 ,3 ,4  3 A  6   18 V
VR 5 ,6 ,7  I T  R5 ,6 ,7  3 A  12   36 V
VT  84 V
ออพแอม (Operational amplifier)
• เป็ นอุปกรณ์ วงจรรวมหรือไอซีประเภทเชิงเส้ นทีม่ ีกำร
ประยุกต์ ใช้ งำนอย่ ำงกว้ ำงขวำง ทำหน้ ำทีเ่ สมือนแหล่ งให้
กำลัง
• ใช้ กนั มำกเนื่องจำกสำมำรถทำ mathematical
operations บวกลบคูณหำร ฯลฯ ได้ มำก
คุณสมบัตขิ องออพแอม
1. Gain—infinite
2. Input impedance—infinite ทำให้ ออพแอมไม่ ดงึ
กระแส
3. Output impedance—zero ทำให้ ระดับสั ญญำน
เอำท์ พุทไม่ ได้ รับผลกระทบจำกโหลด
4. Bandwidth infinite ทำให้ สำมำรถนำไปใช้ ขยำยสั ญญำน
ประเภทใดก็ได้
5. Voltage out—zero (when voltage into
each other are equal)
6. Current entering the amp at either
terminal—extremely small
Note about op amps
• Op amp are active device
• They require external power sources
• The output is limited by the power source
• For example:
• +/- 15 V power source output swing is at most
/- 15 V
• Op amp come in many forms
• Most common is an 8-pin DIP package
• Sometimes more than on eon a chip
ของจริ ง
วงจรจริ ง
วงจรที่เป็ นตัวแทน
สิ่ งที่ทำไม่ ได้ สำหรับออพแอม
1. No feedback: Infinite gain tries
to produce infinite voltage
2. Positive feedback: Voltage
difference on input grows larger,
not smaller
Negative feedback
Voltage Follower
Vout  V
V  Vin ( op am p with negative feedback)
Vout  Vin
Non-inverting Amplifier
V  Vout
R1
R1  R2
Vout
R1  R2

V
R1
Vout
R1  R2

Vin
R1
If R1  1 
Vout
 10
Vin
and R2  9 
Inverting Amplifier