Transcript หน่วยการสอนที่ 7 ชมิตทริกเกอร์ วงจรกลับสัญญาณ และมัลติไวเบรเตอร์

หน่วยการสอนที่ 7
เรื่อง
ชมิตทริกเกอร์ และ
วงจรกลับสั ญญาณ
7.1 ชมิตทริ กเกอร์
ชมิตทริ กเกอร์ (Schmitt Trigger) หรื อ
ตัวเปรี ยบเทียบใหม่ (Regenerative Comparator)
เป็ นวงจรสวิตช์ อิเล็กทรอนิกส์ที่นิยมนำมำใช้งำน
ด้วยกำรทำงำนที่ระดับแรงดันอินพุต 2 ค่ำ ซึ่งช่วย
ในกำรควบคุมกำรเปลี่ยนแปลงสภำวะเสถียรภำพ
ของวงจร
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
วงจรจะทำงำนใช้ควำมแตกต่ำงกันของ
ระดับแรงดันไฟตรง 2 ระดับ จึงถูกนำไปใช้เป็ นตัว
ตรวจจับระดับแรงดัน (Voltage - Level Detector)
ใช้เป็ นตัวสร้ำงพัลส์สี่เหลี่ยม จำกสัญญำณอินพุต
คลื่นต่ำงๆ
หลักกำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
แสดงดังรู ปที่ 7.1
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
สัญญำณอินพุต
สัญญำณเอำต์พตุ
รู ปที่ 7.1 หลักกำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.1 เป็ นหลักกำรทำงำนของวงจร
ชมิตทริ กเกอร์
วงจรชมิตทริ กเกอร์สำมำรถรับสัญญำณ
อินพุตที่ป้อนเข้ำมำได้หลำยรู ปสัญญำณ แต่จะได้
รู ปสัญญำณที่ออกเอำต์พตุ เหมือนกัน คือ เป็ น
สัญญำณคลื่นสี่ เหลี่ยมมุมฉำก หรื อ สี่ เหลี่ยมจตุรัส
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
กำรเปลี่ยนรู ปร่ ำงสัญญำณที่ออกเอำต์พตุ
อำศัยระดับแรงดันของสัญญำณที่ป้อนเข้ำ
ไปบังคับกำรทำงำนและหยุดกำรทำงำน
ของวงจรชมิตทริ กเกอร์ โดยมีระดับ
แรงดันที่มำควบคุม 2 ระดับ ได้แก่
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
1. ศักย์จุดชนวนด้ำนสูง (Upper Trigger
Potential) หรื อ UTP
เป็ นจุดที่สญ
ั ญำณอินพุตจะไปบังคับให้
วงจร ชมิตทริ กเกอร์ทำงำน ได้สญ
ั ญำณคลื่น
สี่ เหลี่ยมช่วงขำขึ้น หรื อคลื่นขั้นบันไดขำขึ้น
ออกเอำต์พตุ
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
2. ศักย์จุดชนวนด้ำนต่ำ (Lower Trigger
Potential) หรื อ LTP
เป็ นจุดที่สญ
ั ญำณอินพุตจะไปบังคับให้
วงจร ชมิตทริ กเกอร์หยุดทำงำน ได้สญ
ั ญำณ
คลื่นสี่ เหลี่ยมช่วงขำลงหรื อคลื่นขั้นบันไดขำ
ลง ออกเอำต์พตุ
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
ค่ำระดับแรงดัน UTP และ LTP ที่มำควบคุม
วงจร ชมิตทริ กเกอร์ ไม่จำเป็ นต้องมีค่ำเท่ำกัน
โดยปกติค่ำระดับแรงดัน UTP มักมีค่ำมำกกว่ำ
ระดับแรงดัน LTP
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
ซึ่งสัญญำณอินพุตที่ป้อนเข้ำมำควบคุมกำร
ทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์น้ นั ไม่จำเป็ นต้อง
เป็ นสัญญำณไซน์เท่ำนั้นเป็ นสัญญำณสำมเหลี่ยม
สัญญำณสี่ เหลี่ยม สัญญำณฟันเลื่อยก็ได้ ซึ่งจะมี
ตำแหน่ง UTP และ LTP แตกต่ำงกัน แสดงได้ดงั
รู ปที่ 7.2
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
(ก) อินพุตคลื่นไซน์
(ข) อินพุตคลื่นสำมเหลี่ยม
รู ปที่ 7.2 ตำแหน่ง UTP และ LTP ของคลื่นชมิตทริ กเกอร์
7.1 ชมิตทริ กเกอร์ (ต่อ)
(ก) อินพุตคลื่นฟันเลื่อย
(ข) อินพุตคลื่นสี่ เหลี่ยม
รู ปที่ 7.2 ตำแหน่ง UTP และ LTP ของคลื่นชมิตทริ กเกอร์
7.2 การทางานของวงจรชมิตทริกเกอร์
ชนิดทรานซิสเตอร์
วงจรชมิตทริ กเกอร์ที่ถูกสร้ำงมำใช้งำน
สำมำรถสร้ำงวงจรด้วยอุปกรณ์สำรกึ่งตัวนำหลำย
ชนิด เช่น ทรำนซิสเตอร์ และ ออปแอมป์ เป็ นต้น
7.2 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
กำรใช้อุปกรณ์สำรกึ่งตัวนำที่แตกต่ำงกัน จะ
มีวงจรทำงำนแตกต่ำงกัน แต่หลักกำรทำงำนของ
วงจรเหมือนกัน ทำงำนได้โดยอำศัยจุดทำงำนที่ศกั ย์
จุดชนวนด้ำนสูง (UTP) และศักย์จุดชนวนด้ำนต่ำ
(LTP) เหมือนกัน วงจรชมิตทริ กเกอร์ใช้
ทรำนซิสเตอร์ แสดงดังรู ปที่ 7.3
6.2 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
ก. วงจร
รูปที่ 7.3 วงจรชมิตทริ กเกอร์ใช้ทรำนซิสเตอร์
6.2 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
(ข) สัญญำณ
รูปที่ 7.3 วงจรชมิตทริ กเกอร์ใช้ทรำนซิสเตอร์
7.2 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.3 แสดงวงจรชมิตทริ กเกอร์ใช้
ทรำนซิสเตอร์ วงจรประกอบด้วยทรำนซิสเตอร์ 2 ตัว คือ
Q1 และ Q2 มีกำรต่อขำอิมิตเตอร์ร่วมกัน ต่อรับตัว
ต้ำนทำน R6 ขำเบสของ Q2 ได้รับสัญญำณอินพุตจำก
วงจรแบ่งแรงดัน (Voltage Divider) R3 และ R4 ส่ วนขำ
เบสของ Q1 รับสัญญำณอินพุตจำกแหล่งจ่ำยสัญญำณ
ภำยนอกที่ป้อน เข้ำมำ
7.2 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
มีตวั ต้ำนทำน R2 เป็ นโหลดของ Q1
และตัวต้ำนทำน R5 เป็ นทรำนซิสเตอร์ท้ งั 2
ตัว จะทำงำนสลับกัน คือ ตัวหนึ่งทำงำนอีก
ตัวหนึ่ง หยุดทำงำน กำรทำงำนของวงจรและ
ได้ สัญญำณออกเอำต์พตุ ตำมรู ป
7.2 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
ถ้ำหำกสัญญำณอินพุตที่ป้อนเข้ำมำมี
ขนำดแรงดันต่ำกว่ำแรงดันที่ทำให้ Q1 ทำงำน
ถึงจุดอิ่มตัว ตัว Q1 จะกลับมำทำงำนในย่ำน
ทำงำนอีกครั้ง
7.2 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
ขนำดแรงดันของสัญญำณอินพุตที่ทำให้
เกิดกำรเปลี่ยนสภำวะกำรทำงำน จะต้องมีคำ่ ไม่
น้อยกว่ำค่ำ UTP เพรำะแรงดันที่ตกคร่ อม R4
เป็ นสัดส่ วน กับขนำดของสัญญำณอินพุตที่
รับมำจำก Vc1 เทียบกับกรำวด์ ต้องพอที่จะทำ
ให้ Q2 นำกระแสถึงจุดอิ่มตัว
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์
ออปแอมป์ เป็ นไอซีที่สำมำรถนำไปประยุกต์ใช้
งำนได้มำกมำย รู ปแบบหนึ่งของวงจรเปรี ยบเทียบที่ใช้
ออปแอมป์ ได้แก่ วงจรชมิตทริ กเกอร์ วงจรชมิตทริ ก
เกอร์ ที่ถูกเรี ยกว่ำ ตัวเปรี ยบเทียบใหม่ เพรำะเป็ นวงจรที่
มีกำรป้ อนกลับแบบบวก (Positive Feedback) หรื อแบบ
เสริ มและแบบกำเนิดสัญญำณ ลักษณะวงจรคล้ำยกับ
วงจรกำเนิดสัญญำณที่ใช้ออปแอมป์
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
แตกต่ำงกันตรงที่ ขำอินพุตที่ถูกป้ อนเข้ำขำของ
ออปแอมป์ เป็ นตรงข้ำมกัน ส่ วนกำรป้ อนกลับของ
สัญญำณถูกต่อให้ขำนอนอินเวอร์ติง อัตรำขยำย
ของวงจรถูกกำหนดค่ำด้วยควำมต้ำนทำนต่อเป็ น
วงจรป้ อนกลับ ลักษณะวงจรชมิตทริ กเกอร์ใช้ออป
แอมป์ แสดงดังรู ปที่ 7.4
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
อินเวอร์ ติง
นอนอินเวอร์ ติง
รูปที่ 7.4 วงจรชมิตทริ กเกอร์ใช้ออปแอมป์ มีแรงดันอ้ำงอิง Vr
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
จากรูป7.4
ที่ 6.4 แสดงวงจรชมิตทริกเกอร ์
ใช้ออปแอมป์ มีแรงดันอางอิ
ง Vr
้
ลักษณะวงจรอินพุต Eiถูกป้อนเขาที
่ า
้ ข
อินเวอรติ
์ ง (-) ส่วนวงจรป้อนกลับถูก
กาหนดคาด
วตานทาน
R1 และ R2
่ วยตั
้
้
เป็ นการป้อนกลับแบบบวก มีคาแรงดั
น
่
ป้อนกลับ Vfจายให
่
้ขานอนอินเวอรติ
์ ง
7-1
(+) โดยคาแรงดั
น
อ
างอิ
ง
มีคา่ Vrอัตรา
่
้
การขยายของการป้อนกลับหาไดดั
้ งนี้
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
ถ้ำอัตรำส่ วนกำรป้ อนกลับถูก
ปรับแต่งให้มีอตั รำกำรขยำยมีค่ำเป็ น 1
พอดี วงจรก็จะแสดงตัวเป็ นวงจร
เปรี ยบเทียบ (Compare Circuit) แรงดันที่
ปรำกฏออกเอำต์พตุ มีค่ำเท่ำกับ +Vcc
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
เมื่อสัญญำณอินพุตมีแรงดัน Ei มีค่ำต่ำลง
ถึงค่ำแรงดันอ้ำงอิง Vr และแรงดันที่ปรำกฏ
ออกเอำต์พตุ จะมีค่ำเปลี่ยนแปลงเป็ น - Vcc เมื่อ
สัญญำณอินพุตมีแรงดัน Ei มำกกว่ำค่ำแรงดัน
อ้ำงอิง Vr
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
แต่ในกำรใช้งำนจะปรับแต่งให้ตวั ต้ำนทำนทั้งสอง
ตัวอัตรำขยำยวงจรให้มีค่ำเป็ น 1 พอดีทำได้ยำก
เพรำะอัตรำขยำยของตัวออปแอมป์ ไม่คงที่ ทำให้
แรงดันออกเอำต์พตุ มีกำรเปลี่ยนแปลง ปกติวงจร
ถูกออกแบบให้มีค่ำแน่นอน ตำมค่ำฮิสเตอริ ซิส
(Hysteresis)
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
กรณีทป
ี่ รับคาความต
านทานของ
่
้
ตัวตานทานทั
ง้ สองตัวให้มี
้
อัตราขยายมากกวา่ 1 แรงดัน
ป้อนกลับ Vfหาไดจากสมการ
้
ดังนี้
7-2
𝑉𝑓 = 𝐸0
𝑅2
𝑅1 +𝑅2
+ 𝑉𝑟
𝑅1
𝑅1 +𝑅2
....... (6-2)
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
ง Vrมี
กรณีทก
ี่ าหนดให้แรงดันอางอิ
้
คาเป็
อจุ
่ นศูนยโดยต
่ ด ตอ
่ Vrลง
์
กราวด ์ ทาให้ตัวตานทาน
R2
้
ดานหนึ
่งถูกตอลงกราวด
้
่
์ ไดรู้ ป
วงจรและแรงดันป้อนกลับ
เปลีย
่ นแปลง 7.5แรงดันป้อนกลับ Vr
หาไดจากสมการ
(6-3) และรูป
้
7-3
วงจรชมิตทริกเกอรชนิ
ด
แรงดัน
์
อางอิ
งเป็ นศูนย ์ แสดงดังรูปที่ 6.5
้
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 7.5 วงจรชมิตทริ กเกอร์ชนิดแรงดันอ้ำงอิงเป็ นศูนย์
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.5 เป็ นวงจรชมิตทริ กเกอร์ชนิดแรงดัน
อ้ำงอิงเป็ นศูนย์ สัญญำณอินพุตที่ป้อนเข้ำมำให้ขำ
อินเวอร์ติง (-) ส่ วนขำนอนอิงเวอร์ติง (+) ถูกต่อเข้ำ
กับตัวต้ำนทำน R1 และ R2 ซึ่งเป็ นตัวต้ำนทำนแบ่ง
แรงดัน มีแรงดันตกคร่ อม R2 เป็ นแรงดันป้ อนกลับ
Vf ป้ อนเข้ำขำนอนอินเวอร์ติง กำรทำงำนของวงจร
อธิบำยได้ ดังนี้
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
ถาสั
่ ้ อนเขามามี
้ ญญาณอินพุต Eiทีป
้
คาแรงดั
นน้อยกวาแรงดั
นป้อนกลับ
่
่
Vfทีข
่ านอนอินเวอรติ
่ อก
์ ง แรงดันทีอ
เอาตพุ
น
่
์ ต E0 แสดงคาออกมาเป็
บวก มีระดับแรงดันออกเอาตพุ
์ ต E0
ประมาณ + Vsat (แรงดันบวกทีอ
่ อก
เอาตพุ
่ นแปลงตามคาฮิ
่ สเตอริ
์ ตเปลีย
ซิสทีก
่ าหนดไว้) นั่นคือ แรงดันทีข
่ า
7-4
นอนอินเวอรติ
์ ง สามารถคานวณได้
จากสมการ ดังนี้
𝑅2
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
เมือ
่ สั ญญาณอินพุต Eiทีป
่ ้ อนเขามามี
คา่
้
แรงดันมากขึน
้ มากกวาแรงดั
น
่
ป้อนกลับ Vfทีข
่ านอนอินเวอรติ
์ ง
แรงดันทีอ
่ อกเอาตพุ
์ ตE0 แสดงคาออกมา
่
เป็ นลบ มีระดับแรงดันออกเอาตพุ
์ ต E0
ประมาณ - Vsat (แรงดันลบสุงสุดทีอ
่ อก
เอาตพุ
่ นแปลงตามคาฮิ
ิ ที่
่ สเตอริซส
์ ตเปลีย
กาหนดไว้) นั่นคือ แรงดันทีข
่ านอนอิน
เวอรติ
้
์ ง สามารถคานวณได7-5จากสมการ
ดังนี้
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
คุณสมบัติของวงจรชมิตทริ กเกอร์ในรู ป 7.5 เป็ น
ชมิตทริ กเกอร์แบบกลับเฟส (Inverting Schmitt Trigger)
โดยสัญญำณ E0 สำมำรถเปลี่ยนสถำนะจำกระดับหนึ่ง
ไปสู่ อีกระดับหนึ่งได้อย่ำงรวดเร็ ว กำรเปลี่ยนแปลงเข้ำสู่
จุดอิ่มตัวทำได้เร็ วขึ้น กำรใช้งำนแรงดัน E0 ป้ อนกลับไป
ยังขำนอนอินเวอร์ติงนี้ จะทำให้เกิดระดับสัญญำณ
เปรี ยบเทียบได้ 2 ระดับ คือ VUT หรื อ UTP และ VLT
หรื อ LTP
7.3 กำรทำงำนของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ชนิดออปแอมป์ (ต่อ)
เมื่อ
β
Vf
+Vsat
-Vsat
UTP
LTP
Ei
E0
=
=
=
=
=
=
=
=
อัตรำส่ วนของกำรป้ อนกลับ
แรงดันป้ อนกลับเข้ำขำนอนอินเวอร์ติง
แรงดันเอำต์พตุ ที่จุดอิ่มตัวช่วงบวก
แรงดันอินพุตที่จุดอิ่มตัวช่วงลบ
ศักย์จุดฉนวนด้ำนสูง
ศักย์จุดฉนวนด้ำนต่ำ
สัญญำณอินพุต
สัญญำณเอำต์พตุ
7.4 ฮิสเตอริซิส
ฮิสเตอร์ริซิสที่เกิดขึ้นในวงจรชมิตทริ ก
เกอร์ หมำยถึง กำรทำให้เกิดกำรหน่วงเวลำใน
กำรเปลี่ยนสภำวะกำรทำงำนของวงจร ค่ำเวลำ
ล้ำหลังนี้ เกิดจำกกำรป้ อนกระแสที่ไหลผ่ำน
จำกเอำต์พตุ กลับมำอินพุตใหม่
7.4 ฮิสเตอริ ซิส (ต่อ)
เป็ นแรงดันอินพุตที่ LTP มีค่ำแรงดันต่ำกว่ำ
กำรเปลี่ยนสภำวะในครั้งแรกที่ UTP กำร
เปลี่ยนสภำวะที่เกิดกำรหน่วงเวลำนี้ อยูท่ ี่ช่วง
UTP และ LTP รู ปกรำฟฮิสเตอริ ซิส แสดงดัง
รู ปที่ 7.6
7.4 ฮิสเตอริ ซิส (ต่อ)
รู ปที่ 7.6 รู ปกรำฟแสดงค่ำฮิสเตอริ ซิสในรู ปแรงดัน Ei และ E0
7.4 ฮิสเตอริ ซิส (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.6 แสดงรู ปกรำฟที่แสดงค่ำฮิส
เตอริ ซิสในรู ปแรงดันทำงด้ำนอินพุต Ei และ
ทำงเอำต์พตุ E0 ของวงจรชมิตทริ กเกอร์
ประกอบด้วยแรงดันจุดชนวนด้ำนสูง UTP
และแรงดันจุดชนวนด้ำนต่ำ LTP
7.4 ฮิสเตอริ ซิส (ต่อ)
ค่ำควำมแตกต่ำงระหว่ำง UTP และ LTP ถูกเรี ยกว่ำ
แรงดันฮิสเตอริ ซิส (Hysterresis Voltage) หรื อ VH
ค่ำ VH หำได้ดงั นี้
VH = UTP - LTP
ระดับแรงดันสัญญำณที่ออกเอำต์พตุ E0 มีค่ำอยูร่ ะหว่ำง
+Vsat ถึง -Vsat คือ ควำมแรงของสัญญำณที่ส่งออก
เอำต์พตุ E0
7.5 วงจรกลับสั ญญาณใช้ ทรานซิสเตอร์
วงจรกลับสัญญำณ (Inverter Circuit) คือ วงจรที่
ท ำหน้ำ ที่ ก ลับ สั ญ ญำณที่ ส่ ง ออกเอำต์พุต ให้มี สัญ ญำณ
ตรงข้ ำ มกั บ สั ญ ญำณอิ น พุ ต ที่ ป้ อนเข้ ำ มำเสมอ เช่ น
สัญญำณอินพุตที่ป้อนเข้ำมำเป็ นบวก สัญญำณผ่ำนวงจร
กลับสัญญำณออกเอำต์พุตเป็ นลบ หรื อถ้ำสัญญำณอินพุต
ป้ อนเข้ำมำเป็ นลบ สัญญำณผ่ำนวงจรกลับสัญญำณออก
เอำต์พตุ เป็ นบวก เป็ นต้น
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
วงจรกลับสัญญำณสำมำรถสร้ำงขึ้นได้
จำกอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์หลำยชนิด เช่น
ทรำนซิสเตอร์ เฟต และไอซีออปแอมป์ เป็ นต้น
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
วงจรกลับสัญญำณแบบใช้ทรำนซิสเตอร์ มีลกั ษณะ
วงจรเบื้องต้น เหมือนกับวงจรทรำนซิสเตอร์สวิตช์แบบ
อิมิตเตอร์ ร่วม โดยใช้หลักของวงจรขยำยแบบสัญญำณมำกกว่ำ
ปกติดว้ ยกำรป้ อนสัญญำณอินพุต อำจเป็ นสัญญำณสี่ เหลี่ยม
สัญญำณพัลส์ หรื อสัญญำณไซน์ ที่มีแรงดันมำกพอที่จะขับให้
ทรำนซิสเตอร์ทำงำนถึงจุดอิ่มตัว และถึงจุดคัตออฟได้ ลักษณะ
วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์แบบเบื้องต้น แสดงดังรู ปที่
7.7
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 7.7 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.7 แสดงวงจรกลับสัญญำณใช้
ทรำนซิสเตอร์ ถูกควบคุมกำรทำงำนด้วย
สัญญำณพัลส์อินพุต ขณะสัญญำณพัลส์เป็ น
ศูนย์ ทรำนซิสเตอร์ Q1 ไม่นำกระแส ที่เอำต์พตุ
E0 มีแรงดันจ่ำยออกประมำณแหล่งจ่ำย +Vcc
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
ถ้ำสัญญำณพัลส์อินพุตเป็ นบวก ทรำนซิ สเตอร์
Q1 ทำงำนถึงจุดอิ่มตัว ที่เอำต์พตุ E0 มีแรงดัน
จ่ำยออกประมำณ VCE(sat)=0.3V กำรทำงำนของ
วงจรจะทำให้สญ
ั ญำณอินพุตและสัญญำณ
เอำต์พตุ มีเฟสสัญญำณตรงข้ำมกัน เป็ นกำร
กลับเฟสสัญญำณ
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
กำรทำงำนของวงจรกลับสัญญำณตำมรู ปที่
7.7 บำงครั้งอำจเกิดควำมเสี ยหำยได้ถำ้ สัญญำณ
อินพุตที่ป้อนเข้ำมำมำกเกินไป อำจมีผลทำให้
รอยต่อเบสกับอิมิตเตอร์ของ Q1 ได้รับควำม
เสี ยหำย
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
เพื่อเป็ นกำรป้ องกันกำรพังของรอยต่อเบส
กับอิมิตเตอร์ของ Q1 ทำได้โดยกำรเพิม่ ไดโอดต่อ
อนุกรมกับขำอิมิตเตอร์ของ Q1 เพื่อทำกำรตัด
สัญญำณที่มำกเกินออกไป และป้ องกันแรงดัน
ไบอัสกลับไม่ให้จ่ำยผ่ำนเข้ำรอยต่อเบสกับ
อิมิตเตอร์ของ Q1 ลักษณะวงจรกลับสัญญำณแบบ
เพิม่ ไดโอด แสดงดังรู ปที่ 7.8
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 7.8 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ แบบเพิ่มไดโอด
7.5 วงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิสเตอร์ (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.8 แสดงวงจรกลับสัญญำณใช้ทรำนซิ สเตอร์
แบบเพิ่มไดโอดที่ขำอิมิตเตอร์ กรณี ที่ทรำนซิ สเตอร์เป็ น
ชนิ ด NPN ต้องต่อไดโอด D1 โดยต่อขำแอโนดให้ขำ
อิมิตเตอร์ ของ Q1 และต่อขำแคโทดลงกรำวด์ ตัว D1 ทำ
หน้ำที่ ป้องกันแรงดันลบไม่ ให้ผ่ำนเข้ำรอยต่ อเบสกับ
อิ มิ ต เตอร์ ข อง Q1 ส่ ว นแรงดัน บวกที่ เ ป็ นไบอัส ตรง
สำมำรถผ่ำนไปตกคร่ อมรอยต่อเบสกับอิ มิตเตอร์ ของ
Q1 ได้ เกิดกำรทำงำนกลับสัญญำณออกเอำต์พตุ
7.6 วงจรกลับสัญญำณใช้เจเฟต
วงจรกลับสัญญำณใช้ JFET ก็คือวงจรเจเฟต
สวิตช์นนั่ เอง โดยมีสญ
ั ญำณอินพุตที่ป้อนเข้ำมำกับ
สัญญำณเอำต์พตุ ที่ส่งออก มีสญ
ั ญำณตรงข้ำมกัน
สัญญำณที่ส่งออกเอำต์พตุ จะได้เป็ นพัลส์บวกหรื อ
พัลส์ลบ ขึ้นอยูก่ บั แชนแนลเฟส
7.6 วงจรกลับสัญญำณใช้เจเฟต (ต่อ)
JFET จะทำกำรกลับสัญญำณเมื่ออินพุต
เป็ นพัลส์ลบ ได้เอำต์พตุ เป็ นพัลส์บวกออกมำ
และชนิด P แชนแนล JFET จะทำกำรกลับ
สัญญำณเมื่ออินพุตเป็ นพัลส์บวก ได้เอำต์พตุ
เป็ นพัลส์ลบออกมำ ลักษณะวงจรกลับ
สัญญำณใช้ JFET แสดงดังรู ปที่ 7.9
7.6 วงจรกลับสัญญำณใช้เจเฟต (ต่อ)
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 7.9 วงจรสลับสัญญำณใช้ JFET ชนิด N แชนแนล
7.6 วงจรกลับสัญญำณใช้เจเฟต (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.9 แสดงวงจรกลับสัญญำณใช้ JFET
ชนิด N แชนแนล ถ้ำอินพุตพัลส์ Ei ป้ อนเข้ำมำเป็ น
0 V ตัว Q1 นำกระแสสูงสุ ดอยูค่ ่ำหนึ่ง ถูกจำกัดค่ำ
ด้วยควำมต้ำนทำน RL ค่ำควำมต้ำนทำนระหว่ำง
รอยต่อขำ D และขำ S ของ Q1 มีค่ำต่ำมำก มีผลให้
ได้สญ
ั ญำณออกเอำต์พตุ E0 ประมำณ 0 V
7.6 วงจรกลับสัญญำณใช้เจเฟต (ต่อ)
ถ้ำอินพุต พัลส์ Ei ป้ อนเข้ำมำเป็ นลบ ไปทำให้
รอยต่อขำ G และขำ S เกิดดีพลีชนั่ รี จินกว้ำงขึ้น
คือเกิดควำมต้ำนทำนระหว่ำงรอยต่อสู ง ต้ำน
กำรไหลของกระแสเดรน ID ผลทำให้กระแส ID
หยุดไหล ได้สญ
ั ญำณออกเอำต์พตุ E0 ประมำณ
+VDD
7.7 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์
ตัวออปแอมป์ ประกอบด้วย ขำอินพุต 2 ขำ คือ ขำอิน
เวอร์ติงและขำนอนอินเวอร์ติง คุณสมบัติของขำอินพุต
อินเวอร์ติง เมื่อป้ อนสัญญำณอินพุตเข้ำมำ สัญญำณ
อินพุตจะถูกกลับเฟสก่อนส่ งออกเอำต์พตุ ทำให้ได้
สัญญำณเอำต์พตุ มีเฟสตรงข้ำมกับสัญญำณป้ อนเข้ำมำ
เสมอ จึงสำมำรถนำวงจรออปแอมป์ ในลักษณะนี้ไปใช้
เป็ นวงจรกลับสัญญำณได้ ลักษณะวงจรเบื้องต้น แสดง
ดังรู ปที่ 7.10
7.7 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์ (ต่อ)
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 7.10 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์ แบบเบื้องต้น
7.7 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์ (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.10 แสดงวงจรกลับสัญญำณใช้ออป
แอมป์ แบบเบื้องต้น วงจรใช้ออปแอมป์ เพียง
ตัวเดียว จัดแรงดันไบอัสให้ มีขำอินเวอร์ติง
เป็ นขำอินพุต จ่ำยสัญญำณพัลส์ให้ออปแอมป์
ทำงำนโดยไม่มีอุปกรณ์ภำยนอก ส่ วนขำนอน
อินเวอร์ติงถูกต่อลงกรำวด์
7.7 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์ (ต่อ)
สัญญำณส่ งออกเอำต์พตุ กลับเฟสไป 180 องศำ จำก
สัญญำณอินพุตเสมอ วงจรใช้งำนจริ งจะต้องมีกำร
จัดอุปกรณ์ร่วมภำยนอกให้ออปแอมป์ ในวงจรกลับ
สัญญำณ เพื่อเป็ นกำรกำหนดค่ำสัญญำณออก
เอำต์พตุ ได้ถูกต้องตำมต้องกำรลักษณะวงจร แสดง
ดังรู ปที่ 7.11
7.7 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์ (ต่อ)
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 7.11 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์ ชนิดมีอุปกรณ์ร่วม
ภำยนอก
7.7 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์ (ต่อ)
จำกรู ปที่ 7.11 แสดงวงจรกลับสัญญำณใช้ออป
แอมป์ ชนิดมีอุปกรณ์ร่วมภำยนอก ใช้ตวั เก็บประจุ C
เป็ นตัวเชื่อมต่อสัญญำณพัลส์อินพุต และมีตวั
ต้ำนทำน R1,R2 ต่อร่ วมจ่ำยไบอัส เพื่อกำหนดให้
แรงดันออกเอำต์พตุ เป็ นบวกหรื อเป็ นลบได้
7.7 วงจรกลับสัญญำณใช้ออปแอมป์ (ต่อ)
ในขณะที่ไม่มีสญ
ั ญำณอินพุตป้ อน ผลแรงดันตก
คร่ อมที่ VB มีผลต่อแรงดันเอำต์พตุ ดังนี้ ถ้ำ VB เป็ น
บวกเอำต์พตุ จะเป็ นลบ และถ้ำ VB เป็ นลบเอำต์พตุ
จะเป็ นบวก แรงดัน VB เพียงเล็กน้อย เช่น ±0.5 V ก็
เพียงพอที่จะทำให้มีเอำต์พตุ ถึงค่ำสูงสุ ดได้
วงจรมัลติไวเบรเตอร์
(Multivibrator Circuit)
วงจรมัลติไวเบรเตอร์ (Multivibrator Circuit) เป็ น
วงจรทำงอิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้ำที่ได้หลำยลักษณะ บำง
ชนิดทำหน้ำที่เป็ นวงจรกำเนิดควำมถี่คลื่นสี่ เหลี่ยม (Square
Wave Generator) บำงชนิดทำหน้ำที่เป็ นวงจรสวิตช์
อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Switch) ในกำรกำเนิดควำมถี่
ด้วยวงจรมัลติไวเบรเตอร์ บำงชนิดสำมำรถกำเนิดควำมถี่
ขึ้นมำได้ดว้ ยตัวเอง บำงชนิดต้องมีสญ
ั ญำณมำควบคุมกำร
ทำงำนของตัวมันเอง วงจรมัลติไวเบรเตอร์แบ่งออกได้เป็ น
3 ชนิด คือ
1. อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์
(AstableMultivibrator)
2. โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์
(MonostableMultivibrator)
3. ไบสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์
(BistableMultivibrator)
1) อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์
(AstableMultivibrator)หรื อมัลติไวเบรเตอร์แบบอเสถียร
เป็ นวงจรมัลติไวเบรเตอร์ที่ทำงำนได้ดว้ ยตัวเอง ทำหน้ำที่
คล้ำยวงจรกำเนิดควำมถี่ โดยที่ตวั มันเองสำมำรถทำงำนและ
หยุดทำงำนสลับกันไปมำตลอดเวลำ ทำให้วงจรอะสเต
เบิลมัลติไวเบรเตอร์ เรี ยกได้อีกชื่อหนึ่งว่ำ ฟรี รันนิงมัลติไวเบร
เตอร์ (Free Running Multivibrator) หรื อมัลติไวเบรเตอร์
ทำงำนอย่ำงเสรี
2) โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ (MonostableMultivibrator)หรื อมัลติไว
เบรเตอร์แบบเอกเสถียร เป็ นวงจรมัลติไวเบรเตอร์ที่กำรเปลี่ยนแปลงกำร
ทำงำนต้องมีสัญญำณอินพุตมำควบคุมกำรทำงำน โดยปกติกำรทำงำนของ
วงจรแต่ละครั้งทำงำนเพียงสภำวะเดียว คือ วงจรมี 2 ส่ วน ส่ วนหนึ่งทำงำน
ตลอดเวลำ อีกส่ วนหนึ่งหยุดทำงำนตลอดเวลำ วงจรทำงำนอยูใ่ นสภำวะ
เช่นนี้ จนกว่ำจะมีสญ
ั ญำณอินพุตมำกระตุน้ วงจร สภำวะกำรทำงำนของ
วงจรเกิดกำรเปลี่ยนแปลงไปชัว่ ขณะ คือส่ วนที่ทำงำนอยูห่ ยุดทำงำน แต่
ส่ วนที่หยุดทำงำนจะทำงำนแทน หลังจำกช่วงเวลำที่กำหนดไว้หมดลง
วงจรจะกลับไปอยูใ่ นสภำวะปกติเดิม เวลำดังกล่ำวถูกกำหนดโดยค่ำเวลำ
คงที่ RC ที่กำหนดในวงจร วงจรอยูใ่ นสภำวะปกติตลอดเวลำจนกระทั้งมี
อินพุตใหม่ป้อนเข้ำมำกระตุน้ อีกครั้ง วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์
เรี ยกได้อีกชื่อหนึ่งว่ำ วันชอตมัลติไวเบรเตอร์ (One - Shot Multivibrator)
หรื อ มัลติไวเบรเตอร์แบบสัญญำณลูกโดด
3) ไบสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ (BistableMultivibrator)หรื อมัลติไวเบร
เตอร์แบบทวิเสถียรเป็ นวงจรมัลติไวเบรเตอร์อีกชนิดหนึ่งที่กำร
เปลี่ยนแปลงกำรทำงำนต้องมีสัญญำณอินพุตมำควบคุมกำรทำงำน โดย
ปกติกำรทำงำนของวงจรแต่ละครั้งทำงำนเพียงวงจรเดียว แต่สำมำรถ
สลับกำรทำงำนได้ เมื่อมีสัญญำณอินพุตเข้ำมำควบคุม คือ วงจรมี 2 ส่ วน
ส่ วนหนึ่งทำงำนตลอดเวลำ อีกส่ วนหนึ่งหยุดทำงำนตลอดเวลำ วงจร
ทำงำนในสภำวะเช่นนี้จนกว่ำจะมีสญ
ั ญำณอินพุตมำกระตุน้ วงจร
สภำวะกำรทำงำนของวงจรเกิดกำรเปลี่ยนแปลงไป ส่ วนที่ทำงำนอยู่
หยุดทำงำน และส่ วนที่หยุดทำงำนจะทำงำนแทน วงจรจะอยูใ่ นสภำวะ
เช่นนี้ตลอดเวลำจนกว่ำจะมีสญ
ั ญำณอินพุตครั้งที่สองป้ อนเข้ำมำกระตุน้
สภำวะกำรทำงำนของวงจรจึงกลับไปอยูใ่ นสภำวะเดิมเหมือนครั้งแรก
ในกำรเปลี่ยนแปลงสภำวะกำรทำงำนทุกครั้งต้องมีสญ
ั ญำณอินพุตเข้ำมำ
ควบคุม วงจรไบสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ เรี ยกได้อีกชื่อหนึ่งว่ำ ฟลิบ
ฟลอบ (Flip-Flop)
1.2 อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ชนิดทรานซิสเตอร์
วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์หรื อฟรี รันนิงมัลติไวเบร
เตอร์ คือ วงจรทำงอิเล็กทรอนิกส์ที่มีสภำวะกึ่งเสถียรภำพ 2 สภำวะ
ระยะเวลำของแต่ละสภำวะกึ่งเสถียรภำพทั้ง 2 ส่ วน ขึ้นอยูก่ บั ค่ำเวลำ
คงที่ของ RC ที่ประกอบเป็ นวงจรกำหนดเวลำคงที่ในวงจรอะสเตร
เบิลมัลติไวเบรเตอร์ ถึงแม้วำ่ ไม่มีสญ
ั ญำณพัลส์จำกอินพุตป้ อนเข้ำมำ
กระตุน้ กำรทำงำน วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์กส็ ำมำรถกำเนิด
สัญญำณคลื่นสี่ เหลี่ยมออกเอำต์พตุ ได้ วงจรทำงำนคล้ำยกับวงจร
กำเนิดควำมถี่คลื่นสี่ เหลี่ยม หรื อวงจรกำเนิดควำมถี่ (Oscillator)
วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดทรำนซิสเตอร์
ประกอบขึ้นจำกวงจรประกอบสัญญำณชนิดทรำนซิ สเตอร์ 2
วงจร โดยต่อเอำต์พตุ ของวงจรกลับสัญญำณวงจรแรกเข้ำกับ
อินพุตของวงจรกลับสัญญำณวงจรที่สอง และต่อเอำตืพุตของ
วงจรกลับสัญญำณวงจรที่สองเข้ำกับออินพุตของวงจรกลับ
สัญญำณวงจรแรก เอำต์พตุ ของวงจรกลับสัญญำณแต่ละวงจร
ถูกคัปปลิงหรื อถูกเชื่อมต่อด้วย RC ไปยังอินพุตของวงจรกลับ
สัญญำณแต่ละวงจรลักษณะกำรต่อวงจร แสดงดังรู ปที่ 1.1
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 1.1 วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดทรำนซิสเตอร์
1.3 อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ชนิดออปแอมป์
ไอซี ออปแอมป์ สำมำรถนำมำใช้เป็ น
วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ได้โดยต่อวงจร
ร่ วมกับอุปกรณ์ภำยนอกจำพวกตัวต้ำนทำนและตัว
เก็บประจุอีกเล็กน้อยก็สำมำรถให้กำเนิดควำมถี่
สัญญำณสี่ เหลี่ยมได้ วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเต
อร์ชนิดออปแอมป์ แสดงดังรู ปที่ 1.4
(ก) วงจร
(ข)สัญญำณ
รู ปที่ 1.4 วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดออปแอมป์
จำกรู ปที่ 1.4 แสดงวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดออปแอมป์
จะให้กำเนิดสัญญำณคลื่นสี่ เหลี่ยมที่มีส่วนสัญญำณและส่ วน
ช่องว่ำงเท่ำกัน ควำมถี่ของวงจรขึ้นอยุก่ บั ค่ำ R1 และ C1 ที่ใช้ต่อ
วงจร
กำรทำงำนของวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดออป
แอมป์ เป็ นลักษณะดังนี้
1) เมื่อ E0 = +Vsatตัว C1 จะประจุแรงดันจำก LTP ถึง UTP
ทำให้แรงดันเอำต์พตุ E0 เปลี่ยนแปลงไปเป็ น -Vsat
2) เมื่อ E0 = -Vsatตัว C1 จะประจุแรงดันจำก UTP ถึง LTP
ทำให้แรงดันเอำต์พตุ E0 เปลี่ยนไปเป็ น +Vsat
1.4 อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ชนิดไอซี 555
ตัว IC 555 จัดเป็ น IC จำพวกวงจรตั้งเวลำ เป็ นที่นิยมใช้งำนกัน
อย่ำงแพร่ หลำยทัว่ ไป สำมำรถนำไปประยุกต์ใช้งำนได้อย่ำงกว้ำงขวำง
ลักษณะวงจรเบื้องต้นที่ใช้งำนเป็ นวงจรหน่วงเวลำหรื อวงจรตั้งเวลำ โดย
อำศัยหลักกำรประจุและคำยประจุแรงดันของตัวเก็บประจุร่วมกับตัว
ต้ำนทำนที่ต่อประกอบร่ วมกับตัว IC 555 พร้อมกับตัวอุปกรณ์ประกอบ
ร่ วมอื่นๆ อีกเล็กน้อย ก็สำมำรถทำให้ตวั IC 555 ทำงำนได้ตำมต้องกำร
แรงดันที่ป้อนเลี้ยง IC 555 อยูร่ ะหว่ำง 4.5 V ถึง 15 V มีกระแสไหลในตัว
IC ประมำณ 2-3mA แรงดันที่ป้อนเลี้ยง IC 555 เมื่อเปลี่ยนแปลงมีผลต่อ
เวลำที่ต้ งั ให้ทำงำนเปลี่ยนแปลง สำมำรถนำ IC 555 ไปใช้เป็ นวงจรตั้งเวลำ
วงจรกำเนิดสัญญำณ และวงจรอื่นๆได้ โครงสร้ำงภำยในตัว IC 555 แสดง
ดังรู ปที่ 1.5
รู ปที่ 1.5 โครงสร้ำงภำยในตัว IC 555
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 1.6 วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิด IC 555
1.5 โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ชนิดทรานซิสเตอร์
วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์หรื อวันชอตมัลติไว
เบรเตอร์ คือวงจรทำงอิเล็กทรอนิกส์ที่มีสภำวะเสถียรภำพส่ วน
หนึ่ง และมีสภำวะกึ่งเสถียรภำพส่ วนหนึ่ง วงจรในสภำวะปกติ
อยูท่ ี่สภำวะเสถียรภำพ จนกว่ำจะมีสญ
ั ญำณจำกภำยนอก
ป้ อนเข้ำมำกระตุน้ กำรทำงำนวงจรจะกลับไปอยูท่ ี่สภำวะกึ่ง
เสถียรภำพ เวลำที่วงจรอยูใ่ นสภำวะกึ่งเสถียรภำพมีค่ำนำน
เท่ำไหร่ ข้ ึนอยูก่ บั ค่ำเวลำคงที่ของ RC ในวงจร เมื่อหมดเวลำ
คงที่ของ RC วงจรจะกลับไปอยูท่ ี่สภำวะกึ่งเสถียรภำพตำมเดิม
จนกว่ำมีสญ
ั ญำณจำกภำยนอกป้ อนเข้ำมำกระตุน้ อีกครั้ง วงจร
ก็กลับไปอยูท่ ี่สภำวะกึ่งเสถียรภำพอีกชัว่ ขณะ
วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ประกอบด้วยวงจรกลับ
สัญญำณ 2 วงจร เอำต์พตุ ของวงจรกลับสัญญำณวงจรแรกต่อเป็ น
อินพุตของวงจรกลับสัญญำณวงจรที่สอง และเอำต์พตุ ของวงจร
กลับสัญญำณวงจรแรกต่อเป็ นอินพุตของวงจรกลับสัญญำณวงจร
แรก โดยที่เอำต์พตุ ของวงจรกลับสัญญำณแรกส่ งผ่ำนสัญญำณด้วย
RC ไปยังอินพุตของวงจรกลับสัญญำณวงจรที่สอง ส่ วนเอำต์พตุ
ของวงจรกลับสัญญำณวงจรที่สองส่ งผ่ำนสัญญำณด้วย R ไปยัง
อินพุตของวงจรกลับสัญญำณวงจรแรก
วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดทรำนซิสเตอร์
แสดงดังรู ปที่ 1.7
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 1.7 วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดทรำนซิสเตอร์
1.6 โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ชนิดออปแอมป์
ออปแอมป์ สำมำรถนำมำสร้ำงเป็ นวงจรโมโนสเตเบิลมัลติ
ไวเบรเตอร์ได้โดยจัดวงจรใช้งำนให้เหมำะสม เพื่อเพิ่มอุปกรณ์
ประกอบร่ วม RC เข้ำไปในวงจร สภำวะกำรเปลี่ยนแปลงกำร
ทำงำนที่เอำต์พตุ ของวงจร ต้องจ่ำยพัลส์เข้ำมำกระตุน้ ทำงอินพุต
เป็ นลักษณะวงจรหน่วงเวลำ วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์
ชนิดออปแอมป์ แสดงดังรู ปที่1.9
(ก) วงจร
(ข) สัญญำณ
รู ปที่ 1.9 แสดงวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดออปแอมป์
จำกรู ปที่ 1.9 แสดงวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิด
ออปแอมป์ อินพุตพัลส์ถูกป้ อนเข้ำที่ขำอินเวอต์ติง มี C1 และ R3 ต่อ
เป็ นวงจรดิฟเฟอร์เรนติเอเตอร์ ได้สญ
ั ญำณตกคร่ อม R3 เป็ น
สัญญำณดิฟเฟอร์เรนติเอต ช่วงลบของสัญญำณถูกไดโอด D1 ตัด
ออก ได้เป็ นสัญญำณสไปก์หรื อคลื่นยอดแหลมช่วงบวกป้ อนให้ขำ
อินเวอร์ติงได้รับแรงดันไบอัสจำกวงจรแบ่งแรงดัน R1 และ R2
กำหนดแรงดันเป็ นบวกให้ ทำให้ในสภำวะที่ยงั ไม่มีสญ
ั ญำณพัลส์
จำกอินพุตป้ อนเข้ำมำที่เอำต์พตุ E0 มีแรงดันออกประมำณ +Vsatตัว
C2 ที่ต่อจำกขำเอำต์พตุ E0 มำยังขำนอนอินเวอร์ ติงทำกำรประจุ
แรงดัน มีข้วั แรงดันตกคร่ อม C2 ด้ำนต่อเอำต์พตุ เป็ นบวก ด้ำนต่อกับ
ขำนอนอินเวอร์ ติงเป็ นลบ
1.7 โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ชนิดไอซี 555
สำมำรถนำ IC 555 มำสร้ำงเป็ นวงจรโมโนส
เตเบิลมัติไวเบรเตอร์ได้ โดยกำรประกอบวงจรและ
เพิ่มอุปกรณ์จำพวก RC เข้ำไปในวงจรอีกเล็กน้อย
พร้อมจัดวงจรให้ถูกต้อง วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไว
เบรเตอร์ชนิด IC 555
1.8 ไบสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ชนิดทรานซิสเตอร์
ไบสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ชนิดทรำนซิสเตอร์ หรื อ ฟลิบ
ฟลอบ คือ วงจรทำงอิเล็กทรอนิกส์ที่มีสภำวะเสถียรภำพของวงจร 2
สภำวะ โดยส่ วนหนึ่งของวงจรอยูใ่ นสภำวะทำงำน (ON) อีกส่ วน
หนึ่งของวงจรอยูใ่ นสภำวะกำรทำงำน (OFF) ในกำรเปลี่ยนสภำวะ
กำรทำงำนของวงจรแต่ละครั้งต้องใช้สญ
ั ญำณพัลส์มำควบคุมกำร
เปลี่ยนแปลงทุกครั้ง สภำวะกำรทำงำนของวงจรจะถูกเปลี่ยนเป็ นตรง
ข้ำมจนกว่ำมีสญ
ั ญำณพัลส์จำกภำยนอกครั้งต่อไปป้ อนเข้ำมำกระตุน้
สภำวะกำรทำงำนของวงจรจึงกลับไปอยูใ่ นสภำวะเดิม ในกำรควบคุม
กำรเปลี่ยนแปลงกำรทำงำนแต่ละครั้งต้องใช้สญ
ั ญำณพัลส์จำก
ภำยนอกมำควบคุมเสมอ ป้ อนพัลส์หนึ่งครั้งสภำวะเสถียรภำพของ
วงจรเปลี่ยนแปลงหนึ่งครั้ง
แบบฝึ กหัดทบทวน
สั ญญาณต่ างๆ
1.จำกรู
ป
จงหำส่
ว
นประกอบคลื
่
น
พั
ล
ส์
ด
ง
ั
ต่
อ
ไปนี
้
E (v)
30
20
10
0
3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
6
9
12
15
ควำมกว้ำงพัลส์ (tp)
หน่วย
ช่องว่ำงพัลส์(ti)
หน่วย
ช่วงเวลำเกิดพัลส์ซ้ ำ(prt) หน่วย
อัตรำกำรเกิดพัลส์ซ้ ำ(prr) หน่วย
แรงดันสูงสุ ดของพัลส์(Ep) หน่วย
แรงดันเฉลี่ยของพัลส์(Eav) หน่วย
ดิวตีไซเคิล(Duty Cycle)
18
21
s
s
s
Hz
V
V
24
T (μs)
2.จำกรู
ป
จงหำส่
ว
นประกอบคลื
่
น
พั
ล
ส์
ด
ง
ั
ต่
อ
ไปนี
้
E (v)
30
20
10
0
10
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
20
30
40
50
ควำมกว้ำงพัลส์ (tp)
หน่วย
ช่องว่ำงพัลส์(ti)
หน่วย
ช่วงเวลำเกิดพัลส์ซ้ ำ(prt) หน่วย
อัตรำกำรเกิดพัลส์ซ้ ำ(prr) หน่วย
แรงดันสูงสุ ดของพัลส์(Ep) หน่วย
แรงดันเฉลี่ยของพัลส์(Eav) หน่วย
ดิวตีไซเคิล(Duty Cycle)
60
70
s
s
s
Hz
V
V
80
T (ms)
3. จำกรู ปคลื่นดิฟเฟอเรนติเอเตด จงหำค่ำเปอร์ เซ็นต์อตั รำส่ วนควำมลำดเอียง (%P)
15
10
5
0
Ep
-5
-10
-15
tt
4. วงจรเชิงเส้นหนึ่งประกอบด้วยตัวต้ำนทำน25k Ω ต่ออนุกรมกับตัวเก็บ
ประจุ 0.033 μF จงหำเวลำคงที่ วงจร RC
5. วงจรไฟฟ้ ำหนึ่งประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ 100 mH ต่ออนุกรมกับตัว
ต้ำนทำน 500 Ω จงหำค่ำเวลำคงที่ วงจร RL
6. จงหำค่ำควำมถี่คตั ออฟของวงจรต่อไปนี้
6.1 R = 10KHz , C = 2.2uF
6.2 R = 20KHz , C = 0.033uF
6.3 R = 30KHz , C = 0.01uF
6.4 R = 40KHz , C = 4.7uF
6.5 R = 50KHz , C = 6.8uF