ทฤษฎีและหลักการ · 2018-11-01 · บทที่ 2....

บทท 2

ทฤษฎและหลกการ

ในบทนจะกลาวถงทฤษฎและหลกการพนฐานของวงจรควอเดรเจอรออสซเลเตอร

คณสมบตของออปแอมป คณสมบตของวงจรสายพานกระแสรนท 2 การใชงาน PSPICE ดง

รายละเอยดทจะกลาวตอไป

2.1 วงจรควอเดรเจอรออสซเลเตอร

วงจรกาเนดสญญาณ (Oscillator or Waveform Generator) เปนวงจรหนงทมความสาคญ

ในทางอเลกทรอนกสและการสอสาร วงจรกาเนดสญญาณสามารถแบงออกไดเปนสองกลมใหญๆ

ดวยกนคอ วงจรกาเนดสญญาณรปไซน (Sinusoidal Waveform) และวงจรกาเนดสญญาณรปอนๆ

ทไมใชสญญาณไซน (Non-Sinusoidal Waveform) ซงไดแกสญญาณรปสามเหลยม (Triangular)

และสญญาณรปสเหลยม (Square) เปนตน ในปรญญานพนธนจะนาเสนอเฉพาะวงจรกาเนด

สญญาณรปไซนเทานน

2.1.1 วงจรกาเนดสญญาณรปไซน (Sinusoidal Waveform Generator)

การสรางวงจรกาเนดสญญาณรปไซนแบบทงายทสด ทาไดโดยใหวงจรขยายทม

อตราขยายสงเชน Op Amp ตอกบอปกรณพาสซฟ RC หรอ LC ในลกษณะปอนกลบแบบบวก

(Positive Feedback) ความถของวงจรกาเนดสญญาณรปไซนลกษณะนควบคมได โดยการปรบคา

ความตานทาน (R) และ /หรอคาความเกบประจ (C) บางตวในวงจร ทงนจะตองสอดคลองกบ

เงอนไขเฉพาะทจะทาใหเกดการแกวง (Oscillation) ขนาดของสญญาณไซนลกษณะนจงถกเรยกวา

เปนวงจรกาเนดสญญาณแบบเชงเสน (Linear Oscillation)

2.1.2 เกณฑของ Barkhausen (Barkhausen's Criteria)

วงจรกาเนดสญญาณรปไซนใดๆ จะตองมโครงสรางพนฐานดงแสดงในรปท 1 จาก

รป A(s) และ β(s) เปนอตราขยายเดนหนา (Forward) และอตราขยายปอนกลบ (Feedback)

ตามลาดบ เงอนไขสาคญทจะทาใหวงจรนเกดการแกวงได เรยกวา เกณฑของ Barkhausen ทขนอย

กบอตราขยายวงรอบ (Loop Gain) ของวงจรคอ ( )LA s = ( ) ( )A s sβ เกณฑของ Barkhausen

ประกอบดวยเกณฑสาคญสองประการคอ

เกณฑของเฟส : 0( )LA jω∠ = 0 360± ° (2.1)

เกณฑของอตราขยาย : 0( )LA jω ≥ 1 (2.2)

4

( )A s

( )sβ

1V 0V

รปท 2.1 วงจรกาเนดสญญาณรปไซนทปอนกลบแบบบวก

ผลทางกายภาพทเกดขนจากเกณฑทงสองน กคอ สญญาณขาออก 0V ทมความถ 0f จะม

เฟสตรงกบสญญาณ 1V ทถกปอนเขาทขาเขาของวงจรขยาย ( )A s เมอวนกลบมาครบรอบ แตจะม

ขนาดทใหญกวาเดม กลาวอกอยางหนงกคอวงจรนมการปอนกลบแบบบวกทความถ 0f นนเอง

ดวยเกณฑทงสองนวงจรกาเนดสญญาณไซนจงสามารถกาเนดและรกษาการแกวงของสญญาณได

ในทางปฏบตเราตองการสญญาณปอนกลบแบบบวกทแรงพอทจะทาใหเกดการรกษาการแกวงไว

ได ซงทาไดโดยการทาใหอตราขยายวงรอบ (Loop Gain) มคามากกวา 1 ซงจะทาใหไดสมการ

ลกษณะสมบต (Characteristics Equation) เปน

1 ( ) 0LA s+ = (2.3)

สาหรบตวอยางการประยกตใชเกณฑของ Barkhausen เปนวงจร Ring Oscillator แสดงดงรปท 2.2

1R 2R 3R

1C 2C 3C

DDV DDVDDV

( )oV s

รปท 2.2 วงจร Ring Oscillator

5

สมมตใหแบบจาลองของ NMOS ทรานซสเตอรมคา Trans - Conductance เปน mg และละเลยผล

ของการมอดเลตความยาวชองสญญาณ (Channel Length Modulation) นนคอใหคา 0λ = หรอ

or = ∞ จะไดวาอตราของวงจรอนเวอรเตอร แตละลาดบขน คอ 1( / / )mg R

sC− ดงนน

อตราขยายวงจรของวงจร

331( ) ( / / )

1m

L mg RA s g R

sC sRC = − = − +

(2.4)

หรอ พจารณาในลกษณะผลตอบเชงความถ ทประกอบดวยขนาดและเฟส

(LA jω =

3

21 ( )mg R

RCω

+

(2.5)

( )LA jω∠ = 13 tan ( ) 180RCω−− ± ° (2.6)

เพอใหสอดคลองกบเกณฑของเฟส ( ) 0LA jω∠ = จะไดวา

103 tan ( ) 180 0RCω−− ± ° = ° (2.7)

หรอ 01 3tan(60 )

RC RCω = ° = ( 0ω ตองมคามากกวาศนย) (2.8)

เพอใหสอดคลองกบเกณฑของอตราขยาย เราจะไดวา

3

201 ( )

mg RRCω

≥ +

1 หรอ 2mg R ≥ (2.9)

6

สมการ (2.8) และ (2.9) คอเงอนไขทจาเปนในการออกแบบวงจรดงกลาว ในทางปฏบตเราตองการ

สญญาณปอนกลบแบบบวกทแรงพอทจะทาใหเกดการรกษาการแกวงไวได ซงทาไดโดยการทาให

อตราขยายวงรอบ (Loop Gain) มคามากกวา 1 หรอ mg R > 2 เราจะเลอกให mg R > 2.2 ซงจะทา

ใหไดสมการลกษณะสมบต (Characteristics Equation) ของวงจรนเปน

3

0

2.21 ( ) 1 01 3

LA s sω

+ = + = +

(2.10)

สมการ (2.11) นมรากทงหมดสามราก ท 0 01.848 ,0.058ω ω− + 01.1j ω และ 0 00.058 1.1jω ω−

ทาใหผลตอบภาวะชวคร (Transient Responses) ของสมการนอยในรป

0 01.841 0.0580 01 02 0( ) sin(1.1 )t tv t V e V e tω ω ω φ−= + + (2.11)

โดยท 1 1.1tan0.058

φ − =

จากสมการ ( 2.11) จะเหนไดวาเทอมทหนงจะลดถอยลงในอตราเอกซ

โพเนลเซยลเขาสศนย ในขณะทเทอมทสองเปนสญญาณรปไซนซงมขนาดเพมขนตามเวลา ใน

ทสดแลวขนาดของสญญาณนกจะมคาใหญเกนขอบเขตการทางานในยานเชงเสน การจากดขนาด

เนองจากความไมเปนเชงเสน เชน การขรบของสญญาณ หรอการอมตว กจะเกดขน ทาให

อตราขยายลดลง และเกดความผดเพยนของรปสญญาณในสถานะคงตว (Steady State Response)

สงเกตวาความถของการแกวงทเกดขนจรงกจะเบยงเบนจากความถ 0ω ทไดจากการคานวณดวย ถา

2mg R >> แลว รปสญญาณออกทไดจะใกลเคยงกบรปคลนสเหลยมมาก

2.1.3 วงจรกาเนดคลนไซนตางเฟส 90 องศา

บางครงอาจตองการสญญาณไซนสองตวซงมเฟสตางกน 90 องศา วงจรกาเนด

สญญาณชนดนเรยกวา “Quadrature Oscillator” จากรปท 2.3 แสดงวงจรชนดน ทใชวงจรอนท

เกรเตอรสองตวทมการปอนกลบแบบบวก โดยท 1R ควรมคาตากวา 2R เลกนอยเพอวงจรจะ

เกดการออสซลเลทได นอกจากน 1R ควรมคาพอเหมาะมเชนนน ถาหาก 1R มคาตาเกนไป

7

สญญาณทไดจะมลกษณะเปนคลนสเหลยม ดงนน 1R ทใชควรเปนชนดปรบคาไดเพอให

สญญาณเอาทพตมความเพยนตาสดเทาทจะทาได

กรณท 2R = 3R โดยท 1R < 3R และ 1 2 3C C C= = เราสามารถคานวณ outf

ไดจากสมการ

222

1

CπRoutf = (2.12)

รปท 2.3 ตวอยางวงจรควอเดรเจอรออสซลเลเตอร

2.2 ออปแอมปทางอดมคต

วงจรขยายสญญาณ ( Operational Amplifier) หรอเรยกสน ๆ วาออปแอมป ( Op-Amp) เปน

วงจรรวม(Integrated Circuit) หรอไอซ ( IC) ทประยกตใชงานมากมายในปจจบนเนองจากราคาถก

ใชงานงายสามารถนามาสรางเปนวงจรตาง ๆ ไดโดยไมจาเปนตองมความรเกยวกบโครงสราง

ภายในตวออปแอมปเลย ซงโครงสรางภายในประกอบดวยกลมของทรานซสเตอร กลมของตว

ตานทาน และอปกรณอนทตอกนอยางซบซอน ในทนจะไมกลาวถงหลกการทางานภายในตวออป

แอมปแตจะกลาวถงประวตโดยยอของออปแอมป ซงออปแอมปถกสรางขนครงแรกในป ค .ศ.

1940 เปนแบบหลอดสญญากาศเดยวตอมาไดนาออปแอมปไปใชงานเกยวกบอนาลอก

คอมพวเตอรโดยนาออปแอมปไปใชเชงคณตศาสตรโดยสรางเปนวงจรการบวก การคณ การหาร

การอนพนธและการอนทเกรท เปนตน และในปจจบนยงไดนาออปแอมปมาใชงานทางดจตอล

8

คอมพวเตอร นอกจากนยงนาออปแอมปมาใชงานทไมเปนเชงเสนดวย เชน วงจรเปรยบเทยบ

แรงดน วงจรชมททรกเกอร เปนตน

2.2.1 ออปแอมปทางอดมคต

ในการวเคราะหวงจรไฟฟาทประกอบดวยออปแอมป จะกาหนดใหออปแอมปเปน

อดมคต ซงออปแอมปมหลายชนดและหลายเบอร ตวอยางของออปแอมปเบอร 741 ทใชงานทวไป

แสดงดงรปท 2.4 มทงหมด 8 ขาแตละขาจะมหนาทแตกตางกนแสดงในรปท 2.5

รปท 2.4 ตวอยางไอซออปแอมปเบอร 741

รปท 2.5 ความสมพนธและหนาทการทางานแตละขาของไอซออปแอมป

ขา 1 คอ ปรบคาชดเชยหรอปลอยวาง

ขา 2 คอ อนพตแบบกลบเฟส

ขา 3 คอ อนพตแบบไมกลบเฟส

ขา 4 คอ แหลงจายไฟฟาคาลบ

ขา 5 คอ ปรบคาชดเชยหรอปลอยวาง

ขา 6 คอ เอาตพต

ขา 7 คอ แหลงจายไฟฟาคาบวก

ขา 8 คอ ไมใช

9

การเขยนสญลกษณแทนวงจรออปแอมปแสดงดงรปท 2.6 เปนรปสามเหลยมโดยทเครองหมาย

บวกเปนขาอนพตแบบไมกลบเฟสญาณ และเครองหมายลบเปนขาอนพตแบบกลบเฟสสญญาณ

สวนขาของแหลงจายไฟฟาหรอไฟเลยงวงจรม 2 ขาคอ + V ,-V ในทนจะไมสนใจวงจรภายในของ

ออปแอมป แตจะหาความสมพนธระหวางแรงดนและกระแสทขวอนพตและเอาตพตเทานน ดงนน

เพอความงายในการวเคราะหวงจรจงแทนสญลกษณของออปแอมปเปนดงรปท 2.7

รปท 2.6 สญลกษณของออปแอมปทประกอบไปดวยขาไฟเลยง

V −( )

V +( )oV

i =1 0

i =2 0

รปท 2.7 สญลกษณของออปแอมปอยางงายทางอดมคต

จากรปท 2.7 หาความสมพนธของแรงดนและกระแสของออปแอมปในทางอดมคตไดดงน

ไมมกระแสะไหลเขาขาอนพตของออปแอมปทงสองหรอกระแสทไหลเขาขาออป

แอมปทงสองมคาเปนศนยนนคอ 1 20, 0i i= =

แรงดนโหนดทโหนดอนพตของออปแอมปมคาเทากนนนคอ 1 2v v= หรอคาความ

ตางศกยของแรงดนอนพตทขวอนพตทงสองมคาเปนศนย จะได 1 2 0v v− =

2.2.2 การประยกตใชงานวงจรทประกอบดวยออปแอมป

ในการนาออปแอมปไปใชงานนนสามารถทจะสรางเปนวงจรทกระทาทางคณตศาสตรไดแก

วงจรบวกสญญาณ วงจรคณสญญาณ วงจรหารสญญาณ วงจรยกกาลงใด ๆ เปนตน ซงในการ

10

วเคราะหวงจรทประกอบดวยออปแอมปจะเลอกใชการวเคราะหดวยโหนด เพอความสะดวกและ

งายในการวเคราะหมสงทตองจดจาอยสามประการคอ

• แรงดนโหนดทโหนดอนพตของออปแอมปแบบอดมคตจะมคาเทากน ดงนนสามารถ

กาจดตว แปรโหนดใดโหนดหนงจากสมการโหนดของอนพตได ตวอยางเชนวงจร

ในรปท 2.16 แรงดนทโหนดอนพตมคาเปน 1v และ 2v ซง 1 2v v= ทาใหสามารถ

กาจดตวแปรใดตวแปรหนงไดจากสมการโหนดน

• กระแสทไหลเขาออปแอมปทางอดมคตเปนศนยซงสามารถใช KCL ทขาอนพตของ

ออปแอมปทงสองนได

• กระแสเอาตพตของออปแอมปมคาไมเทากบศนย ซงจะใช KCL ทโหนดเอาตพตของ

ออปแอมปกตอเมอตองการหากระแสเอาตพตเทานน หากไมตองการหากไม

จาเปนตองใช KCL ทโหนดน

2.3 วงจรอนทเกรเตอร

วงจรอนทเกรเตอรเปนวงจรตวตานทานและตวเกบประจทตออนกรมก นโดยปอนสญญาณ

อนพตเขาทตวตานทานและวดสญญาณเอาตพตครอมตวเกบประจลกษณะการจดวงจรเหมอนกบ

วงจรกรองความถตาผาน แสดงดงรปท 2.8

R1

V in C1V out

รปท 2.8 วงจรอนตเกรเตอร

2.3.1 การทางานของวงจรอนทเกรเตอร

การทางานของวงจรอนทเกรเตอรเมอปอนสญญาณอนพตใหแกวงจรเปนสญญาณพลส

รปสเหลยมดงรปท 2.20 ตวเกบประจในวงจรจะทาการประจและคายประจตามสญญาณอนพต เมอ

สญญาณอนพตเปลยนแรงดนจากระดบตาไปยงระดบสง ตวเกบประจ C1 จะทาการประจแรงดน

ผานตวตานทาน R1 ทาใหทตวเกบประจ C1 มแรงดนเพมขนสามารถแทนสญญาณอนพตชวง

11

เปลยนแรงดนจากระดบตาเปนระดบสง ดวยแหลงจายไฟตรง ดงรปท 2.9 (ก) และแสดงการประจ

แรงดนชวงทสญญาณอนพตเปลยนระดบแรงดนจากระดบตาไปยงระดบสง ดงรปท 2.9 (ข)

t

t

o

iV

V

(ก)วงจรแทนการเปลยนแรงดนอนพตจากระดบแรงดนตาไปยงระดบแรงดนสง

R1

C1+-

VVin out

(ข) การประจแรงดนของตวเกบประจเมอแรงดนอนพตเปลยน

จากระดบแรงดนตาไปยงระดบแรงดนสง

รปท 2.9 ผลการเปลยนสญญาณอนพตจากระดบแรงดนตาไประดบแรงดนสง

2.3.2 สญญาณอนพตมความกวางเทากบหรอมากกวา 5 เทาของคาคงทเวลา

วงจรอนทเกรเตอรทมสญญาณอนพตมความกวางเทากบหรอมากกวาคาคงทเวลาจะทา

ให ตวเกบประจจะสามารถประจไดอยางเตมทและทชวงขอบขาลงของพลสตวเกบประจกสามารถ

คายประจไดจนหมดสนแลวเชนกน ดงนนจงดเหมอนวาหากปอนสญญาณพลสทมความกวาง

มากกวาหรอเทากบ 5 เทาของคาคงทเวลาสญญาณเอาตพตกจะมความคลายคลงกบอนพตมากแตใน

ความเปนจรงไมเปนเชนนนเพราะวาคาของเวลาเองกสงผลใหตวเกบประจทางานไดเรวหรอชาดวย

ดงในรปท 2.10 เปนการเปรยบเทยบใหเหนวาเมอสญญาณอนพตมความกวางเทากบหรอมากกวา 5

เทาของคาคงทเวลาสญญาณเอาตพตซง กคอ แรงดนตกครอมตวเกบประจจะมความแตกตางกน

12

10V

10 20 30

V

10V

t (µs)10 20 30

10 20 30

10V

10V

10 20 30

10V

t(µs)

10 20 30

t = 10 µs

( ก )

( ข )

( ค )

( ง )

( จ )

in

t (µs)

t (µs)

t (µs)

w

Vo

Vo

Vo

Vo

10wt ms=

5 1t ms=

5 2.5t ms=

5 5t ms=

5 10t ms=

รปท 2.10 ผลการตอบสนองของวงจรอนทเกรเตอร

2.3.3 สญญาณอนพตมความกวางนอยกวา 5 เทาของคาคงทเวลา

การตอบสนองของวงจรอน ทเกรเตอรเมอสญญาณอนพตมความกวางนอยกวา 5 เทา

ของคาคงทเวลา จะทาใหตวเกบประจไมสามารถประจแรงดนไดสงเทากบอนพต และถาสญญาณ

อนพตมความกวางนอยลง ขนาดของสญญาณเอาตพตกจะลดลงตามไปดวย ดงแสดงในรปท 2.11

13

4wt t=

3wt t=

2wt t=

1wt t=

wt t<<

รปท 2.11 ผลการตอบสนองของวงจรอนทเกรเตอร

2.3.4 วงจรอนทเกรเตอรทใชออปแอมป

วงจรอนทเกรเตอรทใชออปแอมป (Op-Amp Integrator Circuit) คอวงจรใชไอซ.

ออปแอมป สรางเปนวงจรอนทเกรเตอร สญญาณแรงดนอนพตทเขามา แสดงดงรปท 2.12 โดยม

ตวตานทาน เปน อปกรณพาสซฟดานอนพต (Element Input) และมตวเกบประจ 1C เปน

อปกรณพาสซฟมายงอนพต (Feedback Element) วงจรจะตอกลบกนกบวงจรดฟเฟอรเรนตเอเตอร

(Differentiator) สมการของแรงดนขาออกจะเปนไปตามสมการของการ อนทเกรเตอรของ สญญาณ

แรงดนขาเขา

1 1

1.o iV V dt

R C= − ∫ (2.13)

14

+

1R

1C

1V0V

รปท 2.12 วงจรอนทเกรเตอรทใชออปแอมป

ความสมพนธของความถสญญาณขาเขากมผลตอการเปลยนแปลงของแรงดนขาออก

เชนกนจงตองใช 2R ตอขนานกบ 1C เพอจากด ( Low Frequency Resistor) เมอความถ

เปลยนแปลง แลวอาจเพม 2R เขาทขา อนพตขาบวกของออปแอมป กได เพอลด oiV แสดงดง

รปท 2.13

+

1R1C

1V0V

2R

3R

รปท 2.13 วงจรอนทเกรเตอรทสมบรณแบบ

การทางานของวงจรในรปท 2.13 เปนดงน

1. ถาความถมคาความถมากกวาความถหกมม Cf f> วงจรทางานเปนวงจรอนทเกรเตอร

จะได 1 1

1o iV V dt

R C= − ∫

2. ถาความถมคาความถนอยกวาความถหกมม Cf f< วงจรทางานเปนวงจรขยายสญญาณ

แบบกลบเฟส จะได 1/ RRA sv = เมอ 1

12C

s

fR Cπ

= และ sRRR //12 = คากาหนดทวไป

มกให 110RRs ≈ โดยทคาคาบเวลาของสญญาณเขา CRT .1≅

15

2.4 วงจรสายพานกระแส

วงจรสายพานกระแส( Current Conveyor) เปนวงจรปฏบตการเกยวกบสญญาณทางดาน

อนาลอกทสามารถประยกตใชงานรวมกบวงจรอเลกทรอนกสอน ๆ เพอกอกาเนดวงจรท

ประมวลผลสญญาณแบบอนาลอกในโหมดกระแสทเปนประโยชนไดอกมากมาย ลกษณะของ

วงจรสายพานกระแสจะมความคลายคลงกบวงจรออปแอมป ซงเปนทรจกกนโดยทวไปในดาน

มมมองทเปนวงจรทถกสรางขนเปนวงจรสาเรจแบบวงจรรวม ขอแตกตางระหวางวงจรสายพาน

กระแสและวงจรออปแอมปทมความเดนชดกคอ วงจรออปแอมปทเปนวงจรทางดานอนาลอกท

ทางานในโหมดแรงดนซงเปนโหมดการทางานของวงจรทเปนคนเคยกนและใชงานแพรหลายอย

โดยทวไป สาหรบวงจรสายพานกระแสนนเปนวงจรปฏบตการแบบอนาลอกททางานในโหมด

กระแส ซงวงจรททางานในโหมดกระแสมขอดคอใหความถกตองและแมนยาของคาอตราการขยาย

สญญาณของวงจร และมยานความถในการทางานของวงจรทกวางกวาเมอเปรยบเทยบกบวงจร

ประเภทเดยวกนททางานในโหมดแรงดน ในทนจะกลาวถงวงจรสายพานกระแสรนทสอง (CCII)

2.5.1 วงจรสายพานกระแสรนทสอง (Second Generation Current Conveyor : CCII)

ในป ค.ศ. 1970 ซงเปนระยะเวลา 2 ปตอมาหลงจากท K.C. Smith และ A.S. Sedra ได

นาเสนอแนวความคดของวงจร CCI บคคลทงสองไดทาการปรบปรงวงจรและไดนาเสนอ

แนวความคดของหลกการวงจรสายพานกระแสแบบใหมขน ซงมคณสมบตทแตกตางและสามารถ

ประยกตใชงานไดหลากหลายมากกวาแนวคดของวงจร CCI เดม เรยกวาวงจรสายพานกระแสรนท

สองวงจรสายพานกระแสรนทสองใชสญลกษณตวอกษรแทนดวย CCII โดยคณสมบตของวงจร

CCII สามารถแสดงไดตามความสมพนธเชงเมตรกซของตวแปรทางไฟฟาตาง ๆ ดงตอไปน

0 0 01 0 00 1 0

y y

x x

z z

i vv ii v

= =

( 2.14)

จากสมการ (2.14) สามารถนาไปเขยนเปนวงจรสมมลไดดงแสดงในรปท 2.14 และกาหนด

ใชสญลกษณเปนบลอกไดอะแกรม ไดแสดงในรปท 2.15

16

zy

x

1

0=yi

yx VV =

xi

xiiz=

รปท 2.14 วงจรสมมลของ CCI

x

y

z Vz

xi

yi

xV

yV

xiiz=

รปท 2.15 สญลกษณของวงจร CCII

จากวงจรสมมลของวงจร CCII จะพบวา วงจร CCII กเปนอปกรณประเภท 3 ขว ไดแก x , y

และ z โดยขว x เปนขวทมคาอมพแดนซทางดานขาเขา ( Input Impedance) อยทคาหนง ขว y จะ

เปนขวทมคาอมพแดนซทางดานขาเขาสง และขว z จะเปนขวทมคาอมพแดนซทางดานขาออกสง

โดยวงจร CCII จะมกระแสทางดานขว z คอ Zi เทากบกระแสทางดานขว x คอ Xi ถาทศทาง

กระแส Xi และ Zi มทศทางเดยวกนคอไหลเขาหรอไหลออกจากวงจรเหมอนกนจะจดเปนวงจร

CCII แบบบวก ใชสญลกษณตวยอยวา CCII+ สวนในกรณทกระแสทงสองกลบทศทางกน วงจร

CCII จะจดเปน CCII แบบลบ นยมเขยนแทนดวยอกษรยอวา CCII-

จากแนวความคดและหลกการของวงจร CCII น ไดมผนาไปคดสรางวงจรในทางปฏบตท

ทางานในโหมดกระแสขนหลายรปแบบ ดงจะเหนไดจากบทความวจยตาง ๆ ทไดรบการตพมพขน

เปนจานวนมาก ซงตอมาไดมการพฒนาวงจรสายพานกระแสรนทสองทสามารถปรบคาอมพแดนซ

ทางดานขาเขาทขว x ไดโดยใชกระแสจากภายนอกเปนตวปรบ ทเรยกวา วงจรสายพานกระแสรนท

สองทควบคมไดดวยกระแส โดยผคดคนคอ A.Fabre ในป 1995

17

ในปรญญานพนธนเลอกใชวงจรสายพานกระแสรนทสอง โดยเลอกใชไอซ AD844 ในการ

สรางเปนตวควบคมแบบพไอดในโหมดกระแส

2.6 การใชโปรแกรม Orcad

1. เรยกใชโปรแกรม Capture CIS จาก Orcad Family Release 9.2

รปท 2.16 ลกษณะของโปรแกรม Orcad Capture CIS

18

รปท 2.17 เรยก New Project

ในสวนของ Name ตงใหชอ (เปนภาษาองกฤษและตวเลขเทานน หามมเครองหมาย -,/%.* หรอเวน

วรรค)ในสวน Create a New Project Using ใหเลอก Analog or Mixed A/Dในสวน Location ใหกด

ปม Browse เลอก Folder ทตองการเกบไฟลนไว

รปท 2.18 ทาการเลอก Drive ทจะเกบไฟลไว

19

รปท 2.19 ทาการสราง Folder ทจะเกบไฟล

รปท 2.20 ทาการเลอก Folder ทจะเกบไฟล

รปท 2.21 หลงจากตงชอ, เลอกรปแบบวงจรและ Folder แลวใหกด OK ผานได

20

รปท 2.22 โปรแกรมจะสรางไฟล ***.opi อตโนมต ใหกด OK ผานได

รปท 2.23 โครงสรางของโปรแกรมทจะใชวเคราะหวงจรไฟฟา

21

รปท 2.24 สามารถเพม Page ไดโดยกดเมาสขวาท SCHEMATIC1

รปท 2.25 ตงชอ Page ตางๆ

22

รปท 2.26 เมอทาการ Double Click ท Page1 จะแสดงพนทในการเขยนวงจร

รปท 2.27 กด Ctrl + a เลอกทงหมด กดป ม Delete เตรยมพรอมสาหรบการเขยนวงจร

23

รปท 2.28 กดป ม Place Part เพอเรยกใชอปกรณ

รปท 2.29 อปกรณจะถกเกบไวเปนหมวดหมใน Libraries (1 File : 1 Libraries)

24

รปท 2.30 เลอกอปกรณทตองการโดยกดป ม OK นาไปวางลงบนพนทเขยนวงจร

รปท 2.31 Double Click ทคาของอปกรณ จะปรากฏ Dialog

25

.

รปท 2.32 เลอกความตานทาน (R) ท Place Part อกครง

รปท 2.33 นาความตานทานมาวางลงในพนท

26

รปท 2.34 ใชคาสง Line

27

รปท 2.35 ทาการเชอมตออปกรณเขาดวยกน

28

รปท 2.36 เลอกคาสง Ground

รปท 2.37 เชอมตอ Ground เขากบวงจรทออกแบบ จากนนทาการบนทก

29

รปท 2.38 เลอกป ม OK เพอบนทกทงหมด

รปท 2.39 กดปม New Simulate Profile จากนนตงชอไฟลไฟลสาหรบ RUN

30

รปท 2.40 Dialog Box ของ Simulation Setting ใหกดป ม OK ผานได

รปท 2.41 หากตองการแกไขรายละเอยดใหมใหกดป ม Edit Simulation Setings

31

รปท 2.42 กอนทาการ RUN ใหทาการบนทก (Save)

รปท 2.43 แสดงหนาตางของผลการ RUN

32

รปท 2.44 สามารถใหโปรแกรมแสดงแรงดนทจดตางๆ ของวงจรได

รปท 2.45 สามารถเลอกใหโปรแกรมแสดงกระแสและวตตทจดตางๆ ของวงจรได

33

รปท 2.46 ใชโวลตมเตอรแบบขวเดยว (วดเทยบกบจด Ground ของแหลงจาย)

รปท 2.47 สามารถ ZOOM ดคาของแรงดนได

34

รปท 2.48 ใชโวลตมเตอรแบบค วดแรงดนทตกครอมอปกรณได

รปท 2.49 เมอกดป ม RUN โวลตมเตอรจะผลของแรงดน

35

รปท 2.50 ใชแอมปมเตอรแบบเดยววดกระแสทไหลผานอปกรณแตละตวได

รปท 2.51 เมอกดป ม RUN แอมปมเตอรจะผลของกระแสไฟฟา

36

รปท 2.52 ใชวตตมเตอรแบบเดยว วดกาลงวตตทอปกรณแตละตวได

รปท 2.53 เมอกดป ม RUN วตตมเตอรจะผลของกาลงวตต

37

รปท 2.54 ใน Place Part List จะแสดง รายการอปกรณทเคยเรยกใชมาแลว